CN102015561A - 光学玻璃 - Google Patents

Abstract

本发明的课题在于提供在含有Bi₂O₃的光学玻璃中，维持极大部分色散比[θg，F]且具有特征值的阿贝数[νd]的光学玻璃。该光学玻璃以氧化物基准的质量％计含有45％以上的Bi₂O₃成分，部分色散比为0.63以上，阿贝数为27以下。优选以氧化物基准的质量％计，Bi₂O₃成分、BaO成分、ZnO成分、B₂O₃成分、SiO₂成分、Sb₂O₃成分的总含量为不足96％。更优选以氧化物基准的质量％计B₂O₃成分相对于Bi₂O₃成分之比为不足0.20。

Description

光学玻璃

技术领域

本发明涉及具有极大部分色散比[θg，F]的铋系光学玻璃，具体涉及部分色散比[θg，F]为0.63以上且阿贝数[νd]为27以下的光学玻璃。

背景技术

通常，光学仪器的透镜系统是将多个具有不同光学性质的玻璃透镜组合而设计的。近年来，为了进一步扩大多样化的光学仪器透镜系统的设计自由度，将具有以往不能使用的光学特性的光学玻璃，作为球面以及非球面透镜等而使用。

特别是正在开发进行光学设计时为了减小色差而具有各种折射率、色散倾向的光学透镜。其中，特别是具有特异的部分色散比[θg，F]的光学玻璃，可起到显著修正色差的效果，并且可扩大光学设计的自由度，因此正在开发各种玻璃。

表示短波长区域部分色散性的部分色散比[θg，F]如式(1)所示。

θg，F＝(n_g-n_F)/(n_F-n_C)……(1)

通常的光学玻璃中，表示短波长区域的部分色散性的部分色散比[θg，F]与阿贝数[νd]之间大致呈线性反比例关系，明显不符合这个关系的玻璃被称作反常色散玻璃。在以部分色散比[θg，F]为纵轴、以阿贝数[ν_d]为横轴的正交坐标上，用将NSL7及PBM2的[θg，F]和[νd]作图(plot)得到的两点连接而成的直线，来表示部分色散比与阿贝数之间的反比例关系，称作标准线(normal line)(参照图1)。作为标准线基准的标准玻璃(normal glass)，根据光学玻璃制造商的不同而不同，但各公司均以大致相等的倾斜度和切片来定义标准线(NSL7和PBM2为株式会社オハラ社制的光学玻璃，PBM2的阿贝数[ν_d]为36.3，部分色散比[θg，F]为0.5828，NSL7的阿贝数[νd]为60.5、部分色散比[θg，F]为0.5436)。反常色散性是将从上述标准线向纵轴方向偏离多少作为指标。将这些反常色散玻璃透镜与其它透镜组合使用时，能够修正从紫外线至红外线的宽波长范围内的色差。

各种文献中公开了如上所述的反常色散玻璃。

专利文献1～5中公开了具有部分色散比[θg，F]为特殊值的光学玻璃。专利文献1～3中公开了在SiO₂-B₂O₃-ZrO₂-Nb₂O₅系、SiO₂-ZrO₂-Nb₂O₅-Ta₂O₅系的光学玻璃中，在阿贝数[νd]为28～55的中色散领域中具有较小特异性的部分色散比[θg，F]的光学玻璃。专利文献4、5中公开了SiO₂-B₂O₃-TiO₂-Al₂O₃系、Bi₂O₃-B₂O₃系的玻璃，并且公开了在阿贝数[νd]为32～55的中色散领域中具有较大特异性的部分色散比[θg，F]的光学玻璃。这些光学玻璃中的最大部分色散比[θg，F]为专利文献5中的0.59左右，但该部分色散比也不能充分满足近年来对光学设计方面的要求。

