CN101428970A - TeO2-La2O3类光学玻璃 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种低分散高折射率的光学玻璃，上述光学玻璃不使用环境负荷物质PbO和高价原料HfO₂，而且难以使模具劣化，适合于模压成型。上述光学玻璃的特征在于，该光学玻璃的折射率nd和阿贝数νd位于作为以阿贝数νd为x轴、折射率nd为y轴的x－y直角坐标图的图1中的由边界线围成的范围内(其中，包括边界线本身)，该边界线通过按照A1点(νd＝34、nd＝1.91)、B1点(νd＝22、nd＝1.91)、C1点(νd＝13、nd＝2.1)和D1点(νd＝26、nd＝2.1)的顺序用直线连接上述坐标图中的A1点、B1点、C1点、D1点而成，并且，上述光学玻璃实质上不含PbO和HfO，且以mol％计，TeO₂的含量为49％以下、ZnO和Nb₂O₅的合计量为0～25％，并含有La₂O₃作为必需成分。

Description

TeO2—La2O3类光学玻璃

技术领域

本发明涉及光学玻璃。

背景技术

在CD、MD、DVD及其它各种光碟系统的光传感器透镜、数码相机、摄像机、带有相机的手机电话等的摄像用透镜、在光通信中使用的收发信用透镜等用途中，需求阿贝数υd为13以上、折射率nd大于1.91的低分散高折射率光学玻璃。

作为这种透镜，广泛使用非球面形状的透镜。其制作方法例如已知以下的方法。

首先，从喷嘴前端滴下熔融玻璃，制作液滴状玻璃(液滴成型)，进行磨削、研磨、洗净，制作预成型玻璃。或将熔融玻璃急冷铸造，一次制作玻璃锭(glass ingot)，进行磨削、研磨、洗净，制作预成型玻璃。接着，加热软化预成型玻璃，由具有高精度成型表面的模具进行加压成型，在玻璃上转印模具的表面形状而制作透镜。

这样的成型方法通常称为模压成型法，近年被广泛用作适于大量生产的方法。

发明内容

作为能够容易达到高折射率的玻璃组成体系，已知含有大量TeO₂的碲化物类玻璃。例如，在日本专利特公平1—44651号公报中公开了一种碲化物类玻璃，其以TeO₂为主要成分，含有GeO₂、La₂O₃、Nb₂O₅、ZnO、HfO₂、PbO等作为任意成分。

但是，在模压成型法中，模具与在高温软化变形的玻璃接触一定时间，所以有时模具本身发生氧化或被来自玻璃的挥发物所污染。特别是在压制碲化物类玻璃时，玻璃成分附着在模具表面，容易对模具寿命产生大的影响。因此，高折射率的碲化物类玻璃不适合利用模压成型的成型，存在难以大量生产的不妥。另外，在日本专利特公平1—44651号公报中公开了TeO₂含量较少、且达到高折射率的玻璃，但为了得到那样的高折射率，在该文献中使之含有作为环境负荷物质PbO和稀有原料且非常高价的HfO₂。

另外，在高折射率的同时，近年来低分散也越来越受到重视。即，通过使透镜低分散高折射率化，在光学系统中能够缩短焦点距离，数码相机的透镜单元容易小型化，并且，在带有照相机的手机电话中容易搭载变焦功能等，能够实现光学机器的小型化、高功能化。

本发明的目的在于提供一种低分散高折射率的光学玻璃，其不使用作为环境负荷物质的PbO和作为高价原料的HfO₂，而且不易使模具劣化，适于模压成型。

本发明人等进行了各种实验，结果发现，为了防止模具劣化，限制TeO₂的含量即可；以及为了使玻璃低分散化，添加La₂O₃即可。但是，如果限制TeO₂的含量或添加La₂O₃，玻璃容易变得不稳定。因此，本发明人等进一步反复进行研究，发现通过限制在该类玻璃中含有较多的ZnO和Nb₂O₃的含量，能够达到上述目的。

