CN101679103B - 光学玻璃、精密模压成形用预成形件、光学元件和它们的制造方法、以及摄像装置 - Google Patents

Abstract

一种光学玻璃，其以摩尔％表示包含：5～45％的B₂O₃；0～3％的Li₂O；10～40％的ZnO；5～30％的La₂O₃；0～20％的Gd₂O₃；以及TiO₂、Nb₂O₅、WO₃和Bi₂O₃中的至少一种；以阳离子％表示时的Ti、Nb、W和Bi的总含量X为3～25％，阿贝数vd和折射率nd被包含在用直线将图1的点A、B、C、D、A依次连接时所包围的范围内，玻璃化温度满足Tg≤655℃-5×X。一种光学玻璃，其以摩尔％表示包含：5～45％的B₂O₃；0～6％的SiO₂(其中不包含6％)；总量为0～3％的Li₂O、Na₂O和K₂O；10～40％的ZnO；5～30％的La₂O₃；0～20％的Gd₂O₃；以及总量为12.5～20％的ZrO₂、Ta₂O₅、TiO₂、Nb₂O₅、WO₃和Bi₂O₃；并且，Ti⁴⁺的含量相对于Zr⁴⁺、Ta⁵⁺、Ti⁴⁺、Nb⁵⁺、W⁶⁺和Bi³⁺的总含量的阳离子比小于等于0.30，显示出10^7.2dPa·s的粘度的温度Tp小于等于706℃，并且折射率nd和阿贝数vd满足所有的下述(I)式～(IV)式：34.0≤vd＜40…(I)；nd≥1.87…(II)；nd≥2.23-0.01×vd…(III)；nd≤2.28-0.01×vd…(IV)。

Description

光学玻璃、精密模压成形用预成形件、光学元件和它们的制造方法、以及摄像装置

相关申请的相互参照 

本申请主张2008年5月30日申请的日本专利申请第2008-143566号和2009年3月25日申请的日本专利申请第2009-74729号的优先权，这些申请的全部记载内容通过引用合并在此。 

技术领域

本发明涉及折射率高并具有优异的精密模压成形特性的光学玻璃、由所述玻璃形成的精密模压成形用预成形件和光学元件、以及它们的制造方法。 

背景技术

以照相机镜头等为代表的摄像光学系统中的色差校正通过组合高色散透镜和低色散透镜来进行。近年来，不管高色散透镜还是低色散透镜均有通过在能够校正色差的范围内使用折射率更高的光学玻璃来实现进一步的高功能化、紧凑化的倾向。 

除了构成透镜的玻璃的光学特性以外，还能够通过将透镜的光学功能面做成非球面的来实现光学系统的进一步的高功能化、紧凑化。精密模压成形法适于这种透镜的批量生产。 

为了提高精密模压成形法的生产率，首先要求玻璃素材或精密模压用预成形件具有用于确保生产率的一定的成形性。即，需要不析出结晶的温度下的一定量的玻璃粘度、或者具有可成形的玻璃粘度的温度下的一定的耐失透性。 

并且，还需要提高精密模压成形的生产率。在精密模压成形法中，由于使用采用SiC或超硬材料等具有耐热性和高刚度的昂贵的模具材料、并 将成形面精密地加工成将光学元件的光学功能面的形状翻转而得的形状的成形模具，因此成形模具的使用寿命会大大影响生产成本、批量生产率。因此，正在努力使用低玻璃化温度、低屈服点的玻璃来降低模压成形时的温度以防止成形模具的热劣化。 

专利文献1、2提出了以精密模压成形的用途为目的的低色散玻璃。 

[专利文献1]JP-A-2006-016293； 

[专利文献2]JP-A-2006-016295。 

上述专利文献1和2、以及作为上述专利文献1和2的同族专利的US2005-0272589A1和US2008-0220961的全部记载内容通过引用合并在此。 

发明内容

发明所要解决的问题 

但是，专利文献1、2中具体公开的玻璃均是阿贝数v_d大于等于40的高折射率低色散玻璃。 

这些玻璃的组成中含有大量的赋予高折射率和低色散的La₂O₃、Gd₂O₃等稀土类成分，另一方面通过将ZrO₂、Ta₂O₅、TiO₂、Nb₂O₅、WO₃、Bi₂O₃等属于高折射率赋予成分但损害低色散性的成分的含量尽可能抑制在少量来达到高折射率和低色散性。但是，包含大量的稀土类成分的玻璃具有如下的特点，即：越是为提高折射率而提高稀土类的含有率，玻璃的热稳定性就越下降，并且如果为降低玻璃化温度而试图增加碱成分和碱土类成分的含量，则结晶化倾向就会进一步变高。 

在这样的玻璃中，如果为防止精密模压成形时成形模具热劣化而降低玻璃化温度，则玻璃的热稳定性会下降，或者液相温度会上升，或者液相温度的粘度会下降等，从而玻璃熔液的成形会变得困难。其结果是，导致玻璃素材或精密模压成形用预成形件的生产率显著下降。在从玻璃的熔融到透镜的制造的一系列的制造过程中，如果玻璃素材或精密模压成形用预成形件的生产率下降，则整个过程的生产率也会下降。 

为了解决这样的问题，有效的做法是在考虑玻璃的低温软化性和热稳 定性的情况下提高折射率。作为一具体措施，可以考虑使用B₂O₃-La₂O₃系组成作为基础，并导入ZrO₂、Ta₂O₅、TiO₂、Nb₂O₅、WO₃、Bi₂O₃等赋予玻璃稳定性的高折射率赋予成分或增加该成分的量。 

此时，不必将低色散玻璃的阿贝数v_d限制在40以上，可考虑基于要与其组合的高色散透镜的光学特性可实现的像差校正的程度，在可能的范围内减少阿贝数，相应地提高折射率或者改善玻璃的成形性，由此能够在不损害光学玻璃的生产率的情况下实现光学设备的进一步的高功能化、紧凑化。 

但是，增加了ZrO₂、Ta₂O₅、TiO₂、Nb₂O₅、WO₃、Bi₂O₃的量的玻璃不仅如上述那样恶化低色散性，而且也会影响精密模压成形性。 

例如，尽管在不容易导致模具热劣化的温度下将粘度降低到能够充分模压成形的程度，但会产生透镜的表面由于精密模压成形而产生各种缺陷，从而损害光学性能的问题。 

因此，当对这样的玻璃进行精密模压成形时，随着使用同一个成形模具重复多次模压成形，会引起以下的问题：例如会引起玻璃融合到形模具上，或者玻璃表面产生发泡，或者将加热了的预成形件导入到模压成形模具中时所使用的夹具与预成形件粘结。其结果是，同一个成形模具的成形成品率下降，或者由于要更换模具等而需临时停止生产，由此容易导致生产率变差。最坏的情况也有可能由于玻璃融合到成形模具上而发生成形模具或模压机破损等重大的问题。 

作为高功能化、紧凑化的关键的高折射率低色散玻璃制造的透镜估计会有很大的需求，从而解决以上的问题以提高批量生产率的要求很高。 

本发明的目的在于解决上述的问题，其第一目的在于，提供适于精密模压成形并具有优异的成形性的光学玻璃、由所述光学玻璃形成的精密模压成形用预成形件以及光学元件，并且提供所述精密模压成形用预成形件和光学元件的制造方法。另外，其第二目的在于，提供搭载有上述光学元件的摄像装置。 

用于解决问题的手段 

用于解决本发明中的问题的手段如下。 

一种光学玻璃，其特征在于， 

以摩尔％表示包含： 

5～45％的B₂O₃； 

0～3％的Li₂O； 

10～40％的ZnO； 

5～30％的La₂O₃； 

0～20％的Gd₂O₃；以及 

TiO₂、Nb₂O₅、WO₃和Bi₂O₃中的至少一种， 

并且，以阳离子％表示时的Ti、Nb、W和Bi的总含量X为3～25％，阿贝数vd和折射率nd被包含在用直线将图1的点A(40，1.85)、B(39，1.91)、C(33，1.93)、D(34，1.87)、A(40，1.85)依次连接时所包围的范围(其中，包含直线AB、BC、CD、DA上的点，但不包含点A)内，并且，玻璃化温度Tg满足下述(1)式： 

Tg[℃]≤655℃-5×X  …(1)。 

如[1]所述的光学玻璃，其中，还包含： 

0～10摩尔％的ZrO₂；以及 

0～15摩尔％的Ta₂O₅。 

如[1]或[2]所述的光学玻璃，其中， 

以摩尔％表示还包含： 

总量大于等于0％且小于0.5％的Na₂O和K₂O； 

总量为0～10％的MgO、CaO、SrO和BaO； 

0～10％的Y₂O₃； 

0～10％的Yb₂O₃；以及 

0～10％的Al₂O₃。 

如[1]至[3]中任一项所述的光学玻璃，其中， 

包含作为任意成分的SiO₂，并且SiO₂的含量是B₂O₃的含量的0～0.55倍。 

一种光学玻璃，其特征在于， 

以摩尔％表示包含： 

5～45％的B₂O₃； 

0～6％的SiO₂(其中，不包含6％)； 

总量为0～3％的Li₂O、Na₂O和K₂O； 

10～40％的ZnO； 

5～30％的La₂O₃； 

0～20％的Gd₂O₃；以及 

总量为12.5～20％的ZrO₂、Ta₂O₅、TiO₂、Nb₂O₅、WO₃和Bi₂O₃， 

并且，Ti⁴⁺的含量相对于Zr⁴⁺、Ta⁵⁺、Ti⁴⁺、Nb⁵⁺、W⁶⁺和Bi³⁺的总含量的阳离子比小于等于0.30， 

显示出10^7.2dPa·s的粘度的温度Tp小于等于706℃，折射率nd和阿贝数vd满足所有的下述(I)式～(IV)式： 

34.0≤vd＜40        …(I) 

nd≥1.87            …(II) 

nd≥2.23-0.01×vd  …(III) 

nd≤2.28-0.01×vd  …(IV)。 

如[5]所述的光学玻璃，其中， 

还包含1～20摩尔％的Gd₂O₃。 

如[5]或[6]所述的光学玻璃，其中， 

以摩尔％表示还包含： 

小于等于10摩尔％的ZrO₂； 

小于等于15摩尔％的Ta₂O₅； 

小于等于10％的TiO₂； 

小于等于8％的Nb₂O₅； 

小于等于20％的WO₃；以及 

小于等于10％的Bi₂O₃。 

如[5]至[7]中任一项所述的光学玻璃，其中， 

以摩尔％表示还包含： 

总量为0～10％的MgO、CaO、SrO以及BaO； 

0～10％的Y₂O₃； 

0～10％的Yb₂O₃；以及 

0～10％的Al₂O₃。 

[9]如[1]至[8]中任一项所述的光学玻璃，其中， 

包含0～10摩尔％的作为任意成分的Y₂O₃，并且La₂O₃的含量相对于La₂O₃、Gd₂O₃以及Y₂O₃的总含量(La₂O₃+Gd₂O₃+Y₂O₃)的比例(La₂O₃/(La₂O₃+Gd₂O₃+Y₂O₃))超过0.66。 

[10]如[1]至[9]中任一项所述的光学玻璃，其中， 

以摩尔％表示还包含小于等于10％的TiO₂、小于等于8％的Nb₂O₅、小于等于20％的WO₃、以及小于等于10％的Bi₂O₃。 

[11]如[1]至[10]中任一项所述的光学玻璃，其中， 

还包含1～15摩尔％的Ta₂O₅。 

[12]如[1]至[11]中任一项所述的光学玻璃，其中， 

液相温度小于等于1200℃。 

[13]一种精密模压成形用预成形件，其由[1]至[8]中任一项所述的光学玻璃形成。 

[14]一种精密模压成形用预成形件的制造方法，所述制造方法将玻璃原料熔融，使所得到的熔融玻璃流出并分离出熔融玻璃块，并且使所述熔融玻璃块在冷却的过程中成形，所述制造方法的特征在于， 

成形出由[1]至[12]中任一项所述的光学玻璃形成的预成形件。 

[15]一种精密模压成形用预成形件的制造方法，所述制造方法将玻璃原料熔融，使所得到的熔融玻璃成形来制造出玻璃成形体，并通过加工所述成形体来制造出由[1]至[12]中任一项所述的光学玻璃形成的预成形件。 

[16]一种光学元件，其由[1]至[12]中任一项所述的光学玻璃形成。 

[17]一种光学元件，其通过对[13]所述的精密模压成形用预成形件进行精密模压成形而形成。 

[18]一种光学元件的制造方法，所述制造方法使用模压成形模具对[13]所述的预成形件或者通过[14]或[15]所述的方法制得的预成形件进行精密模压成形。 

[19]一种光学元件的制造方法，所述制造方法通过重复使用同一个模 压成形模具对[13]所述的预成形件或者通过[14]或[15]所述的方法制得的预成形件进行精密模压成形的工序来批量生产光学元件。 

[20]如[18]或[19]所述的光学元件的制造方法，其中， 

将预成形件导入到模压成形模具中，一并加热所述预成形件和模压成形模具，并进行精密模压成形。 

[21]如[18]或[19]所述的光学元件的制造方法，其中， 

将已加热的预成形件导入到已预热的模压成形模具中，并进行精密模压成形。 

[22]一种摄像装置，其包括[16]或[17]所述的光学元件。 

发明效果 

根据本发明，能够提供适于精密模压成形并具有优异的成形性的光学玻璃、由所述光学玻璃形成的精密模压成形用预成形件以及光学元件，并能够提供所述精密模压成形用预成形件和光学元件的制造方法、搭载有所述光学元件的摄像装置。 

附图说明

图1示出了光学玻璃I的折射率nd、阿贝数νd的分布； 

图2示出了光学玻璃II的折射率nd、阿贝数νd的分布。 

具体实施方式

本发明的光学玻璃具有两种形式。将第一形式称为光学玻璃I，将第二形式称为光学玻璃II。 

[光学玻璃I] 

本发明的光学玻璃I是以B₂O₃-La₂O₃系组成为基础并且折射率nd大于1.85、阿贝数νd小于40的光学玻璃。本发明人认为，使具有这种光学特性的玻璃的精密模压成形性下降的主要原因在于导入到玻璃中的相当量的Ti离子、Nb离子、W离子、Bi离子在高温下与模压成形模具的成形面发生反应。并且认为，Ti离子、Nb离子、W离子、Bi离子在进行模压成形时的高温下容易发生价数变化，结果容易与成形面发生氧化还原反应。 本发明人认为，即便是包含大量的TiO₂、Nb₂O₅、WO₃、Bi₂O₃的玻璃，只要能够抑制其反应，就能够改善精密模压成形性。 

