CN105036550A - 光学玻璃、光学元件以及预成型体 - Google Patents

Abstract

本发明提供光学玻璃、光学元件以及预成型体。提供光学元件的轻薄化、轻量化成为可能的，具有高折射率(nd)为1.5以上、且高阿贝数(νd)为70以上的光学玻璃，使用了它的预成型体和光学元件。光学玻璃含有P⁵⁺、Al³⁺、Sr²⁺以及Ba²⁺作为阳离子成分，含有O^2-和F^-作为阴离子成分，折射率(nd)为1.50以上。预成型体和光学元件包含该光学玻璃。

Description

光学玻璃、光学元件以及预成型体

技术领域

本发明涉及光学玻璃、光学元件以及预成型体。

背景技术

近年，随着使用光学系的器械的数字化、高精细化急速地发展，以数码相机、摄像机等摄影器械为始，对各种光学器械中使用的镜头等光学元件的高精度化、轻量化的要求愈发变强。

尤其是，使得光学元件的轻薄化、轻量化成为可能的具有高折射率(nd)和高阿贝数(νd)的玻璃的需要变高。作为这样的高折射率且低色散的玻璃，例如作为具有阿贝数为70以上的低色散性的光学玻璃，已知有以专利文献1～5为代表的玻璃。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-247658号公报

专利文献2：日本特开2010-059019号公报

专利文献3：日本特开2011-116649号公报

专利文献4：日本特开2011-126782号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，专利文献1～4中记载的光学玻璃具有的折射率低。因此，期望高折射率且高阿贝数的光学玻璃的开发。

本发明为鉴于上述问题点而作出的，其目的是提供具有所期望的高折射率和高阿贝数的光学玻璃，和使用了它的预成型体和光学元件。

用于解决问题的方案

本发明人等为了解决上述课题进行深入研究从而完成本发明。具体而言，本发明提供以下的内容。

(1)一种光学玻璃，其含有P⁵⁺、Al³⁺、Sr²⁺以及Ba²⁺作为阳离子成分，含有O^2-和F^-作为阴离子成分，并且折射率(nd)为1.50以上。

(2)根据(1)所述的光学玻璃，其中，以摩尔％计的阳离子％表示，含有20.0～50.0％的P⁵⁺、15.0～40.0％的Al³⁺、5.0～30.0％的Sr²⁺以及10.0～50.0％的Ba²⁺。

(3)根据(1)或(2)所述的光学玻璃，其中，以摩尔％计的阳离子％表示，Al³⁺和Ba²⁺含有率的总量(阳离子％)Al³⁺+Ba²⁺为30.0％以上且60.0％以下。

(4)根据(1)～(3)中任一项所述的光学玻璃，其中，以摩尔％计的阳离子％表示，P⁵⁺、Al³⁺以及Ba²⁺含有率的总量(阳离子％)P⁵⁺+Al³⁺+Ba²⁺为50.0％以上且95.0％以下。

(5)根据(1)～(4)中任一项所述的光学玻璃，其中，以摩尔％计的阳离子％表示，Ba²⁺含有率与Mg²⁺含有率的比Ba²⁺/Mg²⁺为1.0以上且40.0以下。

(6)根据(1)～(5)中任一项所述的光学玻璃，其中，以摩尔％计的阳离子％表示，含有0～20.0％的Mg²⁺、和0～20.0％的Ca²⁺。

(7)根据(1)～(6)中任一项所述的光学玻璃，其中，以摩尔％计的阳离子％表示，Ba²⁺含有率和Al³⁺含有率与Mg²⁺含量的比(Ba²⁺+Al³⁺)/Mg²⁺为3.0以上且70.0以下。

(8)根据(1)～(7)中任一项所述的光学玻璃，以摩尔％计的阳离子％表示，La³⁺的含有率为0～10.0％、Gd³⁺的含有率为0～10.0％、Y³⁺的含有率为0～10.0％、Yb³⁺的含有率为0～10.0％、Lu³⁺的含有率为0～10.0％。

(9)根据(1)～(8)中任一项所述的光学玻璃，其中，以摩尔％计的阳离子％表示，La³⁺、Gd³⁺、Y³⁺以及Yb³⁺的总含有率(Ln³⁺：阳离子％)为20.0％以下。

