CN102910816A - 光学玻璃、预成型体及光学元件 - Google Patents

光学玻璃、预成型体及光学元件 Download PDF

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Abstract

本发明提供折射率(nd)及阿贝数(νd)在所期望的范围内、且优选用于色像差校正的光学玻璃、和使用其的透镜预成型体。光学玻璃在换算为氧化物组成中，含有B2O3成分和F成分。预成型体及光学元件由上述光学玻璃形成。

Description

光学玻璃、预成型体及光学元件
技术领域
本发明涉及光学玻璃、预成型体及光学元件。
背景技术
数码相机和摄影设备等光学系统虽然程度有大有小但都包括被称作像差的渗出。该像差分为单色像差和色像差，特别是色像差强烈地依赖于光学系统中使用的透镜的材料特性。
通常，色像差通过组合低分散的凸透镜和高分散的凹透镜进行校正，但通过上述组合只能校正红色区域和绿色区域的像差，残留蓝色区域的像差。将所述无法除净的蓝色区域的像差称作二级光谱。为了校正二级光谱，需要进行添加了蓝色区域的g线(435.835nm)的动向的光学设计。此时作为光学设计中所关注的光学特性的指标，采用部分分散率(θg，F)。在组合了上述低分散的透镜和高分散的透镜的光学系统中，通过在低分散侧的透镜中使用部分分散率(θg，F)大的光学材料、在高分散侧的透镜中使用部分分散率(θg，F)小的光学材料，可以良好地校正二级光谱。
部分分散率(θg，F)如下式(1)所示。
θg，F＝(ng-nF)/(nF-nC)······(1)
光学玻璃中，在表示短波长区域的部分分散性的部分分散率(θg，F)和阿贝数(νd)之间存在大致为线性关系。将表示上述关系的直线称作法线，是在采用部分分散率(θg，F)为纵轴、采用阿贝数(νd)为横轴的直角坐标上将对NSL7和PBM2的部分分散率及阿贝数作图所形成的2点进行连接的直线(参见图1)。作为法线的基准的标准玻璃根据光学玻璃制造厂家的不同而不同，但各公司均以基本等同的斜率和截距进行定义。(NSL7和PBM2为株式会社Ohara公司制光学玻璃，PBM2的阿贝数(νd)为36.3、部分分散率(θg，F)为0.5828，NSL7的阿贝数(νd)为60.5、部分分散率(θg，F)为0.5436)。
此处作为具有1.68以上、进而1.70以上的高折射率(nd)和、40以上的高阿贝数(νd)的玻璃，例如已知有专利文献1～10所示的、含有大量La2O3成分等稀土类元素成分的光学玻璃。
[专利文献1]日本特开昭55-003329号公报
[专利文献2]日本特开昭57-034044号公报
[专利文献3]日本特开昭59-169952号公报
[专利文献4]日本特开昭60-046948号公报
[专利文献5]日本特开平03-016932号公报
[专利文献6]日本特开平04-310538号公报
[专利文献7]日本特开平07-118033号公报
[专利文献8]日本特开2005-170782号公报
[专利文献9]日本特开2006-117503号公报
[专利文献10]日本特开2007-269584号公报
发明内容
然而，对于专利文献1～10的光学玻璃，部分分散率小，用作上述校正二级光谱的透镜不充分。即，要求一种具有高折射率(nd)及高阿贝数(νd)、且部分分散率(θg，F)大的光学玻璃。
另外，专利文献1～10中公开的玻璃存在玻璃的比重大、光学元件的质量大的问题。即，将上述玻璃用于照相机或投影仪等光学设备中时，存在光学设备整体的质量易变大的问题。
另外，专利文献1～10中公开的玻璃中，稀土类成分和Y2O3成分的含量大。近年来，稀土类成分因需要的增加等而价格升高，与稀土类成分具有相似性质的Y2O3成分的价格也升高，成为提高具有高折射率及高阿贝数的玻璃的材料成本的主要因素。因此，要求降低了玻璃的材料成本、且具有所期望的光学特性的光学玻璃。
本发明是鉴于上述问题而完成的，本发明的目的在于，得到折射率(nd)及阿贝数(νd)在所期望的高范围内、且优选用于色像差校正的光学玻璃、和使用其的透镜预成型体。
另外，本发明的目的还在于，得到折射率(nd)及阿贝数(νd)在所期望的高范围内、优选用于色像差校正、且能够有利于光学设备的轻质化的光学玻璃、和使用其的透镜预成型体。
另外，本发明的目的还在于，得到折射率(nd)及阿贝数(νd)在所期望的范围内、优选用于色像差校正、且降低了材料成本的光学玻璃、和使用其的预成型体及光学元件。
本发明人等为了解决上述课题，反复进行了深入的试验研究，结果发现通过在B2O3成分中并用F成分，即使降低了材料成本高的稀土类成分和Y2O3成分的含量，也可以实现玻璃的高折射率及低分散化，且提高了部分分散率，从而完成了本发明。
另外，本发明人等还发现：通过在B2O3成分及La2O3成分中并用Y2O3成分及F成分，可以实现玻璃的高折射率及低分散化，且即使含有增大玻璃比重的作用、和降低玻璃的部分分散率的作用强的La2O3成分等稀土类元素成分，也可以提高部分分散率、且玻璃的比重变小。
另外，本发明人等还发现通过在B2O3成分及La2O3成分中并用F成分、且降低Gd2O3成分的含量，可以实现玻璃的高折射率及低分散化，同时提高部分分散率、且玻璃的比重变小。
具体而言，本发明提供以下发明。
(1)一种光学玻璃，以换算为氧化物组成计，含有B2O3成分和F成分。
(2)如(1)所述的光学玻璃，其中，相对于换算为氧化物组成的玻璃总质量，以质量％计，B2O3成分的含量为5.0～55.0％，La2O3成分的含量为55.0％以下。
(3)如(1)或(2)所述的光学玻璃，其中，相对于换算为氧化物组成的玻璃总质量，以质量％计，La2O3成分的含量为10.0～55.0％。
(4)如(1)至(3)中任一项所述的光学玻璃，其中，相对于换算为氧化物组成的玻璃总质量，以质量％计，Gd2O3成分的含量为40.0％以下。
(5)如(4)所述的光学玻璃，其中，相对于换算为氧化物组成的玻璃总质量，以质量％计，Gd2O3成分的含量小于25.0％。
(6)如(1)至(5)中任一项所述的光学玻璃，其中，相对于换算为氧化物组成的玻璃总质量，以质量％计，Y2O3成分的含量为50.0％以下。
(7)如(6)所述的光学玻璃，其中，以换算为氧化物组成计，还含有Y2O3成分。
(8)如(6)或(7)所述的光学玻璃，其中，相对于换算为氧化物组成的玻璃总质量，以质量％计，Y2O3成分的含量为0.1％以上。
(9)如(1)至(8)中任一项所述的光学玻璃，其中，相对于换算为氧化物组成的玻璃总质量，以质量％计，Ln2O3成分(式中，Ln为选自La、Gd、Y、Yb、Lu中的1种以上)的质量之和为70.0％以下。
(10)如(9)所述的光学玻璃，其中，相对于换算为氧化物组成的玻璃总质量，Ln2O3成分(式中，Ln为选自La、Gd、Y、Yb、Lu中的1种以上)的质量之和大于20.0％。
(11)如(9)或(10)所述的光学玻璃，其中，相对于换算为氧化物组成的玻璃总质量，Ln2O3成分(式中，Ln为选自La、Gd、Y、Yb、Lu中的1种以上)的质量之和为38.0％以上。
(12)如(9)至(11)中任一项所述的光学玻璃，其中，相对于换算为氧化物组成的玻璃总质量，以质量％计，Ln2O3成分(式中，Ln为选自La、Gd、Y、Yb、Lu中的1种以上)的质量之和小于50.0％。
(13)如(1)至(12)中任一项所述的光学玻璃，其中，换算为氧化物组成的质量比Y2O3/Ln2O3为0.100以上。
(14)如(1)至(13)中任一项所述的光学玻璃，其中，相对于换算为氧化物组成的玻璃总质量，质量之和(Gd2O3+Yb2O3)为26.0％以下。
(15)如(1)至(14)中任一项所述的光学玻璃，其中，以相对于氧化物基准质量的增量质量％计，F成分的含量为0.1％以上、30.0％以下。
(16)如(1)至(15)中任一项所述的光学玻璃，其中，相对于换算为氧化物组成的玻璃总质量，以质量％计，
Yb2O3成分的含量为0～20.0％
Lu2O3成分的含量为0～10.0％。
(17)如(1)至(16)中任一项所述的光学玻璃，其中，相对于换算为氧化物组成的玻璃总质量，以质量％计，SiO2成分的含量为40.0％以下。
(18)如(1)至(17)中任一项所述的光学玻璃，其中，相对于换算为氧化物组成的玻璃总质量，以质量％计，
Bi2O3成分的含量为0～15.0％
TiO2成分的含量为0～15.0％
Nb2O5成分的含量为0～20.0％
WO3成分的含量为0～15.0％
K2O成分的含量为0～10.0％。
(19)如(1)至(18)中任一项所述的光学玻璃，其中，相对于换算为氧化物组成的玻璃总质量，以质量％计，GeO2成分的含量为10.0％以下。
(20)如(1)至(19)中任一项所述的光学玻璃，其中，相对于换算为氧化物组成的玻璃总质量，以质量％计，Ta2O5成分的含量为30.0％以下。