专利文献1：日本特开平10-130033号公报

专利文献2：日本特开平10-265238号公报

专利文献3：WO 01/072650号公报

专利文献4：日本特开2003-313047号

专利文献5：日本特开平9-20530号

发明内容

本发明是鉴于以上课题而完成的，目的在于提供在含有Bi₂O₃的光学玻璃中，具有极大部分色散比[θg，F]且具有特征值的阿贝数[νd]的光学玻璃。

本发明人为了实现上述目的而进行了深入研究，结果得到了在含有Bi₂O₃的光学玻璃的特定组成领域中，具有较大部分色散比[θg，F]，并且具有至今没有的阿贝数[νd]的光学玻璃，从而完成了本发明。更具体而言，本发明提供以下内容。

(1)一种光学玻璃，其以氧化物基准的质量％计，含有45％以上的Bi₂O₃成分，部分色散比[θg，F]为0.63以上，阿贝数为27以下。

(2)上述(1)所述的光学玻璃，其中，以氧化物基准的质量％计，Bi₂O₃成分、BaO成分、ZnO成分、B₂O₃成分、SiO₂成分、Sb₂O₃成分的总含量为不足96％。

(3)上述(1)或(2)所述的光学玻璃，其中，以氧化物基准的质量％计，B₂O₃成分相对于Bi₂O₃成分之比为不足0.20。

(4)上述(1)至(3)中任一项所述的光学玻璃，其中，以氧化物基准的质量％计，含有以下各成分：

Bi₂O₃  64％以上和/或

RO     0％～35％和/或

B₂O₃   0％～30％和/或

SiO₂   0％～20％，

(R为选自Mg、Ca、Sr、Ba、Zn中的一种以上。)

(5)上述(1)至(4)中任一项所述的光学玻璃，其中，以氧化物基准的质量％计，RO成分相对于Bi₂O₃成分之比为不足0.292。

(R为选自Mg、Ca、Sr、Ba、Zn中的一种以上。)

(6)上述(1)至(5)中任一项所述的光学玻璃，其中，以氧化物基准的质量％计，RO成分相对于B₂O₃成分之比为不足1.01。

(7)上述(1)至(6)中任一项所述的光学玻璃，其中，以氧化物基准的质量％计，稀土类氧化物成分的含量为3％以下。

(8)上述(1)至(7)中任一项所述的光学玻璃，其中，以氧化物基准的质量％计，含有以下各成分：

Al₂O₃    0～10％和/或

TiO₂     0～10％和/或

Nb₂O₅    0～10％和/或

WO₃      0～10％和/或

Ta₂O₅    0～10％和/或

ZrO₂     0～10％和/或

ZnO      0～20％和/或

MgO      0～20％和/或

CaO      0～20％和/或

SrO      0～20％和/或

BaO      0～20％和/或

Li₂O     0～25％和/或

Na₂O     0～25％和/或

K₂O      0～25％和/或

Rb₂O     0～25％和/或

Cs₂O     0～25％和/或

Y₂O₃     0～10％和/或

La₂O₃    0～10％和/或

Gd₂O₃    0～10％和/或

Yb₂O₃    0～10％。

(9)上述(1)至(8)中任一项所述的光学玻璃，其液相温度为850℃以下。

(10)上述(1)至(9)中任一项所述的光学玻璃，其以氧化物基准的质量％计，含有超过0％的B₂O₃成分。

(11)一种研磨加工用预成形品和/或精密加压成形用预成形品，其由上述(1)至(10)中任一项所述的光学玻璃制成。

(12)一种光学元件，其是对上述(11)所述的研磨加工用预成形品进行研磨而得。

(13)一种光学元件，其是对上述(11)所述的精密加压成形用预成形品进行精密加压成形而得。

本发明的光学玻璃通过采用上述技术方案，能够提供部分色散比[θg，F]为0.63以上且阿贝数[νd]为27以下，并且耐失透性良好，对透镜系统的设计方面极其有用的反常色散性玻璃。

附图说明

图1是在以部分色散比[θg，F]为纵轴、以阿贝数[νd]为横轴的正交坐标中的标准线的示意图。

具体实施方式

以下，对本发明的光学玻璃的具体实施方式进行说明。

[玻璃成分]