(10)根据(1)～(9)中任一项所述的光学玻璃，其中，以摩尔％计的阴离子％表示，含有：30.0～70.0％的O^2-、和30.0～70.0％的F^-。

(11)根据(1)～(10)中任一项所述的光学玻璃，其具有70以上的阿贝数(νd)。

(12)根据(1)～(11)中任一项所述的光学玻璃，其比重为4.50以下。

(13)一种光学元件，其包含(1)～(12)中任一项所述的光学玻璃。

(14)一种抛光加工用和/或精密压制成型用的预成型体，其包含(1)～(12)中任一项所述的光学玻璃。

(15)一种光学元件，其为将(14)所述的预成型体进行精密压制而成的。

发明的效果

根据本发明，能够提供具有所期望的高折射率和阿贝数的光学玻璃，使用了它的预成型体和光学元件。

具体实施方式

本发明的光学玻璃含有P⁵⁺、Al³⁺、Sr²⁺以及Ba²⁺作为阳离子成分，含有O^2-和F^-作为阴离子成分，并且折射率(nd)为1.50以上。含有上述成分作为阳离子成分和阴离子成分，并且通过调整上述成分、其他成分的含量，能够在保持高阿贝数同时得到玻璃的高折射率化。

以下，针对本发明的光学玻璃进行说明。本发明不限定于以下的方式，能够在本发明的目的的范围内加以适宜地变更来实施。需要说明的是，针对重复说明之处有时省略说明，不限定说明的宗旨。

<玻璃成分>

针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，各成分的含量在没有特别说明的情况下，全部基于摩尔比以阳离子％或阴离子％表示。此处，“阳离子％”和“阴离子％”(以下，有时记为“阳离子％(摩尔％)”和“阴离子％(摩尔％)”)为将本发明的光学玻璃的玻璃构成成分分为阳离子成分和阴离子成分，将它们的总比例设为100摩尔％，表记玻璃中含有的各成分的含量的组成。

需要说明的是，各成分的离子价不过是为了方便而使用的代表值，与其他的离子价没有区别。光学玻璃中存在的各成分的离子价存在为代表值以外的可能性。例如，P通常以离子价为5价的状态在玻璃中存在，因此在本说明书中以“P⁵⁺”作为代表，但是存在以其他的离子价的状态存在的可能性。本说明书中像这样地，即使是严格来说以其他的离子价的状态存在的各成分也作为以代表值的离子价在玻璃中存在来处理。

[关于阳离子成分]

P⁵⁺为玻璃形成成分，尤其是通过含有20.0％以上而能够提高玻璃的耐失透性的必需成分。因此，P⁵⁺的含量优选将20.0％、更优选将22.0％、进一步优选将25.0％、进一步优选将30.0％设为下限。

另一方面，通过将P⁵⁺的含量设为50.0％以下，能够抑制P⁵⁺导致的折射率、阿贝数的降低，并且能够抑制化学耐久性的降低。因此，P⁵⁺的含量优选将50.0％、进一步优选将45.0％、进一步优选将40.0％设为上限。

P⁵⁺能够使用Al(PO₃)₃、Ca(PO₃)₂、Ba(PO₃)₂、Zn(PO₃)₂、BPO₄、H₃PO₄等作为原料。

Al³⁺为通过含有10.0％以上而有助于玻璃的微细结构的骨架形成从而能够提高耐失透性、降低磨耗度的必需成分。因此，Al³⁺的含量优选将10.0％、更优选将13.0％、进一步优选将15.0％设为下限。

另一方面，通过将Al³⁺的含量设为40.0％以下，能够抑制由Al³⁺导致的折射率、阿贝数的降低，抑制玻璃化转变温度、屈服点的上升。因此，Al³⁺的含量优选将40.0％、更优选将35.0％、进一步优选将30.0％、进一步优选将25.0％设为上限。

Al³⁺能够使用Al(PO₃)₃、AlF₃、Al₂O₃等作为原料。

Sr²⁺为通过含有5.0％以上来提高玻璃的耐失透性、并且抑制折射率的降低的必需成分。需要说明的是，Sr²⁺的含量优选将5.0％、更优选将7.5％、进一步优选将10.0％设为下限。

另一方面，通过将Sr²⁺的含量设为30.0％以下，能够抑制由过量含有Sr²⁺导致的玻璃的失透、折射率的降低。因此，Sr²⁺的含量优选设为30.0％以下、更优选设为24.0％以下、进一步优选设为21.0％以下。

Sr²⁺能够使用Sr(NO₃)₂、SrF₂等作为原料。

Ba²⁺是通过含有10.0％以上而降低玻璃化转变温度和屈服点，提高耐失透性、提高阿贝数、且提高折射率的必需成分。因此，Ba²⁺的含量优选将10.0％、更优选将15.0％、进一步优选将17.5％、进一步优选将20.0％设为下限。

另一方面，通过将Ba²⁺的含量设为50.0％以下，能够抑制由过量含有Ba²⁺导致的玻璃的耐失透性的降低。因此，Ba²⁺的含量优选将50.0％、更优选将45.0％、进一步优选将40.0％、进一步优选将35.0％、进一步优选将32.5％设为上限