(21)如(20)所述的光学玻璃，其中，相对于换算为氧化物组成的玻璃总质量，以质量％计，Ta2O5成分的含量为15.0％以下。
(22)如(1)至(21)中任一项所述的光学玻璃，其中，相对于换算为氧化物组成的玻璃总质量，质量之和(TiO2+Nb2O5+Bi2O3+WO3)为0.1％以上。
(23)如(1)至(22)中任一项所述的光学玻璃，其中，换算为氧化物组成的质量比(TiO2+Nb2O5+Bi2O3+WO3)/(Ln2O3+Ta2O5+GeO2)为0.010以上。
(24)如(1)至(23)中任一项所述的光学玻璃，其中，换算为氧化物组成的质量比(TiO2+Nb2O5+Bi2O3+WO3)/(La2O3+Gd2O3)为0.010以上。
(25)如(1)至(24)中任一项所述的光学玻璃，其中，相对于换算为氧化物组成的玻璃总质量，质量之和(F+Bi2O3+TiO2+WO3+Nb2O5+K2O)为1.0％以上、40.0％以下。
(26)如(1)至(25)中任一项所述的光学玻璃，其中，相对于换算为氧化物组成的玻璃总质量，以质量％计，
ZrO2成分的含量为0～15.0％
Li2O成分的含量为0～5.0％。
(27)如(1)至(26)中任一项所述的光学玻璃，其中，换算为氧化物组成的质量比(Ta2O5+ZrO2+Li2O)/(F+Bi2O3+TiO2+WO3+Nb2O5+K2O)为1.30以下。
(28)如(1)至(27)中任一项所述的光学玻璃，其中，相对于换算为氧化物组成的玻璃总质量，质量之和(Bi2O3+TiO2+WO3+Nb2O5+Ta2O5)为0.1％以上。
(29)如(1)至(28)中任一项所述的光学玻璃，其中，相对于换算为氧化物组成的玻璃总质量，以质量％计，
MgO成分的含量为0～10.0％
CaO成分的含量为0～25.0％
SrO成分的含量为0～25.0％
BaO成分的含量为0～55.0％。
(30)如(1)至(29)中任一项所述的光学玻璃，其中，相对于换算为氧化物组成的玻璃总质量，RO成分(式中，R为选自Mg、Ca、Sr、Ba中的1种以上)的质量之和为55.0％以下。
(31)如(1)至(30)中任一项所述的光学玻璃，其中，相对于换算为氧化物组成的玻璃总质量，以质量％计，Na2O成分的含量为10.0％以下。
(32)如(1)至(31)中任一项所述的光学玻璃，其中，相对于换算为氧化物组成的玻璃总质量，Rn2O成分(式中，Rn为选自Li、Na、K中的1种以上)的质量之和为25.0％以下。
(33)如(1)至(32)中任一项所述的光学玻璃，其中，相对于换算为氧化物组成的玻璃总质量，以质量％计，
ZnO成分的含量为0～25.0％
P2O5成分的含量为0～10.0％
Al2O3成分的含量为0～15.0％
Ga2O3成分的含量为0～15.0％
TeO2成分的含量为0～10.0％
SnO2成分的含量为0～5.0％
Sb2O3成分的含量为0～1.0％。
(34)如(1)至(33)中任一项所述的光学玻璃，其中，所述光学玻璃具有1.68以上的折射率(nd)、和40以上的阿贝数(νd)。
(35)如(1)至(34)中任一项所述的光学玻璃，其中，所述光学玻璃具有1.70以上的折射率(nd)、和40以上的阿贝数(νd)。
(36)如(1)至(35)中任一项所述的光学玻璃，其中，阿贝数(νd)与折射率(nd)之间满足νd≧-100×nd+220的关系。
(37)如(1)至(36)中任一项所述的光学玻璃，其中，比重为5.00以下。
(38)如(1)至(37)中任一项所述的光学玻璃，其中，部分分散率(θg，F)与阿贝数(νd)之间满足(θg，F)≧(-0.00170×νd+0.63750)的关系。
(39)一种预成型体，是由(1)至(38)中任一项所述的光学玻璃形成的。
(40)一种光学元件，是将(39)所述的预成型体进行加压成型制作的。
(41)一种光学元件，将(1)至(38)中任一项所述的光学玻璃作为母材。
(42)一种光学设备，具有(39)所述的光学元件。
(43)一种光学设备，具有(41)所述的光学元件。
根据本发明，可以得到折射率(nd)及阿贝数(νd)在所期望的范围内、且优选用于色像差校正的光学玻璃、和使用其的预成型体及光学元件。
另外，根据本发明，还可以得到具有上述特性、且能够有利于光学设备的轻质化的光学玻璃、和降低了材料成本的光学玻璃。
附图说明
[图1]为表示在部分分散率(θg，F)为纵轴、阿贝数(νd)为横轴的直角坐标中所示的法线的图。
具体实施方式
本发明的光学玻璃以换算为氧化物组成计含有B2O3成分和F成分。通过在B2O3成分中并用F成分，可以实现玻璃的高折射率及高阿贝数化(低分散化)、且提高玻璃的部分分散率(θg，F)。因此，可以得到折射率(nd)及阿贝数(νd)在所期望的范围内、且能够优选用于色像差校正的光学玻璃、和使用其的预成型体及光学元件。
特别是本发明的实施方式中包括的第1光学玻璃，以质量％计，含有5.0～55.0％的B2O3成分、10.0～55.0％的La2O3成分，还含有Y2O3成分及F成分。通过在规定的含量范围内含有B2O3成分及La2O3成分，提高玻璃的折射率，分散变小，且提高对可见光的透明性。通过在B2O3成分及La2O3成分中并用F成分，即使含有降低部分分散率的作用强的La2O3成分等稀土类元素成分，也可以提高部分分散率(θg，F)。进而，通过含有Y2O3成分，即使含有增大比重的作用强的La2O3成分等稀土类元素成分，也可以抑制玻璃比重的增加。因此，可以得到折射率(nd)及阿贝数(νd)在所期望的范围内、且能够优选用于色像差校正、且能够有利于光学设备的轻质化的光学玻璃、和使用其的预成型体及光学元件。
另外，本发明的实施方式中包括的第2光学玻璃，含有换算为氧化物组成的B2O3成分和F成分，以质量％计，Ln2O3成分(式中，Ln为选自La、Gd、Y、Yb、Lu中的1种以上)的质量之和小于50.0％。通过在B2O3成分中并用F成分，即使降低材料成本高的稀土类成分和Y2O3成分的含量，也可以实现玻璃的高折射率及高阿贝数化(低分散化)，且可以提高玻璃的部分分散率(θg，F)。因此，可以得到折射率(nd)及阿贝数(νd)在所期望的范围内、且能够优选用于色像差的校正、降低了材料成本、且能够有利于光学设备的轻质化的光学玻璃、和使用其的预成型体及光学元件。
另外，本发明的实施方式中包括的第3光学玻璃，以质量％计，含有5.0～55.0％的B2O3成分、10.0～55.0％的La2O3成分，还含有Y2O3成分及F成分。通过在B2O3成分及La2O3成分中并用F成分，同时降低Gd2O3成分的含量，可以实现玻璃的高折射率及低分散化，同时提高部分分散率，且玻璃的比重变小。因此，可以得到折射率(nd)及阿贝数(νd)在所期望的高范围内、且能够优选用于色像差校正、且能够有利于光学设备的轻质化的光学玻璃、和使用其的预成型体及光学元件。
特别是对于第1及第3光学玻璃，为了实现玻璃的高折射率及低分散化，即使含有易于降低玻璃的部分分散率、且易于提高比重的稀土类元素成分，也可以得到所期望的高部分分散率和比重。
以下对本发明的光学玻璃的实施方式进行详细说明。本发明不限定于以下实施方式，在本发明目的的范围内，可以适当改变来进行。需要说明的是，对于重复说明之处，有时适当省略说明，但并不限定发明的主旨
[玻璃成分]
构成本发明的光学玻璃的各成分的组成范围如下所述。本说明书中，对各成分的含量没有特别说明时，全部以相对于换算为氧化物组成的玻璃总质量的质量％表示。此处所谓“换算为氧化物组成”，是指假设作为本发明的玻璃构成成分的原料使用的氧化物、复合盐、金属氟化物等在熔融时全部被分解转化为氧化物时，以该氧化物的总质量为100质量％来表示玻璃中含有的各成分的组成。
<关于必须成分、任意成分>
B2O3成分为在玻璃内部形成网状结构、促进形成稳定的玻璃的成分。特别是通过使B2O3成分的含量为5.0％以上，可以使玻璃难以失透，易于得到稳定的玻璃。因此，B2O3成分的含量的下限优选为5.0％，较优选为10.0％，更优选为13.0％，进一步优选为15.0％。
另一方面，通过使B2O3成分的含量为55.0％以下，可以抑制折射率降低，因此可以易于得到所期望的折射率及分散。因此，B2O3成分的含量的上限优选为55.0％，较优选为40.0％，更优选为35.0％，进一步优选小于35.0％，最优选小于34.0％。
B2O3成分可以使用例如H3BO3、Na2B4O7、Na2B4O7·10H2O、BPO4等作为原料含在玻璃内。
含有大于0％的La2O3成分时，La2O3成分为能够提高玻璃的折射率、且提高阿贝数、减小分散的任意成分。另外，通过含有La2O3成分，也可以易于得到对可见光的透射率高的玻璃。因此，La2O3成分的含量的下限优选大于0％，较优选为1.0％，更优选为3.0％，进一步优选为5.0％，最优选为10.0％。特别是第1及第3光学玻璃中，也可以含有10.0％以上的La2O3成分作为必须成分。由此，可以易于得到具有所期望的高折射率及高阿贝数、且对可见光的透射率高的玻璃。上述情况下，La2O3成分的含量的下限优选为10.0％，下限较优选大于15.0％，更优选为18.0％，进一步优选为20.0％，最优选为25.0％。