构成本发明的光学玻璃各成分的组成范围如下所述。各成分的含量以氧化物基准的质量％计。其中，“氧化物基准”指，在假设作为本发明玻璃构成成分的原料而使用的氧化物、复合盐、金属氟化物等在熔融时全部分解转化为氧化物的情况下，以该生成的氧化物的总质量为100质量％，玻璃中所含的各成分的含量。将上述氧化物的一部分或者全部置换为氟化物时的F的合计量是指，以上述氧化物基准组成100％为基准，将可能存在于本发明的玻璃组成物中的氟的含量作为F原子计算时以质量％表示的含量。

<关于必要成分、任选成分>

Bi₂O₃成分对增加部分色散比[θg，F]、低色散化有效，还对低Tg化、提高耐水性等有效，是本发明的玻璃中不可缺少的成分。但是，如果其含量过高，则玻璃容易缺乏稳定性，如果含量过少，则难以得到上述技术效果。因此，Bi₂O₃成分的含量下限值优选为45％、更优选为55％、最优选为64％，上限值优选为95％、更优选为90％、最优选为85％。

SiO₂成分是具有提高透射比、增加玻璃稳定性、低色散化效果的任选成分。但是，如果其含量过高，则容易降低部分色散比[θg，F]，熔融性也容易变差。因此，SiO₂成分的含量的上限值优选为20％、进一步优选为15％、最优选为10％。

B₂O₃成分是具有增加玻璃稳定性、提高并维持部分色散比[θg，F]效果的任选成分。但是，如果其含量过高，则容易降低玻璃稳定性，并且容易低色散化。因此，B₂O₃成分的含量的上限值优选为30％、进一步优选为23％、最优选为15％。

如上所述，SiO₂和B₂O₃分别是任选成分，但优选两者中的至少一种特别是B₂O₃的含量超过0％。但是，如果他们含量之和过大，则难以得到期望的部分色散比[θg，F]以及阿贝数[νd]。因此，B₂O₃和SiO₂的总含量的下限值优选为超过0，进一步优选为0.5％、最优选为1％。并且，B₂O₃和SiO₂的含量之和的上限值优选为50％、进一步优选为45％、最优选为35％。

Li₂O成分是具有增加玻璃稳定性、低Tg化效果的任选成分。但是，如果其含量过高，则容易降低玻璃稳定性，容易降低机械强度。因此，Li₂O成分的含量的上限值优选为25％、进一步优选为20％、最优选为15％。

Na₂O成分是对能够通过调整其含量来调整部分色散比[θg，F]和阿贝数[νd]有用的任选成分。但是，如果其含量过高，则容易降低玻璃稳定性，容易降低化学耐久性以及机械强度。因此，Na₂O成分的含量的上限值优选为25％、进一步优选为20％、最优选为15％。并且，虽然即使不含Na₂O成分也能够也能够制造具有本发明期望光学特性的玻璃，但是为了容易调整上述部分色散比和阿贝数，Na₂O成分的含量优选为超过0％、更优选为1％以上、最优选为2％以上。

K₂O成分是对能够通过调整其含量来调整部分色散比[θg，F]和阿贝数[νd]有用的任选成分。在碱金属中该效果尤其显著。但是，如果其含量过高，则容易降低玻璃稳定性，容易显著降低化学耐久性及机械强度。因此，K₂O成分的含量的上限值优选为25％、进一步优选为20％、最优选为15％。并且，即使不含K₂O成分，也能够制造具有本发明期望光学特性的玻璃，但是为了容易调整上述部分色散比和阿贝数，K₂O成分的含量优选为超过0％、更优选为1％以上、最优选为2％以上。

Rb₂O成分是对能够通过调整其含量来调整部分色散比[θg，F]和阿贝数[νd]有用的任选成分。但是，Rb₂O成分产量小，不适合用作光学玻璃的原料，如果过量含有，则与其它碱金属成分同样容易降低化学耐久性和机械强度。因此，Rb₂O成分的含量的上限值优选为25％、进一步优选为20％、最优选为15％。