Ba²⁺可以使用Ba(PO₃)₂、BaCO₃、Ba(NO₃)₂、BaF₂等作为原料。

本发明的光学玻璃的P⁵⁺含有率和Al³⁺含有率的总量(阳离子％)优选设为40.0％以上且60.0％以下。

尤其是，通过将该总量设为40.0％以上，能够提高耐失透性。因此，P⁵⁺和Al³⁺的总量优选将40.0％、更优选将45.0％、进一步优选将47.0％设为下限。

另一方面，通过将该总量设为60.0％以下，能够抑制折射率、阿贝数的降低。因此，P⁵⁺和Al³⁺的总量优选将60.0％、更优选将58.0％、进一步优选将55.0％设为上限。

Al³⁺和Ba²⁺的总量优选设为30.0％以上且60.0％以下。

尤其是，通过将该总量设为30.0％以上，能够提高折射率、且提高耐失透性。因此，Al³⁺和Ba²⁺的总量优选将30.0％、更优选将35.0％、进一步优选将38.0％、进一步优选将40.0％、进一步优选将45.0％设为下限。

另一方面，通过将总量设为60.0％以下，能够抑制玻璃的阿贝数的降低、提高耐失透性。因此，Al³⁺和Ba²⁺的总量优选将60.0％、更优选将57.0％、进一步优选将55.0％设为上限。

P⁵⁺、Al³⁺以及Ba²⁺的总量优选设为50.0％以上且95.0％以下。

尤其是，通过将该总量设为50.0％以上，能够提高折射率、提高耐失透性。因此，P⁵⁺、Al³⁺以及Ba²⁺的总量优选将50.0％、更优选将55.0％、进一步优选将60.0％、进一步优选将65.0％设为下限。

另一方面，通过将该总量设为95.0％以下，能够提高耐失透性。因此，P⁵⁺、Al³⁺以及Ba²⁺的总量优选将95.0％、更优选将90.0％、进一步优选将87.5％、进一步优选将85.0％设为上限。

Sr²⁺和Ba²⁺的总量优选设为30.0％以上且60.0％以下。

尤其是，通过将该总量设为30.0％以上，能够提高折射率、且能够提高耐失透性。因此，Sr²⁺和Ba²⁺的总量优选将30.0％、更优选将35.0％、进一步优选将40.0％设为下限。

另一方面，通过将该总量设为60.0％以下，能够抑制玻璃的阿贝数的降低、能够提高耐失透性。因此，Al³⁺和Ba²⁺的总量优选将60.0％、更优选将55.0％、进一步优选将50.0％设为上限。

Mg²⁺为在含有超过0％的情况下能够提高玻璃的耐失透性的任选成分。因此，Mg²⁺的含量优选超过0％、更优选将0.5％、进一步优选将1.0％设为下限。

另一方面，通过将Mg²⁺的含量设为20.0％以下，能够抑制由过量的Mg²⁺导致的玻璃的失透、折射率的降低。因此，Mg²⁺的含量优选设为20.0％以下、更优选设为17.0％以下、进一步优选设为15.0％以下。需要说明的是，Mg²⁺的含量也可以优选设为10.0％以下、更优选设为8.0％以下。

Mg²⁺可以使用MgO、MgF₂等作为原料。

Ca²⁺为含有超过0％的情况下能够提高玻璃的耐失透性任选成分。

另一方面，通过将Ca²⁺的含量设为20.0％以下，能够抑制由含有过量的Ca²⁺导致的玻璃的耐失透性、折射率的降低。因此，Ca²⁺的含量优选设为20.0％以下、更优选设为15.0％以下、进一步优选设为10.0％以下。需要说明的是，Ca²⁺的含量也可以优选设为8.0％以下、更优选设为5.0％以下、进一步优选设为3.0％以下。

Ca²⁺可以使用Ca(PO₃)₂、CaCO₃、CaF₂等作为原料。

本发明的光学玻璃的Mg²⁺的含量相对于Ba²⁺的含量的比率优选设为1.0以上且40.0以下。由此，能够提高玻璃的折射率、能够提高耐失透性。因此，阳离子比(Ba²⁺/Mg²⁺)优选将1.0、更优选将2.0、进一步优选将3.0设为下限。

另一方面，该比率优选将40.0、更优选将35.0、进一步优选将32.0设为上限。

Ba²⁺和Al³⁺的总量与Mg²⁺含量的比优选设为3.0以上且70.0以下。由此，能够提高玻璃的折射率、能够提高耐失透性。因此，阳离子比(Ba²⁺+Al³⁺)/Mg²⁺优选将3.0、更优选将4.0、进一步优选将5.0、进一步优选将6.0设为下限。

