CN102557438A - 光学玻璃、光学元件和预成型坯 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于，提供一种通过反常色散性更高，从而可高精度地补偿玻璃透镜的色差，进而具备高折射率、低色散性(高阿贝数)，而且与以往的光学玻璃比具有同等以上的磨耗度低、易进行研磨加工的光学玻璃、光学元件和预成型坯。一种光学玻璃，其中，作为阳离子成分含有P、Al、碱土金属、Zn、以及选自由Y、La、Gd、Yb和Lu组成的组中的至少一种，作为阴离子成分含有F和O，部分色散比(θg，F)为0.535以上，折射率(nd)为1.44以上。

Description

光学玻璃、光学元件和预成型坯

技术领域

本发明涉及光学玻璃、光学元件和预成型坯。

背景技术

光学仪器的透镜体系通常是将具有不同光学性质的多个玻璃透镜组合而设计。近年来光学仪器的透镜体系所要求的特性多样化，而为了进一步拓展其设计的自由度，正在开发具备以往未受到瞩目的光学特性的光学玻璃。其中，反常色散性(Δθg，F)为特征的光学玻璃作为对色差的色调补偿具有显著效果的光学玻璃而受到瞩目。

例如专利文献1～3中，提出了除了以往所必须的高折射率和低色散性以及加工性优异的性质以外，作为反常色散性高的光学玻璃，例如阳离子成分含有P⁵⁺、Al³⁺、碱土金属离子等、阴离子成分含有F^-和O^2-的光学玻璃。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2007-55883号公报

专利文献2：日本特开2008-137877号公报

专利文献3：国际公开第2008/111439号小册子

发明内容

发明要解决的问题

然而，专利文献1～3所记载的那样的以往的光学玻璃反常色散性程度不充分，期望开发具备更高的反常色散性的光学玻璃。

本发明的目的是解决这样的课题。

即本发明的目的在于，提供一种通过反常色散性更高，从而可高精度地补偿玻璃透镜的色差，进而具备高折射率、低色散性(高阿贝数)，而且与以往的光学玻璃比具有同等以上的磨耗度低、易进行研磨加工的光学玻璃、光学元件和预成型坯。

用于解决问题的方案

本发明人等为解决上述课题进行了进行研究，并完成了本发明。

本发明为以下的(1)～(10)。

(1)一种光学玻璃，其中，作为阳离子成分含有P、Al、碱土金属、Zn、以及选自由Y、La、Gd、Yb和Lu组成的组中的至少一种，作为阴离子成分含有F和O，部分色散比(θg，F)为0.535以上，折射率(nd)为1.44以上。

(2)根据上述(1)所述的光学玻璃，其中，Y³⁺、La³⁺、Gd³⁺、Yb³⁺和Lu³⁺的总含有率以阳离子％表示，超过1.1％且不足13.1％。

(3)根据上述(1)或(2)所述的光学玻璃，其中，折射率(nd)为1.55以上，阿贝数(νd)为55以上。

(4)根据上述(1)～(3)任一项所述的光学玻璃，其中，磨耗度为500以下。

(5)根据上述(1)～(4)任一项所述的光学玻璃，其中，以阳离子％表示，P⁵⁺的含有率为25.0～50.0％、和/或、Al³⁺的含有率为5.0～15.0％、和/或、碱土金属的含有率为30.0～70.0％、和/或、Zn²⁺的含有率超过0％且为7.0％以下。

(6)根据上述(1)～(5)任一项所述的光学玻璃，其中，F^-的含有率以阴离子％表示为15.0～40.0％。

(7)一种光学元件，其由上述(1)～(6)任一项所述的光学玻璃构成。

(8)一种研磨加工用和/或精密压制成形用预成型坯，其由上述(1)～(6)任一项所述的光学玻璃构成。

(9)一种光学元件，其为将上述(8)所述的预成型坯研磨而成。

(10)一种光学元件，其为将上述(8)所述的预成型坯精密压制而成。

发明的效果

根据本发明，可提供一种通过反常色散性更高而可高精度地补偿玻璃透镜的色差，进而具备高折射率、低色散性(高阿贝数)，而且，与以往的光学玻璃比具有同等以上的磨耗度低、易进行研磨加工的光学玻璃、光学元件和预成型坯。