因此，本发明人进行了各种研究，结果发现通过考虑以下四个要素来确定玻璃的组成、特性，能够改善精密模压成形性，从而完成了本发明的第一形式。 

第一要素是与温度有关的要素。上述反应随着温度的上升而被促进。因此，重要的是赋予玻璃在低温下可模压成形的热特性。以往，从抑制成形模具的热劣化的观点出发确定了作为玻璃的低温软化性的指标的玻璃化温度。但是，为了抑制Ti离子、Nb离子、W离子、Bi离子与成形面的反应，只是将玻璃化温度降低到不容易导致成形模具热劣化的程度是不够充分的，重要的是从抑制这些离子与成形面的氧化还原反应的观点出发来确定玻璃化温度。如果Ti、Nb、W、Bi的总含量多，则从抑制反应的观点出发进一步降低玻璃化温度，如果Ti、Nb、W、Bi的总含量少，则放宽有关玻璃化温度的限制，由此能够抑制上述阳离子与成形面的反应。即，根据上述阳离子成分的总含量来确定玻璃化温度的上限是用于解决问题的一种手段。 

第二要素是与玻璃网络形成成分相关的要素。在玻璃网络形成成分中，B₂O₃采用三配位和四配位的结构。可以认为，在硼酸稀土类结晶中，四配位的BO₄结构与稀土类离子配位，维持离子的氧化数，但该四配位的BO₄结构所包含的氧原子具有很强的氧化其他离子的能力。另一方面，SiO₂在玻璃中主要以SiO₄四面体的形式存在，但由于与Si配位的氧与Si牢固地结合，因此这些氧具有较弱的氧化其他离子的能力。因此，可以认为就将Ti离子、Nb离子、W离子、Bi离子保持在氧化侧的作用来说，B₂O₃强于SiO₂。 

迄今，为了提高热稳定性并改善玻璃熔液的成形性，SiO₂被积极地导入到以B₂O₃-La₂O₃系组成为基础的玻璃中。但是，当从将Ti离子、Nb离子、W离子、Bi离子保持在氧化侧并抑制模压成形模具的成形面与玻璃的反应的方面考虑而包含SiO₂时，优选基于B₂O₃的含量来限制SiO₂的含量。另外，从上述观点出发，也可以不含有SiO₂，从此意义来说，SiO₂是 任意成分。 

第三要素是与玻璃的热稳定性相关的要素。SiO₂具有改善玻璃的热稳定性并增强玻璃熔液的成形性的作用，但也是导致玻璃化温度上升的成分。与此相反，碱成分是虽降低玻璃化温度但也降低玻璃的热稳定性的成分。因此，如果基于第二要素将SiO₂作为任意成分，并优选地在限制SiO₂的含量的同时也限制碱成分的量，则能够维持热稳定性而且不会实质上导致玻璃化温度上升。在碱成分中，Li₂O维持折射率并且降低Tg、Tp的作用最大，因此限制Li₂O的含量是恰当的。 

第四要素是在不极大地依赖于碱成分的情况下降低玻璃化温度的要素。在第三要素中限制碱成分的量，但为了对此进行弥补，导入ZnO以作为玻璃成分。 

在本发明的第一形式中，通过同时满足上述四个要素，解决了上述问题。 

基于上述的思想而完成的光学玻璃I具有以下特征： 

以摩尔％表示包含： 

5～45％的B₂O₃； 

0～3％的Li₂O； 

10～40％的ZnO； 

5～30％的La₂O₃； 

0～20％的Gd₂O₃；以及 

TiO₂、Nb₂O₅、WO₃和Bi₂O₃中的至少一种， 

并且，以阳离子％表示时的Ti、Nb、W和Bi的总含量X为3～25％，阿贝数vd和折射率nd被包含在用直将图1的点A(40，1.85)、B(39，1.91)、C(33，1.93)、D(34，1.87)、A(40，1.85)时所包围的范围(其中，包括直线AB、BC、CD、DA上的点，但不包括点A)内，并且，玻璃化温度Tg满足下述(1)式： 

Tg[℃]≤655℃-5×X  …(1)。 

以下，对上述玻璃进行详细说明，作为氧化物表示的成分的含量、总含量以摩尔％表示，表示为Ti、Nb、W、Bi时的Ti、Nb、W、Bi的各含 量和总含量以阳离子％表示。 

B₂O₃是玻璃网络形成成分，在本发明中是必须成分。如果其含量小于5％，则玻璃的热稳定性会下降，液相温度会上升，在玻璃熔液成形时粘性过低，难以成形。另一方面，如果其含量大于45％，则难以维持期望的折射率、阿贝数。因此，使B₂O₃的含量为5～45％。B₂O₃的含量优选的下限为10％，更优选的下限为15％，进一步优选的下限为20％，更进一步优选的下限为25％，优选的上限为40％。 

SiO₂是任意成分，具有提高玻璃热稳定性的作用，但又会提高玻璃化温度，而且如上述那样与Ti、Nb、W、Bi的结合能力弱，抑制Ti、Nb、W、Bi与成形模具的反应的效果差。与此相对，B₂O₃具有抑制所述反应的作用。从上述观点出发，在光学玻璃I中，SiO₂不是必须成分，是任意成分，在含有SiO₂的情况下，优选以B₂O₃的含量作为基准来限制SiO₂的含量。具体地说，如果着眼于作为网络形成成分的SiO₂和B₂O₃对上述反应的影响的差异，则优选以与B₂O₃含量的关系来确定SiO₂的含量。即，从改善抑制所述反应的效果、提高通过精密模压成形制造的光学元件的批量生产率的方面出发，优选SiO₂的含量是B₂O₃含量的0～0.55倍。SiO₂的含量更优选的范围为B₂O₃含量的0～0.49倍，进一步优选的范围为B₂O₃含量的0～0.48倍，再进一步优选的范围为B₂O₃含量的0～0.40倍，更进一步优选的范围为B₂O₃含量的0～0.3倍，并且按照上限逐渐减小的顺序更优选的范围依次为：B₂O₃含量的0～0.25倍的范围、B₂O₃含量的0～0.20倍的范围、B₂O₃含量的0～0.15倍的范围、B₂O₃含量的0～0.10倍、B₂O₃含量的0～0.08倍、B₂O₃含量的0～0.06倍的范围。也可以不含有SiO₂。在与SiO₂含量与B₂O₃含量之比相关的上述每一个优选范围中，如果单独规定SiO₂的含量，则优选0～6％的范围，更优选0～5.5％的范围，进一步优选0～5％的范围，再进一步优选0～4％的范围，更进一步优选0～3.5％的范围，再更进一步优选0～3％的范围。通过如上述确定SiO₂的含量，能够降低玻璃化温度，并且能够提高抑制玻璃与成形模具反应的效果。 

Li₂O是改善玻璃的熔融性、在碱金属成分中维持高折射率且降低玻璃 化温度的作用很强的成分。但是，如果其含量大于3％，则热稳定性会下降，并且难以得到期望的光学特性。而且，化学耐久性会下降，并且熔融、成形时挥发增大，会产生条纹，并且光学特性尤其是折射率的波动变大。因此，使Li₂O的含量为0～3％。Li₂O的含量优选的范围小于2％，更优选的范围小于1.5％，进一步优选的范围小于1％，更进一步优选的范围小于0.5％。也可以不含有Li₂O。 

ZnO是具有改善玻璃的熔融性、降低玻璃化温度的作用的必须成分。由于如上限制了Li₂O的含量，因此具有降低玻璃化温度的作用的ZnO将起到重要的作用。如果其含量小于10％，则难以得到所述效果，如果大于40％，则热稳定性会下降，并且难以得到期望的光学特性。因此，使ZnO的含量为10～40％。ZnO的含量优选的下限为15％，更优选的下限为17％，进一步优选的下限为18％，更进一步优选的下限为25％，优选的上限为35％。 

La₂O₃是具有不损害玻璃的热稳定性、维持低色散并提高折射率的作用的必须成分。如果其含量小于5％，则难以得到期望的光学特性，如果大于30％，则热稳定性会下降，并且玻璃化温度会上升。因此，使La₂O₃的含量为5～30％。La₂O₃的含量优选的下限为7％，更优选的下限为8％，进一步优选的下限为9％，更进一步优选的下限为10％，优选的上限为28％，更优选的上限为25％，进一步优选的上限为23％，更进一步优选的上限为20％。 

Gd₂O₃是具有不损害玻璃的热稳定性、维持低色散并提高折射率的作用的任意成分。如果其含量大于20％，则热稳定性会下降，并且玻璃化温度会上升。因此，使Gd₂O₃的含量为0～20％。Gd₂O₃的含量优选的下限为0.1％，更优选的下限为0.5％，进一步优选的下限为1％，优选的上限为18％，更优选的上限为15％，进一步优选的上限为12％，更进一步优选的上限为10％。 

TiO₂、Nb₂O₅、WO₃、Bi₂O₃是提高折射率的作用较大的成分。因此，从得到期望的光学特性的方面出发，导入TiO₂、Nb₂O₅、WO₃和Bi₂O₃中的至少一种。除了调节光学特性以外，还从调节与成形模具的反应性的方 面出发，基于以阳离子％表示时的Ti、Nb、W和Bi的总含量X来规定TiO₂、Nb₂O₅、WO₃和Bi₂O₃的含量、即导入量。采用以阳离子％表示的方式来规定Ti、Nb、W和Bi的总含量X是，因为如上所述规定与抑制Ti离子、Nb离子、W离子、Bi离子(均是阳离子)和成形面的反应有关的玻璃的组成。 

如果Ti、Nb、W和Bi的总含量X小于3％，则难以得到期望的光学特性，尤其是难以在维持热稳定性的同时使折射率nd大于1.85，并使阿贝数vd小于40。与此相反，如果总含量X大于25％，则即使调节其他成分的量，也由于在精密模压成形时玻璃与成形模具发生反应，玻璃牢固地熔合到成形模具上的频率增加，从而难以提高精密模压成形的批量生产率。因此，使以阳离子％表示的Ti、Nb、W和Bi的总含量X为3～25％。Ti、Nb、W和Bi的总含量X优选的下限大于3.5％，更优选的下限大于4％，优选的上限为20％，更优选的上限为18％，进一步优选的上限为16％，再进一步优选的上限为14％，更进一步优选的上限为13％，再更进一步优选的上限为12％，特别优选的上限为11％，比所述上限进一步优选的上限依次为10.5％、10％、9.5％、9％。另外，所述X所优选的每一个上限与优选的每一个下限可以任意组合。 

从提高玻璃的热稳定性、防止或降低玻璃的着色、降低玻璃化温度等观点出发，在将Ti、Nb、W和Bi的总含量X设为上述上限与下限的任意组合的范围，作为一个示例，设为大于3.5％且小于等于13％的基础上，优选使TiO₂、Nb₂O₅、WO₃、Bi₂O₃各自的含量在以下的范围内。 

从维持热稳定性、防止或降低着色的观点出发，TiO₂的含量优选小于等于10％，更优选小于等于8％，进一步优选小于等于6％，再进一步优选小于等于4％，更进一步优选为3％，再更进一步优选小于等于2％。也可以使TiO₂的含量为0。 

从维持热稳定性、防止或降低着色的观点出发，Nb₂O₅的含量优选小于等于8％，更优选小于等于7％，进一步优选小于等于5％，再进一步优选小于等于3％，更进一步优选为2％，再更进一步优选小于等于1％，尤其优选不含Nb₂O₅的玻璃。 

从维持热稳定性、防止或降低着色的观点出发，WO₃的含量优选小于等于20％。通过导入适量的WO₃，可降低玻璃化温度。因此，WO₃的含量优选的下限为1％，更优选的下限为3％，进一步优选的下限为4％，优选的上限为18％，更优选的上限为16％，进一步优选的上限为14％，再进一步优选的上限为12％，更进一步优选的上限为10％。 

从维持热稳定性、防止或降低着色的观点出发，Bi₂O₃的含量优选为0～10％的范围，更优选为0～8％的范围，进一步优选为0～6％的范围，更进一步优选为0～4％的范围，再进一步优选为0～2％的范围，再更加进一步优选为0～1％的范围，特别优选为不含有Bi₂O₃。 

光学玻璃I具有被包含在用直线将图1的点A(40，1.85)、B(39，1.91)、C(33，1.93)、D(34，1.87)、A(40，1.85)依次连接时所包围的范围(其中，包括直线AB、BC、CD、DA上的点，但不包括点A)内的阿贝数vd和折射率nd。 

图1是在表示光学玻璃的折射率nd、阿贝数vd的分布时本技术领域中通常采用的表示法。其中，纵轴为折射率nd，横轴为阿贝数vd，按照习惯，随着沿横轴向右，阿贝数vd逐渐减少，随着沿横轴向左，阿贝数vd逐渐增加。纵轴、横轴均采用线性表示。 

在图1中，如果将阿贝数vd为X座标、折射率nd为y座标的点称为光学常数图，则光学玻璃I的光学常数图位于由A、B、C、D、A包围的范围内以及连结点A、B的直线上(其中，去除点A)、连结点B、C的直线上、连结点C、D的直线上、以及连结点D、A的直线上(去除点A)的某个位置。 

如果光学常数图位于线AB的下侧或点A上，则使用了这样的光学玻璃的光学元件难以实现高功能化、紧凑化，因此将所述图限定在线AB的上侧或去除点A的线AB上。如果光学常数图位于线BC的左侧、线CD的上侧、线DA的左侧、点A的某一个上，则热稳定性会下降，或者玻璃化温度会上升，因此将光学常数图限定在线BC之上或其左侧、并且线CD之上或其下侧、并且线DA之上(其中去除点A)或其右侧。 

从提供更适于光学元件的高功能化、紧凑化的光学玻璃的方面出发， 优选折射率nd、阿贝数vd满足下述(a)式，更优选满足下述(b)式。另一方面，从进一步提高热稳定性、精密模压成形性的方面出发，优选折射率nd、阿贝数vd满足下述(c)式，更优选满足下述(d)式，进一步优选满足下述(e)式。 

nd≥1.995-0.0033×vd    …(a) 

nd≥2.000-0.0033×vd    …(b) 

nd≤2.035-0.0033×vd    …(c) 

nd≤2.030-0.0033×vd    …(d) 

nd≤2.022-0.0033×vd    …(e) 

从得到良好地维持热稳定性并精密模压成形的批量生产率更加优异的玻璃的方面出发，阿贝数vd优选的上限为39.5，更优选的上限为39，进一步优选的上限为38.5，更进一步优选的上限为38。另外，从提供更适于光学元件的高功能化、紧凑化、更适于通过与高折射率高色散玻璃制透镜相组合来校正色差的透镜的材料的方面出发，优选阿贝数vd大于等于33.5的光学玻璃，更优选阿贝数vd大于等于34.0的光学玻璃，进一步优选阿贝数vd大于等于34.5的光学玻璃，再进一步优选阿贝数vd大于等于35.0的光学玻璃，更进一步优选阿贝数vd大于等于35.5的光学玻璃，再更进一步优选阿贝数vd大于等于35.8的光学玻璃，尤其优选阿贝数vd大于等于36.0的光学玻璃，尤其进一步优选阿贝数vd大于等于36.2的光学玻璃，尤其更进一步优选阿贝数vd大于等于36.4的光学玻璃。 