另一方面，该比率优选将70.0、更优选将65.0、进一步优选将60.0设为上限。

碱土类金属是指选自由Sr²⁺、Ba²⁺、Mg²⁺以及Ca²⁺组成的组中的1种以上金属。另外，有时将选自由Sr²⁺、Ba²⁺、Mg²⁺以及Ca²⁺组成的组中的1种以上金属表示为R²⁺。

另外，R²⁺的总含量是指这4种离子中的1种以上的总含量(例如Sr²⁺+Ba²⁺+Mg²⁺+Ca²⁺)。

此处，R²⁺的总含量优选设为30.0％以上且70.0％以下。

尤其是，通过含有30.0％以上的R²⁺，能够得到耐失透性更高的玻璃。因此，R²⁺的总含量优选将30.0％、更优选将35.0％、进一步优选将40.0％、进一步优选将42.0％设为下限。

另一方面，通过将R²⁺的含量设为70.0％以下，能够减少由过量地含有R²⁺导致的失透。因此，R²⁺的总含量优选将70.0％、更优选将60.0％、进一步优选将55.0％设为上限。

La³⁺为在含有超过0％的情况下能够维持高折射率和高阿贝数并且提高耐失透性的任选成分。因此，La³⁺的含量优选设为超过0、更优选将0.5％、进一步优选将1.0％设为下限。

另一方面，通过将La³⁺的含量设为10.0％以下，能够降低由于过量地含有这些成分导致的失透，且能够降低玻璃的材料成本、比重。另外，由此可以抑制玻璃化转变温度、屈服点的上升。因此，La³⁺的含量优选设为10.0％以下、更优选设为8.0％以下、进一步优选设为5.0％以下。

La³⁺可以使用La₂O₃、LaF₃等作为原料。

Gd³⁺为在含有超过0％的情况下能够维持高折射率和高阿贝数玻璃化转化点提高耐失透性的任选成分。因此，Gd³⁺的含量优选超过0％、更优选将0.5％、进一步优选将1.0％设为下限。

另一方面，通过将Gd³⁺的含量设为10.0％以下，能够降低由于过量地含有这些成分导致的失透，且能够降低玻璃的材料成本、比重。另外，由此可以抑制玻璃化转变温度、屈服点的上升。因此，Gd³⁺的含量优选设为10.0％以下、更优选设为8.0％以下、进一步优选设为5.0％以下。

Gd³⁺可以使用Gd₂O₃、GdF₃等作为原料。

Y³⁺为在含有超过0％的情况下能够维持高折射率和高阿贝数并且提高耐失透性的任选成分。因此，Y³⁺的含量优选超过0％、更优选将0.5％、进一步优选将1.0％设为下限。

另一方面，通过将Y³⁺的含量设为10.0％以下，能够降低由于过量地含有这些成分导致的失透，且能够降低玻璃的材料成本、比重。另外，由此可以抑制玻璃化转变温度、屈服点的上升。因此，Y³⁺的含量优选设为10.0％以下、更优选设为8.0％以下、进一步优选设为5.0％以下。

Y³⁺可以使用Y₂O₃、YF₃等作为原料。

Yb³⁺为在含有超过0％的情况下能够维持高折射率和高阿贝数并且提高耐失透性的任选成分。因此，Yb³⁺的含量优选超过0％、更优选将0.5％、进一步优选将1.0％设为下限。

另一方面，通过将Yb³⁺的含量设为10.0％以下，能够降低由于过量地含有这些成分导致的失透，且能够降低玻璃的材料成本、比重。另外，由此可以抑制玻璃化转变温度、屈服点的上升。因此，Yb³⁺的含量优选设为10.0％以下、更优选设为8.0％以下、进一步优选设为5.0％以下、进一步优选设为2.5％以下、进一步优选设为1.0％以下。

Yb³⁺可以使用Yb₂O₃、YbF₃等作为原料。

Lu³⁺为在含有超过0％的情况下能够维持高折射率和高阿贝数并且提高耐失透性的任选成分。因此，Lu³⁺的含量优选超过0％、更优选将0.5％、进一步优选将1.0％设为下限。

另一方面，通过将Lu³⁺的含量设为10.0％以下，能够降低由于过量地含有这些成分导致的失透，且能够降低玻璃的材料成本、比重。另外，由此可以抑制玻璃化转变温度、屈服点的上升。因此，Lu³⁺的含量优选设为10.0％以下、更优选设为8.0％以下、进一步优选设为5.0％以下。

Lu³⁺可以使用Lu₂O₃、LuF₃等作为原料。

Ln³⁺是指选自由La³⁺、Gd³⁺、Y³⁺、Yb³⁺以及Lu³⁺组成的组中的至少一种。另外，Ln³⁺的总含量有时表示这五种离子的总含量(La³⁺+Gd³⁺+Y³⁺+Yb³+Lu³⁺)。