附图说明

图1是表示部分色散比(θg，F)为纵轴、阿贝数(νd)为横轴的垂直坐标所示的基准线的图。

具体实施方式

对本发明进行说明。

本发明的光学玻璃，其为作为阳离子成分含有P、Al、碱土金属、Zn、以及选自由Y、La、Gd、Yb和Lu组成的组中的至少一种，作为阴离子成分含有F和O，部分色散比(θg，F)为0.535以上，折射率(nd)为1.44以上。

将这种光学玻璃以下称为“本发明的光学玻璃”。

本发明的光学玻璃含有Zn(优选特定量)是其特征之一。

本发明人发现，通过在含有P、Al、碱土金属、以及选自由Y、La、Gd、Yb和Lu组成的组中的至少一种、F和O那样的特定元素(优选特定量)的体系内，使其进一步含有Zn(优选特定量)，并且使部分色散比和折射率为特定值以上，与以往的光学玻璃比较反常色散性(Δθg，F)高且可高精度地补偿玻璃透镜的色差，进而可得到具备高折射率、低色散性(高阿贝数)，而且与以往的光学玻璃比具有同等以上的磨耗度低、易进行研磨加工的光学玻璃，并完成了本发明。

<玻璃成分>

对构成本发明的光学玻璃的各成分进行说明。

在本说明书中，各成分的含有率没有特别限制时，全部以基于摩尔比的阳离子％或阴离子％表示。此处，“阳离子％”和“阴离子％”是指将本发明的光学玻璃的玻璃构成成分分离为阳离子成分和阴离子成分，且各自以总比例作为100摩尔％，表记玻璃中所含的各成分的组成。

[关于阳离子成分]

<P⁵⁺>

本发明的光学玻璃含有P⁵⁺。P⁵⁺是玻璃形成成分，具有抑制玻璃的失透、提高折射率、抑制阿贝数降低的性质。

由于这样的性质增强，所以P⁵⁺的含有率优选为25.0～50.0％。另外，更优选为26.0％以上，进一步优选为28.0％以上。另外，更优选48.0％以下，进一步优选47.0％以下。

P⁵⁺可以使用例如Al(PO₃)₃、Ca(PO₃)₂、Ba(PO₃)₂、Zn(PO₃)₂、BPO₄、H₃PO₄等作为原料包含在玻璃内。

<Al³⁺>

本发明的光学玻璃含有Al³⁺。Al³⁺具有提高玻璃的耐失透性、折射率和阿贝数、降低磨耗度、进而提高加工性的性质。

由于这样的性质的增强，所以Al³⁺的含有率优选为5.0～15.0％。另外，更优选为6.0％以上，进一步优选为7.0％以上。另外，更优选13.0％以下，进一步优选12.0％以下。

Al³⁺可以使用例如Al(PO₃)₃、AlF₃、Al₂O₃等作为原料包含在玻璃内。

<碱土金属>

本发明的光学玻璃含有碱土金属中的至少一种。碱土金属是指Mg²⁺、Ca²⁺、Sr²⁺和Ba²⁺。碱土金属的含有率是指这4种离子的总含有率。

碱土金属的含有率优选为30.0～70.0％。因为为这样的范围的含有率时，可得到稳定的玻璃。

碱土金属的含有率更优选为35.0％以上，进一步优选为38.0％以上。另外，更优选为65.0％以下，进一步优选60.0％以下。

<Mg²⁺>

本发明的光学玻璃具有含有作为碱土金属之一的Mg²⁺的情形。Mg²⁺具有提高玻璃的耐失透性、降低磨耗度的性质。

由于这样的性质增强，Mg²⁺的含有率优选为1.0～20.0％。另外，更优选3.0％以上，进一步优选为5.0％以上。另外，更优选为17.0％以下，进一步优选为15.0％以下。

Mg²⁺可以使用例如MgO、MgF₂等作为原料包含在玻璃内。

<Ca²⁺>

本发明的光学玻璃具有含有作为碱土金属之一的Ca²⁺的情形。Ca²⁺具有提高玻璃的耐失透性、抑制折射率降低、降低磨耗度的性质。

由于这样的性质增强，所以Ca²⁺的含有率优选为0％～20.0％。另外，更优选为2.0％以上，进一步优选为3.0％以上。另外，更优选为19.0％以下，进一步优选为18.0％以下。