通过在本发明的范围内调节所述玻璃成分中的主要是B₂O₃、Li₂O、La₂O₃、Gd₂O₃、TiO₂、Nb₂O₅、WO₃和Bi₂O₃的导入量，能够调节折射率以使其在上述范围内。但是，以上成分以外的成分也会影响折射率，因此也对这些成分进行适当的调节。另外，通过在本发明的范围内调节所述玻璃成分中的主要是B₂O₃、La₂O₃、Gd₂O₃、TiO₂、Nb₂O₅、WO₃和Bi₂O₃的导入量，能够调节阿贝数以使其在上述范围内。但是，以上成分以外的成分也影响折射率和阿贝数，因此也对这些成分进行适当的调节。 

如上所述，在光学玻璃I中，通过Ti、Nb、W和Bi的总含量X来规定玻璃化温度Tg的上限。将Ti、Nb、W和Bi的总含量设为X[％]，对数 值X乘以5，将其单位作为℃并从650℃中减去该乘积的温度就是玻璃化温度Tg的上限。通过X的增减，玻璃化温度Tg的上限也会上下变化。另外，精密模压成形时的玻璃与成形模具成形面的反应性也会发生变化。如果X增加，所述反应性也会增大，如果X减少，所述反应性也会下降。在X大的玻璃中，通过将精密模压成形时的玻璃和成形模具成形面的温度抑制得较低，能够抑制上述反应性，在X小的玻璃中，可以放宽对精密模压成形时的玻璃和成形模具成形面的温度的限制。另外，在玻璃化温度Tg高的玻璃的情况下，必须要将精密模压成形时的玻璃和成形模具成形面的温度设定得较高，在玻璃化温度Tg低的玻璃的情况下，可以将精密模压成形时的玻璃和成形模具成形面的温度设定得较低。如此，如果增加X，则玻璃化温度Tg就显示出上升的倾向，但从抑制精密模压成形时的反应性的观点出发，需要抑制玻璃化温度Tg的上升，因此通过预定的关系式来确定X和玻璃化温度Tg的关系，通过满足该关系式的玻璃，能够提高基于精密模压成形的批量生产率。从上述观点出发，本发明人通过实验求出了该关系式。本发明的光学玻璃限于具有示出由Ti、Nb、W和Bi的总含量X确定的范围内的玻璃化温度Tg的组成的玻璃。 

当用数学式表示有关X与玻璃化温度Tg的上限的上述关系，则如下述(1)式所示。 

Tg[℃]≤655℃-5×X    …(1) 

例如，以阳离子％表示，当Ti、Nb、W和Bi的总含量X为5时， 

Tg≤655℃-5×5℃ 

＝655℃-25℃ 

＝630℃ 

调节玻璃的组成，以使玻璃化温度小于等于630℃。 

另外，以阳离子％表示，当X为10时， 

Tg≤655℃-5×10℃ 

＝655℃-50℃ 

＝605℃ 

调节玻璃的组成，以使玻璃化温度小于等于605℃。 

从进一步提高精密模压成形的批量生产率的方面出发，优选满足下述(2)式的玻璃，更优选满足下述(3)式的玻璃，进一步优选满足下述(4)式的玻璃，更进一步优选满足下述(5)式的玻璃。 

Tg[℃]≤650℃-5×X    …(2) 

Tg[℃]≤645℃-5×X    …(3) 

Tg[℃]≤640℃-5×X    …(4) 

Tg[℃]≤635℃-5×X    …(5) 

降低玻璃化温度，就降低精密模压成形时的温度来说是优选的，但如果过度降低，则难以维持期望的光学特性，并且玻璃的热稳定性也会下降，因此优选玻璃化温度在满足上述式子的同时大于等于500℃。通过在本发明的范围内调节所述玻璃成分中的主要是SiO₂、Li₂O、ZnO的导入量，能够调节玻璃化温度以使其在上述范围内。但是，以上成分以外的成分也影响玻璃化温度，因此也对这些成分进行适当的调节。 

在精密模压成形时玻璃所受的最高温度根据成形方式会稍有不同，但可以考虑将玻璃显示出10^7.2dPa·s的粘度的温度(称为Tp)作为条件。从进一步提高精密模压成形的批量生产率的方面出发，可以将基于X确定的Tp的上限的以下范围作为更优选的范围。 

上述优选的范围是满足下述(5)式的玻璃，更优选的是满足下述(6)式的玻璃，进一步优选的是满足下述(7)式的玻璃，再进一步优选的是满足下述(8)式的玻璃，更进一步优选的是满足下述(9)式的玻璃。 

Tp[℃]≤755℃-5×X    …(5) 

Tp[℃]≤750℃-5×X    …(6) 

Tp[℃]≤745℃-5×X    …(7) 

Tp[℃]≤740℃-5×X    …(8) 

Tp[℃]≤735℃-5×X    …(9) 

上述Tp的调节也可以与玻璃化温度Tg的调节一样地进行。 

光学玻璃I除了上述成分以外还可以包含包括以下任意成分的成分。 

ZrO₂通过适量的导入，具有改善玻璃的热稳定性、化学耐久性并且提高折射率的作用。但是，如果其含量大于10％，则玻璃的热稳定性会下降，并且玻璃化温度会上升，因此使ZrO₂的含量为0～10％。ZrO₂的含量优选的下限为0.5％，更优选的下限为1％，进一步优选的下限为2％，优选的上限为9％，更优选的上限为8％，进一步优选的上限为7％，更进一步优选的上限为6％。 

Ta₂O₅通过适量的导入，具有极大地改善玻璃的热稳定性并且维持低色散、提高折射率的作用。但是，如果其含量大于15％，则玻璃的热稳定性会下降，并且玻璃化温度会上升，因此使Ta₂O₅的含量为0～15％。Ta₂O₅的含量优选的下限为1％，更优选的下限为2％，优选的上限为13％，更优选的上限为11％，进一步优选的上限为9％，更进一步优选的上限为8％。 

Na₂O、K₂O具有改善玻璃的熔融性并且降低玻璃化温度的作用，但其维持高折射率并降低玻璃化温度的作用弱于Li₂O。另外，过量导入会降低玻璃的热稳定性、折射率、化学耐久性。另外，在熔融以及成形时，由于挥发会引起条纹，并且会引起光学特性尤其是折射率发生波动。因此，Na₂O、K₂O的总含量优选小于0.5％，更优选小于0.3％，进一步优选不含有Na₂O、K₂O。 

MgO、CaO、SrO、BaO具有改善玻璃的熔融性、降低玻璃化温度的作用。但是，过量导入会降低热稳定性、化学耐久性，也难以得到期望的光学特性，因此使MgO、CaO、SrO以及BaO的总含量为0～10％。MgO、CaO、SrO以及BaO的总含量优选的范围为0～8％，更优选的范围为0～6％，进一步优选的范围为0～4％，再进一步优选的范围为0～2％，更进一步优选的范围为0～1％，尤其优选的范围为0～0.8％，尤其进一步优选的范围为0～0.5％，尤其再进一步优选为0％。 

Y₂O₃具有提高折射率的作用，过量导入会降低玻璃的热稳定性，并且玻璃化温度会上升。因此，使Y₂O₃的含量为0～10％。Y₂O₃的含量优选的范围为0～8％，更优选的范围为0～6％，进一步优选的范围为0～4％，再进一步优选的范围为0～2％，更进一步优选的范围为0～1％，尤其优选不含有Y₂O₃。 

通过优化La₂O₃、Gd₂O₃、Y₂O₃的分配，能够进一步提高热稳定性。具体地说，La₂O₃、Gd₂O₃、Y₂O₃的分配是指La₂O₃的含量相对于La₂O₃、Gd₂O₃以及Y₂O₃的总含量(La₂O₃+Gd₂O₃+Y₂O₃)的比例(La₂O₃/(La₂O₃+Gd₂O₃+Y₂O₃))，通过使该比例大于0.66，能够进一步提高热稳定性，并且更加降低液相温度。从提高热稳定性并进一步降低液相温度的方面出发，所述比例(La₂O₃/(La₂O₃+Gd₂O₃+Y₂O₃))更优选的下限为0.67，进一步优选的下限为0.68，再进一步优选的下限为0.69，更进一步优选的下限为0.70，优选的上限为0.90，更优选的上限为0.85。 

通过也优化La₂O₃、Gd₂O₃的分配，能够进一步提高热稳定性。具体地说，La₂O₃、Gd₂O₃的分配是指La₂O₃的含量相对于La₂O₃和Gd₂O₃的总含量(La₂O₃+Gd₂O₃)的比例(La₂O₃/(La₂O₃+Gd₂O₃))，通过使该比例大于0.66，能够进一步提高热稳定性，更加降低液相温度。从提高热稳定性并进一步降低液相温度的方面出发，所述比例(La₂O₃/(La₂O₃+Gd₂O₃))更优选的下限为0.67，进一步优选的下限为0.68，再进一步优选的下限为0.69，更进一步优选的下限为0.70，优选的上限为0.90，更优选的上限为0.85。 

通过使所述La₂O₃、Gd₂O₃、Y₂O₃的分配或者La₂O₃、Gd₂O₃的分配分别在上述的范围内，能够很好地保持热稳定性，抑制液相温度的上升。尤其是，对于满足作为折射率与阿贝数的关系式的上述(a)式的高折射率玻璃，优选使La₂O₃、Gd₂O₃、Y₂O₃的分配或者La₂O₃、Gd₂O₃的分配在上述的范围内，对于满足上述(b)式的高折射率玻璃，更优选使La₂O₃、Gd₂O₃、Y₂O₃的分配或者La₂O₃、Gd₂O₃的分配在上述的范围内。 

Yb₂O₃具有提高折射率的作用，但过量导入会降低玻璃的热稳定性，并且玻璃化温度会上升。因此，使Yb₂O₃的含量为0～10％。Yb₂O₃的含量优选的范围为0～8％，更优选的范围为0～6％，进一步优选的范围为0～4％，再进一步优选的范围为0～2％，更进一步优选的范围为0～1％，尤其优选不含有Yb₂O₃。 

Al₂O₃可以为调节熔融玻璃的粘性等而导入，但过量导入会降低玻璃的热稳定性，因此使Al₂O₃的含量为0～10％。Al₂O₃的含量优选的范围为 0～8％，更优选的范围为0～6％，进一步优选的范围为0～4％，再进一步优选的范围为0～2％，更进一步优选的范围为0～1％，尤其优选不含有Al₂O₃。 

作为其他的成分，也可以导入少量的GeO₂、Ga₂O₃、Lu₂O₃，但这些成分较为昂贵，而且即便不含有也不会有任何问题，因此优选均不含有。GeO₂由于会促进Ti、Nb、W、Bi的还原，因此从提高精密模压成形的批量生产率的观点出发，也优选不导入。 

也可以将上述成分的一部分原料替换成氟化物，以向玻璃中导入少量的F。但是，由于F在玻璃的熔融以及成形时显示出显著的挥发性，会引起条纹，以及光学特性尤其是折射率发生变动，因此使F的含量为0～8摩尔％，优选为0～6摩尔％，更优选为0～4摩尔％，进一步优选为0～2摩尔％，再进一步优选为0～1％。尤其优选不含有F。当在冷却后述的熔融玻璃块的过程中成形为精密模压成形用预成形件时，由于要求内部同质性、以及表面上无条纹的极高的光学均匀性，因此应避免含有F。 

Pb、Cd、As、Th、Cr、Te、Se具有毒性，因此考虑到对环境的影响，优选不作为玻璃导入物质来使用。Pb在精密模压成形时被还原，并会附着在玻璃表面和成形模具的表面上，从而降低精密模压成形的成形精度，因此从这样的观点出发，也优选不含有。 

Cs的导入效果也不是很好，而且Cs是昂贵的成分，因此优选不含有。Fe、Cu、Co、Nd、Er等会引起玻璃着色，因此优选不含有。 

可以将Sb₂O₃、SnO₂、CeO₂、硝酸盐、铵、氯化物等作为澄清剂，以外比例总量在0～1质量％的范围内进行添加。从提高澄清效果的方面出发，优选以外比例添加0～1质量％的Sb₂O₃，但是Sb₂O₃显示出强的氧化性，因此从尽可能降低对成形模具成形面的损害的方面出发，外比例添加量优选为0～0.8质量％，更优选为0～0.5质量％。 

SnO₂、CeO₂、硝酸盐、铵、氯化物与Sb₂O₃相比具有较弱的氧化性，因此从促进澄清并减轻对成形模具成形面的负担的方面出发，SnO₂、CeO₂、硝酸盐、铵以及氯化物的外比例总添加量优选为0～1质量％的范围，更优选为0～0.5质量％的范围。 

从提高精密模压成形的批量生产率并且提高玻璃的热稳定性、实现期望的光学特性的方面出发，除上述澄清剂外，优选使B₂O₃、SiO₂、Li₂O、ZnO、La₂O₃、Gd₂O₃、TiO₂、Nb₂O₅、WO₃、Bi₂O₃、ZrO₂、Ta₂O₅、Na₂O、K₂O、MgO、CaO、SrO、BaO、Y₂O₃、Yb₂O₃以及Al₂O₃的总含量大于等于94％，更优选大于等于95％，进一步优选大于等于96％，再进一步优选大于等于97％，更进一步优选大于等于98％，再更进一步优选大于等于99％，尤其优选为100％。 

另外，优选使B₂O₃、SiO₂、Li₂O、ZnO、La₂O₃、Gd₂O₃、TiO₂、Nb₂O₅、WO₃、Bi₂O₃、ZrO₂以及Ta₂O₅的总含量大于等于94％，更优选大于等于95％，进一步优选大于等于96％，再进一步优选大于等于97％，更进一步优选大于等于98％，再更进一步优选大于等于99％，尤其优选为100％。 

光学玻璃I的低温软化性通过玻璃化温度来确定，但也可以着眼于屈服点来表示更优选的玻璃。 

从提高精密模压成形的批量生产率的方面出发，优选使屈服点Ts小于等于700℃，更优选小于等于690℃，进一步优选小于等于685℃，再进一步优选小于等于680℃，更进一步优选小于等于670℃。但是，如果过度地降低屈服点，则玻璃的热稳定性会下降，难以得到期望的光学特性，因此优选使屈服点大于等于550℃。 