即，本发明的TeO₂—La₂O₃类光学玻璃的特征在于，该光学玻璃的折射率nd和阿贝数υd位于作为以阿贝数υd为x轴、折射率nd为y轴的x—y直角坐标图的图1中的由边界线围成的范围内(其中，包括上述边界线本身)，该边界线通过按照A1点(υd＝34、nd＝1.91)、B1点(υd＝22、nd＝1.91)、C1点(υd＝13、nd＝2.1)和D1点(υd＝26、nd＝2.1)的顺序用直线连接上述坐标图中的A1点、B1点、C1点、D1点而成，并且，上述光学玻璃实质上不含PbO和HfO，并且，以mol％计，TeO₂的含量为49％以下、ZnO和Nb₂O₅的合计量为0～25％，并含有La₂O₃作为必需成分。其中，在本发明中，所谓“TeO₂—La₂O₃类光学玻璃”，意指在最广义上含有TeO₂和La₂O₃作为必需成分的玻璃。另外，所谓“实质上不含PbO和HfO”，意指在意向上不向玻璃中添加这些成分，并不是指完全排除不可避免的杂质。更客观而言，指含有杂质的这些成分的含量分别为0.01mol％以下。另外，关于本发明中的“含有”的术语，对于规定为“0～”的成分，意指有时可以为“0％”，即可以完全不含。

在本发明中，TeO₂的含量优选为1～49mol％。

另外，在本发明中，La₂O₃的含量优选为0.1～40mol％。

另外，在本发明中，除上述成分以外，优选含有选自WO₃、TiO₂和ZrO₂中的至少1种。

根据上述构成，容易弥补由于限制TeO₂的含量而造成的折射率不足。

另外，在本发明中，WO₃的含量优选为0.1～45mol％。

根据上述构成，容易弥补由于限制TeO₂的含量而造成的折射率不足，同时容易得到更稳定的玻璃。

另外，在本发明中，除上述成分以外，优选含有选自B₂O₃、SiO₂、Al₂O₃中的至少1种。

根据上述构成，容易得到更低分散的玻璃。

另外，在本发明中，B₂O₃的含量优选为0～24mol％。

根据上述构成，容易得到更低分散且稳定的玻璃。

另外，在本发明中，除上述成分以外，优选含有选自Ta₂O₅、CaO、BaO、SrO、Li₂O、Na₂O和K₂O中的至少1种。

本发明的TeO₂—La₂O₃类光学玻璃的特征在于，以mol％计，含有1～49％的TeO₂、0.1～40％的La₂O₃、0～25％的ZnO、0～25％的Nb₂O₅、0～25％的ZnO+Nb₂O₃、0.1～45％的WO₃、0～10％的TiO₂、0～10％的ZrO₂、0～24％的B₂O₃、0～5％的SiO₂、0～5％的Al₂O₃、0～9％的Ta₂O₅、0～5％的CaO、0～5％的BaO、0～5％的SrO、0～5％的Li₂O、0～5％的Na₂O、0～5％的K₂O，实质上不含PbO和HfO。其中，所谓“ZnO+Nb₂O₅”，意指选自ZnO和Nb₂O₃的1种以上成分的合计量。

另外，在本发明中，优选折射率nd和阿贝数υd位于作为以阿贝数υd为x轴、折射率nd为y轴的x—y直角坐标图的图2中的由边界线围成的范围内(其中，包括边界线本身)，该边界线通过按照A2点(υd＝34、nd＝1.91)、B2点(υd＝28、nd＝1.91)、C2点(υd＝16、nd＝2.06)和D2点(υd＝26、nd＝2.06)的顺序用直线连接上述坐标图中的A2点、B2点、C2点、D2点而成。

另外，在本发明中，优选折射率nd和阿贝数υd位于作为以阿贝数υd为x轴、折射率nd为y轴的x—y直角坐标图的图3中的由边界线围成的范围内(其中，包括边界线本身)，该边界线通过按照A3点(υd＝30、nd＝1.94)、B3点(υd＝26、nd＝1.94)、C3点(υd＝19、nd＝2.04)和D3点(υd＝27、nd＝2.04)的顺序用直线上述坐标图中的A3点、B3点、C3点、D3点而成。

另外，在本发明中，转变点Tg优选为650℃以下。

本发明的模压成型用玻璃材料的特征在于，由上述TeO₂—La₂O₃类光学玻璃构成。

本发明的光学透镜的特征在于，由上述TeO₂—La₂O₃类光学玻璃构成。

本发明的TeO₂—La₂O₃类光学玻璃，含有使玻璃高折射率化的TeO₂和使玻璃低分散化的La₂O₃作为必需成分。因此，能够设计低分散高折射率的玻璃。

另外，本发明的TeO₂—La₂O₃类光学玻璃，因为阿贝数υd和折射率nd位于图1所示的区域内，所以，能够制作可使光学机器小型化、高功能化的光学透镜。

另外，本发明的TeO₂—La₂O₃类光学玻璃，通过限制TeO₂的含量，具有玻璃成分难以在模具上附着的效果。因此，模具寿命飞跃地延长，例如，可以连续进行5000次以上的模压。因此，能够使用模压成型法进行大量生产。