Ca²⁺可以使用例如Ca(PO₃)₂、CaCO₃、CaF₂等作为原料包含在玻璃内。

<Sr²⁺>

本发明的光学玻璃具有含有作为碱土金属之一的Sr²⁺的情形。Sr²⁺具有提高玻璃的耐失透性、抑制折射率降低的性质。

由于这样的性质增强，所以Sr²⁺的含有率优选为0％～20.0％。另外，更优选为10.0％以下，进一步优选为5.0％以下。

Sr²⁺可以使用例如Sr(NO₃)₂、SrF₂等作为原料包含在玻璃内。

<Ba²⁺>

本发明的光学玻璃具有含有作为碱土金属之一的Ba²⁺的情形。Ba²⁺具有含有规定量时提高玻璃的耐失透性的性质。另外，具有维持低色散性、提高折射率的性质。

由于这样的性质增强，所以Ba²⁺的含有率优选为15.0％～40.0％。另外，更优选为16.0％以上，进一步优选为17.0％以上。另外，更优选为38.0％以下，进一步优选为37.0％以下。

Ba²⁺可以使用例如Ba(PO₃)₂、BaCO₃、Ba(NO₃)₂、BaF₂等作为原料包含在玻璃内。

<Zn²⁺>

本发明的光学玻璃含有Zn²⁺。Zn²⁺具有抑制磨耗度、提高折射率的性质。

由于这样的性质增强，所以Zn²⁺的含有率优选为超过0％且为7.0％以下。另外，优选为0.5％以上，更优选为1.0％以上，进一步优选为2.0％以上。另外，优选为6.5％以下，更优选为6.0％以下，进一步优选为5.5％以下。

Zn²⁺可以使用例如Zn(PO₃)₂、ZnO、ZnF₂等作为原料包含在玻璃内。

<Y³⁺、La³⁺、Gd³⁺、Yb³⁺和Lu³⁺>

本发明的光学玻璃含有选自由Y³⁺、La³⁺、Gd³⁺、Yb³⁺和Lu³⁺组成的组中的至少一种。这些成分具有提高玻璃的折射率、赋予低色散的性质。

由于这样的性质增强、Y³⁺、La³⁺、Gd³⁺、Yb³⁺和Lu³⁺的总含有率优选为超过1.1％且不足13.1％。另外，该总含有率更优选为1.5％以上，进一步优选为2.0％以上。另外，优选为9.0％以下，更优选为8.0％以下，进一步优选为7.0％以下。

<Y³⁺>

本发明的光学玻璃具有含有Y³⁺的情形。Y³⁺具有不仅提高玻璃的折射率，而且难以降低玻璃的反常色散性、抑制玻璃化转变点(Tg)的升高、且提高耐失透性的性质。

由于这样的性质增强，所以Y³⁺的含有率更优选为1.5％以上，进一步优选为2.0％以上。另外，优选为9.0％以下，更优选为8.0％以下，进一步优选为7.0％以下。

Y³⁺可以使用例如Y₂O₃、YF₃等作为原料包含在玻璃内。

<La³⁺>

本发明的光学玻璃具有含有La³⁺的情形。La³⁺具有不仅提高玻璃的折射率，而且难以降低反常色散性的性质。

由于这样的性质增强，所以La³⁺的含有率更优选为1.5％以上，进一步优选为2.0％以上。另外，优选为9.0％以下，更优选为8.0％以下，进一步优选为7.0％以下。