上述屈服点Ts的调节也可以与玻璃化温度Tg的调节一样地进行。 

如上所述，精密模压成形的批量生产率根据在玻璃与成形模具的成形面在高温下紧密接触的状态下所发生的玻璃与成形面的反应性的大小来确定。想象一下准备许多由同种玻璃形成的预成形件，并使用同一个模压成形模具依次对这些预成形件进行精密模压成形的情况。 

如上所述，当想象玻璃与成形面的反应在成形模具对玻璃施压、且玻璃的温度大于等于玻璃化温度的状态下进行时，如果在一次的精密模压成形中，将这样的状态继续的时间设为t，将没有问题地完成精密模压成形的模压次数设为n，则时间t×n越长，就越能称得上是批量生产率优异的玻璃。 

对于以往的玻璃来说，即使在预成形件的表面上涂布用于防止与成形模具熔合的膜，能够反复进行精密模压成形的次数n也就是数十次而已。与此相对，如果使用由光学玻璃I形成的预成形件，则次数n将达到80或更多，理想的可达到100或更多，更理想的可达到200或更多，进一步理想的可达到300或更多，更进一步理想的可达到500或更多。 

对于t×n，如果将t设为80秒，则当使用现有的玻璃时，为4000秒左右或者小于4000秒，与此相对，如果使用由本发明的光学玻璃形成的预成形件，则将超过4000秒，理想的可达到8000秒或更长，更理想的可达到16000或更长，进一步理想的可达到24000秒或更长，更进一步理想的可达到40000秒或更长。 

这样，在使用了光学玻璃I的预成形件的情况下，可反复使用同一个成形模具，能够连续地进行良好的精密模压成形的次数n多，持续时间t×n长。因此，能够减少成形模具的维护，也能够减少为更换成形模具而停止精密模压成形工序的频率。因此，根据本发明，能够极大地提高光学元件的生产率，降低生产成本，能够显著地改善光学元件的批量生产率。 

[光学玻璃II] 

光学玻璃II是以B₂O₃-La₂O₃系组为基础并且折射率nd大于等于1.87、阿贝数vd大于等于34.0且小于40的光学玻璃。为了实现这样的光学特性，作为高折射率赋予成分，除La₂O₃、Gd₂O₃以外，还导入相当量的ZrO₂、Ta₂O₅、TiO₂、Nb₂O₅、WO₃、Bi₂O₃，但是如果高折射率赋予成分的分配不恰当，精密模压成形性就会显著下降。 

认为玻璃中包含的Ti离子、Nb离子、W离子、Bi离子，尤其是Ti离子在模压成形时的高温下其价数容易发生变化，其结果是，容易在与成形面之间引起氧化还原反应。为了在包含大量的高折射率赋予成分的玻璃中也维持一定的精密模压成形性，需要抑制上述反应。 

因此，本发明人进行专心研究的结果，发现通过考虑以下五个要素来确定玻璃的组成、特性，能够改善精密模压成形性，从而完成了本发明。 

第一要素是与温度有关的要素。上述反应随着温度的上升而被促进。因此，重要的是赋予玻璃在低温下可模压成形的热特性。以往，相比于抑 制玻璃成分与模具成形面之间的反应的观点，更倾向于从抑制成形模具的热劣化的观点出发，确定玻璃化温度，玻璃化温度是评价玻璃的低温软化性的指标。但是，为了抑制Ti离子、Nb离子、W离子、Bi离子与成形面的反应，只是将玻璃化温度降低到不容易导致成形模具热劣化的程度是不够充分的，实际上重要的是通过限制进行精密模压成形的温度或接近该温度的温度来抑制上述反应。 

由此可知，为解决上述问题，需要基于例如玻璃显示出10^7.2dPa·s的粘度的温度Tp等与玻璃的变形温度有关的指标来设计玻璃材料。 

第二要素是与玻璃网络形成成分相关的要素。 

在光学玻璃II的网络形成成分中，主要可例举出SiO₂(任意成分)和B₂O₃。SiO₂在玻璃中被认为主要以四配位的SiO₄四面体的形式存在。另一方面，B₂O₃公知有三配位和四配位的结构，但建议在硼酸稀土类结晶中采用与稀土类等的多价离子配位的四配位的BO₄结构，由此可推测在本发明的第二形式中也主要存在四配位的BO₄四面体。 

这里，和SiO₄四面体配位的氧与Si牢固地共价结合，这些氧所带的负的有效电荷的绝对值小，氧化其他离子的能力弱。另一方面，和BO₄四面体配位的氧的例子结合性强，因此这些氧所带的负的有效电荷的绝对值大，因而氧化其他离子的能力强。因此可以认为就将Ti离子、Nb离子、W离子、Bi离子保持在氧化侧的作用来说，B₂O₃强于SiO₂。 

迄今，为了提高热稳定性并改善玻璃熔液的成形性，积极地导入了SiO₂，但从保持Ti离子、Nb离子、W离子、Bi离子尤其是Ti离子的氧化状态、抑制模压成形模具的成形面与玻璃的反应的方面出发，需要将SiO₂的含量限制在预定的范围内。 

第三要素是与玻璃的热稳定性相关的要素。SiO₂具有改善玻璃的热稳定性并增进玻璃熔液的成形性的作用，但也是导致玻璃化温度和Tp上升的成分。与此相反，碱金属成分是虽降低玻璃化温度和Tp但也降低玻璃的热稳定性的成分。因此，如果基于第二要素来限制SiO₂的含量并且也限制碱金属成分的量，则能够维持玻璃的热稳定性而且不会实质上导致玻璃化温度和Tp上升。更进一步，通过使La₂O₃、Gd₂O₃等稀土类成分在预定 的范围内，能够改善热稳定性。光学玻璃II可以含有作为稀土类成分的Y₂O₃来作为任意成分，但在含有Y₂O₃的情况下，通过也使其在预定的范围内，虽然与La₂O₃、Gd₂O₃相比效果小，但还是能够改善热稳定性。 

第四要素是在不极大地依赖于碱金属成分的情况下降低玻璃化温度的要素。在第三要素中限制碱金属成分的量，但为了对此进行弥补，导入具有不降低折射率但降低玻璃化温度和Tp的作用的ZnO作为玻璃成分。 

第五要素在于：为了实现高折射率特性，除预定量的La₂O₃、Gd₂O₃以外，还导入总量为预定量以上的ZrO₂、Ta₂O₅、TiO₂、Nb₂O₅、WO₃、Bi₂O₃，并且限制在精密模压成形时价数容易发生变化并容易在与成形面之间引起氧化还原反应的TiO₂所占的比例。如果ZrO₂、Ta₂O₅、TiO₂、Nb₂O₅、WO₃、Bi₂O₃的总含量过量，就会引起玻璃的热稳定性下降、玻璃化温度和Tb上升等问题，因此考虑这些方面确定上述总含量。 

在本发明的第二形式中，通过同时满足这五个要素，解决了上述问题。 

基于上述的思想而完成的光学玻璃II具有以下特征： 

以摩尔％表示包含： 

5～45％的B₂O₃； 

0～6％的SiO₂(其中，不包括6％)； 

总含量为0～3％的Li₂O、Na₂O和K₂O； 

10～40％的ZnO； 

5～30％的La₂O₃； 

0～20％的Gd₂O₃；以及 

总含量为12.5～20％的ZrO₂、Ta₂O₅、TiO₂、Nb₂O₅、WO₃和Bi₂O₃， 

并且，Ti⁴⁺的含量相对于Zr⁴⁺、Ta⁵⁺、Ti⁴⁺、Nb⁵⁺、W⁶⁺和Bi³⁺的总含量的阳离子比小于等于0.30，显示出10^7.2dPa·s的粘度的温度Tp小于等于706℃，折射率nd和阿贝数vd满足所有的下述(I)式～(IV)式。 

34.0≤vd＜40        …(I) 

nd≥1.87            …(II) 

nd≥2.23-0.01×vd   …(III) 

nd≤2.28-0.01×vd    …(IV) 

以下，对上述玻璃进行详细说明，作为氧化物表示的成分的含量、总含量以摩尔％表示，表示为Zr⁴⁺、Ta⁵⁺、Ti⁴⁺、Nb⁵⁺、W⁶⁺和Bi³⁺时的Ti、Nb、W、Bi的各含量和总含量以阳离子％表示。 

B₂O₃是玻璃网络形成成分，在本发明中是必须成分。如果其含量小于5％，则玻璃的热稳定性会下降，液相温度会上升，在玻璃熔液成形时粘性过低，难以成形。另一方面，如果其含量大于45％，则难以维持期望的折射率、阿贝数。因此，使B₂O₃的含量为5～45％。B₂O₃的含量优选的下限为10％，更优选的下限为15％，进一步优选的下限为20％，更进一步优选的下限为25％，优选的上限为40％。 

SiO₂是任意成分，具有提高玻璃的热稳定性的作用，但又会提高玻璃化温度和Tp，而且如上述那样与Ti、Nb、W、Bi的结合能力弱，抑制Ti、Nb、W、Bi与成形模具的反应的效果差。与此相对，B₂O₃具有抑制所述反应的作用。如果SiO₂的含量大于等于6％，则抑制所述反应的效果下降，容易引起在精密模压成形时玻璃与模具成形面相熔合或玻璃发泡等问题。因此，使SiO₂的含量为0～6％(其中，去除6％)。SiO₂的含量更优选的范围为0～5.5％的范围，进一步优选的范围为0～5％的范围，再进一步优选的范围为0～4％的范围，更进一步优选的范围为0～3.5％的范围，再更进一步优选的范围为0～3％的范围。通过如上述确定SiO₂的含量，能够降低玻璃化温度和Tp，并且能够提高抑制玻璃与成形模具成形面反应的效果。 

Li₂O、Na₂O、K₂O是具有改善玻璃的熔融性、降低玻璃化温度和Tp的作用的成分。但是，如果Li₂O、Na₂O和K₂O的总含量大于3％，则热稳定性会下降，并且难以得到期望的光学特性。而且，化学耐久性会下降，并且熔融、成形时挥发增大，会产生条纹，并且光学特性尤其是折射率的变动变大。因此，使Li₂O、Na₂O和K₂O的总含量为0～3％。Li₂O、Na₂O和K₂O的总含量优选的范围小于2％，更优选的范围小于1.5％，进一步优选的范围小于1％，更进一步优选的范围小于0.5％。也可以不含有Li₂O、Na₂O和K₂O。 

Li₂O是在碱金属成分中维持高折射率并且降低玻璃化温度和Tp的作用较强的成分。因此，在Li₂O、Na₂O和K₂O中，优选使Li₂O的含量最多。Na₂O、K₂O也可以不含有。 

当想要降低玻璃的模压温度、提高精密模压成形性时，优选含有较多的碱金属成分。另一方面，碱金属成分也是切断玻璃的网目结构、促进结晶化的成分。因此，当考虑玻璃素材的成形性时，Li₂O的含量优选的范围为0～10％，更优选的范围为0～8％，进一步优选的范围为0～6％，再进一步优选的范围为0～5％，更进一步优选的范围为0～3％，再更进一步优选的范围为0～2％(其中，不含2％)，尤其优选的范围为0～1.5％(其中，不含1.5％)，尤其进一步优选的范围为0～1％(其中，不含1％)，尤其再进一步优选的范围为0～0.5％(其中，不含0.5％)，最优选不含Li₂O的玻璃。 

ZnO是具有改善玻璃的熔融性、降低玻璃化温度的作用的必须成分。由于如上地限制了Li₂O的含量，因此具有降低玻璃化温度的作用的ZnO会起到重要的作用。如果其含量小于10％，则难以得到所述效果，如果大于40％，则热稳定性会下降，并且难以得到期望的光学特性。因此，使ZnO的含量为10～40％。ZnO的含量优选的下限为15％，更优选的下限为17％，进一步优选的下限为18％，更进一步优选的下限为25％，优选的上限为35％。 

La₂O₃是具有不损害玻璃的热稳定性、维持低色散并提高折射率的作用的必须成分。如果其含量小于5％，则难以得到期望的光学特性，如果大于30％，则热稳定性会下降，并且玻璃化温度和Tp会上升。因此，La₂O₃的含量为5～30％。La₂O₃的含量优选的下限为7％，更优选的下限为8％，进一步优选的下限为9％，更进一步优选的下限为10％，优选的上限为28％，更优选的上限为25％，进一步优选的上限为23％，更进一步优选的上限为20％。 

Gd₂O₃是具有不损害玻璃的热稳定性、维持低色散并提高折射率的作用的有效成分。但是，如果其含量大于20％，则热稳定性会下降，并且玻璃化温度和Tp会上升。因此，Gd₂O₃的含量为0～20％。从获得Gd₂O₃导 入的效果的方面出发，优选使Gd₂O₃的含量成为1～20％的范围。Gd₂O₃的含量更优选的下限为1％，进一步优选的下限为2％，再进一步优选的下限为3％，更进一步优选的下限为4％，优选的上限为18％，更优选的上限为15％，进一步优选的上限为12％，更进一步优选的上限为10％。 

ZrO₂、Ta₂O₅、TiO₂、Nb₂O₅、WO₃、Bi₂O₃是提高折射率的作用大的成分。因此，如果ZrO₂、Ta₂O₅、TiO₂、Nb₂O₅、WO₃和Bi₂O₃的总含量小于12.5％，则难以得到需要的光学特性，如果所述总含量大于20％，则玻璃化温度和Tp会上升，或者玻璃的热稳定性会下降，因此，使ZrO₂、Ta₂O₅、TiO₂、Nb₂O₅、WO₃和Bi₂O₃的总含量为12.5～20％。ZrO₂、Ta₂O₅、TiO₂、Nb₂O₅、WO₃和Bi₂O₃的总含量优选的下限为13％，更优选的下限为14％，进一步优选的下限为15％，优选的上限为25％，更优选的下限为22％，进一步优选的下限为19％，再进一步优选的下限为18％，更进一步优选的下限为17％。 

基于与上述观点相同的理由，Zr、Ta、Ti、Nb、W、Bi优选的总量也可以通过Zr⁴⁺、Ta⁵⁺、Ti⁴⁺、Nb⁵⁺、W⁶⁺和Bi³⁺的总含量来表示。即，Zr⁴⁺、Ta⁵⁺、Ti⁴⁺、Nb⁵⁺、W⁶⁺和Bi³⁺的总含量优选的下限为10％，更优选的下限为11％，进一步优选的下限为12％，再进一步优选的下限为13％，优选的上限为20％，更优选的上限为18％，进一步优选的上限为16％，再进一步优选的上限为15％，更进一步优选的上限为14％。 