将Ln³⁺的总含量设为超过0％，能够维持高折射率和高阿贝数并且提高耐失透性。因此，Ln³⁺的总含量优选超过0％、更优选将0.5％、进一步优选将1.0％设为下限。

另一方面，通过将Ln³⁺的总含量设为20.0％以下，能够减少由于过量地含有Ln³⁺导致的失透，且能够降低玻璃的材料成本和比重。因此，Ln³⁺的总含量优选设为20.0％以下、更优选设为15.0％以下、进一步优选设为10.0％以下、进一步优选设为7.5％以下、进一步优选设为5.0％以下。

Li⁺、Na⁺以及K⁺为在含有超过0％的情况下，能够维持较高的玻璃形成时的耐失透性并且降低玻璃化转变温度的任选成分。

另一方面，通过将Li⁺、Na⁺以及K⁺中的1种以上的含量设为10.0％以下，能够抑制折射率的降低、化学的耐久性的恶化。因此，Na⁺和K⁺的各自的含量优选设为10.0％以下、更优选设为8.0％以下、进一步优选设为5.0％以下、进一步优选设为2.0％以下。

Li⁺、Na⁺以及K⁺可以使用Li₂CO₃、LiNO₃、LiF、Na₂CO₃、NaNO₃、NaF、Na₂SiF₆、K₂CO₃、KNO₃、KF、KHF₂、K₂SiF₆等作为原料。

本发明中Rn⁺的含义是选自由Li⁺、Na⁺以及K⁺组成的组中的至少一种。另外，Rn⁺的总含量有时表示这三种离子的总含量(Li⁺+Na⁺+K⁺)。

尤其是，通过将Rn⁺的总含量设为10.0％以下，能够抑制玻璃的折射率的降低、化学的耐久性的恶化。因此，Rn⁺的总含量优选设为10.0％以下、更优选设为8.0％以下、进一步优选设为5.0％以下、进一步优选设为2.0％以下。

Si⁴⁺为在含有超过0％的情况下能够提高玻璃的耐失透性、提高折射率、降低磨耗度的任选成分。

另一方面，通过将Si⁴⁺的含量设为10.0％以下，能够降低由于过量地含有Si⁴⁺导致的失透。因此，Si⁴⁺的含量优选设为10.0％以下、更优选设为8.0％以下、进一步优选设为5.0％以下、进一步优选设为3.0％以下。

Si⁴⁺可以使用SiO₂、K₂SiF₆、Na₂SiF₆等作为原料。

B³⁺为在含有超过0％的情况下能够提高玻璃的折射率和耐失透性任选成分。

另一方面，通过将B³⁺的含量设为15.0％以下，能够抑制化学的耐久性的恶化。因此，B³⁺的含量优选设为15.0％以下、更优选设为10.0％以下、进一步优选设为8.0％以下、进一步优选设为5.0％以下。

B³⁺可以使用H₃BO₃、Na₂B₄O₇、BPO₄等作为原料。

Ge⁴⁺为在含有超过0％的情况下能够提高玻璃的折射率、提高耐失透性的任选成分。

另一方面，通过将Ge⁴⁺的含量设为10.0％以下、减少昂贵的Ge⁴⁺的含量，能够降低玻璃的材料成本。因此，Ge⁴⁺的含量优选设为10.0％以下、更优选设为8.0％以下、进一步优选设为5.0％以下、进一步优选设为3.0％以下。

Ge⁴⁺可以使用GeO₂等作为原料。

Nb⁵⁺、Ti⁴⁺以及W⁶⁺为在含有超过0％的情况下能够提高玻璃的折射率的任选成分。此外，Nb⁵⁺也是在含有超过0％的情况下能够提高化学的耐久性的成分。另外，W⁶⁺也是在含有超过0％的情况下能够降低玻璃化转变温度的成分。

另一方面，通过将Nb⁵⁺、Ti⁴⁺以及W⁶⁺的各自的含量设为10.0％以下，能够抑制阿贝数的降低，并且能够抑制由于玻璃的着色导致的可见光透过率的降低。因此，Nb⁵⁺、Ti⁴⁺以及W⁶⁺的各自的含量优选设为10.0％以下、更优选设为8.0％以下、进一步优选设为5.0％以下、进一步优选设为3.0％以下。

Nb⁵⁺、Ti⁴⁺以及W⁶⁺可以使用Nb₂O₅、TiO₂、WO₃等作为原料。

Zr⁴⁺为在含有超过0％的情况下能够提高玻璃的折射率的任选成分。

另一方面，通过将Zr⁴⁺的含量设为10.0％以下，能够抑制由于玻璃中的成分的挥发导致的玻璃的脉纹。因此，Zr⁴⁺的含量优选设为10.0％以下、更优选设为8.0％以下、进一步优选设为5.0％以下、进一步优选设为3.0％以下。