La³⁺可以使用例如La₂O₃、LaF₃等作为原料含有在玻璃内。

<Gd³⁺>

本发明的光学玻璃具有含有Gd³⁺的情形。Gd³⁺具有不仅提高玻璃的折射率、而且难以降低反常色散性，进而提高耐失透性的性质。

由于这样的性质增强，所以Gd³⁺的含有率更优选1.5％以上，进一步优选为2.0％以上。另外，优选为9.0％以下，更优选为8.0％以下，进一步优选为7.0％以下。

Gd³⁺可以使用例如Gd₂O₃、GdF₃等作为原料含有在玻璃内。

<Yb³⁺>

本发明的光学玻璃具有含有Yb³⁺的情形。Yb³⁺具有不仅提高玻璃折射率、而且难以降低反常色散性、进而提高耐失透性的性质。

由于这样的性质增强，所以Yb³⁺的含有率更优选为1.5％以上，进一步优选为2.0％以上。另外，优选为9.0％以下，更优选为8.0％以下，进一步优选为7.0％以下。

Yb³⁺可以使用例如Yb₂O₃等作为原料包含在玻璃内。

<Lu³⁺>

本发明的光学玻璃具有含有Lu³⁺的情形。Lu³⁺具有不仅提高玻璃折射率、而且难以降低反常色散性、进而提高耐失透性的性质。

由于这样的性质增强，所以Lu³⁺的含有率更优选为1.5％以上，进一步优选为2.0％以上。另外，优选为9.0％以下，更优选为8.0％以下，进一步优选为7.0％以下。

Lu³⁺使用例如Lu₂O₃等作为原料包含在玻璃内。

<Si⁴⁺>

本发明的光学玻璃还可以含有作为任意成分的Si⁴⁺。Si⁴⁺在含有规定量时具有提高玻璃的耐失透性、提高折射率，而且降低磨耗度且提高加工性的性质。

由于这样的性质增强，所以Si⁴⁺的含有率优选为10.0％以下、更优选8.0％以下，进一步优选5.0％以下。

Si⁴⁺可以使用例如SiO₂、K₂SiF₆、Na₂SiF₆等作为原料包含在玻璃内。

<B³⁺>

本发明的光学玻璃还可以含有作为任意成分的B³⁺。B³⁺在含有规定量时具有提高玻璃的耐失透性、提高玻璃的折射率、而且降低玻璃的磨耗度且提高加工性、进而难以恶化玻璃的化学耐久性、降低玻璃波筋的形成的性质。

由于这样的性质增强，所以B³⁺的含有率优选为10.0％以下，更优选8.0％以下，进一步优选5.0％以下。

B³⁺可以使用例如H₃BO₃、Na₂B₄O₇、BPO₄等作为原料包含在玻璃内。

<Li⁺>

本发明的光学玻璃还可以含有作为任意成分的Li⁺。Li⁺具有维持玻璃形成时的耐失透性，而且降低玻璃化转变点(Tg)的性质。

由于这样的性质增强，所以Li⁺的含有率优选为20.0％以下、更优选为15.0％以下，进一步优选为10.0％以下。

Li⁺可以使用例如Li₂CO₃、LiNO₃、LiF等作为原料包含在玻璃内。

<Na⁺>

本发明的光学玻璃还可以含有作为任意成分的Na⁺。Na⁺具有维持玻璃形成时的耐失透性、而且降低玻璃化转变点(Tg)的性质。

由于这样的性质增强，所以Na⁺的含有率优选为10.0％以下，更优选为8.0％以下，进一步优选为5.0％以下。

Na⁺可以使用例如Na₂CO₃、NaNO₃、NaF、Na₂SiF₆等作为原料包含在玻璃内。

<K⁺>

本发明的光学玻璃还可以含有作为任意成分的K⁺。K⁺具有维持玻璃形成时的耐失透性、而且降低玻璃化转变点(Tg)的性质。

由于这样的性质增强，所以K⁺的含有率优选为10.0％以下，更优选为8.0％以下，进一步优选5.0％以下。

K⁺可以使用例如K₂CO₃、KNO₃、KF、KHF₂、K₂SiF₆等作为原料包含在玻璃内。

<Rn⁺>

本发明的光学玻璃中，Rn⁺(Rn⁺选自Li⁺、Na⁺和K⁺组成的组中的至少一种)的总含有率优选为20.0％以下，更优选为15.0％以下，进一步优选为10.0％，。