另外，如果Ti⁴⁺、Nb⁵⁺、W⁶⁺和Bi³⁺的总含量小于3％，则会产生难以在维持热稳定性的同时得到期望的光学特性的倾向，如果所述总含量大于25％，则即使调节其他成分的量，也会表现出在精密模压成形时由于玻璃与成形模具发生反应而玻璃牢固地熔合到成形模具上的频率增加的倾向，因此优选使Ti⁴⁺、Nb⁵⁺、W⁶⁺和Bi³⁺的总含量成为3～25％。上述总含量X更优选的下限大于3.5％，进一步优选的下限大于4％，更优选的上限为20％，进一步优选的上限为18％，再进一步优选的上限为16％，更进一步优选的上限为14％，再更进一步优选的上限为13％，尤其优选的上限为12％，尤其进一步优选的上限为11％，尤其再进一步优选的上限为10.5％，最最优选的上限为10％。 

尤其是，与其他多价离子相比，Ti⁴⁺的每单位量的粘性增加量和玻璃的还原性大。从而可以减少引起与模压成形模具熔合反应的倾向，因此优选使Ti⁴⁺的含量相对于Zr⁴⁺、Ta⁵⁺、Ti⁴⁺、Nb⁵⁺、W⁶⁺和Bi³⁺的总含量的阳离子比小于等于0.40，更优选小于等于0.35，进一步优选小于等于0.30，再进一步优选小于等于0.25，更进一步优选小于等于0.20，再更进一步优选小于等于0.15，尤其优选小于等于0.10，尤其进一步优选小于等于0.05，尤其再进一步优选小于等于0.03，尤其更进一步优选小于等于0.02。 

ZrO₂通过适量的导入，具有改善玻璃的热稳定性、化学耐久性并且提高折射率的作用。但是，如果其含量大于10％，则玻璃的热稳定性会下降，并且玻璃化温度和Tp会上升，因此优选使ZrO₂的含量为0～10％。ZrO₂的含量优选的下限为0.5％，更优选的下限为1％，进一步优选的下限为2％，优选的上限为9％，更优选的上限为8％，进一步优选的上限为7％，更进一步优选的上限为6％。 

Ta₂O₅通过适量的导入，具有极大地改善玻璃的热稳定性并且维持低色散、提高折射率的作用。但是，如果其含量大于15％，则玻璃的热稳定性会下降，并且玻璃化温度会上升，因此优选使Ta₂O₅的含量为0～15％。Ta₂O₅的含量优选的下限为1％，更优选的下限为2％，优选的上限为13％，更优选的上限为11％，进一步优选的上限为9％，更进一步优选的上限为8％。 

从维持热稳定性、防止或降低着色的观点出发，TiO₂的含量优选小于等于10％，更优选小于等于8％，进一步优选小于等于6％，再进一步优选小于等于4％，更进一步优选为3％，再更进一步优选小于等于2％。另外，也可以使TiO₂的含量为0。 

从维持热稳定性、防止或降低着色的观点出发，Nb₂O₅的含量优选小于等于8％，更优选小于等于7％，进一步优选小于等于5％，再进一步优选小于等于3％，更进一步优选为2％，再更进一步优选小于等于1％，尤其优选不含Nb₂O₅的玻璃。 

从维持热稳定性、防止或降低着色的观点出发，WO₃的含量优选小于 等于20％。通过导入适量的WO₃，可起到降低玻璃化温度的作用。因此，WO₃的含量优选的下限为1％，更优选的下限为3％，进一步优选的下限为4％，优选的上限为18％，更优选的上限为16％，进一步优选的上限为14％，再进一步优选的上限为12％，更进一步优选的上限为10％。 

从维持热稳定性、防止或降低着色的观点出发，Bi₂O₃的含量优选为0～10％的范围，优选为0～8％的范围，更优选为0～6％的范围，进一步优选为0～4％的范围，再进一步优选为0～2％的范围，更进一步优选为0～1％的范围，尤其优选不含有Bi₂O₃。 

光学玻璃II的折射率nd、阿贝数vd可以确定为同时满足下述(I)式至(IV)式的四个式子的范围。 

34.0≤vd＜40         …(I) 

nd≥1.87             …(II) 

nd≥2.23-0.01×vd    …(III) 

nd≤2.28-0.01×vd    …(IV) 

图2与图1相同，纵轴为折射率nd，横轴为阿贝数vd，按照习惯，随着沿横轴向右，阿贝数vd逐渐减少，随着沿横轴向左，阿贝数vd逐渐增加。纵轴、横轴均采用线性表示。 

在图2中，满足上述四个关系式的(折射率nd、阿贝数vd)具有被包含在用直线将点A(34，1.94)、B(40，1.88)、C(40，1.87)、D(36，1.87)、E(34，1.89)、A(34，1.94)依次连接时所包围的范围(其中，包括直线AB(不含点B)、CD(不含点C)、DE、EA上的点，但不包括直线BC上的点)内的阿贝数vd、折射率nd。 

图2是在表示光学玻璃II的折射率nd、阿贝数vd的分布时本技术领域中通常使用的表示法。其中，纵轴为折射率nd，横轴为阿贝数vd，按照习惯，随着沿横轴向右，阿贝数vd逐渐减少，随着沿横轴向左，阿贝数vd逐渐增加。纵轴、横轴均采用线性表示。 

如果光学常数图位于线AB的上侧，则热稳定性会下降，玻璃化温度和Tp会上升，因此使所述光学常数图位于线AB上或者折射率nd比线AB低的范围内。如果所述光学常数图位于线BC上或者线BC的左侧，则 难以维持热稳定性、抑制玻璃化温度和Tp上升，同时获得需要的折射率，因此在图2中使所述光学常数图在靠线BC的右侧的范围内。如果所述光学常数图位于折射率比线CD低的一侧、或折射率比线DE低的一侧，则不能获得更适于光学元件的高功能化、紧凑化的光学玻璃，因此使所述光学常数图在线CD上或者折射率比线CD更高的范围、并且线DE上或者折射率比线DE更高的范围内。而且，从提供适于修正色差的光学玻璃的方面出发，在图2中，使所述光学常数图处于线EA上或者比线EA靠左的一侧。 

在上述光学特性的范围内，从提供适于色差修正的光学元件用的光学玻璃的方面出发，优选满足下述(I-1-1)式的光学玻璃，更优选满足下述(I-1-2)式的光学玻璃，进一步优选满足下述(I-1-3)式的光学玻璃，再进一步优选满足下述(I-1-4)式的光学玻璃，更进一步优选满足下述(I-1-5)式的光学玻璃，再更进一步优选满足下述(I-1-6)式的光学玻璃。 

vd≥34.5     …(I-1-1) 

vd≥35.0     …(I-1-2) 

vd≥36.0     …(I-1-3) 

vd≥36.5     …(I-1-4) 

vd≥36.75    …(I-1-5) 

vd≥37.0     …(I-1-6) 

另外，在图2所示的光学特性的范围内，从降低玻璃化温度和Tp并且改善热稳定性的方面出发，优选满足下述(I-2-1)式的光学玻璃，更优选满足下述(I-2-2)式的光学玻璃，进一步优选满足下述(I-2-3)式的光学玻璃。 

vd≤39.5    …(I-2-1) 

vd≤39.3    …(I-2-2) 

vd≤39.0    …(I-2-3) 

另外，在图2所示的光学特性的范围内，从提供具有高功能的光学元件用的光学玻璃或者提供更适于光学元件紧凑化的光学玻璃的方面出发， 优选满足下述(II-1)式的光学玻璃，更优选满足下述(II-2)式的光学玻璃，进一步优选满足下述(II-3)式的光学玻璃，再进一步优选满足下述(II-4)式的光学玻璃。 

vd≥1.8725    …(II-1) 

vd≥1.875     …(II-2) 

vd≥1.8775    …(II-3) 

vd≥1.88      …(II-4) 

另外，从提供更适于色差校正用的光学元件等并具有高功能的光学元件用的光学玻璃或者更适于光学元件紧凑化的光学玻璃的方面出发，在图2所示的光学特性的范围内，优选满足下述(III-1)式的光学玻璃，更优选满足下述(III-2)式的光学玻璃，进一步优选满足下述(III-3)式的光学玻璃，再进一步优选满足下述(III-4)式的光学玻璃，更进一步优选满足下述(III-5)式的光学玻璃，再更进一步优选满足下述(III-6)式的光学玻璃，尤其优选满足下述(III-7)式的光学玻璃，尤其更优选满足下述(III-8)式的光学玻璃，尤其进一步优选满足下述(III-9)式的光学玻璃，最优选满足下述(III-10)式的光学玻璃。 

nd≥2.230-0.01×vd     …(III-1) 

nd≥2.2325-0.01×vd    …(III-2) 

nd≥2.235-0.01×vd     …(III-3) 

nd≥2.2375-0.01×vd    …(III-4) 

nd≥2.240-0.01×vd     …(III-5) 

nd≥2.2425-0.01×vd    …(III-6) 

nd≥2.245-0.01×vd     …(III-7) 

nd≥2.2475-0.01×vd    …(III-8) 

nd≥2.250-0.01×vd     …(III-9) 

nd≥2.2525-0.01×vd    …(III-10) 

另外，从进一步改善热稳定性或者抑制玻璃化温度和Tp上升的方面出发，在图2所示的光学特性的范围内，优选满足下述(IV-1)式的光学玻璃，更优选满足下述(IV-2)式的光学玻璃，进一步优选满足下述 (IV-3)式的光学玻璃，再进一步优选满足下述(IV-4)式的光学玻璃，更进一步优选满足下述(IV-5)式的光学玻璃，再更进一步优选满足下述(IV-6)式的光学玻璃，尤其优选满足下述(IV-7)式的光学玻璃，尤其更优选满足下述(IV-8)式的光学玻璃，尤其进一步优选满足下述(IV-9)式的光学玻璃，最优选满足下述(IV-10)式的光学玻璃。 

nd≤2.280-0.01×vd     …(IV-1) 

nd≤2.2775-0.01×vd    …(IV-2) 

nd≤2.275-0.01×vd     …(IV-3) 

nd≤2.2725-0.01×vd    …(IV-4) 

nd≤2.270-0.01×vd     …(IV-5) 

nd≤2.2675-0.01×vd    …(IV-6) 

nd≤2.265-0.01×vd     …(IV-7) 

nd≤2.2625-0.01×vd    …(IV-8) 

nd≤2.260-0.01×vd     …(IV-9) 

nd≤2.2575-0.01×vd    …(IV-10) 

如果阿贝数vd过大于上述范围，就表示La₂O₃、Gd₂O₃这样的稀土类氧化物成分的含量过多，玻璃的热稳定性具有下降的倾向，如果阿贝数vd过小于上述范围，就表示TiO₂、Nb₂O₅、WO₃、Bi₂O₃等高折射率高色散赋予成分的含量过多，精密模压成形性会下降。从改善玻璃的热稳定性和精密模压成形性、并提高光学元件的批量生产率的方面出发，也优选使阿贝数vd在上述范围内。 

通过在上述的玻璃成分内主要是在本发明的范围内调节B₂O₃、Li₂O、La₂O₃、Gd₂O₃、ZrO₂、Ta₂O₅、TiO₂、Nb₂O₅、WO₃和Bi₂O₃的导入量，能够调节折射率以使其在上述范围内。但是，以上成分以外的成分也会影响折射率，因此也对这些成分进行适当的调节。另外，通过在上述的玻璃成分内主要是在本发明的范围内调节B₂O₃、La₂O₃、Gd₂O₃、ZrO₂、Ta₂O₅、TiO₂、Nb₂O₅、WO₃和Bi₂O₃的导入量，能够调节阿贝数以使其在上述范围内。但是，以上成分以外的成分也会影响折射率和阿贝数，因此也对这些成分进行适当的调节。

下面，对显示出10^7.2dPa·s的粘度的温度Tp进行说明。在精密模压成形时玻璃所受的最高温度根据成形方式也会稍有不同，但可以考虑将玻璃显示出10^7.2dPa·s的粘度的温度(称为Tp)作为条件。从进一步提高精密模压成形的批量生产率的方面出发，可以使Tp的上限为706℃。通过将所述第一要素至第五要素结合起来，能够极大地改善精密模压成形的批量生产率。 

从进一步改善精密模压成形的批量生产率的方面出发，优选Tp小于等于704℃的光学玻璃，更优选Tp小于等于702℃的光学玻璃，进一步优选Tp小于等于700℃的光学玻璃，再进一步优选Tp小于等于698℃的光学玻璃，更进一步优选Tp小于等于696℃的光学玻璃，再更进一步优选Tp小于等于694℃的光学玻璃，尤其优选Tp小于等于690℃的光学玻璃。当与光学常数相比更重视精密模压成形性时，优选Tp小于等于700℃，更优选小于等于690℃，进一步优选小于等于680℃，再进一步优选小于等于670℃。 

光学玻璃的Tp可以与玻璃化温度Tg的调节同样地进行。即，通过在本发明的范围内调节上述玻璃成分的导入量，能够调节光学玻璃的Tp以使其在上述范围内。但是，以上成分以外的成分也会影响玻璃化温度，因此也对这些成分进行适当的调节。 

光学玻璃II除了上述成分以外还可以包含包括以下任意成分的成分。 

MgO、CaO、SrO、BaO具有改善玻璃的熔融性、降低玻璃化温度的作用。但是，过量导入会降低热稳定性、化学耐久性，也难以得到期望的光学特性，因此使MgO、CaO、SrO以及BaO的总含量为0～10％。MgO、CaO、SrO以及BaO的总含量更优选的范围为0～8％，进一步优选的范围为0～6％，再进一步优选的范围为0～4％，更进一步优选的范围为0～2％，再更进一步优选的范围为0～1％，尤其优选的范围为0～0.8％，尤其进一步优选的范围为0～0.5％，也可以为0％。 

Y₂O₃具有提高折射率的作用，过量导入会降低玻璃的热稳定性，并且玻璃化温度和Tp会上升。因此，优选使Y₂O₃的含量为0～10％。Y₂O₃的含量更优选的范围为0～8％，进一步优选的范围为0～6％，再进一步优选的范围为0～4％，更进一步优选的范围为0～2％，再更进一步优选的范围为0～1％，尤其优选不含有Y₂O₃。 

通过优化La₂O₃、Gd₂O₃、Y₂O₃的分配，能够进一步提高热稳定性。具体地说，通过使La₂O₃的含量相对于La₂O₃、Gd₂O₃以及Y₂O₃的总含量(La₂O₃+Gd₂O₃+Y₂O₃)的比例(La₂O₃/(La₂O₃+Gd₂O₃+Y₂O₃))大于0.66，能够进一步提高热稳定性，并且更加降低液相温度。从提高热稳定性并进一步降低液相温度的方面出发，所述比例(La₂O₃/(La₂O₃+Gd₂O₃+Y₂O₃))更优选的下限为0.67，进一步优选的下限为0.68，再进一步优选的下限为0.69，更进一步优选的下限为0.70，优选的上限为0.90，更优选的上限为0.85。 