Zr⁴⁺可以使用ZrO₂、ZrF₄等作为原料。

Ta⁵⁺为在含有超过0％的情况下能够提高玻璃的折射率的任选成分。

另一方面，通过将Ta⁵⁺的含量设为10.0％以下，能够降低玻璃的失透。因此，Ta⁵⁺的含量优选设为10.0％以下、更优选设为8.0％以下、进一步优选设为5.0％以下、进一步优选设为3.0％以下。

Ta⁵⁺可以使用Ta₂O₅等作为原料。

Zn²⁺为在含有超过0％的情况下能够提高玻璃的耐失透性的任选成分。

另一方面，通过将Zn²⁺的含量设为30.0％以下，能够抑制折射率的降低。因此，Zn²⁺的含量优选将30.0％以下、更优选将20.0％、进一步优选将10.0％、进一步优选将5.0％设为上限。

Zn²⁺可以使用Zn(PO₃)₂、ZnO、ZnF₂等作为原料。

Bi³⁺为在含有超过0％的情况下能够提高玻璃的折射率、降低玻璃化转变温度的任选成分。

另一方面，通过将Bi³⁺的含量设为10.0％以下，能够抑制玻璃的失透、由于着色导致的可见光透过率的降低。因此，Bi³⁺的含量优选设为10.0％以下、更优选设为8.0％以下、进一步优选设为5.0％以下、进一步优选设为3.0％以下。

Bi³⁺可以使用Bi₂O₃等作为原料。

Te⁴⁺为在含有超过0％的情况下能够提高玻璃的折射率、抑制着色的任选成分。

另一方面，通过将Te⁴⁺的含量设为15.0％以下，能够抑制玻璃的失透、由于着色导致的可见光透过率的降低。因此，Te⁴⁺的含量优选设为15.0％以下、更优选设为10.0％以下、进一步优选设为8.0％以下、进一步优选设为5.0％以下。

Te⁴⁺可以使用TeO₂等作为原料。

[关于阴离子成分]

本发明的光学玻璃含有O^2-。O^2-的含量例如优选设为30.0％～70.0％。

尤其是，通过含有30.0％以上的O^2-，能够抑制玻璃的失透、磨耗度的上升。因此，O^2-的含量优选将30.0％、更优选将40.0％、进一步优选将45.0％、进一步优选将50.0％设为下限。

另一方面，通过将O^2-的含量设为70.0％以下，能够易于得到基于其他的阴离子成分的效果。因此，O^2-的含量优选将70.0％、更优选将67.0％、进一步优选将65.0％、进一步优选将60.0％、进一步优选将55.0％设为上限。

O^2-可以使用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。

本发明的光学玻璃含有F^-。F^-的含量例如优选设为30.0％～70.0％。

尤其是，通过含有30.0％以上的F^-，能够提高玻璃的反常色散性、阿贝数，且能够提高玻璃的耐失透性。因此，F^-的含量优选设为30.0％、更优选设为35.0％、进一步优选设为40.0％、进一步优选设为42.5％。

另一方面，通过将F^-的含量设为70.0％以下，能够抑制玻璃的磨耗度的降低。因此，F^-的含量优选将70.0％、更优选将60.0％、进一步优选将55.0％、进一步优选将50.0％设为上限。

另外，从抑制玻璃的失透的观点出发，O^2-的含量与F^-的总含量优选将98.0％、更优选设将99.0％设为下限、进一步优选设为100％。

F^-可以使用AlF₃、MgF₂、BaF₂等各种阳离子成分的氟化物作为原料。

[关于其他的成分]

在不损害本件发明的玻璃的特性的范围内，根据需要能够向本发明的光学玻璃中添加其他的成分。

[关于不应含有的成分]

接着，针对在本发明的光学玻璃中不应含有的成分、和不优选含有的成分进行说明。

在不损害本件发明的玻璃的特性的范围内根据需要能够添加上述未曾提及的其他成分。但是，Ce、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ag以及Mo等各过渡金属成分具有即使在各自单独地或复合地少量含有的情况下玻璃也被着色，在可见光区域的特定的波长产生吸收从而减弱本件发明的提高可见光透过率的效果的性质，因此尤其是使可见光区域的波长透过的光学玻璃中，优选实际上不包含。

Pb、Th、Cd、Tl、Os、Be以及Se的阳离子，近年来存在作为有害的化学物质而控制使用的倾向，不仅在玻璃的制造工序，直至加工工序以及产品化后的处置上环境对策上的措施是必需的。因此，在重视环境上的影响的情况下，除了不可避地混入以外，优选实际上不含有它们。由此，光学玻璃中变得实际上不包含污染环境的物质。因此，即使不采取特殊的环境对策上的措施，也能够将该光学玻璃进行制造、加工以及废弃。