<Nb⁵⁺>

本发明的光学玻璃还可以含有作为任意成分的Nb⁵⁺。Nb^{5 +}具有提高玻璃的折射率、提高化学耐久性、进而抑制阿贝数降低、抑制熔融温度升高的性质。

由于这样的性质增强，所以Nb⁵⁺的含有率优选为10.0％以下，更优选8.0％以下，进一步优选5.0％以下。

Nb⁵⁺可以使用例如Nb₂O₅等作为原料包含在玻璃内。

<Ti⁴⁺>

本发明的光学玻璃还可以含有作为任意成分的Ti⁴⁺。Ti⁴⁺具有提高玻璃的折射率、降低着色的性质。

由于这样的性质增强，所以Ti⁴⁺的含有率优选为10.0％以下、更优选8.0％以下，进一步优选5.0％以下。

Ti⁴⁺可以使用例如TiO₂等作为原料包含在玻璃内。

<Zr⁴⁺>

本发明的光学玻璃还可以含有作为任意成分的Zr⁴⁺。Zr⁴⁺具有提高玻璃的折射率、提高玻璃的机械强度的性质。

由于这样的性质增强，所以Zr⁴⁺的含有率优选为10.0％以下，更优选为8.0％以下，进一步优选为5.0％以下。

Zr⁴⁺可以使用例如ZrO₂、ZrF₄等作为原料包含在玻璃内。

<Ta⁵⁺>

本发明的光学玻璃还可以含有作为任意成分的Ta⁵⁺。Ta⁵⁺具有提高玻璃的折射率的性质。

由于这样的性质增强，所以Ta⁵⁺的含有率优选为10.0％以下、更优选为8.0％以下，进一步优选为5.0％以下。

Ta⁵⁺可以使用例如Ta₂O₅等作为原料包含在玻璃内。

<W⁶⁺>

本发明的光学玻璃还可以含有作为任意成分的W⁶⁺。W⁶⁺具有提高玻璃的折射率、进而抑制阿贝数的降低的性质。

由于这样的性质增强，所以W⁶⁺的含有率优选为10.0％以下，更优选8.0％以下，进一步优选5.0％以下。

W⁶⁺可以使用例如WO₃等作为原料包含在玻璃内。

<Ge⁴⁺>

本发明的光学玻璃还可以含有作为任意成分的Ge⁴⁺。Ge⁴⁺具有提高玻璃的折射率、提高玻璃的耐失透性的性质。

由于这样的性质变得明显，所以Ge⁴⁺的含有率优选为10.0％以下，更优选为8.0％以下，进一步优选为5.0％以下。

Ge⁴⁺可以使用例如GeO₂等作为原料包含在玻璃内。

<Bi³⁺>

本发明的光学玻璃还可以含有作为任意成分的Bi³⁺。Bi³⁺具有提高玻璃的折射率、降低玻璃化转变点的性质。

由于这样的性质增强。所以Bi³⁺的含有率优选为10.0％以下，更优选8.0％以下，进一步优选为5.0％以下。

Bi³⁺可以使用例如Bi₂O₃等作为原料包含在玻璃内。

<Te⁴⁺>

本发明的光学玻璃还可以含有作为任意成分的Te⁴⁺。Te⁴⁺具有可提高玻璃的折射率、难以失透、抑制着色的性质。

由于这样的性质增强，所以Te⁴⁺的含有率优选为15.0％以下、更优选为10.0％以下、更优选为8.0％以下、进一步优选为5.0％以下。

Te⁴⁺可以使用例如TeO₂等作为原料包含在玻璃内。

[关于阴离子成分]

<F^->

本发明的光学玻璃含有F^-。F^-具有提高玻璃的反常色散性和阿贝数、进而难以使玻璃失透的性质。

由于这样的性质增强，所以F^-的含有率以阴离子％表示优选为15.0～40.0％。另外，更优选为18.0％以上，进一步优选为20.0％以上。另外，更优选为35.0％以下，进一步优选为33.0％以下。

F^-可以使用例如AlF₃、MgF₂、BaF₂等各种阳离子成分的氟化物作为原料包含在玻璃内。

<O^2->

本发明的光学玻璃含有O^2-。O^2-是对于具有抑制玻璃的磨耗度上升的性质、以及形成网状结构所必需的成分。

O^2-的含有率与F^-的含有率的总和以阴离子％表示优选为98.0％以上，更优选为99.0％以上，进一步优选为100％。是可以得到稳定的玻璃的原因。

O^2-可以使用例如Al₂O₃、MgO、BaO等各种阳离子成分的氧化物、Al(PO)₃、Mg(PO)₂、Ba(PO)₂等各种阳离子成分的磷酸盐等作为原料包含在玻璃内。