通过也优化La₂O₃、Gd₂O₃的分配，能够进一步提高热稳定性。具体地说，通过使La₂O₃的含量相对于La₂O₃和Gd₂O₃的总含量(La₂O₃+Gd₂O₃)的比例(La₂O₃/(La₂O₃+Gd₂O₃))大于0.66，能够进一步提高热稳定性，更加降低液相温度。从提高热稳定性并进一步降低液相温度的方面出发，所述比例(La₂O₃/(La₂O₃+Gd₂O₃))更优选的下限为0.67，进一步优选的下限为0.68，再进一步优选的下限为0.69，更进一步优选的下限为0.70，优选的上限为0.90，更优选的上限为0.85。通过使La₂O₃、Gd₂O₃、Y₂O₃的分配或者La₂O₃、Gd₂O₃的分配在上述范围内，能够很好地保持热稳定性，抑制液相温度的上升。尤其是，对于满足上述(II-1)式～(11-4)式中任一个的高折射率玻璃，优选使La₂O₃、Gd₂O₃、Y₂O₃的分配或者La₂O₃、Gd₂O₃的分配在上述范围内。另外，对于满足上述(III-1)式～(III-10)式中任一个的高折射率玻璃，优选使La₂O₃、Gd₂O₃、Y₂O₃的分配或者La₂O₃、Gd₂O₃的分配在上述范围内。 

Yb₂O₃具有提高折射率的作用，但是过量导入会降低玻璃的热稳定性，并且玻璃化温度会上升。因此，优选使Yb₂O₃的含量成为0～10％。Yb₂O₃的含量更优选的范围为0～8％，进一步优选的范围为0～6％，再进一步优选的范围为0～4％，更进一步优选的范围为0～2％，再更进一步优选的范围为0～1％，尤其优选不含有Yb₂O₃。 

Al₂O₃可以为调节熔融玻璃的粘性等而导入，但过量导入会降低玻璃的热稳定性，因此优选使Al₂O₃的含量成为0～10％。Al₂O₃的含量更优选的范围为0～8％，进一步优选的范围为0～6％，再进一步优选的范围为0～4％，更进一步优选的范围为0～2％，再更进一步优选的范围为0～1％，尤其优选不含有Al₂O₃。 

作为其他的成分，也可以导入少量的GeO₂、Ga₂O₃、Lu₂O₃，但是这些成分较为昂贵，而且即便不含有也不会有任何问题，因此优选均不含有。GeO₂由于其自身价数的变化有可能引起上述的氧化还原反应，因此从提高精密模压成形的批量生产率的观点出发，也优选不导入。 

也可以将上述成分的一部分原料替换成氟化物，以向玻璃中导入少量的F。但是，由于F在玻璃的熔融以及成形时显示出显著的挥发性，会引起条纹，以及光学特性尤其是折射率发生变动，因此使F的含量为0～8摩尔％，优选为0～6摩尔％，更优选为0～4摩尔％，进一步优选为0～2摩尔％，再进一步优选为0～1％。尤其优选不含有F。当在冷却后述的熔融玻璃块的过程中成形为精密模压成形用预成形件时，由于要求内部同质性、以及表面上无条纹的极高的光学均匀性，因此应避免含有F。 

Pb、Cd、As、Th、Cr、Te、Se具有毒性，因此考虑到对环境的影响，优选不作为玻璃导入物质来使用。Pb在精密模压成形时被还原，并会附着在玻璃表面和成形模具的表面上，从而降低精密模压成形的成形精度，因此从这样的观点出发，也优选不含有。 

Cs的导入效果不是很好，而且Cs是昂贵的成分，因此优选不含有。Fe、Cu、Co、Nd、Er等会引发玻璃着色，因此优选不含有。 

可以将Sb₂O₃、SnO₂、CeO₂、硝酸盐、铵、氯化物等作为澄清剂，以外比例总量在0～1质量％的范围内进行添加。从提高澄清效果的方面出发，优选以外比例添加0～1质量％的Sb₂O₃，但是Sb₂O₃显示出强的氧化性，因此从尽可能降低对成形模具成形面的损害的方面出发，外比例添加量优选为0～0.8质量％，更优选为0～0.5质量％。 

SnO₂、CeO₂、硝酸盐、铵、氯化物与Sb₂O₃相比具有较弱的氧化性，因此从促进澄清并减轻对成形模具成形面的负担的方面出发，优选使 SnO₂、CeO₂、硝酸盐、铵以及氯化物的外比例总添加量为0～1质量％的范围，更优选为0～0.5质量％的范围。 

从提高精密模压成形的批量生产率并且提高玻璃的热稳定性、实现期望的光学特性的方面出发，除了上述澄清剂以外，优选使B₂O₃、SiO₂、Li₂O、ZnO、La₂O₃、Gd₂O₃、TiO₂、Nb₂O₅、WO₃、Bi₂O₃、ZrO₂、Ta₂O₅、Na₂O、K₂O、MgO、CaO、SrO、BaO、Y₂O₃、Yb₂O₃以及Al₂O₃的总含量大于等于94％，更优选大于等于95％，进一步优选大于等于96％，再进一步优选大于等于97％，更进一步优选大于等于98％，再更进一步优选大于等于99％，尤其优选为100％。 

另外，优选使B₂O₃、SiO₂、Li₂O、ZnO、La₂O₃、Gd₂O₃、TiO₂、Nb₂O₅、WO₃、Bi₂O₃、ZrO₂以及Ta₂O₅的总含量大于等于94％，更优选大于等于95％，进一步优选大于等于96％，再进一步优选大于等于97％，更进一步优选大于等于98％，再更进一步优选大于等于99％，尤其优选为100％。 

光学玻璃II的低温软化性通过Tp来确定，但也可以着眼于屈服点来表示更优选的玻璃。 

从提高精密模压成形的批量生产率的方面出发，优选使屈服点Ts小于等于700℃，更优选小于等于690℃，进一步优选小于等于685℃，再进一步优选小于等于680℃，更进一步优选小于等于670℃。 

当与光学常数相比更重视精密模压成形性时，优选使屈服点Ts小于等于670℃，更优选小于等于660℃，进一步优选小于等于650℃，再进一步优选小于等于640℃，更进一步优选小于等于630℃，再更进一步优选小于等于620℃，尤其优选小于等于610℃。 

但是，如果过度地降低屈服点，则玻璃的热稳定性会下降，或者难以得到期望的光学特性，因此优选使屈服点大于等于550℃。 

上述屈服点Ts的调节也可以与Tp的调节一样地进行。 

如上所述，如果在一次精密模压成形中，将成形模具对玻璃施加、且玻璃的温度大于等于玻璃化温度的状态所持续的时间设为t，将没有问题地完成精密模压成形的模压次数设为n，则使用由光学玻璃II形成的预成 形件的次数n将达到100或更多，理想的可达到200或更多，更理想的可达到300或更多，进一步理想的可达到500或更多。 

对于t×n，如果将t设为80秒，则当使用现有的玻璃时，为4000秒左右或者小于4000秒，与此相对，如果使用由光学玻璃II形成的预成形件，则将超过8000秒，理想的可达到16000秒或更长，更理想的可达到24000或更长，进一步理想的可达到40000秒或更长。 

这样，当使用了光学玻璃II的预成形件的情况下，可反复使用同一个成形模具，能够连续地进行良好的精密模压成形的次数n多，持续时间t×n长。因此，能够减少成形模具的维护，也能够减少为更换成形模具而停止精密模压成形工序的频率。因此，根据本发明的第二形式，能够极大地提高光学元件的生产率，降低生产成本，能够显著地改善光学元件的批量生产率。 

[光学玻璃I、光学玻璃II的共同点] 

光学玻璃I和光学玻璃II是高折射率玻璃，并且Tp低，具有优异的热稳定性。本发明优选的光学玻璃所具有液相温度小于等于1200℃，更优选小于等于1180℃，进一步优选小于等于1160℃，再进一步优选小于等于1140℃，更进一步优选小于等于1120℃，再更进一步优选小于等于1100℃，尤其优选小于等于1080℃，最优选小于等于1060℃。 

没有特别限定液相温度的下限，但由于即使过度地降低液相温度，也不会实质上改善预成形件的成形性，难以降低玻璃化温度、屈服点，因此优选液相温度大于等于800℃。如此，高折射率、低玻璃化温度的玻璃的液相温度低，因此能够防止失透并能够很好地维持熔融玻璃成形时的成形性。 

通过调节上述玻璃成分中主要是Li₂O和SiO₂的导入量、La₂O₃/(La₂O₃+Gd₂O₃+Y₂O₃)的比率、La₂O₃/(La₂O₃+Gd₂O₃)的比率，能够进一步容易地获得具有上述范围内的特性的液相温度。但是，以上成分以外的成分有时也会影响液相温度，此时，在上述范围内对这些成分进行适当的调节即可。 

另外，从进一步改善熔融玻璃成形时的成形性方面出发，优选液相温 度下的粘度大于等于1.5dPa·s，更优选大于等于1.7dPa·s，进一步优选大于等于2.0dPa·s，再进一步优选大于等于2.2dPa·s，更进一步优选大于等于2.5dPa·s。另一方面，所述粘度过高也会降低玻璃的成形性，因此优选液相温度下的粘度小于等于50dPa·s。 

通过调节上述玻璃成分中主要是B₂O₃、SiO₂、Li₂O、ZnO的导入量，能够调节上述液相温度下的玻璃粘度以使其在上述范围内。但是，以上成分以外的成分也会影响液相温度下的玻璃粘度，因此也对这些成分进行适当的调节。 

光学玻璃I和光学玻璃II可通过如下来获得：使用硼酸、氧化物等原料，并根据需要还使用碳酸盐、硝酸盐、硫酸盐、氢氧化物等原料，并对各原料进行称量、调合并充分混合以可获得需要的特性，将该混合物投入到铂坩埚等熔融容器中进行加热、熔融、澄清、均匀化，然后进行成形。从得到均匀的玻璃的方面出发，熔融温度例如优选为1100～1400℃。 

或者，使用硼酸、氧化物等原料，并根据需要还使用碳酸盐、硝酸盐、硫酸盐、氢氧化物等原料，将这些原料粗熔解(luff melt)以制成多种碎玻璃，调合这些碎玻璃以可获得需要的特性，并进行加热、熔融、澄清、均匀化，然后进行成形，由此也能够获得光学玻璃I和光学玻璃II。 

在本发明中，在示出了光学玻璃I和光学玻璃II的折射率-阿贝数关系的图1和图2中，存在重复的部分和不重复的部分。玻璃I的范围中超出玻璃II的范围的部分是容易制造出相对地热稳定的玻璃的范围，玻璃II的范围中超出玻璃I的范围的部分是光学设计上的利用价值相对高的玻璃的范围。两者处于在重视热稳定性还是提高光学设计上的利用价值的方面某种程度上进行权衡的关系。两种玻璃在组成和特性方面既有共同的部分也有这样的差异。 

从这样的观点出发，根据所重视的特性，有时优选属于光学玻璃I和光学玻璃II重复的范围内的光学玻璃。具有光学玻璃II优选的组成、各特性的光学玻璃II、具有光学玻璃I优选的组成、各特性的光学玻璃II也是优选的光学玻璃。 

[精密模压成形用预成形件] 

本发明的精密模压成形用预成形件包括两种形式。第一形式(称为预成形件I)由上述光学玻璃I形成，第二形式(称为预成形件II)由上述光学玻璃II形成。 

以下，将预成形件I和预成形件II统称为精密模压成形用预成形件(以下有时简称预成形件)。预成形件是指进行加热供精密模压成形的玻璃预备成形体，这里，精密模压成形如众所周知也称为模制光学成形，是通过转印模压成形模具的成形面来形成光学元件的光学功能面的方法。光学功能面是指在光学元件中使控制对象的光折射、反射、衍射、或射入射出的面，透镜中的透镜面等相当于该光学功能面。 

为了在精密模压成形时防止玻璃与模压成形模具成形面反应、熔合，并使玻璃沿成形面良好地延展，优选在预成形件的表面上覆盖脱模膜。脱模膜的种类可以例举出贵金属(铂、铂合金)、氧化物(Si、Al、Zr、La、Y的氧化物等)、氮化物(B、Si、Al的氮化物等)、含碳膜。含碳膜优选以碳为主要成分(当以原子％的形式表示膜中的元素含量时，碳的含量多余其他元素的含量)的膜。具体地说，可以例举出碳膜或碳化氢膜等。形成含碳膜的方法可以采用使用了碳原料的真空蒸镀法、溅射法、离子电镀法等公知的方法或者使用了碳化氢等材料气体的热分解等公知的方法。其他的膜可以使用蒸镀法、溅射法、离子电镀法、溶胶凝胶法等来形成。 

本发明的预成形件的制造方法不限定，但优选有效利用上述玻璃的优良特质通过以下的方法来制造。 

本发明的第一精密模压成形用预成形件的制造方法(称为预成形件制法I)将玻璃原料熔融，使所得到的熔融玻璃留出并分离出熔融玻璃块，并且使该熔融玻璃块在冷却的过程中成形，其特征在于，成形出由上述光学玻璃形成的预成形件。 

本发明的第二精密模压成形用预成形件的制造方法(称为预成形件制法II)将玻璃原料熔融，使所得到的熔融玻璃成形来制造出玻璃成形体，并通过加工该成形体来制造出由上述本发明的光学玻璃形成的预成形件。 

在预成形件制法I、II中，由玻璃原料制造均匀的熔融玻璃的工序是相同的。例如，将调合成可得到所需特性的玻璃原料放入铂制的熔融容器内，进行加热、熔融、澄清、均匀化，以制备均匀的熔融玻璃，并使该熔融玻璃从经温度调节的铂或铂合金制的流出喷嘴或流出管道中流出。另外，也可以将玻璃原料粗熔解以制备碎玻璃，调合所得到的碎玻璃并进行加热、熔融、澄清、均匀化来获得均匀的熔融玻璃，然后使该熔融玻璃从上述流出喷嘴或流出管道中流出。 

当成形(模制)小预成形件或球形预成形件时，使熔融玻璃从流出喷嘴以期望质量的熔融玻璃滴的形式滴下，通过预成形件成形模具接收该熔融玻璃滴来成形出预成形件。或者，将同样期望质量的熔融玻璃滴从流出喷嘴滴到液体氮等中来成形出预成形件。当制造中等或大的预成形件时，使熔融玻璃流从流出管道中流出，用预成形件成形模具接住熔融玻璃流的前端部，在熔融玻璃流的喷嘴与预成形件成形模具之间形成细颈部分，然后向正下方突然降下预成形件成形模具，以使熔融玻璃流通过熔融玻璃的表面张力而在细颈部分分离，并用接受部件接收期望质量的熔融玻璃块，以成形出预成形件。 