Cs₂O成分是对能够通过调整其含量来调整部分色散比[θg，F]和阿贝数[νd]有用的任选成分。但是，如果其含量过高，则与其它碱金属成分同样容易降低化学耐久性和机械强度。因此，Rb₂O成分的含量上限值优选为25％、进一步优选为20％、最优选为15％。

如上所述，Rn₂O成分(Rn为选自Li、Na、K、Rb、Cs中的一种或两种以上)，是将作为本发明玻璃的特征的部分色散比[θg，F]和阿贝数[νd]调整至期望值的有用成分。但是，如果它们的含量过高，则反而难以实现期望的部分色散比[θg，F]、阿贝数[νd]，显著损害玻璃的稳定性。因此，Rn₂O成分(Rn为选自Li、Na、K、Rb、Cs中的一种以上)的下限值优选为超过0、进一步优选为0.5％、最优选为1％。并且，Rn₂O成分(Rn为选自Li、Na、K、Rb、Cs中的一种以上)的含量上限值优选为25％、进一步优选为20％、最优选为15％。

Y₂O₃成分是用于调整玻璃色散的任选成分。但是，如果其含量过高，则容易降低玻璃稳定性。因此，Y₂O₃成分的含量的上限值优选为10％、进一步优选为5％、最优选为3％。

La₂O₃成分是用于使玻璃低色散化的任选成分。但是，如果其含量过高，则容易降低玻璃稳定性。因此，La₂O₃成分的含量的上限值优选为10％、进一步优选为5％、最优选为3％。

Gd₂O₃成分是用于调整玻璃色散的任选成分。但是，如果其含量过高，则容易降低玻璃稳定性。因此，Gd₂O₃成分的含量的上限值优选为10％、进一步优选为5％、最优选为3％。

Yb₂O₃成分是用于调整玻璃色散的任选成分。但是，如果其含量过高，则容易降低玻璃稳定性。因此，Yb₂O₃成分的含量的上限值优选为10％、进一步优选为5％、最优选为3％。

只要含有上述范围的各成分，则可制造本发明期望的光学玻璃。但是，为了维持适用于制造的耐失透性，特别优选以氧化物基准的质量％计，稀土类氧化物成分的总含量为3％以下。

Al₂O₃成分是用于提高玻璃化学耐久性和机械强度的任选成分。但是，如果其含量过高，则容易降低熔融性。因此，Al₂O₃成分的含量的上限值优选为10％、进一步优选为5％、最优选为3％。

TiO₂成分是对玻璃的高色散化有用的任选成分。但是，如果其含量过高，则容易降低玻璃稳定性。因此，TiO₂成分的含量的上限值优选为10％、进一步优选为5％、最优选为3％。

Nb₂O₅成分是对提高玻璃的部分色散比[θg，F]有用的任选成分。但是，如果其含量过高，则容易降低玻璃稳定性。因此，Nb₂O₅成分的含量的上限值优选为10％、进一步优选为5％、最优选为3％。

WO₃成分是对提高玻璃的部分色散比[θg，F]、低Tg化有用的任选成分。但是，如果其含量过高，则容易降低玻璃稳定性。因此，WO₃成分的含量的上限值优选为10％、进一步优选为5％、最优选为3％。

Ta₂O₅成分是对提高玻璃稳定性有用的任选成分。但是，如果其含量过高，则容易降低玻璃的稳定性，并且使成本大幅增加。因此，Ta₂O₅成分的含量的上限值优选为10％、进一步优选为5％、最优选为3％。

ZrO₂成分是对提高玻璃的化学耐久性、机械强度有用的任选成分。但是，如果其含量过高，则容易降低玻璃稳定性。因此，ZrO₂成分的含量的上限值优选为10％、进一步优选为5％、最优选为3％。

ZnO成分是对提高玻璃的耐失透性有用的任选成分。但是，如果其含量过高，则难以得到期望的部分色散比[θg，F]和阿贝数[νd]。因此，ZnO成分的含量的上限值优选为20％、进一步优选为15％、最优选为10％。并且，即使不含ZnO成分，也能够制造具有本发明期望的光学特性的光学玻璃，但为了容易调整上述部分色散比和阿贝数，ZnO成分的含量优选为超过0％、更优选为0.5％以上、最优选为1％以上。