另外，本发明的TeO₂—La₂O₃类光学玻璃，将ZnO和Nb₂O₅的合计量限制在25％以下，所以，即使限制TeO₂的含量、且含有大量的La₂O₃，也能够得到稳定的玻璃。因此，低分散化容易。

另外，本发明的TeO₂—La₂O₃类光学玻璃，因为实质上不含PbO和HfO，所以在环境方面优选，而且廉价。

由此，本发明的TeO₂—La₂O₃类光学玻璃，适合作为CD、MD、DVD及其它各种光碟系统的光传感器透镜，数码相机、摄像机、带有相机的手机电话等的摄像用透镜，在光通信中使用的收发信用透镜等光学透镜用玻璃材料。

另外，本发明的模压用玻璃材料，由上述TeO₂—La₂O₃类光学玻璃构成，所以难以引起模具的劣化。由此，适合作为模压成型用玻璃材料。

另外，本发明的光学透镜，由上述TeO₂—La₂O₃类光学玻璃构成，所以能够适合用作CD、MD、DVD及其它各种光碟系统的光传感器透镜，数码相机、摄像机、带有相机的手机电话等的摄像用透镜，在光通信中使用的收发信用透镜等光学透镜。

附图说明

图1是表示本发明的TeO₂—La₂O₃类光学玻璃所具有的光学常数范围的曲线图。

图2是表示本发明的TeO₂—La₂O₃类光学玻璃所具有的优选的光学常数范围的曲线图。

图3是表示本发明的TeO₂—La₂O₃类光学玻璃所具有的更优选的光学常数范围的曲线图。

具体实施方式

本发明的TeO₂—La₂O₃类光学玻璃，以mol％计，TeO₂的含量为49％以下、ZnO和Nb₂O₅的合计量为0～25％，并且，含有La₂O₃作为必需成分。并且，不含PbO和HfO₂。如果在该范围内，则能够得到图1所示的光学常数。

在上述成分中，TeO₂和Nb₂O₅具有提高玻璃折射率的效果。另外，ZnO具有使玻璃热稳定化的效果。并且，La₂O₃具有不使折射率过度下降、并使玻璃的分散有效下降的作用。

从得到低分散高折射率的玻璃的观点出发，优选在碲化物类玻璃中尽可能多地含有La₂O₃。但是，如果在以TeO₂、ZnO(和Nb₂O₅)为主要构成成分的玻璃(TeO₂—ZnO骨架)中导入大量的La₂O₃，La₂O₃不进入骨架，就会出现玻璃成分失去平衡、出现透明消失，或玻璃化变得困难的趋势。作为其对策，限制ZnO和Nb₂O₅的含量、形成TeO₂—La₂O₃的骨架是非常有效的。因此，在本发明中，为了尽可能多地含有La₂O₃，规定ZnO和Nb₂O₅的合计量的上限。由此，能够有效地使玻璃低分散化。另外，除La₂O₃以外，B₂O₃、SiO₂、Al₂O₃等也是使玻璃低分散化的成分，可以根据需要适当添加。

另外，从高折射率化的观点出发，TeO₂越多越好，但如果该成分过多，就会缩短模具的寿命。因此，如上限制TeO₂的上限。如果限制TeO₂和Nb₂O₅的含量，有时高折射率化变得困难，但折射率的不足可以通过适当添加其它成分，例如添加WO₃、TiO₂、ZrO₂等弥补。

从玻璃稳定性的观点出发，TeO₂的含量越多越好。即，如果限制TeO₂的含量，玻璃化范围就会变窄，存在变得不稳定的趋势。但是，由于在本发明中限制ZnO和Nb₂O₅的合计量，所以能够保持玻璃的稳定性。另外，如果添加WO₃、B₂O₃等，就能够使玻璃进一步稳定化。

下面，详细描述将各种成分含量如上所述特别规定的理由。其中，如果没有特别限定，以下的“％”意指“mol％”。

在本发明的玻璃中，TeO₂是必需成分。TeO₂是形成玻璃骨架的成分，存在TeO₂越多、玻璃越稳定的趋势。TeO₂是使玻璃高折射率化的有效成分，也是使玻璃化转变点Tg降低的成分。含有TeO₂作为主要成分的玻璃(碲化物类玻璃)，如果可以大量含有La₂O₃，即使不含PbO和HfO₂，也能够得到高折射率低分散的光学常数。优选TeO₂的含量至少为1％以上，但为了达到更高折射率化，优选含有5％以上、10％以上、12％以上、15％以上，特别优选含有20％以上。通过增加TeO₂的含量，容易使玻璃的折射率nd为1.91以上。并且，能够容易玻璃化。但是，在碲化物类玻璃中，如果TeO₂的含量过多，就会存在压制时模具劣化变得剧烈的趋势。并且，如果TeO₂的含量过多，就会存在分散增高的趋势。从该观点出发，限制可以含有TeO₂的量。具体而言，TeO₂的含量为49％以下、优选为48％以下、更优选为45％以下、特别优选为39％以下、30％以下。从这样的情况出发，TeO₂的优选范围是1～49％、5～48％、10～48％、10～45％、10～40％、10～39％，特别优选为12～30％。