另一方面，通过使La2O3成分的含量为55.0％以下，可以难以使玻璃失透，且可以抑制玻璃比重的增加。因此，La2O3成分的含量的上限优选为55.0％，较优选为50.0％，更优选小于50.0％，最优选为45.0％。特别是第2光学玻璃中，也可以使La2O3成分的含量小于50.0％。由此，也可以降低玻璃的材料成本。上述情况下，La2O3成分的含量优选小于50.0％，较优选小于40.0％，最优选小于30.0％。
La2O3成分可以使用例如La2O3、La(NO3)3·XH2O(X为任意整数)等作为原料含在玻璃内。
含有超过0％的Gd2O3成分时，Gd2O3成分为能够提高玻璃的折射率、且提高阿贝数、减少分散的任意成分。
特别是通过使Gd2O3成分的含量为40.0％以下，可以降低玻璃的材料成本，抑制玻璃的比重升高，抑制玻璃的部分分散率降低，且难以使玻璃失透。因此，Gd2O3成分的含量的上限优选为40.0％，较优选为35.0％，更优选为30.0％，进一步优选小于25.0％，特别优选小于20.0％，最优选小于15.0％。特别是第3光学玻璃中所含的Gd2O3成分的含量也可以小于25.0％。
Gd2O3成分可以使用例如Gd2O3、GdF3等作为原料含在玻璃内。
含有超过0％的Y2O3成分时，Y2O3成分为能够提高玻璃的折射率、提高阿贝数、减少分散、且减小玻璃比重的任意成分。此处通过含有超过0％的Y2O3，可以易于得到具有所期望的高折射率及高阿贝数、且比重小的光学玻璃。特别是第1光学玻璃中，也可以含有超过0％、较优选0.1％以上的Y2O3成分作为必须成分。因此，Y2O3成分的含量的下限优选超过0％，较优选为0.1％，更优选超过5.0％，进一步优选超过10.0％，特别优选超过15.0％。
另一方面，通过使Y2O3成分的含量为50.0％以下，可以难以使玻璃失透。因此，Y2O3成分的含量的上限优选为50.0％，较优选为40.0％，更优选为35.0％，进一步优选为30.0％，特别优选为28.0％，最优选为27.0％。特别是第2光学玻璃中，可以使Y2O3成分的含量的上限为40.0％，第3光学玻璃中，可以使Y2O3成分的含量的上限为30.0％。
Y2O3成分可以使用例如Y2O3、YF3等作为原料含在玻璃内。
对于本发明的光学玻璃，优选Ln2O3成分(式中，Ln为选自La、Gd、Y、Yb、Lu中的1种以上)的含量的质量之和为70.0％以下。由此，可以降低制作玻璃时的玻璃失透。因此，Ln2O3成分的含量的质量之和的上限优选为70.0％，较优选为68.0％，最优选为67.0％。
特别是第2光学玻璃中，也可以使Ln2O3成分的含量的质量之和小于50.0％。由此，由于降低了昂贵的稀土类成分和Y2O3成分的含量，所以可以降低玻璃的材料成本。另外，可以降低制作玻璃时的失透。上述情况下，Ln2O3成分的含量的质量之和优选小于50.0％，较优选小于48.0％，更优选小于46.0％。上述Ln2O3成分的质量之和可以小于43.0％，也可以小于42.0％。
另一方面，Ln2O3成分的含量的下限可以为0％，上述质量之和可以超过20.0％。由此，可以易于得到所期望的高折射率及高阿贝数，减少着色。因此，Ln2O3成分的含量的质量之和优选超过20.0％，较优选超过25.0％，更优选超过30.0％，最优选超过35.0％。
特别是第1及第3光学玻璃中，可以使上述质量之和为38.0％以上。由此，可以易于得到所期望的高折射率及阿贝数、减少着色、且减小光弹性常数。特别是本发明的光学玻璃中，即使含有大量稀土类，部分分散率也难以降低，因此，可以易于同时实现所期望的高部分分散率、和高折射率及阿贝数。上述情况下，Ln2O3成分的含量的质量之和的下限优选为38.0％、较优选为43.0％，更优选为45.0％，最优选为48.0％。
另外，对于本发明的光学玻璃，Y2O3成分的含量相对于Ln2O3成分的总量的比率可以为0.100以上。由此，可以得到高折射率及阿贝数，且降低光学玻璃的比。因此，换算为氧化物组成的质量比Y2O3/Ln2O3的下限优选为0.100，较优选为0.150，最优选为0.200。需要说明的是，换算为氧化物组成的质量比Y2O3/Ln2O3的上限大多数情况下大致为0.800以下，更具体而言，为0.600以下，进一步具体而言，为0.500以下。
另外，对于本发明的光学玻璃，优选Gd2O3成分及Yb2O3分的含量之和为26.0％以下。由此，由于降低了易于提高玻璃比重的Gd2O3成分和Yb2O3成分的含量，所以易于得到比重更小的玻璃。另外，由于降低了易于降低玻璃部分分散率的上述成分的含量，所以易于得到部分分散率更大的玻璃。因此，质量之和(Gd2O3+Yb2O3)的上限优选为26.0％，较优选为20.0％，更优选小于20.0％，最优选为15.0％以下。
F成分为提高玻璃的部分分散率、且降低玻璃的玻璃化温度(Tg)的成分。特别是通过含有F成分，可以得到具有高部分分散率、且着色少的光学玻璃。因此，以相对于氧化物基准的质量的增量计，F成分的含量下限优选超过0％，较优选为0.1％，其下限较优选超过1.0％，更优选超过3.0％，进一步优选超过5.0％，特别优选为6.7％，最优选超过8.0％。另一方面，通过使F成分的含量为30.0％以下，可以抑制玻璃比重的升高，且使玻璃难以失透。因此，以相对于氧化物基准的质量的增量计，F成分的含量上限优选为30.0％，较优选为20.0％，更优选为12.0％，进一步优选为10.0％。F成分可以使用例如ZrF4、AlF3、NaF、CaF2、LaF3等作为原料含在玻璃内。
需要说明的是，关于本说明书中的F成分的含量，假设构成玻璃的阳离子成分全部能够形成与仅平衡电荷的氧结合的氧化物，以由所述氧化物形成的玻璃的总质量作为100质量％，将F成分的质量用质量％表示(相对于氧化物基准的质量的增量质量％)。
含有超过0％的Yb2O3成分及Lu2O3成分时，Yb2O3成分及Lu2O3成分为提高玻璃的折射率及阿贝数(能够减小分散)的任意成分。此处通过使Yb2O3成分的含量为20.0％以下、或Lu2O3成分的含量为10.0％以下，可以降低玻璃的材料成本，且难以使玻璃失透。另外，特别是通过使Yb2O3成分的含量为10.0％以下，在玻璃的长波长侧(波长1000nm附近)难以产生吸收，因此可以提高玻璃对红外线的耐性。因此，Yb2O3成分的含量上限优选为20.0％，较优选为10.0％，更优选为5.0％。需要说明的是，Yb2O3成分的含量可以小于1.0％。另一方面，Lu2O3成分的含量上限优选为10.0％，较优选为8.0％，更优选为5.0％，最优选为3.0％。Yb2O3成分及Lu2O3成分可以使用例如Yb2O3、Lu2O3等作为原料含在玻璃内。
含有超过0％的SiO2成分时，SiO2成分为能够促进形成稳定的玻璃、且抑制制作玻璃时的失透(结晶物的产生)的任意成分。此处通过含有超过0％、较优选0.1％以上的SiO2成分，即使降低Gd2O3成分的情况下，也可以提高玻璃的耐失透性。因此，SiO2成分的含量下限优选超过0％，较优选为0.1％，较优选为1.0％，更优选为2.3％，进一步优选超过3.0％，最优选超过5.0％。
特别是通过使SiO2成分的含量为40.0％以下，可以使SiO2成分易于溶解在熔融玻璃中，避免高温下的溶解。因此，SiO2成分的含量上限优选为40.0％，较优选为30.0％，更优选小于20.0％，最优选小于10.0％。
SiO2成分可以使用例如SiO2、K2SiF6、Na2SiF6等作为原料含在玻璃内。
含有超过0％的Bi2O3成分时，Bi2O3成分为能够降低玻璃的材料成本、提高玻璃的折射率及部分分散率、且降低玻璃化温度的任意成分。特别是通过使Bi2O3成分的含量为15.0％以下，可以难以使可见短波长(500nm以下)的光线透射率恶化。因此，Bi2O3成分的含量上限优选为15.0％，较优选为10.0％，更优选为7.0％，进一步优选为5.0％，最优选为3.0％。Bi2O3成分可以使用例如Bi2O3等作为原料含在玻璃内。
含有超过0％的TiO2成分时，TiO2成分为能够降低玻璃的材料成本、提高玻璃的部分分散率、提高玻璃的折射率及分散、且减小玻璃的比重的任意成分。特别是通过使TiO2成分的含量为15.0％以下，可以易于得到所期望的高阿贝数，且难以使可见短波长(500nm以下)的光线透射率恶化。因此，TiO2成分的含量上限优选为15.0％，较优选为10.0％，更优选为7.0％，最优选为5.0％。TiO2成分可以使用例如TiO2等作为原料含在玻璃内。
含有超过0％的Nb2O5成分时，Nb2O5成分为降低玻璃的材料成本、提高玻璃的部分分散率、提高玻璃的折射率及分散、且减小玻璃的比重的任意成分。即，从能够易于得到比重更小的玻璃的观点考虑，优选含有Nb2O5成分。因此，Nb2O5成分的含量下限优选超过0％，较优选为0.1％，更优选为0.5％，最优选为0.7％。