Sb、Ce的阳离子作为脱泡剂是有用的，但作为对环境造成不利影响的成分，近年来存在使其在光学玻璃中不包含的倾向。因此，本发明的光学玻璃从此方面出发优选不包含Sb、Ce。

[制造方法]

本发明的光学玻璃的制造方法没有特别地限定。例如能够如下制造：将上述原料均匀进行混合使各成分为特定的含量的范围内，将制作的混合物投入至石英坩埚或氧化铝坩埚或铂坩埚中进行粗熔融后，放入铂坩埚、铂合金坩埚或铱坩埚中以900～1250℃的温度范围熔融2～10小时，进行搅拌均质化、消泡等后，下降至900℃以下的温度后进行最终搅拌去除脉纹，浇铸至模具中进行缓冷。

[物性]

本发明的光学玻璃具有高折射率。另外，本发明的光学玻璃优选具有高阿贝数(低色散)。

尤其是，本发明的光学玻璃的折射率(nd)优选将1.50、更优选将1.51、进一步优选将1.53设为下限。该折射率的上限也可以优选为2.00、更优选为1.90、进一步优选为1.80。

另外，本发明的光学玻璃的阿贝数(νd)优选将70、更优选将72、进一步优选将74设为下限。该阿贝数的上限也可以优选为90、更优选为85、进一步优选为80。

通过具有这样的高折射，即使企图光学元件的轻薄化也能够得到大的光的折射量。另外，通过具有这样的低色散，即使为单镜头也能将由光的波长导致的焦点的偏差(色像差)变小。另外，通过折射率和阿贝数选取这样的数值，与近年来发表的具有高折射·高色散的光学特性的光学玻璃组合时，能够得到可以进行高功率的光学设计的光学玻璃。

因此，本发明的光学玻璃在光学设计上是有用的，能够实现光学系的高精度化和轻薄化，因此能够将光学设计的自由度变宽。

需要说明的是，折射率(nd)和阿贝数(νd)的含义是基于日本光学玻璃工业会标准JOGIS01-2003进行测定得到的值。

本发明的光学玻璃优选在玻璃制作时的耐失透性(说明书中，有时仅称为“耐失透性”)较高。由此，能够抑制由于玻璃制作时的玻璃的结晶化等导致的透过率的降低，因此该光学玻璃能够优选地用作镜头等使可见光透过的光学元件。需要说明的是，作为显示玻璃制作时的耐失透性高的尺度，例如可列举出液相温度低。

本发明的光学玻璃的比重优选小。

更具体而言，本发明的光学玻璃的比重为4.50[g/cm³]以下。由此，光学元件、使用了它的光学器械的质量被减轻，因此能够有助于光学器械的轻量化。因此，本发明的光学玻璃的比重优选将4.50、更优选将4.40、优选将4.30设为上限。需要说明的是，本发明的光学玻璃的比重大多约为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。

光学玻璃的比重可以基于日本光学玻璃工业会标准JOGIS05-1975“光学玻璃的比重的测定方法”来测定。

本发明的光学玻璃优选着色较少。

尤其是，以玻璃的透过率表示本发明的光学玻璃时，厚度10mm的样品中显示分光透过率80％的波长(λ₈₀)为450nm以下、更优选为400nm以下、更优选为370nm以下、进一步优选为350nm以下。另外，本发明的光学玻璃的厚度10mm的样品显示分光透过率5％的波长(λ₅)为400nm以下，更优选为350nm以下、更优选为330nm以下、进一步优选为300nm以下。由此，玻璃的吸收范围变为紫外光区域的位置，能够提高可见光区域中的玻璃的透明性，因此该光学玻璃可以用作镜头等光学元件的材料。

光学玻璃的透过率基于日本光学玻璃工业会标准JOGIS02来测定。具体而言，可以将厚度10±0.1mm的对面平行抛光品基于JISZ8722测定200～800nm的分光透过率，来求出λ₈₀(透过率80％时的波长)和λ₅(透过率5％时的波长)。

[预成型体和光学元件]

由制作的光学玻璃出发，使用例如再热压制成型、精密压制成型等模压成型的手段，可以制作玻璃成型体。即，由光学玻璃出发能够制作模压成型用的预成型体，并且在对该预成型体进行再热压制成型后进行抛光加工来制作玻璃成型体，对进行抛光加工制作的预成型体或通过公知的浮上成型等成型的预成型体进行精密压制成型来制作玻璃成型体。需要说明的是，制作玻璃成型体的手段不限定于这些手段。

如此制作的玻璃成型体在各种光学元件和光学设计上是有用的。尤其是，优选由本发明的光学玻璃出发，使用精密压制成型等手段来制作镜头、棱镜、反射镜等光学元件。由此，用于照相机、投影机等这样的光学元件中的使可见光透过的光学器械时，能够实现高精细且高精度的成像特性等，能够实现这些光学器械中的光学系的轻量化。