为了制造出具有没有伤痕、污浊、褶皱、表面畸变等的光滑表面、例如自由表面的预成形件，可以采用在预成形件成形模具等上向熔融玻璃块施加风压以使其浮起的情况下成形出预成形件的方法；或者将熔融玻璃滴放入到液体氮等将在常温、常压下为气体的物质冷却成液体的介质中来成形出预成形件的方法等。 

当在使熔融玻璃块浮起的情况下成形为预成形件时，向熔融玻璃块喷射气体(称为浮起气体)，从而施加向上的风压。此时，如果熔融玻璃块的粘度过低，浮起气体就会进入到玻璃中，形成气泡并残留在预成形件中。但是，通过使熔融玻璃块的粘度为3～60dPa·s，浮起气体能够在不进入玻璃中的情况下吹起玻璃块。 

作为向预成形件喷射浮起气体时所使用的气体，可以例举出空气、N₂气体、O₂气体、Ar气体、He气体、水蒸气等。另外，风压不特别限定，只要能够使预成形件浮起以便与成形模具表面等固体接触即可。 

用预成形件制造的精密模压成形品(例如光学元件)如透镜那样大多 具有旋转对称轴，因此预成形件的形状也优选具有旋转对称轴的形状。作为具体例子，可以例举出球形或具有一个旋转对称轴的形状。具有一个旋转对称轴的形状可以例举出：在包含所述旋转对称轴的截面上具有无棱角和凹陷的光滑轮廓线的形状，例如在上述截面上将短轴与旋转对称轴相一致的椭圆作为轮廓线的形状等，也可以例举出将球压扁后的形状(确定一个通过球中心的轴并在该轴方向上缩小尺寸的形状)。 

在预成形件制法I中，由于使玻璃在可塑性变形的温度范围内成形，因此也可以通过对玻璃块进行模压成形来制造预成形件。此时，能够比较自由地设定预成形件的形状，因此也可以将预成形件成形为具有与目标光学元件的形状相近似的形状，例如将彼此相对的面中的一个面做成凸形状，将另一个做成凹形状，或者将两个面都做成凹面，或者将一个面做成平面，将另一个面做成凸面，或者将一个面做成平面，将另一个面做成凹面，或者将两个面都做成凸面。 

优选在如此制成的预成形件的表面上覆盖含碳膜来使用。 

在预成形件制法2中，例如在将熔融玻璃浇注到铸模中成形之后，通过退火来去除成形体的畸变，通过切断或割断成型体以分割成预定的尺寸、形状，制得多个玻璃片，对玻璃片进行研磨，使其表面变得光滑并制成由预定质量的玻璃形成的预成形件。同样优选在如此制成的预成形件的表面上覆盖含碳膜来使用。预成形件制法2适于制造能够容易磨削、研磨的球形预成形件、平板形状的预成形件等。 

无论哪种制法，所使用的光学玻璃的热稳定性均优异，因此难以由于玻璃的失透、条纹等而产生不良品，能够稳定地制造高品质的预成形件，从而能够提高光学元件的整个制造过程的批量生产率。 

下面说明就进一步提高通过精密模压成形制造的光学元件的批量生产率的方面来说更优选的预成形件。 

光学玻璃I、光学玻璃II均从玻璃素材的方面提供优异的精密模压成形性，而通过减少精密模压成形中的玻璃的变形量，能够降低精密模压成形时玻璃与成形模具的温度，缩短模压成形所需的时间，降低模压压力等。其结果是，玻璃与成形模具成形面的反应性下降，能够减少精密模压 成形时所产生的上述不良情况，进一步提高批量生产率。 

通过精密模压成形制造透镜时优选使用具有彼此朝向相反方向的被模压面(在精密模压成形时被相对的成形模具成形面模压的面)的预成形件，并且更优选使用具有贯穿两个被模压面的中心的旋转对称轴的预成形件。在这样的预成形件中，适于新月形透镜的精密模压成形的预成形件是其一个被模压面为凸面、而另一个被模压面为凹面、平面、具有比所述凸面的曲率小的曲率的凸面中的任一个的预成形件。 

另外，适于双凹透镜的精密模压成形的预成形件是其一个被模压面为凸面、凹面、平面中的任一个、而另一个被模压面为凸面、凹面、平面中的任一个的预成形件。 

适于双凸透镜的精密模压成形的预成形件是其一个被模压面为凸面、另一个被模压面为凸面或平面的预成形件。 

无论哪种情况均优选具有与精密模压成形品的形状更加近似的形状的预成形件。 

当使用预成形件成形模具将熔融玻璃块成形为预成形件时，所述成形模具上的玻璃的下表面基本由成形模具成形面的形状确定。另一方面，所述玻璃的上表面的形状将由熔融玻璃的表面张力和玻璃的自重确定。为了减少精密模压成形时的玻璃的变形量，也需要在预成形件成形模具中控制成形中的玻璃上表面的形状。由熔融玻璃的表面张力和玻璃的自重确定的玻璃上表面的形状将成为凸面状的自由表面，但为了使上表面形成为平面、凹面或者具有比所述自由表面的曲率小的曲率的凸面，对所述玻璃上表面施加压力。具体地说，通过具有期望形状的成形面的成形模具对玻璃上表面进行模压，或者向玻璃上表面施加风压来成形为期望形状。也可以在通过成形模具模压玻璃上表面时，在成形模具的成形面上设置多个气体喷出口，从这些气体喷出口喷出气体来在成形面与玻璃上表面之间形成气垫，并经由气垫对玻璃上表面进行模压。或者，当想将玻璃上表面成形为具有比上述自由表面的曲率大的曲率的面时，也可以在玻璃上表面的附近产生负压，使上表面鼓起来。 

另外，为了获得具有与精密模压成形品形状更接近的形状的预成形 件，也优选对表面进行了研磨的预成形件。例如优选其一个被模压面被研磨为平面或球面的一部分、而另一个被研磨为球面的一部分或平面的预成形件。球面的一部分既可以是凸面，也可以是凹面，优选如上述那样根据精密模压成形品的形状来确定是做成凸面还是做成凹面。 

上述各预成形件优选用于直径大于等于10mm的透镜的成形，更优选用于直径大于等于20mm的透镜的成形。另外，还优选用于中心壁厚大于2mm的透镜的成形。 

[光学元件] 

接着，对本发明的光学元件进行说明。 

本发明的第一光学元件是由上述光学玻璃I或光学玻璃II形成的光学元件。 

本发明的第二光学元件是将上述预成形件I或预成形件II加热、精密模压成形而制成的光学元件。 

光学元件的种类不进行特别限定，但典型的可以例举出：非球面透镜、球面透镜、或者平凹透镜、平凸透镜、双凹透镜、双凸透镜、凸新月形透镜、凹新月形透镜等透镜、微透镜、透镜阵列、带衍射光栅的透镜、棱镜、带透镜功能的棱镜等。也可以根据需要在表面上设置反射防止膜或具有波长选择性的部分反射膜等。 

本发明的光学元件由高折射率、低色散特性的玻璃形成，因此能够通过与利用其他玻璃形成的光学元件组合，能够获得良好的色差校正效果。另外，本发明的光学元件由折射率高的玻璃形成，因此能够通过使用于摄像(成像)光学系统、投射光学系统等来使光学系统紧凑化。 

接着，对本发明光学元件的制造方法进行说明。 

本发明光学元件的制造方法是使用模压成形模具对上述本发明的预成形件(预成形件I或预成形件II)或者通过上述本发明的方法(预成形件制法I或预成形件制法II)制得的预成形件进行精密模压成形的方法。 

本发明光学元件的制造方法优选的形式是重复使用同一个模压成形模具对上述本发明的预成形件(预成形件I或预成形件II)或者通过上述本发明的方法(预成形件制法I或预成形件制法II)制得的预成形件进行精 密模压成形的工序来批量生产光学元件的方法。 

本发明使用的预成形件如上所述由在精密模压成形时难以与模压成形模具的成形面发生反应并具有高折射率、低色散特性的玻璃形成，因此即使重复执行使用同一个模压成形模具进行精密模压成形的工序，也难以产生玻璃与成形模具熔合、在玻璃表面上形成气泡等的不良情况。因此，能够在高的生产率下制造、批量生产光学元件。另外，还可以延长昂贵的成形模具的使用寿命，从而非常经济。 

为了防止模压成形模具的成形面或者设置在所述成形面上的脱模膜被氧化，优选在氮气、或者氮气和氢气的混合气体等这样的非氧化性气体气氛中进行模压成形模具和预成形件的加热以及精密模压成形工序。在非氧化性气体气氛中，覆盖预成形件表面的含碳膜也不被氧化，从而所述膜将残留在经精密模压成形后的成形品的表面上。该膜最终应当被去除，为了比较容易且完全去除含碳膜，可以在氧化性气氛、例如大气中对精密模压成形品进行加热。含碳膜的氧化及去除应该在精密模压成形品不会因为受热而变形的温度下进行。具体地说，优选在小于玻璃化温度的温度范围内进行。 

在精密模压成形中使用预先将成形面高精度地加工成期望形状的模压成形模具，但为了防止模压时玻璃的熔合，也可以在成形面上形成脱模膜。脱模膜可以例举出含碳膜、氮化物膜、贵金属膜，含碳膜优选氢化碳膜、碳膜等。 

本发明光学元件的制造方法具有以下所述的两个形式。 

第一形式(称为光学元件制法I)将预成形件I或预成形件II导入到模压成形模具中，一并加热所述预成形件和模压成形模具，并进行精密模压成形，第二形式(称为光学元件制法II)将已加热的预成形件I或预成形件II导入到已预热的模压成形模具中进行精密模压成形。 

在光学元件制法I中，将预成形件供应到成形面的形状经精密加工了的彼此相对的一对上模具与下模具之间，然后将成形模具和预成形件这两者加热到与10⁵～10⁹dPa的玻璃粘度相当的温度以软化预成形件，并对其进行加压成形，由此将成形模具的成形面精密地转印到玻璃上。当重视提 高表面精度、偏心精度等成形精度时推荐使用该光学元件制法I。 

在光学元件制法II中，向成形面的形状经精密加工了的彼此相对的一对上模具与下模具之间供应预先加热到与10⁴～10⁸dPa·s的玻璃粘度相当的温度的预成形件，对其进行加压成形，由此能够将成形模具的成形面精密地转印到玻璃上。当重视提高生产率时推荐使用光学元件制法II。 

加压时的压力和时间可考虑玻璃的粘度等而适当确定，例如模压压力可以大约为5～15Mpa，模压时间可以为10～30秒。模压时间、模压压力等模压条件可以根据成形品的形状、尺寸在公知的范围内适当地设定。 

之后，对成形模具和精密模压成形品进行冷却，优选在冷却至应变点以下的温度之后脱模，取出精密模压成形品。为了精确地达到光学特性的期望值，可以恰当地调节冷却时的成形品的退火处理条件、例如退火速度等。 

本发明的光学元件即使不经过模压成形工序也能够制造。例如，可以通过以下方法得到：将均匀的熔融玻璃浇注到铸模中成形出玻璃块，进行退火并去除变形，并且调节退火条件来调节光学特性以使玻璃折射率达到期望的值，然后接着切断或割断玻璃块制成玻璃片，进而进行磨削、研磨以制成光学元件。 

本发明的摄像装置包括上述本发明的光学元件。本发明的光学元件由具有高折射率低色散特性的上述光学玻璃形成，因此能够提供包括下述紧凑的摄像光学系统的摄像装置，其中摄像光学系统例如通过组合具有高色散特性的透镜和作为本发明的光学元件的透镜，能够实现良好的色差校正效果。作为构成摄像装置的摄像元件，可以使用CCD或CMOS等图像传感器。 

实施例 

以下，利用实施例对本发明进行更加详细的说明，但本发明不受这些实施例的限定。 

[实施例1] 

为了获得表1所示的玻璃组成，使用作为用于导入各成分的原料而分别对应的硼酸、氧化物、碳酸盐、硫酸盐、硝酸盐、氢氧化物等，将原料 称量并充分混合成调合原料，将该调合原料放入到铂坩埚中，根据玻璃组成的不同，在1200℃～1350℃的温度范围内进行加热、熔融。在上述温度范围内，若要进一步改善原料的熔解性，则优选玻璃的熔解温度大于等于1250℃，若要抑制玻璃着色，则优选玻璃的熔解温度小于等于1300℃。在熔融后，将熔融玻璃浇注到铸模中并冷却至玻璃化温度附近的温度，然后立即放入到退火炉中，在玻璃化温度范围内大约进行1小时的退火处理，然后在炉内冷却到室温，由此得到了表1所示的各光学玻璃。在所得到的光学玻璃中，没有析出用显微镜能够观察到的结晶。表1示出了如此得到的光学玻璃的各特性。表1的No.1～No.35相当于光学玻璃I，表1的No.5～No.8、No.10、No.11、No.18～No.20、No.22、No.23、No.26～No.28相当于光学玻璃II。 

【表1】 

(注解1)Ti+Nb+W+Bi为以阳离子％的形式表示的Ti、Nb、W以及Bi的合计量。 

(注解2)Tp为玻璃显示出10^7.2dPa·s的粘度的温度。 

光学玻璃的各特性通过以下的方法来测定。 

(1)折射率nd和阿贝数vd 

通过日本光学硝子工业会规格的折射率测定法测定了以降温速度-30℃/小时降温得到的玻璃的折射率nd、nF、nc，并基于这些结果计算了阿贝数vd。 

(2)液相温度LT和液相温度下的粘度 

将玻璃放入到被加热至预定温度的炉内保持2个小时，在冷却后，通过100倍的光学显微镜观察玻璃内部，基于有无结晶来确定了液相温度。 

根据“JIS Z 8803-1991‘液体的粘度-测定方法’8.利用单圆筒形旋转粘度计的粘度测定”，通过旋转圆筒法来测定了玻璃在液相温度下的粘度。 

(3)玻璃化温度Tg和屈服点Ts 

使用布鲁克AXS公司制造的热机械分析仪(TMA)以升温速度4℃/分钟进行了测定。 

(4)Tp 

使用平行板粘度计在10⁵～10⁹dPs·s的粘度范围内进行测定，并将显示出10^7.2dPa·s的粘度的温度作为Tp。 

[实施例2] 

将调合成可得到实施例1中制造的各光学玻璃的玻璃原料熔融、澄清、均匀化，制得熔融玻璃，从铂制喷嘴中滴下熔融玻璃滴，并接收到预成形件成形模具中，在施加风压使其浮起的情况下成形出由上述各种玻璃形成的球形预成形件。 