在本发明中，La₂O₃是形成玻璃骨架的成分，是用于维持高折射率、并达到低分散化的必需成分。优选La₂O₃的含量至少为0.1％以上，但为了达到更低分散化，优选含有1％以上、5％以上、10％以上、15％以上，特别优选含有18％以上。通过增加La₂O₃的含量，容易使玻璃的阿贝数υd为13以上。但是，随着La₂O₃含量的增加，玻璃变得不稳定。因此，优选La₂O₃的上限为40％以下、35％以下，特别优选为30％以下。从这样的情况出发，La₂O₃的优选范围是1～40％、5～35％、10～35％、15～35％，特别优选为18～30％。

ZnO是使玻璃热稳定化且低分散化的成分。另外，Nb₂O₅是显著提高折射率的成分。但是，在碲化物类玻璃中，如果ZnO和Nb₂O₅的合计量过多，La₂O₃的含量就会受到限制，难以得到具有预期光学常数的玻璃。即，在大量含有ZnO和Nb₂O₅的碲化物类玻璃中，如果增加La₂O₃的含量，玻璃化范围就会变窄，损害玻璃的稳定性，导致玻璃容易失去透明或玻璃化变得困难。由于这样的理由，ZnO和Nb₂O₅的合计量限制在25％以下。如果将这些成分的合计量调整为25％以下，就能够抑制上述问题，并含有必要量(最大是40％)的La₂O₃。ZnO和Nb₂O₅的合计量的优选范围是0～25％、更优选的范围是0～21％、进一步优选的范围是0～14％、特别优选的范围是0～5％。另外，由于限制ZnO的含量所引起的热稳定性的下降，可以通过添加例如WO₃、B₂O₃等弥补。另外，由于限制Nb₂O₃含量所引起的折射率的下降，可以通过增加TeO₂量或添加其它成分，例如添加WO₃、TiO₂、ZrO₂等弥补。因此，如果用其它成分补充ZnO和Nb₂O₅的作用，就可以不含ZnO和Nb₂O₅。

另外，如果含有大量ZnO，就会显著妨碍玻璃化或使折射率下降。因此，ZnO的含量优选为0～25％、0～15％、0～10％、0～9％，特别优选为0～4％。

另外，如果含有大量Nb₂O₅，就会显著妨碍玻璃化或使玻璃的透过率下降。因此，Nb₂O₅的含量优选为0～25％、0～8％、0～6％，特别优选为0～4％。

具有以上组成的TeO₂—La₂O₃类光学玻璃，即使不使用PbO和HfO₂，通过适当调节TeO₂、La₂O₃、ZnO、Nb₂O₅的比例或适当添加其它成分，也能够达到将图1所示的A1点(υd＝34、nd＝1.91)、B1点(υd＝22、nd＝1.91)、C1点(υd＝13、nd＝2.1)和D1点(υd＝26、nd＝2.1)按照A1点、B1点、C1点、D1点的顺序用直线连接的边界线围成的范围内(其中，包括边界线本身)的光学常数。

本发明的TeO₂—La₂O₃类光学玻璃，除上述成分以外，还可以含有选自WO₃、TiO₂和ZrO₂中的至少1种。这些成分具有提高折射率的效果。以下说明各成分。

WO₃是用于提高折射率、并得到稳定玻璃而可以添加的成分。并且是形成玻璃骨架的成分，形成TeO₂—La₂O₃—WO₃骨架。为了得到上述效果，优选含有0.1％以上、1％以上、3％以上、5％以上、10％以上，特别优选含有20％以上。但是，随着含量的增加，存在热方面变得不稳定的趋势。因此，WO₃的上限优选为45％以下、特别优选为40％以下。从该情况出发，WO₃的优选范围是0.1～45％、1～45％、3～40％、5～40％、10～40％、15～40％，特别优选为20～40％。