MgO成分是对玻璃的低色散化有用的任选成分。但是，如果其含量过高，则容易大幅降低玻璃的稳定性，经过再加热处理容易发生失透。因此，MgO成分的含量的上限值优选为20％、进一步优选为15％、最优选为10％。

CaO成分是对玻璃的低色散化和提高耐失透性有用的任选成分。但是，如果其含量过高，则容易大幅降低耐失透性。因此，CaO成分的含量的上限值优选为20％、进一步优选为15％、最优选为10％。

SrO成分是对提高耐失透性有用的任选成分。但是，如果其含量过高，则容易大幅降低耐失透性，并且难以得到期望的部分色散比[θg，F]、阿贝数[νd]。因此，SrO成分的含量的上限值优选为20％、进一步优选为15％、最优选为10％。

BaO成分是用于提高耐失透性的任选成分。但是，如果其含量过高，则难以得到期望的部分色散比[θg，F]、阿贝数[νd]。因此，BaO成分的含量的上限值优选为20％、进一步优选为15％、最优选为10％。

RO成分(R为选自Mg、Ca、Sr、Ba、Zn中的一种或两种以上)，是用于调整耐失透性、色散、机械强度等所有物性的有用成分。但是，如果其总量过高，则难以得到期望的部分色散比[θg，F]、阿贝数[νd]。RO成分的上限值优选为35％、更优选为30％、最优选为25％。另一方面，即使不含RO成分也有可能实现本发明期望的光学特性，但是为了提高耐失透性，RO成分的含量的下限值优选为超过0％、更优选为0.5％、最优选为1％。

本发明的光学玻璃中，为了得到期望的部分色散比[θg，F]和阿贝数[νd]并且维持良好的澄清性以及耐失透性，Bi₂O₃成分、BaO成分、ZnO成分、B₂O₃成分、SiO₂成分、Sb₂O₃成分的总含量，优选为不足96％、更优选为93％以下、最优选为89％以下。

本发明的光学玻璃中，为了得到期望的部分色散比[θg，F]和阿贝数[νd]并且提高包括再加热时的耐失透性，以氧化物基准的质量％计，B₂O₃成分相对于Bi₂O₃成分的含量比优选为不足0.20、更优选为0.17以下、最优选为0.15以下。本发明的光学玻璃中，为了得到期望的部分色散比[θg，F]和阿贝数[νd]，以氧化物基准的质量％计，RO成分(R为选自Mg、Ca、Sr、Ba、Zn中的一种以上。)相对于Bi₂O₃成分的含量比优选为不足0.292、更优选为0.2以下、最优选为0.1以下。

本发明的光学玻璃中，为了得到期望的部分色散比[θg，F]和阿贝数[νd]并且维持良好的化学耐久性，以氧化物基准的质量％计，RO成分相对于B₂O₃成分的含量比优选为不足1.01、更优选为0.82以下、最优选为0.64以下。

GeO₂成分是用于提高玻璃的耐失透性的任选成分。但是，如果其含量过高，则容易降低熔融性。因此，GeO₂成分的含量的上限值优选为20％、进一步优选为15％、最优选为10％。

P₂O₅成分是用于提高玻璃透射比的任选成分。但是，如果其含量过高，则容易降低熔融性。因此，P₂O₅成分的含量的上限值优选为10％、进一步优选为5％、最优选为3％。

TeO₂成分具有促进玻璃澄清的效果的任选成分。但是，如果其含量过高，则容易降低耐失透性。因此，TeO₂成分的含量的上限值优选为20％、进一步优选为15％、最优选为10％。

Sb₂O₃成分具有促进玻璃澄清的效果的任选成分。但是，如果其含量过高，则会降低耐失透性。因此，Sb₂O₃成分的含量的上限值优选为3％、进一步优选为2％、最优选为1％。

CeO₂成分具有增加玻璃的部分色散比[θg，F]的效果的任选成分。但是，如果其含量过高，则容易大幅降低透射比。因此，CeO₂成分的含量的上限值优选为3％、进一步优选为2％、最优选为1％。