[关于不应该含有的成分]

下面对本发明的光学玻璃中不应该含有的成分、和不优选含有的成分进行说明。

本发明的光学玻璃中，在不损害本申请发明的玻璃的特性的范围内可根据需要添加其他的成分。

另外，除了Ti、Zr、Nb、W、La、Gd、Y、Yb、Lu以外，即使单独或复合少量分别含有V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ag和Mo等过渡金属阳离子时，由于具有玻璃着色、可见区域特定的波长产生吸收的性质，所以特别是在使用可见区域的波长的光学玻璃中优选基本上不含有。

进而，Pb、Th、Cd、Tl、Os、Be和Se阳离子有近年来作为有害化学物质控制使用的倾向，不仅在玻璃制造工序，以至在加工工序、和产品化后的处理中需要采取环境对策上的措施。因此，在重视环境上的影响时，除了不可避免的混入，优选基本上不含有它们。由此，光学玻璃中不含有污染环境的物质。因此，即便不采取特别的环境对策上的措施，也可以制造、加工、废弃该光学玻璃。

[制造方法]

本发明的光学玻璃的制造方法没有特别限定。例如，可通过将上述原料按照各成分在规定的含有率的范围内进行均匀混合，将制备的混合物投入到石英坩埚或氧化铝坩埚或铂坩埚中进行粗熔融后，放入到铂坩埚、铂合金坩埚或铱坩埚中，在900～1200℃温度范围熔融2～10小时，搅拌均匀化，进行消泡后，降低到850℃以下的温度，然后进行精加工搅拌除去波筋，浇注到模具中缓慢冷却从而制造。

[物性]

本发明的光学玻璃以部分色散比(θg，F)为特征。因此，容易得到可高精度补偿色差的光学玻璃。

部分色散比(θg，F)为0.535以上，优选为0.538以上，更优选0.540以上，进一步优选0.542以上。

予以说明，部分色散比(θg，F)是指根据日本光学硝子工业会标准JOGIS01-2003测定得到的值。

另外，本发明所说的部分色散比是指短波长区域中的部分色散比。

本发明的光学玻璃的反常色散性(Δθg，F)高。因此，容易得到可高精度补偿色差的透镜。

反常色散性(Δθg，F)优选0.006以上，更优选0.008以上，更优选0.010以上、更优选0.011以上，更优选0.012以上，进一步优选0.013以上。

这里，对部分色散比(θg，F)和反常色散性(Δθg，F)进行说明，然后，更详细说明本发明的光学玻璃的物性中的特征。

首先，对部分色散比(θg，F)进行说明。

部分色散比(θg，F)是在折射率的波长依赖性中，表示某2个波长区域的折射率之差的比例、以下式(1)表示。

θg，F＝(n_g-n_F)/(n_F-n_C)……式(1)

这里，n_g是g射线(435.83nm)的折射率、n_F是F射线(486.13nm)的折射率、n_C是C射线(656.27nm)的折射率。

并且，该部分色散比(θg，F)与阿贝数(νd)的关系在XY图表上作图时，通常的光学玻璃的情况是几乎在被称为基准线的直线上作图。基准线是指采用部分色散比(θg，F)为纵轴，阿贝数(νd)为横轴的XY图表上(垂直坐标上)，连接将NSL7与PBM2的部分色散比和阿贝数作图的2点且向右上升的直线(参照图1)。作为基准线的基准的标准玻璃根据每个光学玻璃制造商的不同而不同，但各公司都是以几乎相等的斜率和截距进行定义的(NSL7与PBM2是株式会社小原制的光学玻璃，NSL7的阿贝数(νd)为60.5、部分色散比(θg，F)为0.5436、PBM2的阿贝数(Vd)为36.3，部分色散比(θg，F)为0.5828)。