特别是通过使Nb2O5成分的含量为20.0％以下，可以易于得到所期望的高阿贝数。因此，Nb2O5成分的含量上限优选为20.0％，较优选为15.0％，最优选为10.0％。
Nb2O5成分可以使用例如Nb2O5等作为原料含在玻璃内。
含有超过0％的WO3成分时，WO3成分为能够降低玻璃的材料成本、提高玻璃的部分分散率、提高玻璃的折射率及分散、且提高玻璃的化学耐久性的任意成分。此处通过使WO3成分的含量超过0％、较优选为0.1％以上，可以提高玻璃的部分分散率，因此，可以易于得到具有所期望的高部分分散率的玻璃。因此，WO3成分的含量下限优选超过0％，较优选为0.1％，更优选为0.3％，进一步优选为0.5％，最优选为1.0％。
另一方面，通过使WO3成分的含量为15.0％以下，可以易于得到所期望的高阿贝数、且难以使可见短波长(500nm以下)的光线透射率恶化。因此，WO3成分的含量上限优选为15.0％，较优选为12.0％，更优选为10.0％，最优选为7.0％。
WO3成分可以使用例如WO3等作为原料含在玻璃内。
含有超过0％的K2O成分时，K2O成分为进一步提高玻璃的部分分散率、改善玻璃的熔融性的任意成分。特别是通过使K2O成分的含量为10.0％以下，玻可以难以降低使璃的折射率，且降低玻璃的失透。因此，K2O成分的含量上限优选为10.0％，较优选为8.0％，最优选为5.0％。K2O成分可以使用例如K2CO3、KNO3、KF、KHF2、K2SiF6等作为原料含在玻璃内。
含有超过0％的GeO2成分时，GeO2成分为能够提高玻璃的折射率、提高耐失透性的任意成分。但是，由于GeO2成分的原料价格高，所以其量多时材料成本变高，从而所得玻璃变得不实用。因此，GeO2成分的含量上限优选为10.0％，较优选为8.0％，更优选为5.0％，最优选小于2.0％。GeO2成分可以使用例如GeO2等作为原料含在玻璃内。
含有超过0％的Ta2O5成分时，Ta2O5成分为提高玻璃的折射率、且通过使玻璃稳定化由此提高耐失透性的任意成分。但是，由于Ta2O5成分为原料价格高的成分，所以其量多时材料成本变高。特别是通过将Ta2O5成分的含量降低至30.0％以下，可以降低玻璃的材料成本，同时避免高温下的溶解，可以抑制由玻璃制造时能量损失导致的制造成本升高。另外，通过降低Ta2O5成分的含量，可以抑制玻璃的部分分散率降低。因此，Ta2O5成分的含量上限优选为30.0％，较优选为20.0％，更优选为15.0％，进一步优选为10.0％，最优选为5.0％。特别是第1及第3光学玻璃中，可以使Ta2O5成分的含量为15.0％以下。Ta2O5成分可以使用例如Ta2O5等作为原料含在玻璃内。
对于本发明的光学玻璃，优选Bi2O3成分、TiO2成分、WO3成分及Nb2O5的含量之和为0.1％以上。由此，可以降低玻璃的材料成本，且易于得到具有高折射率的光学玻璃。另外，可以减小玻璃的比重，且提高玻璃的部分分散率。因此，质量之和(Bi2O3+TiO2+WO3+Nb2O5)的下限优选为0.1％，较优选为0.5％，更优选为0.8％，进一步优选为1.0％。特别是第2光学玻璃中，可以使上述质量之和(Bi2O3+TiO2+WO3+Nb2O5)的下限优选为3.0％，更优选超过5.0％。另一方面，通过使它们的含量之和为30.0％以下，抑制由过量含有上述成分导致的玻璃失透，因此，可以进一步提高玻璃的耐失透性。因此，质量之和(Bi2O3+TiO2+WO3+Nb2O5)的上限优选为30.0％，较优选为25.0％，更优选为20.0％，进一步优选为15.0％，最优选为10.0％。特别是第1及第3光学玻璃中，可以使上述成分的含量之和为20.0％以下。
另外，对于本发明的光学玻璃，优选相对于Ln2O3成分、Ta2O5及GeO2成分的含量之和，Bi2O3成分、TiO2成分、WO3分及Nb2O5的含量之和为0.010以上。由此，在提高折射率的成分中，与提高玻璃的材料成本的成分即稀土类成分、Y2O3成分、Ta2O5及GeO2成分的含量相对地，降低玻璃的材料成本的成分即Bi2O3成分、TiO2成分、WO3成分及Nb2O5的含量增加。因此，可以得到具有高折射率、且进一步降低了材料成本的光学玻璃。因此，换算为氧化物组成的质量比(TiO2+Nb2O5+Bi2O3+WO3)/(Ln2O3+Ta2O5+GeO2)的下限优选为0.010，较优选为0.050，最优选为0.100。另一方面，从能够易于得到阿贝数更高的光学玻璃的观点考虑，上述质量比的上限优选为0.500，较优选为0.450，更优选为0.400。
另外，对于本发明的光学玻璃，优选相对于La2O3成分及Gd2O3成分的含量之和，Bi2O3成分、TiO2成分、WO3成分及Nb2O5的含量之和为0.010以上。由此，由于相对于增大玻璃比重的成分即La2O3成分及Gd2O3成分的含量，减小玻璃比重的成分即Bi2O3成分、TiO2成分、WO3成分及Nb2O5的含量增加，所以可以得到比重更小的光学玻璃。因此，换算为氧化物组成的质量比(TiO2+Nb2O5+Bi2O3+WO3)/(La2O3+Gd2O3)的下限优选为0.010，较优选为0.015，更优选为0.020，最优选为0.025。另一方面，从易于得到阿贝数更高的光学玻璃的观点考虑，上述质量比的上限优选为0.300，较优选为0.250，更优选为0.200。
本发明的光学玻璃中，选自F成分、Bi2O3成分、TiO2成分、WO3成分、Nb2O5成分及K2O成分中的1种以上的含量之和优选为1.0％以上。通过使上述和为1.0％以上，提高了玻璃的部分分散率，所以部分分散率与阿贝数之间可以具有所期望的关系。因此，上述成分的含量之和的下限优选为1.0％，较优选为3.0％，更优选为5.0％，进一步优选为6.6％，最优选为8.7％。
另一方面，上述成分的含量之和的上限只要能够得到稳定的玻璃即可，没有特别限定，例如超过30.0％时，推测可能易于引起失透。其中，第2光学玻璃中，特别是超过40.0％时，推测可能易于引起失透。因此，相对于换算为氧化物组成的总质量，上述成分的含量之和的上限优选为40.0％，较优选为35.0％，更优选为30.0％，进一步优选为25.0％，最优选为20.0％。
含有超过0％的ZrO2成分时，ZrO2成分为提高玻璃的折射率、且特别是提高制作玻璃时的耐失透性的任意成分。因此，ZrO2成分的含量优选超过0％，较优选超过0.5％，最优选超过1.0％。
特别是通过使ZrO2成分的含量为15.0％以下，可以抑制玻璃的部分分散率降低。另外，通过使ZrO2成分的含量为15.0％以下，可以抑制玻璃的阿贝数降低，同时避免制造玻璃时的高温下的溶解，降低制造玻璃时的能量损失。因此，ZrO2成分的含量上限优选为15.0％，较优选为10.0％，更优选为8.5％。ZrO2成分可以使用例如ZrO2、ZrF4等作为原料含在玻璃内。
含有超过0％的Li2O成分时，Li2O成分为能够改善玻璃熔融性的任意成分。特别是通过使Li2O成分的含量为5.0％以下，可以抑制玻璃的部分分散率降低。另外，通过使Li2O成分的含量为5.0％以下，可以抑制玻璃的折射率降低，同时难以产生由含有过量的Li2O成分而引起的失透等。因此，Li2O成分的含量上限优选为5.0％，较优选小于3.0％，更优选小于1.0％，进一步优选小于0.5％。此处，从能够易于得到具有更高部分分散率的光学玻璃的方面考虑，Li2O成分的含量可以小于0.5％，可以为0.35％以下，也可以小于0.35％，还可以实质上不含有。Li2O成分可以使用例如Li2CO3、LiNO3、LiF等作为原料含在玻璃内。
对于本发明的光学玻璃，相对于F成分、Bi2O3成分、TiO2成分、WO3成分、Nb2O5成及K2O成分之和，Ta2O5成分、ZrO2成分及Li2O成分之和的比率优选为1.30以下。由此，提高部分分散率的成分即Ta2O5成分、ZrO2成分及Li2O成分的含量相对于降低部分分散率成分即F成分、Bi2O3成分、TiO2成分、WO3成分、Nb2O5成及K2O成分减少，所以可以得到部分分散率更高的光学玻璃。因此，换算为氧化物组成的质量比(Ta2O5+ZrO2+Li2O)/(F+Bi2O3+TiO2+WO3+Nb2O5+K2O)的上限优选为1.30，较优选为1.10，更优选为1.00，进一步优选为0.95，最优选为0.70。另一方面，上述质量比下限优选为0.01，较优选为0.05，最优选为0.10。
另外，对于本发明的光学玻璃，Bi2O3成分、TiO2成分、WO3成分、Nb2O5成分及Ta2O5的含量之和优选为0.1％以上。由此，可以提高玻璃的折射率、且提高玻璃的耐失透性。因此，质量之和(Bi2O3+TiO2+WO3+Nb2O5+Ta2O5)的下限优选为0.1％，较优选为0.5％，更优选为0.8％，进一步优选为1.0％，最优选为3.0％。