另外，使上述熔融玻璃从铂制管道中连续流出，用预成形件成形模具接住其下端部，在熔融玻璃流形成了细颈部分之后，向正下方突然下降预成形件成形模具以在细颈部分切断熔融玻璃流，将分离出的熔融玻璃块接到预成形件成形模具上，并将熔融玻璃块在施加风压使其浮起的情况下成 形为由上述各种玻璃形成的预成形件。 

另外，使上述熔融玻璃从铂制管道中连续流出，用预成形件成形模具接住其下端部，在熔融玻璃流形成了细颈部分之后，向正下方突然下降预成形件成形模具以在细颈部分切断熔融玻璃流，将分离出的熔融玻璃块接到预成形件成形模具上，并在预成形件成形模具上进行模压成形，然后在施加风压使其浮起的情况下成形为由上述各种玻璃形成的预成形件。 

通过上述任一方法得到的预成形件均没有发现失透、条纹等缺陷，具有光学均匀性。 

[实施例3] 

使在实施例2中制备的熔融玻璃连续流出并浇注到铸模中，成形为玻璃块，然后进行退火、切断，得到了多个玻璃片。将这些玻璃片磨削、研磨，制造出由上述各种玻璃形成的预成形件。 

通过该方法得到的预成形件也没有发现失透、条纹等缺陷，具有光学上均匀性。 

[实施例4] 

在实施例2、3中制得的预成形件的表面上涂布含碳膜，将该预成形件导入到包括在成形面上设置了碳系脱模膜的SiC制造的上模具、下模具以及体模具的模压成形模具内，在氮气氛中一并加热成形模具和预成形件以软化预成形件，进行精密模压成形，由此制造出由上述各种玻璃形成的非球面凸新月形透镜、非球面凹新月形透镜、非球面双凸透镜、非球面双凹透镜等各种透镜。(相当于光学元件制法1。) 

同样地，对涂布了含碳膜的预成形件进行加热，将该预成形件导入到与预成形件分开预热的、包括在成形面上设置了碳系脱模膜的SiC制造的上模具、下模具以及体模具的模压成形模具内，进行精密模压成形，由此制造出由上述各种玻璃形成的非球面凸新月形透镜、非球面凹新月形透镜、非球面双凸透镜、非球面双凹透镜等各种透镜。(相当于光学元件制法2。) 

在上述各例子中，成形条件分别采用了上述光学元件制法1、2的成形条件。 

无论哪种光学元件，在从成形模具中取出之后，均氧化、去除了残留在玻璃表面上的含碳膜。 

作为第一次的测试，表2示出了将使用表1所记载的No.1～No.11的各光学玻璃时的模压成形次数n和时间t相乘而得的相当于模压成形延续时间的时间t×n，其中，模压成形次数n是指使用同一个成形模具良好地完成精密模压成形的次数，时间t是指在一次精密模压成形中，在成形模具对玻璃施压、即成形面与玻璃紧密接触的状态下玻璃温度保持在玻璃化温度以上的时间。 

【表2】 

接着，作为第二次的测试，表1示出了将使用表1所记载的No.5～No.35的各光学玻璃时的模压成形次数n和时间t相乘而得的相当于模压成形延续时间的时间t×n，其中，模压成形次数n是指使用同一个成形模具良好地完成精密模压成形的次数，时间t是指在一次精密模压成形中，在成形模具对玻璃施压、即成形面与玻璃紧密接触的状态下玻璃温度保持在玻璃化温度以上的时间。 

另外，除了第一次、第二次的测试以外，还另外重复进行了求出使用表1所记载的No.1～No.35中的各光学玻璃进行精密模压成形时的t×n值的10次实验，并求出了t×n的求和平均值(10次)。表1中示出了所得 到的t×n的各求和平均值(10次)。这些求和平均值与上述第二次的测试结果一致。 

无论使用哪种光学玻璃，都表现出优异的批量生产率。 

当对脱离了光学玻璃I的范围和光学玻璃II的范围这两个范围的玻璃进行了精密模压成形时，n×t没有达到4000秒，得到了即使能够精密模压成形，批量生产率也很差的结果。 

[实施例5] 

使在实施例2中制备的熔融玻璃流出并浇注到铸模中，制造出玻璃块，切割这些玻璃块，并进行磨削、研磨，制造了各种球面透镜、棱镜。 

[实施例6] 

使用在实施例4中制得的非球面凸新月形透镜、非球面凹新月形透镜、非球面双凸透镜、非球面双凹透镜、在实施例5中制得的球面透镜等各透镜，制造了用于内置各透镜的单镜头反光式照相机的各种更换透镜。 

使用在实施例4中制得的非球面凸新月形透镜、非球面凹新月形透镜、非球面双凸透镜、非球面双凹透镜、在实施例5中制得的球面透镜等各透镜，制造小型数码相机的各种光学系统并进行了模块化。并且，将CCD或CMOS等图像传感器安装在这些光学系统上进行了模块化。 

如上所述，通过使用在实施例3、4中得到的各种透镜，能够得到高功能紧凑的光学系统、更换透镜、透镜模块、摄像装置。 

[实施例7] 

接着，使用表1所记载的No.1～No.35的各光学玻璃制造了预成形件，该预成形件具有彼此朝向相反方向的两个被模压面，并且具有贯穿所述两个被模压面的中心的旋转对称轴。 

使澄清、均匀化了的熔融玻璃流出，分离出所需量的熔融玻璃块，在预成形件成形模具的凹部上模压或成形玻璃块的上表面，对经模压或成形的该玻璃块进行磨削、研磨，从而成形出以下的各种预成形件，即： 

其一个被模压面为凸面、另一个被模压面为凹面的预成形件； 

其一个被模压面为凸面、另一个被模压面为平面的预成形件； 

其一个被模压面为凸面、另一个被模压面的曲率小于所述一个凸面的 曲率的预成形件。 

使用这些预成形件通过精密模压成形制造了非球面凸新月形透镜、非球面凹新月形透镜，结果能够得到优良的批量生产率。另外，对于非球面双凹透镜也能够得到优良的批量生产率。在高生产率下也能够制造出直径大于等于20mm的大口径透镜、光轴方向上的最大壁厚大于3mm的透镜(优选所述最大壁厚大于3mm的透镜、更优选所述最大壁厚大于5mm的透镜)、或者壁厚比大于1.5的透镜(优选所述壁厚比大于2.0的透镜)，其中壁厚比是指光轴方向上的最大壁厚与最小壁厚之比。 

成形出以下的预成形件，即： 

两个被模压面均为平面的预成形件； 

两个被模压面均为凹面的预成形件； 

其一个被模压面为平面、另一个被模压面为凹面的预成形件。 

当使用这些预成形件通过精密模压成形制造非球面双凹透镜时，获得了优良的批量生产率。 

成形出以下的预成形件，即： 

两个被模压面均为凸面的预成形件； 

其一个被模压面为凸面、另一个被模压面为凹面的预成形件。 

当使用这些预成形件通过精密模压成形制造非球面双凸透镜时，获得了优良的批量生产率。直径大于等于20mm的大口径透镜和中心壁厚大于2mm的透镜也能够在高的生产率下制造。 

无论哪种情况，均能够通过制造具有与作为目标透镜的形状更加接近的形状的预成形件来提高批量生产率。 

使用上述各透镜制造了用于内置各透镜的单镜头反光式照相机的各种更换透镜。 

另外，使用上述各透镜制造了小型数码相机的各种光学系统，并进行模块化。并且，将CCD或CMOS等图像传感器安装在这些光学系统上并进行了模块化。 

由此能够得到高功能、紧凑的光学系统、更换透镜、透镜模块、摄像装置。 

Claims (31)

1.一种光学玻璃，其特征在于，

以摩尔％表示包含：

5～45％的B₂O₃；

0～3％的Li₂O；

10～40％的ZnO；

5～30％的La₂O₃；

0～20％的Gd₂O₃；以及

TiO₂、Nb₂O₅、WO₃和Bi₂O₃中的至少一种，

并且，以阳离子％表示时的Ti、Nb、W和Bi的总含量X为3～11％，阿贝数vd和折射率nd被包含在用直线将点A(40，1.85)、B(39，1.91)、C(33，1.93)、D(34，1.87)、A(40，1.85)依次连接时所包围的范围内，其中，包括直线AB、BC、CD、DA上的点，但不包括点A，并且，玻璃化温度Tg满足下述(1)式，

Tg[℃]≤655℃-5×X  …(1)；

其中，阿贝数vd大于等于35.5。

2.如权利要求1所述的光学玻璃，其中，还包含：

0～10摩尔％的ZrO₂；以及

0～15摩尔％的Ta₂O₅。

3.如权利要求1或2所述的光学玻璃，其中，

以摩尔％表示还包含：

总量大于等于0％且小于0.5％的Na₂O和K₂O；

总量为0～10％的MgO、CaO、SrO和BaO；

0～10％的Y₂O₃；

0～10％的Yb₂O₃；以及

0～10％的Al₂O₃。

4.如权利要求1至2中任一项所述的光学玻璃，其中，

包含作为任意成分的SiO₂，并且SiO₂的含量是B₂O₃的含量的0～0.55倍。

5.一种光学玻璃，其特征在于，

以摩尔％表示包含：

5～45％的B₂O₃；

0～6％的SiO₂，其中，不包括6％；

总量为0～3％的Li₂O、Na₂O和K₂O；

10～40％的ZnO；

5～30％的La₂O₃；

0～20％的Gd₂O₃；以及

总量为12.5～20％的ZrO₂、Ta₂O₅、TiO₂、Nb₂O₅、WO₃和Bi₂O₃，

并且，Ti⁴⁺的含量相对于Zr⁴⁺、Ta⁵⁺、Ti⁴⁺、Nb⁵⁺、W⁶⁺和Bi³⁺的总含量的阳离子比小于等于0.30，

显示出10^7.2dPa·s的粘度的温度Tp小于等于706℃，折射率nd和阿贝数vd满足所有的下述(I)式～(IV)式：

34.0≤vd＜40    …(I)

nd≥1.88    …(II)

nd≥2.23-0.01×vd  …(III)

nd≤2.28-0.01×vd  …(IV)

其中，以阳离子％表示时的Ti、Nb、W和Bi的总含量X为3～12％。

6.如权利要求5所述的光学玻璃，其中，

还包含1～20摩尔％的Gd₂O₃。

7.如权利要求5或6所述的光学玻璃，其中，

以摩尔％表示还包含：

小于等于10摩尔％的ZrO₂；

小于等于15摩尔％的Ta₂O₅；

小于等于10％的TiO₂；

小于等于8％的Nb₂O₅；

小于等于20％的WO₃；以及

小于等于10％的Bi₂O₃。

8.如权利要求5或6所述的光学玻璃，其中，

以摩尔％表示还包含：

总量为0～10％的MgO、CaO、SrO和BaO；

0～10％的Y₂O₃；

0～10％的Yb₂O₃；以及

0～10％的Al₂O₃。

9.如权利要求1、2、5、6中任一项所述的光学玻璃，其中，

包含0～10摩尔％的作为任意成分的Y₂O₃，并且La₂O₃的含量相对于La₂O₃、Gd₂O₃以及Y₂O₃的总含量(La₂O₃+Gd₂O₃+Y₂O₃)的比例(La₂O₃/(La₂O₃+Gd₂O₃+Y₂O₃))超过0.66。

10.如权利要求1、2、5、6中任一项所述的光学玻璃，其中，

以摩尔％表示还包含小于等于10％的TiO₂、小于等于8％的Nb₂O₅、小于等于20％的WO₃、以及小于等于10％的Bi₂O₃。

11.如权利要求1、2、5、6中任一项所述的光学玻璃，其中，

还包含1～15摩尔％的Ta₂O₅。

12.如权利要求1、2、5、6中任一项所述的光学玻璃，其中，

液相温度小于等于1200℃。

13.如权利要求1所述的光学玻璃，其中，

SiO₂的含量是B₂O₃的含量的0～0.55倍。

14.如权利要求1或5所述的光学玻璃，其中，

La₂O₃的含量相对于La₂O₃和Gd₂O₃的总含量(La₂O₃+Gd₂O₃)的比例(La₂O₃/(La₂O₃+Gd₂O₃))大于0.66而小于等于0.90。

15.如权利要求1或5所述的光学玻璃，其中，

屈服点Ts大于等于550℃而小于等于700℃。

16.如权利要求1所述的光学玻璃，其中，

玻璃显示出10^7.2dPa·s的粘度的温度Tp满足下述(5)式，其中，X是Ti、Nb、W和Bi的总含量，

Tp[℃]≤755℃-5×X    …(5)。

17.如权利要求1或5所述的光学玻璃，其中，

液相温度下的粘度大于等于1.5dPa·s而小于等于50dPa·s。

18.如权利要求1所述的光学玻璃，其中，

能够反复进行精密模压成形的次数n大于等于80。

19.如权利要求5所述的光学玻璃，其中，

能够反复进行精密模压成形的次数n大于等于100。

20.如权利要求1所述的光学玻璃，其中，

当t设为80秒时，能够反复进行精密模压成形的持续时间t×n超过4000秒。

21.如权利要求5所述的光学玻璃，其中，

当t设为80秒时，能够反复进行精密模压成形的持续时间t×n大于等于8000秒。

22.一种精密模压成形用预成形件，其由权利要求1至8中任一项所述的光学玻璃形成。

23.一种精密模压成形用预成形件的制造方法，所述制造方法将玻璃原料熔融，使所得到的熔融玻璃流出并分离出熔融玻璃块，并且使所述熔融玻璃块在冷却的过程中成形，所述制造方法的特征在于，

成形出由权利要求1至12中任一项所述的光学玻璃形成的预成形件。

24.一种精密模压成形用预成形件的制造方法，所述制造方法将玻璃原料熔融，使所得到的熔融玻璃成形来制造出玻璃成形体，并通过加工所述成形体来制造出由权利要求1至12中任一项所述的光学玻璃形成的预成形件。

25.一种光学元件，其由权利要求1至12中任一项所述的光学玻璃形成。

26.一种光学元件，其通过对权利要求22所述的精密模压成形用预成形件进行精密模压成形而形成。

27.一种光学元件的制造方法，所述制造方法使用模压成形模具对权利要求22所述的预成形件或者通过权利要求23或24所述的方法制得的预成形件进行精密模压成形。

28.一种光学元件的制造方法，所述制造方法通过重复使用同一个模压成形模具对权利要求22所述的预成形件或者通过权利要求23或24所述的方法制得的预成形件进行精密模压成形的工序来批量生产光学元件。

29.如权利要求27或28所述的光学元件的制造方法，其中，

将预成形件导入到模压成形模具中，一并加热所述预成形件和模压成形模具，并进行精密模压成形。

30.如权利要求27或28所述的光学元件的制造方法，其中，

将已加热的预成形件导入到已预热的模压成形模具中，并进行精密模压成形。

31.一种摄像装置，其包括权利要求25或26所述的光学元件。

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