对于这样的部分色散比(θg，F)，反常色散性(Δθg，F)是表示部分色散比(θg，F)与阿贝数(νd)作图在距离基准线的纵轴方向偏离怎样的程度。由反常色散性(Δθg，F)大的玻璃构成的光学元件在蓝色附近的波长范围，具有可以补偿由其他的透镜所产生的色差的性质。

另外，在中低色散区域(阿贝数为55左右以上的区域)，以往有阿贝数(νd)越大，反常色散性(Δθg，F)越大的倾向。进而，有磨耗度为500以下，且难以将反常色散性维持在高位的倾向。

本发明人精心进行研究，成功地开发出了相对于阿贝数(νd)的反常色散性(Δθg，F)的值与以往的光学玻璃比较更高的光学玻璃。

例如，为后面实施例所示的更优选方式的光学玻璃时，可以得到阿贝数(νd)为65～73左右时，部分色散比(θg，F)为0.545以上(进一步优选方式时为0.550以上)，反常色散性(Δθg，F)也为0.010以上(进一步优选方式时为0.015以上)的光学玻璃。这样的部分色散比(θg，F)和反常色散性(Δθg，F)的值与具有同程度的阿贝数(νd)的以往的光学玻璃比较，为明显的高值。

本发明的光学玻璃不仅具有高的折射率(nd)，而且具有低的色散(高阿贝数)。

折射率(nd)为1.44以上，优选为1.55以上，更优选为1.58以上，进一步优选为1.59以上。

阿贝数(νd)优选为55以上，更优选为60以上，更优选为63以上，进一步优选为66以上。

本发明的光学玻璃由于具备这样的折射率(nd)和阿贝数(νd)，所以光学设计自由度大，进而即便谋求元件的薄型化也可以得到大的光学折射量。

予以说明，折射率(nd)和阿贝数(νd)是指根据日本光学硝子工业会标准JOGIS01-2003测定得到的值。

本发明的光学玻璃磨耗度低。因此，可降低光学玻璃需要以上的磨耗或受损，容易进行对光学玻璃的研磨加工中的处理，容易进行研磨加工。

磨耗度优选为500以下，更优选为490以下，更优选为480以下，更优选为470以下，更优选为460以下，进一步优选为450以下。

另一方面，磨耗度过低时反而有研磨加工变困难的倾向。因此，磨耗度优选为80以上，更优选为100以上，进一步优选为120以上。

予以说明，磨耗度是指基于“JOGIS10-1994光学玻璃的磨耗度的测定方法”测定得到的值。

[预成型坯和光学元件]

本发明的光学玻璃在各种光学元件和光学设计上是有用的，其中，尤其优选由本发明的光学玻璃形成预成型坯，并对该预成型坯采用研磨加工或精密压制成形等手段，制作透镜、棱镜、镜子等光学元件。由此，在用于照相机、投影仪等那样的使可见光透过光学元件的光学仪器时，可实现高精细且高精度的成像特性，而且可谋求这些光学仪器中的光学体系的小型化。这里，制造预成型坯材的方法没有特别限定，可采用例如由日本特开平8-319124所述的玻璃料滴的成形方法、日本特开平8-73229所述的光学玻璃的制造方法和制造装置那样的由熔融玻璃制造直接预成型坯材的方法，另外，也可以采用对由光学玻璃形成的带材进行研削研磨等冷加工来制造的方法。

实施例

本发明的实施例(No.1～No.16)的玻璃组成、折射率(nd)、阿贝数(νd)、部分色散比(θg，F)、反常色散性(Δθg，F)、和磨耗度示于表1中。

本发明的实施例(No.1～No.16)的光学玻璃，均选择各自相当的氧化物、碳酸盐、硝酸盐、氟化物、偏磷酸化合物等通常的氟磷酸盐玻璃所使用的高纯度原料作为各成分的原料，按照表1示出的各实施例的组成的比例进行称量，均匀混合后，投入到铂坩埚中，根据玻璃组成的熔融难易度用电炉在900～1200℃的温度范围内溶解2～10小时，搅拌均匀，进行消泡等后，使温度下降到850℃以下再浇注到模具中，缓慢冷却后制作玻璃。