Tl₂O₃成分具有调整玻璃的部分色散比[θg，F]、阿贝数[νd]的效果，是能够任意添加的成分。但是，如果其含量过高，则容易大幅降低透射比。因此，Tl₂O₃成分的含量的上限值优选为10％、进一步优选为5％、最优选为3％。

F是对玻璃的低色散化、提高熔融性有效的任选成分。但是，如果其含量过高，则容易大幅降低耐失透性。因此，将上述氧化物的一部分或全部置换为氟化物时的F的合计量，以上述氧化物基准组成100质量％为基准，作为F原子来计算时，以质量％计的含量的上限值，优选为10％、更优选为5％、最优选为1％。进一步优选为不含F。

<关于不应该含有的成分>

在不损害本发明玻璃特性的范围内，可以根据需要向本发明光学玻璃中添加其它成分。但是，除了Ti以外的V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ag及Mo等各种过渡金属成分，无论在分别单独含有还是复合少量含有的情况下，均会使玻璃着色，具有在可见区域的特定波长产生吸收的性质，因此，优选在使用可见区域的波长的光学玻璃中，实质上不含上述成分。其中“实质上不含”是指除了混入杂质的情况外，不人为地添加。

为了高折射率化或者提高玻璃的稳定性可含有Th成分，为了低Tg化可含有Cd以及Tl成分。但是，Th、Cd、Os各成分，近年来作为有害化学物质成分而倾向于控制其使用，因此不仅在玻璃的制造工序中，甚至加工工序和产品化后的处理中都需要在环境对策方面采取措施。因此，在重视环境方面的影响的情况下，本发明的光学玻璃中优选实质上不含Th、Cd、Os各成分。

由于Pb成分需要在制造、加工以及废弃玻璃时采取环境对策方面的措施，因此增加了成本，故本发明的玻璃中不应该含有Pb成分。

As₂O₃成分是为了在熔融玻璃时良好地消泡(脱泡性)而使用的成分，但需要制造、加工以及废弃玻璃时采取环境对策方面的措施，因此本发明的玻璃中优选不含As₂O₃。

本发明的玻璃组合物，其组成以质量％来表示，而不是直接用mol％来表示，但满足本发明中要求的各种特性的玻璃组合物以mol％表示的组成，以氧化物换算基准计大致为以下值。

Bi₂O₃     20％以上和/或

SiO₂      0～15％和/或

B₂O₃      0～30％和/或

Al₂O₃     0～15％和/或

TiO₂      0～15％和/或

Nb₂O₅     0～15％和/或

WO₃       0～15％和/或

Ta₂O₅     0～15％和/或

ZrO₂      0～15％和/或

ZnO       0～15％和/或

MgO       0～15％和/或

CaO       0～15％和/或

SrO       0～15％和/或

BaO       0～20％和/或

Li₂O      0～25％和/或

Na₂O      0～25％和/或

K₂O       0～25％和/或

Rb₂O      0～25％和/或

Cs₂O      0～25％和/或

Y₂O₃      0～15％和/或

La₂O₃     0～15％和/或

Gd₂O₃     0～15％和/或

Yb₂O₃     0～15％和/或

P₂O₅      0～15％和/或

Sb₂O₃     0～3％和/或

GeO₂      0～20％和/或

CeO₂      0～10％和/或

TeO₂      0～10％和/或

F         0～10％和/或

根据本发明的实施方式，可以得到具有部分色散比[θg，F]为0.65以上且阿贝数[νd]为27以下的光学性能的光学玻璃，光学设计的自由度大幅扩大。部分色散比[θg，F]的优选为0.63以上、更优选为0.64以上、最优选为0.65以上。应予说明，如果低于该范围，则很难说光学性能在光学设计方面具有特点。阿贝数[νd]的优选为27以下、更优选为26以下、最优选为25以下。