另一方面，上述成分的含量之和优选为40.0％以下。由此，由于可以抑制由于含有过量的上述成分而引起的玻璃稳定性降低，进而抑制玻璃的失透，所以可以进一步提高玻璃的耐失透性。因此，质量之和(Bi2O3+TiO2+WO3+Nb2O5+Ta2O5)的上限优选为40.0％，较优选为30.0％，更优选为20.0％，进一步优选为15.0％，最优选为10.0％。特别是第1及第3光学玻璃中，上述成分的含量之和可以为20.0％以下。
含有超过0％的MgO成分、CaO成分、SrO成分及BaO成分时，MgO成分、CaO成分、SrO成分及BaO成分为改善玻璃熔融性、且提高耐失透性的任意成分。特别是通过使MgO成分的含量为10.0％以下、CaO成分或SrO成分的含量为25.0％以下、或BaO成分的含量为55.0％以下，可以使玻璃折射率难以降低，且降低玻璃的失透。因此，MgO成分的含量上限优选为10.0％，较优选为9.0％，更优选为8.0％，进一步优选为5.0％，最优选为3.0％。另外，CaO成分及SrO成分的的含量上限分别优选为25.0％，较优选为20.0％，更优选小于16.0％，最优选小于10.0％。另外，BaO成分的含量上限优选为55.0％，较优选小于40.0％，更优选小于30.0％，进一步优选小于20.0％，最优选小于10.0％。需要说明的是，CaO成分的含量下限也可以为0％，但从能易于得到耐失透性高的玻璃的观点考虑，优选含有CaO成分。因此，CaO成分的含量下限优选超过0％，较优选为1.0％，最优选为3.0％。MgO成分、CaO成分、SrO成分及BaO成分可以使用例如MgCO3、MgF2、CaCO3、CaF2、Sr(NO3)2、SrF2、BaCO3、Ba(NO3)2等作为原料含在玻璃内。、
对于本发明的光学玻璃，优选RO成分(式中，R为选自Mg、Ca、Sr、Ba中的1种以上)的含量的质量之和为55.0％以下。由此，可以降低由含有过量的RO成分而引起的玻璃失透，且难以降低玻璃的折射率。因此，RO成分的含量的质量之和上限优选为55.0％，较优选为35.0％，更优选为25.0％，进一步优选为20.0％，最优选为15.0％。
含有超过0％的Na2O成分时，Na2O成分为能够改善玻璃熔融性的任意成分。特别是通过使Na2O成分的含量为10.0％以下，可以难以降低玻璃的折射率，且提高玻璃的稳定性，难以产生由含有过量等而引起的失透等。因此，Na2O成分的含量上限优选为10.0％，较优选为5.0％，最优选为3.0％。Na2O成分可以使用例如Na2CO3、NaNO3、NaF、Na2SiF6等作为原料含在玻璃内。
Rn2O成分(式中，Rn为选自Li、Na、K中的1种以上)为改善玻璃熔融性、降低玻璃化温度、降低玻璃失透的成分。此处通过使Rn2O成分的含量为25.0％以下，可以使玻璃的折射率难以降低，提高玻璃的稳定性，降低由过量含有等引起的失透等的发生。因此，Rn2O成分的质量之和上限优选为25.0％，较优选为15.0％，最优选为5.0％。
含有超过0％的ZnO成分时，ZnO成分为改善玻璃熔融性、降低玻璃化温度、且易于形成稳定的玻璃、以提高耐失透性的任意成分。特别是通过使ZnO成分的含量为25.0％以下，可以抑制光学玻璃的光弹性常数为低。因此，可以提高光学玻璃的透射光的偏光特性，进而可以提高投影仪或照相机的演色性。因此，ZnO成分的含量上限优选为25.0％，较优选为20.0％，更优选为15.0％，进一步优选为10.0％，特别优选为8.5％，最优选为7.7％。ZnO成分可以使用例如ZnO、ZnF2等作为原料含在玻璃内。
含有超过0％的P2O5成分时，P2O5成分为能降低玻璃的液相温度、提高耐失透性的任意成分。特别是通过使P2O5成分的含量为10.0％以下，可以抑制玻璃的化学耐久性、特别是耐水性的降低。因此，P2O5成分的含量上限优选为10.0％，较优选为5.0％，最优选为3.0％。P2O5成分可以使用例如Al(PO3)3、Ca(PO3)2、Ba(PO3)2、BPO4、H3PO4等作为原料含在玻璃内。
含有超过0％的Al2O3成分及Ga2O3成分时，Al2O3成分及Ga2O3成分为易于形成稳定的玻璃、以提高玻璃的耐失透性的任意成分。特别是通过使Al2O3成分及Ga2O3成分的含量分别为15.0％以下，可以抑制玻璃的阿贝数降低。因此，Al2O3成分及Ga2O3成分的含量上限分别优选为15.0％，较优选为10.0％，更优选为8.0％，最优选为5.0％。Al2O3成分及Ga2O3成分可以使用例如Al2O3、Al(OH)3、AlF3、Ga2O3、Ga(OH)3等作为原料含在玻璃内。
含有超过0％的TeO2成分时，TeO2成分为能提高折射率、降低玻璃化温度(Tg)的任意成分。但是，TeO2在铂制坩埚、或与熔融玻璃接触的部分由铂形成的熔融槽中使玻璃原料熔融时，存在可能与铂发生合金化的问题。因此，TeO2成分的含有率上限优选为10.0％，较优选为5.0％，最优选为3.0％。TeO2成分可以使用例如TeO2等作为原料含在玻璃内。
含有超过0％的SnO2成分时，SnO2成分为能降低熔融玻璃的氧化、使熔融玻璃澄清、且难以使玻璃对光照射的透射率恶化的任意成分。特别是通过使SnO2成分的含量为5.0％以下，可以难以产生由熔融玻璃的还原导致的玻璃着色、和玻璃失透。另外，由于降低了SnO2成分和溶解设备(特别是Pt等贵金属)的合金化，所以可以实现溶解设备的长寿命化。因此，SnO2成分的含量上限优选为5.0％，较优选为3.0％，更优选为1.0％，最优选为0.5％。SnO2成分可以使用例如SnO、SnO2、SnF2、SnF4等作为原料含在玻璃内。
含有超过0％的Sb2O3成分时，Sb2O3成分为能使熔融玻璃脱泡的任意成分。特别是通过使Sb2O3成分的含量为1.0％以下，可以难以产生玻璃熔融时的过度发泡，Sb2O3成分难以与溶解设备(特别是Pt等贵金属)发生合金化。因此，Sb2O3成分的含量上限优选为1.0％，较优选为0.8％，最优选为0.5％。Sb2O3成分可以使用例如Sb2O3、Sb2O5、Na2H2Sb2O7·5H2O等作为原料含在玻璃内。
需要说明的是，使玻璃澄清并脱泡的成分不限定于上述Sb2O3成分，可以使用玻璃制造领域中公知的澄清剂、脱泡剂、或它们的组合。
<关于不应含有的成分>
接着，对本发明的光学玻璃中不应含有的成分、及不优选含有的成分进行说明。
可以根据需要在不妨碍本申请发明的玻璃特性的范围内在本发明的光学玻璃中添加其他成分。其中，由于GeO2成分提高玻璃的分散，所以优选实质上不含有。
另外，除Ti、Zr、Nb、W、La、Gd、Y、Yb、Lu之外，Hf、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ag及Mo等各过渡金属成分具有即使在分别单独或复合含有少量的情况下也使玻璃着色、对可见区域内特定波长产生吸收的性质，因此，特别是在使用可见区域的波长的光学玻璃中，优选实质上不含有上述成分。
进而，PbO等铅化合物及As2O3等砷化合物、以及Th、Cd、Tl、Os、Be、Se各成分，近年来存在作为有害化学物质而被控制使用的倾向，不仅在玻璃制造工序中，甚至在加工工序及产品化后的处理中也需要环保方面的措施。因此，在重视环境方面的影响的情况下，除不可避免的混入之外，优选实质上不含有上述成分。由此，在光学玻璃中实质上不含有污染环境的物质。因此，即使不采取特殊的环保方面的措施，也可以制造、加工、及废弃上述光学玻璃。
本发明的玻璃组合物中，由于其组成是以相对于换算为氧化物组成的玻璃总质量的质量％进行表示的，所以不是直接表示为摩尔％，但本发明中在满足所要求的各种特性的玻璃中存在的各成分的、以摩尔％表示的组成以换算为氧化物组成计大概取以下值。
B2O3成分超过0mol％～75.0mol％、
以及
La2O3成分0～25.0mol％
Gd2O3成分0～20.0mol％
Y2O3成分0～40.0mol％
Yb2O3成分0～10.0mol％
Lu2O3成分0～10.0mol％
SiO2成分0～70.0mol％
Bi2O3成分0～6.0mol％
TiO2成分0～30.0mol％
Nb2O5成分0～10.0mol％
WO3成分0～10.0mol％
K2O成分0～15.0mol％
GeO2成分0～20.0mol％
Ta2O5成分0～6.0mol％
ZrO2成分0～15.0mol％
Li2O成分0～15.0mol％
MgO成分0～35.0mol％
CaO成分0～50.0mol％
SrO成分0～35.0mol％
BaO成分0～50.0mol％
Na2O成分0～25.0mol％
ZnO成分0～25.0mol％
P2O5成分0～10.0mol％
Al2O3成分0～22.0mol％
Ga2O3成分0～12.0mol％
TeO2成分0～8.0mol％
SnO2成分0～5.0mol％
Sb2O3成分0～0.5mol％
以及，与上述各金属元素的1种或2种以上的氧化物的一部分或全部置换的氟化物的F的总量超过0mol％～75.0mol％