TiO₂是显著提高折射率的成分。但是，如果大量含有，就会显著妨碍玻璃化或使玻璃的透过率下降，所以限制其含量。TiO₂的优选范围是0～10％，特别优选为0～5％。

ZrO₂是提高折射率的成分。但是，如果大量含有，就会显著妨碍玻璃化，所以限制其含量。ZrO₂的优选范围是0～10％，特别优选为0～5％。

另外，在TeO₂为20％以下时，如果使WO₃、TiO₂和ZrO₂的合计量超过25％，就容易得到大于1.91的折射率。

本发明的TeO₂—La₂O₃类光学玻璃，除上述成分以外，还可以含有选自B₂O₃、SiO₂和Al₂O₃中的至少1种。这些成分具有降低分散的效果。以下，说明各成分。

B₂O₃是使分散降低的成分、同时也是使玻璃稳定化的成分。为了得到上述效果，优选含有2％以上，特别优选含有10％以上。但是，随着B₂O₃含量的增加，玻璃的折射率下降，难以将折射率nd维持在1.91以上。因此，优选B₂O₃的上限限制在24％以下。从这样的情况出发，B₂O₃的优选范围是0～24％、2～24％，特别优选为10～24％。

SiO₂是使分散降低的成分。但是，随着SiO₂含量的增加，玻璃变得热不稳定，所以不能大量含有。SiO₂的优选范围是0～5％，更优选为0～3％，特别优选为0～2％。

Al₂O₃是使分散降低的成分。但是，随着Al₂O₃含量的增加，玻璃变得热不稳定，所以不能大量含有。Al₂O₃的优选范围是0～5％，更优选为0～3％，特别优选为0～2％。

本发明的TeO₂—La₂O₃类光学玻璃，除上述成分以外，还可以含有选自Ta₂O₅、SrO、CaO、BaO、Li₂O、Na₂O、K₂O中的至少1种。这些成分用于折射率的微调。以下，说明各成分。

为了折射率的微调，可以含有Ta₂O₅，但是，如果大量含有，玻璃化就会显著恶化。Ta₂O₅的优选范围是0～5％。

为了折射率的微调，可以添加SrO、CaO、BaO、Li₂O、Na₂O、K₂O。但是，少量添加任何1种成分，都会导致折射率大幅度降低，所以不优选大量含有。这些成分的优选范围分别是0～5％，更优选分别是0～3％。

另外，本发明的TeO₂—La₂O₃类光学玻璃，除上述成分以外，还可以添加各种成分。例如，可以添加GeO₂、P₂O₅等。

以得到玻璃稳定化和提高折射率的效果为目的，可以添加GeO₂。但是，因为是稀有原料，所以含有GeO₂会导致原料成本提高。因此，即使使用，也优选其含量少，优选为0～3％、0～1％，特别优选为0.001％以下。

以调整玻璃化转变点Tg和调整粘度特性为目的，可以添加P₂O₅。但是，由于导致玻璃的耐候性降低或失去透明，所以不优选大量含有。因此，即使使用，也优选其含量少，优选为0～10％，特别优选为0～5％。

另外，因为Er为玻璃着色的原因，所以不优选含有。即使含有，也优选以Er₂O₃换算含量计为0.001％以下。另外，因为Tl₂O是环境负荷物质，所以不优选含有。即使含有，也优选为0.001％以下。

具有以上组成的TeO₂—La₂O₃类光学玻璃，容易达到位于将图1所示的A1点(υd＝34、nd＝1.91)、B1点(υd＝22、nd＝1.91)、C1点(υd＝13、nd＝2.1)和D1点(υd＝26、nd＝2.1)按照A1点、B1点、C1点、D1点的顺序用直线连接的边界线围成的范围内(其中，包括边界线本身)的光学常数。

另外，具有上述组成的TeO₂—La₂O₃类光学玻璃，从批量生产方面出发，优选具有650℃以下的玻璃化转变点Tg和1050℃以下的液相温度TL。

另外，具有上述组成的TeO₂—La₂O₃类光学玻璃，优选在10mm的壁厚中，波长500nm时的分光透过率为74.0％以上，更优选为75.0％以上。

本发明的TeO₂—La₂O₃类光学玻璃的折射率nd和阿贝数υd优选位于作为以阿贝数υd为x轴、折射率nd为y轴的x—y直角坐标图的图2中的由边界线围成的范围内(其中，包括边界线本身)，该边界线通过按照A2点(υd＝34、nd＝1.91)、B2点(υd＝28、nd＝1.91)、C2点(υd＝16、nd＝2.06)和D2点(υd＝26、nd＝2.06)的顺序用直线连接上述坐标图中的A2点、B2点、C2点、D2点而成。