此处，对实施例(No.1～No.16)的光学玻璃的折射率(nd)、阿贝数(νd)和部分色散比(θg，F)，基于日本光学硝子工业会标准JOGIS01-2003进行测定。予以说明，作为本测定试用的玻璃，使用退火条件为缓慢冷却下降速度为-25℃/hr，用缓慢冷却炉进行处理的玻璃。而且，由测定的阿贝数(νd)中的、位于图1的基准线上的部分色散比(θg，F)的值与测定的部分色散比(θg，F)的值之差，求出反常色散性(Δθg，F)。

另外，磨耗度基于“JOGIS10-1994光学玻璃的磨耗度的测定方法”进行测定。即，将30×30×10mm大小的玻璃角板试料水平放在距离每分钟旋转60次的铸铁制平面皿(250mm

)的中心80mm的固定位置，边垂直施加9.8N(1kgf)的荷重，边在5分钟的时间内同样供给向水20mL中添加了10g#800(平均粒径20μm)研磨材料(氧化铝质A砥粒)的研磨液，并进行摩擦，测定研磨前后的试料质量，求出磨耗质量。同样操作，求出日本光学硝子工业会指定的标准试料的磨耗质量，

由磨耗度＝{(试料的磨耗质量/比重)/(标准试料的磨耗质量/比重)}×100来算出。

表1

表2

如表1所示，本发明的实施例的光学玻璃的部分色散比(θg，F)均为0.535以上，折射率(nd)为1.44以上。另外，反常色散性(Δθg，F)均为0.010以上。

另外，更具体而言，阿贝数(νd)为65～73时，得到部分色散比(θg，F)为0.539以上，反常色散性(Δθg，F)为0.010以上的光学玻璃。另外，更优选的方式时，同样的阿贝数时，得到部分色散比(θg，F)为0.548以上，反常色散性(Δθg，F)为0.015以上、更优选0.019以上的光学玻璃。

另外，更优选的方式时，阿贝数稍低为65～70时，得到部分色散比(θg，F)为0.550以上，反常色散性(Δθg，F)为0.017以上，进一步优选0.019以上的光学玻璃。

这样的部分色散比(θg，F)和反常色散性(Δθg，F)的值与具有同程度的阿贝数(νd)的以往的光学玻璃比较，是明显高的值。

此外，任一个磨耗度均为500以下。

进而，使用本发明的实施例的光学玻璃，形成研磨加工用预成型坯后，进行研削和研磨，加工成透镜和棱镜的形状。另外，使用本发明实施例的光学玻璃，形成精密压制成形用预成型坯，并将精密压制成形用预成型坯精密压制成形加工，而加工成透镜和棱镜的形状。在任何情况下，都可以加工成各种透镜或棱镜的形状。

Claims (10)

1.一种光学玻璃，其中，

作为阳离子成分含有P、Al、碱土金属、Zn、以及选自由Y、La、Gd、Yb和Lu组成的组中的至少一种，

作为阴离子含有F和O，

部分色散比(θg，F)为0.535以上，折射率(nd)为1.44以上。

2.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，Y³⁺、La³⁺、Gd³⁺、Yb³⁺和Lu³⁺的总含有率以阳离子％表示为超过1.1％且不足13.1％。

3.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，其中，折射率(nd)为1.55以上，阿贝数(νd)为55以上。

4.根据权利要求1～3任一项所述的光学玻璃，其中，磨耗度为500以下。

5.根据权利要求1～4任一项所述的光学玻璃，其中，

以阳离子％表示，

P⁵⁺的含有率为25.0～50.0％、和/或

Al³⁺的含有率为5.0～15.0％、和/或

碱土金属的含有率为30.0～70.0％、和/或

Zn²⁺的含有率超过0％且为7.0％以下。

6.根据权利要求1～5任一项所述的光学玻璃，其中，F^-的含有率以阴离子％表示为15.0～40.0％。

7.一种光学元件，其由权利要求1～6任一项所述的光学玻璃构成。

8.一种研磨加工用和/或精密压制成形用的预成型坯，其由权利要求1～6任一项所述的光学玻璃构成。

9.一种光学元件，其为将权利要求8所述的预成型坯进行研磨而成。

10.一种光学元件，其为将权利要求8所述的预成型坯精密压制而成。

Images