特别是第1光学玻璃中所含的各成分以摩尔％表示的组成以换算为氧化物组成计大概取以下值。
B2O3成分10.0～75.0mol％、
La2O3成分10.0～25.0mol％及
Y2O3成分超过0mol％～40.0mol％
以及
SiO2成分0～70.0mol％
Gd2O3成分0～20.0mol％
Yb2O3成分0～10.0mol％
Lu2O3成分0～10.0mol％
Bi2O3成分0～4.0mol％
TiO2成分0～30.0mol％
Nb2O5成分0～10.0mol％
WO3成分0～10.0mol％
K2O成分0～15.0mol％
ZrO2成分0～15.0mol％
Ta2O5成分0～4.0mol％
Li2O成分0～15.0mol％
MgO成分0～35.0mol％
CaO成分0～50.0mol％
SrO成分0～35.0mol％
BaO成分0～50.0mol％
Na2O成分0～25.0mol％
ZnO成分0～25.0mol％
GeO2成分0～20.0mol％
P2O5成分0～10.0mol％
Al2O3成分0～l5.0mol％
Ga2O3成分0～8.0mol％
TeO2成分0～8.0mol％
SnO2成分0～5.0mol％
Sb2O3成分0～0.5mol％
以及，与上述各金属元素的1种或2种以上的氧化物的一部分或全部置换的氟化物的F的总量超过0mol％～75.0mol％
另外，第2光学玻璃中所含的各成分以摩尔％表示的组成以换算为氧化物组成计大概取以下值。
B2O3成分10.0～75.0mol％、
及
La2O3成分0～23.0mol％小于
Gd2O3成分0～20.0mol％
Y2O3成分0～30.0mol％
Yb2O3成分0～10.0mol％
Lu2O3成分0～10.0mol％
SiO2成分0～70.0mol％
Bi2O3成分0～6.0mol％
TiO2成分0～30.0mol％
Nb2O5成分0～10.0mol％
WO3成分0～10.0mol％
K2O成分0～15.0mol％
GeO2成分0～20.0mol％
Ta2O5成分0～8.0mol％
ZrO2成分0～15.0mol％
Li2O成分0～15.0mol％
MgO成分0～35.0mol％
CaO成分0～50.0mol％
SrO成分0～35.0mol％
BaO成分0～50.0mol％
Na2O成分0～25.0mol％
ZnO成分0～25.0mol％
P2O5成分0～10.0mol％
Al2O3成分0～15.0mol％
Ga2O3成分0～8.0mol％
TeO2成分0～8.0mol％
SnO2成分0～5.0mol％
Sb2O3成分0～0.5mol％
以及，
与上述各金属元素的1种或2种以上的氧化物的一部分或全部置换的氟化物的F的总量超过0mol％～75.0mol％
另外，第3光学玻璃中所含的各成分以摩尔％表示的组成以换算为氧化物组成计大概取以下值。
B2O3成分10.0～75.0mol％、
La2O3成分10.0～25.0mol％及
以及，
Gd2O3成分0～12.0mol％
Y2O3成分0～40.0mol％
Yb2O3成分0～10.0mol％
Lu2O3成分0～10.0mol％
SiO2成分0～70.0mol％
Bi2O3成分0～4.0mol％
TiO2成分0～30.0mol％
Nb2O5成分0～10.0mol％
WO3成分0～10.0mol％
K2O成分0～15.0mol％
ZrO2成分0～15.0mol％
Ta2O5成分0～4.0mol％
Li2O成分0～15.0mol％
MgO成分0～35.0mol％
CaO成分0～50.0mol％
SrO成分0～35.0mol％
BaO成分0～50.0mol％
Na2O成分0～25.0mol％
ZnO成分0～25.0mol％
GeO2成分0～20.0mol％
P2O5成分0～10.0mol％
Al2O3成分0～22.0mol％
Ga2O3成分0～12.0mol％
TeO2成分0～8.0mol％
SnO2成分0～5.0mol％
Sb2O3成分0～0.5mol％
以及，与上述各金属元素的1种或2种以上的氧化物的一部分或全部置换的氟化物的F的总量超过0mol％～75.0mol％
[制造方法]
本发明的光学玻璃例如可以如下所述地制作。即，将上述原料混合均匀使各成分在规定的含量范围内，将制作的混合物放入铂坩埚、石英坩埚或氧化铝坩埚中，进行粗熔融后，放入金坩埚、铂坩埚、铂合金坩埚或铱坩埚中，在900～1400℃的温度范围内熔融1～6小时，搅拌使其均质化，进行除泡等后，降低至1200℃以下的温度然后进行整理搅拌，除去纹路，使用成型模进行成型，由此制作本发明的光学玻璃。此处作为得到使用成型模进行成型的玻璃的方法，可以举出下述方法：使熔融玻璃在成型模的一端流下，同时从成型模的另一端侧引出经成型的玻璃的方法；和将熔融玻璃浇铸到模中缓慢冷却的方法。
[物性]
本发明的光学玻璃优选具有规定的折射率及分散(阿贝数)。更具体而言，本发明的光学玻璃的折射率(nd)的下限优选为1.68，较优选为1.70，更优选为1.71。特别是第1光学玻璃的折射率(nd)的下限也可以为1.75。另外，第2光学玻璃的折射率(nd)的下限也可以为1.70，其下限较优选为1.72。另一方面，本发明的光学玻璃的折射率(nd)的上限没有特别限定，大多数情况下大概为2.20以下，更具体而言为2.10以下，进一步具体而言为2.00以下。另外，本发明的光学玻璃的阿贝数(νd)的下限优选为40，较优选为41，更优选为42。特别是第1及第3光学玻璃的阿贝数(νd)的下限也可以为44。另一方面，本发明的光学玻璃的阿贝数(νd)的上限没有特别限定，大多数情况下大概为63以下，更具体而言为60以下，进一步具体而言为58以下，再具体而言为57以下。特别是第2光学玻璃的阿贝数(νd)的上限也可以为55以下。另外，本发明的光学玻璃的阿贝数(νd)与折射率(nd)之间满足下述关系：优选(νd)≧(-100×nd+218)、较优选(νd)≧(-100×nd+219)、更优选(νd)≧(-100×nd+220)。特别是第1及第3光学玻璃可以满足(νd)≧(-100×nd+222)的关系，也可以满足(νd)≧(-100×nd+223)的关系。由此，光学设计的自由度扩大，进而即使实现元件的薄型化也可以得到大的光的折射量。
另外，本发明的光学玻璃具有高的部分分散率(θg，F)。更具体而言，本发明的光学玻璃的部分分散率(θg，F)与阿贝数(νd)之间满足(θg，F)≧(-0.00170×νd+0.63750)的关系。由此，可以得到比含有大量稀土类元素成分的目前公知的玻璃的部分分散率(θg，F)高的光学玻璃。因此，不仅可以实现玻璃的高折射率及低分散化，还可以降低由上述光学玻璃形成的光学元件的色像差。此处光学玻璃的部分分散率(θg，F)的下限优选为(-0.00170×νd+0.63750)，较优选为(-0.00170×νd+0.63950)，最优选为(-0.00170×νd+0.64050)。另一方面，光学玻璃的部分分散率(θg，F)的上限没有特别限定，大多数情况下大概为(-0.00170×νd+0.68000)以下，更具体而言为(-0.00170×νd+0.67900)以下，进一步具体而言为(-0.00170×νd+0.67800)以下。需要说明的是，本发明中的部分分散率的优选范围根据光学玻璃的阿贝数而发生变化，因此使用与法线平行的直线进行表示。
本发明的光学玻璃的部分分散率(θg，F)基于日本光学硝子工业会标准JOGIS01-2003测定。需要说明的是，本测定中使用的玻璃将缓慢降温速度设为-25℃/hr、使用缓慢冷却炉进行处理。
另外，本发明的光学玻璃优选比重小。更具体而言，本发明的光学玻璃的比重优选为5.00[g/cm3]以下。由此，由于可以降低光学元件和使用其的光学设备的质量，所以可以有利于光学设备的轻质化。因此，本发明的光学玻璃的比重上限优选为5.00，较优选为4.80，更优选为4.70，最优选为4.60。需要说明的是，本发明的光学玻璃的比重大多数情况下大概为3.00以上，更详细而言为3.50以上，进一步详细而言为4.00以上。
本发明的光学玻璃的比重基于日本光学硝子工业会标准JOGIS05-1975“光学玻璃的比重的测定方法”测定。
另外，本发明的光学玻璃优选具有700℃以下、较优选650℃以下的玻璃化温度(Tg)。由此，由于可以在更低的温度下进行加压成型，所以可以降低模具加压成型中使用的模具的氧化，实现模具的长寿命化。因此，本发明的光学玻璃的玻璃化温度(Tg)的上限优选为700℃，较优选为680℃，更优选为650℃，进一步优选为620℃，最优选为600℃。需要说明的是，本发明的光学玻璃的玻璃化温度(Tg)的下限没有特别限定，由本发明得到的玻璃的玻璃化温度(Tg)大多数情况下大概为100℃以上，具体而言为150℃以上，更具体而言为200℃以上。