另外，除上述光学常数以外，从批量生产方面出发，优选具有630℃以下的玻璃化转变点Tg和1040℃以下的液相温度TL。

如果在下述组成范围内，就容易得到具备这样条件的玻璃，该组成范围是，以mol％计，含有10～48％的TeO₂、5～35％的La₂O₃、0～25％的ZnO、0～15％的Nb₂O₅、0～25％的ZnO+Nb₂O₅、5～40％的WO₃、0～8％的TiO₂、0～5％的ZrO₂、2～24％的B₂O₃、0～5％的SiO₂、0～2％的Al₂O₃、0～5％的Ta₂O₅、0～5％的CaO、0～5％的BaO、0～5％的SrO、0～5％的Li₂O、0～5％的Na₂O、0～5％的K₂O，并且实质上不含PbO、Tl₂O和HfO。

本发明的TeO₂—La₂O₃类光学玻璃的折射率nd和阿贝数υd特别优选位于作为以阿贝数υd为x轴、折射率nd为y轴的x—y直角坐标图的图3中的由边界线围成的范围内(其中，包括边界线本身)，该边界线通过按照A3点(υd＝30、nd＝1.94)、B3点(υd＝26、nd＝1.94)、C3点(υd＝19、nd＝2.04)和D3点(υd＝27、nd＝2.04)的顺序用直线连接上述坐标图中的A3点、B3点、C3点、D3点而成。

另外，除上述光学常数以外，从批量生产方面出发，特别优选具有630℃以下的玻璃化转变点Tg和1020℃以下的液相温度TL。

如果在下述组成范围内，就容易得到具备这样条件的玻璃，该组成范围是，以mol％计，含有10～40％的TeO₂、10～35％的La₂O₃、0～15％的ZnO、0～15％的Nb₂O₅、0～21％的ZnO+Nb₂O₅、5～40％的WO₃、0～6％的TiO₂、0～3％的ZrO₂、10～19％的B₂O₃、0～5％的SiO₂、0～5％的Al₂O₃、0～5％的Ta₂O₅、0～3％的CaO、0～3％的BaO、0～3％的SrO、0～3％的Li₂O、0～3％的Na₂O、0～3％的K₂O，并且实质上不含PbO、Tl₂O和HfO。

下面，描述使用本发明的TeO₂—La₂O₃类光学玻璃、制造光传感器透镜和摄影用透镜等的方法。

首先，以所希望的组成配合玻璃原料，然后用玻璃熔融炉熔融。

接着，从喷嘴前端滴下熔融玻璃，一次制作液滴状玻璃，得到预成型玻璃。或将熔融玻璃急冷铸造，一次制作玻璃锭，进行磨削、研磨、洗净，得到预成型玻璃。

接着，在施加了精密加工的模具中加入预成型玻璃，加热至成为软化状态，同时进行加压成型，使模具的表面形状转印在玻璃上。该成型方法称为模压成型法，被广泛使用。这样操作，能够得到光传感器透镜和摄影用透镜。

另外，使本发明玻璃成型的方法，不限于上述的模压成型法，可以采用公知的各种方法成型。

(实施例)

下面，基于实施例，详细说明本发明的TeO₂—La₂O₃类光学玻璃。

表1～5表示本发明的实施例(试样No.1～17)和比较例(试样No.18～22)。

表1

 

	1	2	3	4	5
						TeO2La2O3ZnONb2O3WO3TiO2ZrO2B2O3SiO2Al2O3	38.025.02.030.05.0	25.025.032.018.0	39.025.030.06.0	23.026.527.023.5	40.020.040.0
ZnO+Nb2O3	2.0	0.0	0.0	0.0	0.0
						折射率nd	2.019	1.974	2.014	1.946	2.026
阿贝数νd	20.5	28.4	26.2	29.0	22.2
						玻璃化转变点Tg(℃)	508	580	562	600	582
液相温度TL(℃)	940	960	970	990	1000
						压制性(次)	未评价	>10000	未评价	未评价	未评价
透过率(％)	未测定	76.6	未测定	77.4	未测定

表2

 

	6	7	8	9	10
						TeO2La2O3ZnOBaONb2O3WO3TO2ZrO2B2O3SiO2Al2O3	38.024.030.02.06.0	44.015.01.020.020.0	44.020.012.024.0	17.024.033.03.023.0	35.013.015.03.06.05.06.017.0
ZnO+Nb2O3	0.0	0.0	12.0	0.0	21.0
						折射率nd	2.034	1.962	1.986	1.965	1.987
阿贝数νd	25.3	25.3	26.1	28.1	25.3
						玻璃化转变点Tg(℃)	590	520	520	630	512
液相温度TL(℃)	990	990	1010	980	1020
						压制性(次)	>5000	未评价	未评价	未评价	未评价
透过率(％)	未测定	未测定	71.9	未测定	74.2