通过对本发明的光学玻璃进行精密加压成形，可以将其用于典型的透镜、棱镜以及反射镜用途。如上所述，本发明的光学玻璃可作为加压成形用预成形品而使用，或者可以对溶融玻璃进行直接加压来制造成形品。将本发明的光学玻璃作为预成形品而使用时，对其制造方法以及精密加压成形方法没有特殊限定，可以使用公知的方法。例如可以采用日本特开平8-319124号公报所记载的玻璃料滴的成形方法、日本特开平8-73229号公报所记载的光学玻璃的制造方法及制造装置，由溶融玻璃制造直接预成形品，并且也可以对条状材料进行研削研磨等冷加工来制造。

本发明的光学玻璃除了具有必要的光学物性以外，还在机械物性、化学耐久性、热性质、批量生产性方面具有良好的物性值。

磨耗度是作为光学玻璃的加工性的指标的物理性质，如果该值过大，则在加工玻璃加工时会产生不良状况。在基于“日本光学硝子工业会规格JOGIS10-1994光学玻璃的磨耗度的测定方法”的测定方法对本发明的光学玻璃进行测定时，磨耗度优选为700以下、更优选为680以下、最优选为670以下。

化学耐久性是作为光学玻璃的加工性以及耐环境性的指标的物理性质，如果该值过高，则加工性以及耐环境性会产生不良状况。在基于“日本光学硝子工业会规格JOGIS06-1999光学玻璃的化学耐久性的测定方法(粉末法)”的测定方法对本发明的玻璃进行测定时，耐酸性、耐水性优选为5以下、最优选为4以下。

热特性是作为光学玻璃的耐热冲击性、模具加压成形时的成形性的指标的物理性质。如果玻璃化点[Tg]低，则能够在低温下实施模具加压成形，能够实现低能量化、高价模具长寿命化。并且，如果热膨胀系数[α]大，则加热玻璃时玻璃容易破裂。在基于“日本光学硝子工业会规格JOGIS08-2003光学玻璃的热膨胀的测定方法”的测定方法对本发明的玻璃的玻璃化温度[Tg]和热膨胀系数[α]进行测定时，优选玻璃化点[Tg]为530℃以下、热膨胀系数[α]为190以下，更优选玻璃化点[Tg]为500℃以下、热膨胀系数[α]为180以下，最优选玻璃化点[Tg]为470℃以下、热膨胀系数[α]为170以下。

在光学玻璃的批量生产性中的液相温度以及液相温度时的粘性是作为玻璃溶解成形的指标的物理性质。如果液相温度高，则在该温度以下的温度范围内进行保温容易发生失透，因此存在无法得到适用于降温后成形的粘性的缺点，因此液相温度优选为850℃以下、更优选为830℃以下、最优选为800℃以下。

另一方面，如果液相温度时的粘性高，则能够在适用于光学玻璃成形的粘性范围内进行成形，如果粘性低，则光学玻璃难以成形，导致玻璃表面和内部产生杂质。因此，本发明玻璃的液相温度时的粘性优选为0.1Pa·s以上、优选为0.12Pa·s以上、最优选为0.15Pa·s以上。

在具有400至1100℃的温度梯度的失透试验炉内，将玻璃以10mm间隔排列，保持30分钟后，通过倍率为80倍的显微镜观察是否失透来测定本发明玻璃的液相温度。

并且，光学玻璃溶解成形品的残留气泡，是用于评价光学玻璃澄清性的指标的物理性质。如果气泡的等级高，则澄清性差，在批量生产时会产生问题。在基于“JOGIS12-1994光学玻璃的气泡的测定方法”的测定方法对本发明的玻璃的气泡进行测定时，优选为4～1级、更优选为3～1级。

再加热时的失透性是在制造过程中的再加热工序，例如精密加压成形或者再加热加压成形中的重要指标。如果再加热時容易发生失透，则即使在制造过程中的再加热工程中也容易发生内部产生失透的问题。本发明的玻璃在再加热试验中，内部不产生失透(再加热试验：对试验片15mm×15mm×30mm进行再加热，在比上述光学玻璃的玻璃化点[Tg]高80℃的温度下保温30分钟，然后冷却至常温，将试验片相对的两个面研磨至厚度为10mm后进行目视观察)。