本发明的光学玻璃的玻璃化温度(Tg)通过使用差示热测定装置(ネツチゲレテバウ社制STA409CD)进行测定而求出。此处将进行测定时的样品粒度设为425～600μm，升温速度设为10℃/min。
另外，本发明的光学玻璃优选着色少。特别是对于本发明的光学玻璃，用玻璃的透射率表示时，在厚10mm的样品中表示分光透射率80％的波长(λ80)为500nm以下，较优选为480nm以下，最优选为450nm以下。另外，对于本发明的光学玻璃，厚10mm的样品中表示分光透射率5％的波长(λ5)为450nm以下，较优选为430nm以下，最优选为410nm以下。由此，玻璃的吸收端位于紫外区域附近的位置，对比可见区域更宽范围内的波长的光的玻璃的透明性得到提高，因此，可以将上述光学玻璃用作透镜等光学元件的材料。
本发明的光学玻璃的透射率按照日本光学硝子工业会标准JOGIS02测定。具体而言，按照JISZ8722，测定200～800nm处的分光透射率，求出厚10±0.1mm的对面平行研磨品的λ80(透射率80％时的波长)及λ5(透射率5％时的波长)。本发明的实施例的表中记载的λ80及λ5值也可以根据上述方法测定。
另外，本发明的光学玻璃优选耐失透性高。特别是本发明的光学玻璃优选具有1200℃以下的低的液相温度。更具体而言，本发明的光学玻璃的液相温度的上限优选为1200℃，较优选为1180℃，最优选为1150℃。由此，由于提高了玻璃的稳定性且降低了结晶化，所以可以提高由熔融状态形成玻璃时的耐失透，可以降低使用玻璃的光学元件对光学特性的影响。另一方面，本发明的光学玻璃的液相温度的下限没有特别限定，根据本发明得到的玻璃的液相温度大多数情况下大概为500℃以上，具体而言为550℃以上，更具体而言为600℃以上。
[预成型体及光学元件]
例如可以利用再加热加压成型或精密加压成型等模具加压成型的方法，由制作得到的光学玻璃制作玻璃成型体。即，可以由光学玻璃制作模具加压成型用预成型体，对上述预成型体进行再加热加压成型后再进行研磨加工制作玻璃成型体，或者例如对进行研磨加工制作的预成型体进行精密加压成型制作玻璃成型体。需要说明的是，制作玻璃成型体的方法不限定于这些方法。
如上所述制作的玻璃成型体对各种光学元件有用，但其中，特别优选用于透镜或棱镜等光学元件用途。由此，设置了光学元件的光学系统的透射光中的、由色像差引起的色渗出降低。因此，将上述光学元件用于照相机时，可以更准确地表现出摄影对象物，将上述光学元件用于投影仪时，可以更高精彩地投影所期望的图像。
[实施例]
本发明的实施例(No.A1～No.A151、No.B1～No.B10、No.C1～No.C169)及比较例(No.a1、No.b1～No.b2、No.c1)的组成、以及上述玻璃的折射率(nd)及阿贝数(νd)、部分分散率(θg，F)及比重的值示于表1～表45。
其中，实施例(No.A1～No.A151)及比较例(No.a1)是涉及第1光学玻璃的实施例及比较例。
另外，实施例(No.B1～No.B10)及比较例(No.b1～No.b2)是涉及第2光学玻璃的实施例及比较例。
另外，实施例(No.C1～No.C169)及比较例(No.c1)是涉及第3光学玻璃的实施例及比较例。
需要说明的是，以下实施例始终出于示例的目的，并不限于这些实施例。
本发明的实施例及比较例的玻璃都是如下制作：分别选择相应的氧化物、氢氧化物、碳酸盐、硝酸盐、氟化物、氢氧化物、偏磷酸化合物等通常的光学玻璃中使用的高纯度原料作为各成分的原料，按照表1～表45所示的各实施例及比较例的组成进行称量，混合均匀后，投入铂坩埚中，根据玻璃组成的熔融难易程度，在电炉中在1000～1400℃的温度范围内熔融1～6小时，进行搅拌使其均质化进行除泡等后，降低到1200℃以下的温度搅拌使其均质化开始，之后浇铸到模中缓慢冷却。
此处，实施例及比较例的玻璃的折射率(nd)及阿贝数(νd)及部分分散率(θg，F)基于日本光学硝子工业会标准JOGIS01-2003测定。然后，对于求出的阿贝数(νd)及部分分散率(θg，F)的值，求出关系式(θg，F)＝-a×νd+b中的、斜率a为0.00170时的截距b。另外，对于求出的折射率(nd)的值，求出-100×nd+220的值。需要说明的是，对于本测定中使用的玻璃，使用以缓慢降温速度为-25℃/hr、在缓慢冷却炉中进行处理后的玻璃。
另外，实施例及比较例的玻璃的比重基于日本光学硝子工业会标准JOGIS05-1975“光学玻璃的比重的测定方法”测定。
[表1]
Figure BSA00000760900200321
[表2]
Figure BSA00000760900200331
[表3]
Figure BSA00000760900200341
[表4]
Figure BSA00000760900200351
[表5]
[表6]
Figure BSA00000760900200371
[表7]
Figure BSA00000760900200381
[表8]
Figure BSA00000760900200391
[表9]
Figure BSA00000760900200401
[表10]
Figure BSA00000760900200411
[表11]
Figure BSA00000760900200421
[表12]
Figure BSA00000760900200431
[表13]
Figure BSA00000760900200441
[表14]
Figure BSA00000760900200451
[表15]
Figure BSA00000760900200461
[表16]
[表17]
Figure BSA00000760900200481
[表18]
Figure BSA00000760900200491
[表19]
Figure BSA00000760900200501
[表20]
Figure BSA00000760900200511
[表21]
Figure BSA00000760900200521
[表22]
[表23]
Figure BSA00000760900200541
[表24]
Figure BSA00000760900200551
[表25]
Figure BSA00000760900200561
[表26]
Figure BSA00000760900200571
[表27]
Figure BSA00000760900200581
[表28]
Figure BSA00000760900200591
[表29]
Figure BSA00000760900200601
[表30]
Figure BSA00000760900200611
[表31]
Figure BSA00000760900200621
[表32]
Figure BSA00000760900200631
[表33]
Figure BSA00000760900200641
[表34]
Figure BSA00000760900200651
[表35]
Figure BSA00000760900200661
[表36]
Figure BSA00000760900200671
[表37]
Figure BSA00000760900200681
[表38]
Figure BSA00000760900200691
[表39]
Figure BSA00000760900200701
[表40]
Figure BSA00000760900200711
[表41]
Figure BSA00000760900200721
[表42]
Figure BSA00000760900200731
[表43]
[表44]
Figure BSA00000760900200751
[表45]
Figure BSA00000760900200761
本发明的实施例的光学玻璃的部分分散率(θg，F)为(-0.00170×νd+0.63750)以上，更具体而言为(-0.00170×νd+0.6400)以上。特别是在第1光学玻璃的实施例中，部分分散率(θg，F)为(-0.00170×νd+0.64110)以上。另外，第2光学玻璃的实施例中，部分分散率(θg，F)为(-0.00170×νd+0.6422)以上。另一方面，比较例(No.b1)中记载的玻璃的部分分散率(θg，F)小于(-0.00170×νd+0.63750)。因此，本发明的实施例的光学玻璃与比较例(No.b1)的玻璃相比，可知在与阿贝数(νd)的关系式中，部分分散率(θg，F)大、形成光学元件时的色像差小。
本发明的实施例的光学玻璃的折射率(nd)均为1.68以上，更详细而言均为1.71以上，同时上述折射率(nd)为2.20以下，更详细而言为1.80以下，在所期望的范围内。特别是在第2光学玻璃的实施例中，折射率(nd)均为1.70以上，更详细而言为1.71以上，同时上述折射率(nd)为2.20以下，更详细而言为1.78以下。