表3

 

	11	12	13	14	15
						TeO2La2O3ZnOBaONb2O3WO3TiO2ZrO2B2O3SiO2Al2O3	22.05.015.05.010.010.05.03.025.0	49.016.05.04.011.02.08.05.0	47.010.017.02.08.06.02.08.0	41.03.015.010.013.010.08.0	13.017.010.021.05.04.024.03.03.0
ZnO+Nb2O3	25.0	16.0	25.0	25.0	10.0
						折射率nd	1.937	2.093	2.049	2.079	2.003
阿贝数νd	24.0	14.3	23.4	22.7	22.0
						玻璃化转变点Tg(℃)	未测定	550	510	530	未测定
液相温度TL(℃)	1030	1010	1040	1040	1040
						压制性(次)	未评价	未评价	未评价	未评价	未评价
透过率(％)	71.4	65.4	未测定	64.5	未测定

表4

 

	16	17
			TeO2La2O3ZnOBaONb2O3WO3TiO2ZrO2B2O3SiO2Al2O3	15253322.3202.5	152533221931
ZnO+Nb2O3	0	0
			折射率nd	1.968	1.965
阿贝数νd	29.0	29.1
			玻璃化转变点Tg(℃)	609	未测定
液相温度TL(℃)	1000	未测定
			压制性(次)	>20000	未测定
透过率(％)	78.0	未测定

表5

各试样如下操作制作。

首先，在铂坩锅中加入如表中记载的组成配合的玻璃原料，将试样No.1～17、21和22在1080℃、试样No.18在1400℃、试样No.19和20在1050℃分别熔融2小时。接着，在碳板上流出熔融玻璃，进行冷却固化，然后进行退火，制作试样。对这样操作得到的试样评价各种特性。在各表中表示结果。

其中，折射率nd用使用折射率计(kalnew生产、KPR-200)、氦灯的d线(波长：587.6nm)中的测定值表示。

阿贝数υd为，使用折射率计(kalnew生产、KPR-200)，将分别测定的上述d线、氢灯的F线(波长：486.1nm)和氢灯的C线(波长：656.3nm)中的折射率的值分别作为nd、nF、nC时的[(nd—1)/(nF—nC)]的值。

液相温度TL表示，将玻璃试样粉碎为300～500μm的粒径，将其投入铂坩锅中，在温度梯度炉中热处理12小时，然后将其取出，观察到玻璃中透明失去(结晶异物)的温度。

玻璃化转变点Tg由热膨胀曲线中的低温区域的直线和高温区域的直线的交点求出。

压制性如下操作进行评价。首先，按照试样No.2、6、16、19或20的组成，配合玻璃原料，使用铂坩锅在1050～1080℃熔融2小时，然后在碳台上流出玻璃熔液，进行退火，加工为直径5mm、高5mm的圆柱状试样，然后在两端面进行抛光研磨加工。接着，用2头成型机(网中制作所生产)压制试样，测量直至来自玻璃的挥发附着在模具表面所需要的压制次数。其中，在压制温度为玻璃软化点、压制压力为20Kgf、压制时间为1分半的条件下，进行压制。另外，模具使用带有Pt-Ir膜的WC板。

透过率为，镜面研磨两面，使得壁厚为10mm，用分光光度计测定波长500nm时试样的分光透过率。

从表1～4可知，实施例的试样No.1～17的分散值υd是14.3～29.1。另外，折射率nd是1.937～2.093。液相温度TL为1040℃以下，良好。玻璃化转变点Tg是508～630℃，可以确认能够充分进行模压成型。比较例的试样No.18不含TeO₂，折射率nd不超过1.91。另外，No.2、6、16的玻璃能够压制5000次以上，但是，如果对含有50mol％以上TeO₂的No.19和No.20的玻璃进行压制成型，TeO₂从玻璃挥发，不能维持模具的高精度的成型表面，导致精密压制成型用模具不能通过1次压制使用。No.21和No.22的TeO₂为49％以下，并且ZnO和Nb₂O₅的合计量超过25％，所以玻璃化变得不稳定，不能玻璃化。

产业上的可利用性

本发明的TeO₂—La₂O₃类光学玻璃，适合作为CD、MD、DVD及其它各种光碟系统的光传感器透镜，数码相机、摄像机、带有相机的手机电话等的摄像用透镜，在光通信中使用的收发信用透镜等光学透镜的玻璃材料用玻璃。特别适合利用模压成型制作的光学透镜的玻璃材料用玻璃。