[实施例]

以下，利用实施例对本发明进行更详细地说明，但本发明不受以下实施例的任何限定。

在如表1～16所示的组成中，称量原料使玻璃重量为400g，混合均匀。使用石英坩埚或者金坩埚将原料在750℃～950℃下溶解2～3小时后，降温至800～650℃左右，保温1小时左右后，将熔融玻璃铸入模具，制得玻璃。得到的玻璃特性如表1～16所示。应予说明，表中各成分的含量均以氧化物基准的质量％计。

折射率[nd]、阿贝数[νd]、部分色散比[θg，F]基于日本光学硝子工业会规格JOGIS01-2003进行测定。另外，在缓慢冷却速度为-25℃/hr下在退火炉中进行退火。

[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]

本发明的实施例的玻璃是具有部分色散比[θg，F]为0.63以上、阿贝数[νd]为27以下的特征光学常数的光学玻璃，液相温度低、稳定性优异。而比较例的玻璃，也存在折射率[nd]较高的玻璃，但部分色散比[θg，F]和阿贝数[νd]的值没有超出通常高折射率玻璃的范围。

Claims (13)

1.一种光学玻璃，其以氧化物基准的质量％计，含有45％以上的Bi₂O₃成分，部分色散比为0.63以上，阿贝数为27以下。

2.如权利要求1所述的光学玻璃，其中，以氧化物基准的质量％计，Bi₂O₃成分、BaO成分、ZnO成分、B₂O₃成分、SiO₂成分、Sb₂O₃成分的总含量为不足96％。

3.如权利要求1或2所述的光学玻璃，其中，以氧化物基准的质量％计，B₂O₃成分相对于Bi₂O₃成分之比为不足0.20。

4.如权利要求1至3中任一项所述的光学玻璃，其中，以氧化物基准的质量％计，含有以下各成分：

Bi₂O₃    64％以上和/或

RO       0％～35％和/或

B₂O₃     0％～30％和/或

SiO₂     0％～20％，

R为选自Mg、Ca、Sr、Ba、Zn中的一种以上。

5.如权利要求1至4中任一项所述的光学玻璃，其中，以氧化物基准的质量％计，RO成分相对于Bi₂O₃成分之比为不足0.292，R为选自Mg、Ca、Sr、Ba、Zn中的一种以上。

6.如权利要求1至5中任一项所述的光学玻璃，其中，以氧化物基准的质量％计，RO成分相对于B₂O₃成分之比为不足1.01。

7.如权利要求1至6中任一项所述的光学玻璃，其中，以氧化物基准的质量％计，稀土类氧化物成分的含量为3％以下。

8.如权利要求1至7中任一项所述的光学玻璃，其中，以氧化物基准的质量％计，含有以下各成分：

Al₂O₃      0～10％和/或

TiO₂       0～10％和/或

Nb₂O₅      0～10％和/或

WO₃        0～10％和/或

Ta₂O₅      0～10％和/或

ZrO₂       0～10％和/或

ZnO        0～20％和/或

MgO        0～20％和/或

CaO        0～20％和/或

SrO        0～20％和/或

BaO        0～20％和/或

Li₂O       0～25％和/或

Na₂O       0～25％和/或

K₂O        0～25％和/或

Rb₂O       0～25％和/或

Cs₂O       0～25％和/或

Y₂O₃       0～10％和/或

La₂O₃      0～10％和/或

Gd₂O₃      0～10％和/或

Yb₂O₃      0～10％。

9.如权利要求1至8中任一项所述的光学玻璃，其液相温度为850℃以下。

10.如权利要求1至9中任一项所述的光学玻璃，其以氧化物基准的质量％计，含有超过0％的B₂O₃成分。

11.一种研磨加工用预成形品和/或精密加压成形用预成形品，其由权利要求1至10中任一项所述的光学玻璃制成。

12.一种光学元件，其是对权利要求11所述的研磨加工用预成形品进行研磨而得。

13.一种光学元件，其是对权利要求11所述的精密加压成形用预成形品进行精密加压成形而得。

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