另外，本发明的实施例的光学玻璃的阿贝数(νd)均为40以上，更具体而言为41以上，同时上述阿贝数(νd)为63以下，更详细而言为56以下，在所期望的范围内。特别是第1光学玻璃的实施例中，阿贝数(νd)均为42以上。另外，第3光学玻璃的实施例中，阿贝数(νd)均为43以上。另一方面，第2光学玻璃的实施例中，阿贝数(νd)均为50以下。
另外，本发明的实施例的光学玻璃的折射率(nd)及阿贝数(νd)满足(νd)≧(-100×nd+220)的关系。特别是第2光学玻璃的折射率(nd)及阿贝数(νd)满足(νd)≧(-100×nd+218)的关系。
另外，本发明的实施例的光学玻璃的比重均为5.00以下，更详细而言为4.70以下，进一步详细而言为4.65以下。特别是第2光学玻璃的比重均为4.57以下。另一方面，本发明的比较例(No.a1、No.c1)的玻璃的比重大于5.00。因此，本发明的实施例的光学玻璃与比较例(No.a1、No.c1)的玻璃相比，可知比重小。
另外，特别是第2光学玻璃的实施例中，使稀土类成分(La2O3成分、Gd2O3成分、Yb2O3成分及Lu2O3成分)及Y2O3成分的含量小于50.0％时，可知具有所期望的特性。另一方面，比较例(No.2)中记载的玻璃中，稀土类成分及Y2O3成分的含量超过50.0％。即，本发明的实施例的光学玻璃与比较例(No.2)的玻璃相比，稀土类成分及Y2O3成分的含量少，可以降低材料成本。
因此，可知本发明的实施例的光学玻璃的折射率(nd)及阿贝数(νd)在所期望的范围内，且色像差小、且比重小。特别是还可知第2光学玻璃的材料成本得到降低。
进而，使用本发明的实施例中得到的光学玻璃，进行再加热加压成型后进行研削及研磨，加工为透镜及棱镜的形状。另外，利用本发明的实施例的光学玻璃，形成精密加压成型用预成型体，对上述精密加压成型用预成型体进行精密加压成型加工。任何一种情况下，加热软化后的玻璃中不会产生乳白化及失透等问题，可以稳定地加工成各种透镜及棱镜的形状。
以上出于示例的目的详细地说明了本发明，但本实施例始终只是出于示例的目的，可以理解为对于本领域技术人员来说在不脱离本发明的构思及范围的情况下可以进行多种改变。

Claims (40)

1.一种光学玻璃，以换算为氧化物组成计，含有B2O3成分和F成分。
2.如权利要求1所述的光学玻璃，其中，相对于换算为氧化物组成的玻璃总质量，以质量％计，B2O3成分的含量为5.0～55.0％，La2O3成分的含量为55.0％以下。
3.如权利要求1所述的光学玻璃，其中，相对于换算为氧化物组成的玻璃总质量，以质量％计，La2O3成分的含量为10.0～55.0％。
4.如权利要求1所述的光学玻璃，其中，相对于换算为氧化物组成的玻璃总质量，以质量％计，Gd2O3成分的含量为40.0％以下。
5.如权利要求4所述的光学玻璃，其中，相对于换算为氧化物组成的玻璃总质量，以质量％计，Gd2O3成分的含量小于25.0％。
6.如权利要求1所述的光学玻璃，其中，相对于换算为氧化物组成的玻璃总质量，以质量％计，Y2O3成分的含量为50.0％以下。
7.如权利要求6所述的光学玻璃，其中，以换算为氧化物组成计，Y2O3成分的含量大于0％。
8.如权利要求1所述的光学玻璃，其中，相对于换算为氧化物组成的玻璃总质量，以质量％计，Ln2O3成分的质量之和为70.0％以下，Ln2O3中，Ln为选自La、Gd、Y、Yb、Lu中的1种以上。
9.如权利要求8所述的光学玻璃，其中，相对于换算为氧化物组成的玻璃总质量，Ln2O3成分的质量之和大于20.0％，Ln2O3中，Ln为选自La、Gd、Y、Yb、Lu中的1种以上。
10.如权利要求8所述的光学玻璃，其中，相对于换算为氧化物组成的玻璃总质量，Ln2O3成分的质量之和为38.0％以上，Ln2O3中，Ln为选自La、Gd、Y、Yb、Lu中的1种以上。
11.如权利要求8所述的光学玻璃，其中，相对于换算为氧化物组成的玻璃总质量，以质量％计，Ln2O3成分的质量之和小于50.0％，Ln2O3中，Ln为选自La、Gd、Y、Yb、Lu中的1种以上。
12.如权利要求1所述的光学玻璃，其中，换算为氧化物组成的质量比Y2O3/Ln2O3为0.100以上。
13.如权利要求1所述的光学玻璃，其中，相对于换算为氧化物组成的玻璃总质量，质量之和即Gd2O3+Yb2O3为26.0％以下。
14.如权利要求1所述的光学玻璃，其中，以相对于氧化物基准质量的增量质量％计，F成分的含量为0.1％以上、30.0％以下。
15.如权利要求1所述的光学玻璃，其中，相对于换算为氧化物组成的玻璃总质量，以质量％计，
Yb2O3成分的含量为0～20.0％
Lu2O3成分的含量为0～10.0％。
16.如权利要求1所述的光学玻璃，其中，相对于换算为氧化物组成的玻璃总质量，以质量％计，SiO2成分的含量为40.0％以下。
17.如权利要求1所述的光学玻璃，其中，相对于换算为氧化物组成的玻璃总质量，以质量％计，
Bi2O3成分的含量为0～15.0％
TiO2成分的含量为0～15.0％
Nb2O5成分的含量为0～20.0％
WO3成分的含量为0～15.0％
K2O成分的含量为0～10.0％。
18.如权利要求1所述的光学玻璃，其中，相对于换算为氧化物组成的玻璃总质量，以质量％计，GeO2成分的含量为10.0％以下。
19.如权利要求1所述的光学玻璃，其中，相对于换算为氧化物组成的玻璃总质量，以质量％计，Ta2O5成分的含量为30.0％以下。
20.如权利要求1所述的光学玻璃，其中，相对于换算为氧化物组成的玻璃总质量，质量之和即TiO2+Nb2O5+Bi2O3+WO3为0.1％以上。
21.如权利要求1所述的光学玻璃，其中，换算为氧化物组成的质量比(TiO2+Nb2O5+Bi2O3+WO3)/(Ln2O3+Ta2O5+GeO2)为0.010以上。
22.如权利要求1所述的光学玻璃，其中，换算为氧化物组成的质量比(TiO2+Nb2O5+Bi2O3+WO3)/(La2O3+Gd2O3)为0.010以上。
23.如权利要求1所述的光学玻璃，其中，相对于换算为氧化物组成的玻璃总质量，质量之和即F+Bi2O3+TiO2+WO3+Nb2O5+K2O为1.0％以上、40.0％以下。
24.如权利要求1所述的光学玻璃，其中，相对于换算为氧化物组成的玻璃总质量，以质量％计，
ZrO2成分的含量为0～15.0％
Li2O成分的含量为0～5.0％。
25.如权利要求1所述的光学玻璃，其中，换算为氧化物组成的质量比(Ta2O5+ZrO2+Li2O)/(F+Bi2O3+TiO2+WO3+Nb2O5+K2O)为1.30以下。
26.如权利要求1所述的光学玻璃，其中，相对于换算为氧化物组成的玻璃总质量，质量之和即Bi2O3+TiO2+WO3+Nb2O5+Ta2O5为0.1％以上。
27.如权利要求1所述的光学玻璃，其中，相对于换算为氧化物组成的玻璃总质量，以质量％计，
MgO成分的含量为0～10.0％
CaO成分的含量为0～25.0％
SrO成分的含量为0～25.0％
BaO成分的含量为0～55.0％。
28.如权利要求1所述的光学玻璃，其中，相对于换算为氧化物组成的玻璃总质量，RO成分的质量之和为55.0％以下，RO中，R为选自Mg、Ca、Sr、Ba中的1种以上。
29.如权利要求1所述的光学玻璃，其中，相对于换算为氧化物组成的玻璃总质量，以质量％计，Na2O成分的含量为10.0％以下。
30.如权利要求1所述的光学玻璃，其中，相对于换算为氧化物组成的玻璃总质量，Rn2O成分的质量之和为25.0％以下，Rn2O中，Rn为选自Li、Na、K中的1种以上。
31.如权利要求1所述的光学玻璃，其中，相对于换算为氧化物组成的玻璃总质量，以质量％计，
ZnO成分的含量为0～25.0％
P2O5成分的含量为0～10.0％
Al2O3成分的含量为0～15.0％
Ga2O3成分的含量为0～15.0％
TeO2成分的含量为0～10.0％
SnO2成分的含量为0～5.0％
Sb2O3成分的含量为0～1.0％。
32.如权利要求1所述的光学玻璃，其中，所述光学玻璃具有1.68以上的折射率nd、和40以上的阿贝数νd。
33.如权利要求1所述的光学玻璃，其中，阿贝数νd与折射率nd之间满足νd≧-100×nd+220的关系。
34.如权利要求1所述的光学玻璃，其中，比重为5.00以下。
35.如权利要求1所述的光学玻璃，其中，部分分散率(θg，F)与阿贝数νd之间满足(θg，F)≧(-0.00170×νd+0.63750)的关系。
36.一种预成型体，是由权利要求1至35中任一项所述的光学玻璃形成的。
37.一种光学元件，是将权利要求36所述的预成型体进行加压成型制作的。
38.一种光学元件，将权利要求1至35中任一项所述的光学玻璃作为母材。
39.一种光学设备，具有权利要求37所述的光学元件。
40.一种光学设备，具有权利要求38所述的光学元件。
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