另外，也能够作为采用模压以外的成型方法成型的玻璃材料使用。

Claims (14)

1.一种TeO₂—La₂O₃类光学玻璃，其特征在于：

所述光学玻璃的折射率nd和阿贝数υd位于以阿贝数υd为x轴、折射率nd为y轴的x—y直角坐标图中的由边界线围成的范围内，该边界线通过按照A1点(υd＝34、nd＝1.91)、B1点(υd＝22、nd＝1.91)、C1点(υd＝13、nd＝2.1)、D1点(υd＝26、nd＝2.1)的顺序用直线连接所述坐标图中的A1点、B1点、C1点和D1点而成，所述范围包括所述边界线本身，并且，

所述光学玻璃以mol％计，TeO₂的含量为49％以下、ZnO和Nb₂O₃的合计量为0～25％，并含有La₂O₃作为必需成分，但实质上不含PbO、Tl₂O和HfO。

2.如权利要求1所述的TeO₂—La₂O₃类光学玻璃，其特征在于：

TeO₂的含量为1～49mol％。

3.如权利要求1或2所述的TeO₂—La₂O₃类光学玻璃，其特征在于：

La₂O₃的含量为0.1～40mol％。

4.如权利要求1～3中任一项所述的TeO₂—La₂O₃类光学玻璃，其特征在于：

还含有选自WO₃、TiO₂和ZrO₂中的至少一种。

5.如权利要求4所述的TeO₂—La₂O₃类光学玻璃，其特征在于：

WO₃的含量为0.1～45mol％。

6.如权利要求1～5中任一项所述的TeO₂—La₂O₃类光学玻璃，其特征在于：

还含有选自B₂O₃、SiO₂和Al₂O₃中的至少一种。

7.如权利要求6所述的TeO₂—La₂O₃类光学玻璃，其特征在于：

B₂O₃的含量为0～24mol％。

8.如权利要求1～7中任一项所述的TeO₂—La₂O₃类光学玻璃，其特征在于：

还含有选自Ta₂O₅、CaO、BaO、SrO、Li₂O、Na₂O和K₂O中的至少一种。

9.一种TeO₂—La₂O₃类光学玻璃，其特征在于：

以mol％计，含有1～49％的TeO₂、0.1～40％的La₂O₃、0～25％的ZnO、0～25％的Nb₂O₃、0～25％的ZnO+Nb₂O₃、0.1～45％的WO₃、0～10％的TiO₂、0～10％的ZrO₂、0～24％的B₂O₃、0～5％的SiO₂、0～5％的Al₂O₃、0～9％的Ta₂O₅、0～5％的CaO、0～5％的BaO、0～5％的SrO、0～5％的Li₂O、0～5％的Na₂O、0～5％的K₂O，实质上不含PbO、Tl₂O和HfO。

10.如权利要求1～9中任一项所述的TeO₂—La₂O₃类光学玻璃，其特征在于：

所述光学玻璃的折射率nd和阿贝数υd位于以阿贝数υd为x轴、折射率nd为y轴的x—y直角坐标图中的由边界线围成的范围内，该边界线通过按照A2点(υd＝34、nd＝1.91)、B2点(υd＝28、nd＝1.91)、C2点(υd＝16、nd＝2.06)和D2点(υd＝26、nd＝2.06)的顺序用直线连接所述坐标图中的A2点、B2点、C2点、D2点而成，所述范围包括边界线本身。

11.如权利要求1～10中任一项所述的TeO₂—La₂O₃类光学玻璃，其特征在于：

所述光学玻璃的折射率nd和阿贝数υd位于以阿贝数υd为x轴、折射率nd为y轴的x—y直角坐标图中的由边界线围成的范围内，该边界线通过按照A3点(υd＝30、nd＝1.94)、B3点(υd＝26、nd＝1.94)、C3点(υd＝19、nd＝2.04)和D3点(υd＝27、nd＝2.04)的顺序用直线连接所述坐标图中的A3点、B3点、C3点、D3点而成，所述范围包括边界线本身。

12.如权利要求1～11中任一项所述的TeO₂—La₂O₃类光学玻璃，其特征在于：

转变点Tg为650℃以下。

13.一种模压成型用玻璃材料，其特征在于：

由权利要求1～12中任一项所述的TeO₂—La₂O₃类光学玻璃构成。

14.一种光学透镜，其特征在于：

由权利要求1～12中任一项所述的TeO₂—La₂O₃类光学玻璃构成。

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