实施例

将为本发明的光学玻璃的实施例(No.1～No.11)和比较例(No.1)的玻璃的组成(以阳离子％表示或以阴离子％表示的摩尔％表示)、折射率(nd)、阿贝数(νd)、显示分光透过率为80％和5％的波长(λ₈₀、λ₅)以及比重示于表1和表2中。需要说明的是，以下的实施例只是出于示例的目的，不限于这些实施例。

实施例和比较例的光学玻璃均选定各自相当的氧化物、碳酸盐、硝酸盐、氟化物、甲基磷酸化合物等通常的氟磷酸盐玻璃中使用的高纯度原料作为各成分的原料，称量并均匀地混合使为表中示出的组成的比例后，投入铂坩埚中，根据玻璃组成的熔融难易程度以电炉在900～1250℃的温度范围熔解2～10小时，进行搅拌均质化、消泡等之后，将温度降低至900℃以下后向模具浇铸，进行缓冷来制作玻璃。

实施例和比较例的玻璃的折射率和阿贝数是基于日本光学玻璃工业会标准JOGIS01-2003来测定的。需要说明的是，使用以缓冷降温速度-25℃/hr的退火条件在缓冷炉中处理后的玻璃作为本测定中使用的玻璃。

实施例和比较例的玻璃的可见光透过率是基于日本光学玻璃工业会标准JOGIS02来测定的。需要说明的是，本发明中，通过测定玻璃的可见光透过率，求出玻璃的着色的有无和程度。具体而言，将厚度10±0.1mm的对面平行抛光品根据JISZ8722测定200～800nm的分光透过率，求出λ₅(透过率5％时的波长)和λ₈₀(透过率80％时的波长)。

实施例和比较例的玻璃的比重基于日本光学玻璃工业会标准JOGIS05-1975“光学玻璃的比重的测定方法”进行测定。

表1

表2

如表1和表2中表示的那样，实施例的光学玻璃的折射率均为1.50以上、更详细而言为1.53以上，为所期望的范围内。另一方面，比较例的玻璃的折射率为1.49985，为1.50以下。因此，本发明的实施例的光学玻璃与比较例的玻璃相比，明显折射率较高。

另外，本发明的实施例的光学玻璃的阿贝数均为70以上、更详细而言为74以上，并且该阿贝数为90以下、更详细而言为80以下，为所期望的范围内。

另外，实施例的光学玻璃的比重均为4.50以下、更详细而言为4.30以下，为所期望的范围内。

因此，实施例的光学玻璃不仅阿贝数在所期望的范围内，而且明显具有所期望的高折射率。

另外，本发明的实施例的光学玻璃的λ₈₀(透过率80％时的波长)均为450nm以下、更详细而言为350nm以下，为所期望的范围内。

另外，本发明的实施例的光学玻璃的λ₅(透过率5％时的波长)均为400nm以下、更详细而言为300nm以下，为所期望的范围内。

以上，以示例本发明为目的详细地进行了说明，但是本实施例为仅以详细示例为目的，不超出本发明的思想和范围的许多改变可以被理解为是本领域技术人员可以做出的。

Claims (15)

1.一种光学玻璃，其含有P⁵⁺、Al³⁺、Sr²⁺以及Ba²⁺作为阳离子成分、含有O^2-和F^-作为阴离子成分，并且折射率nd为1.50以上。

2.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，以摩尔％计的阳离子％表示，含有：

20.0～50.0％的P⁵⁺、

15.0～40.0％的Al³⁺、

5.0～30.0％的Sr²⁺、以及

10.0～50.0％的Ba²⁺。

3.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，其中，以摩尔％计的阳离子％表示，Al³⁺和Ba²⁺含有率的总量即Al³⁺+Ba²⁺的阳离子％为30.0％以上且60.0％以下。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的光学玻璃，其中，以摩尔％计的阳离子％表示，P⁵⁺、Al³⁺以及Ba²⁺含有率的总量即P⁵⁺+Al³⁺+Ba²⁺的阳离子％为50.0％以上且95.0％以下。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的光学玻璃，其中，以摩尔％计的阳离子％表示，Ba²⁺含有率与Mg²⁺含有率的比Ba²⁺/Mg²⁺为1.0以上且40.0以下。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的光学玻璃，其中，以摩尔％计的阳离子％表示，含有：

0～20.0％的Mg²⁺、和

0～20.0％的Ca²⁺。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的光学玻璃，其中，以摩尔％计的阳离子％表示，Ba²⁺含有率和Al³⁺含有率与Mg²⁺含量的比(Ba²⁺+Al³⁺)/Mg²⁺为3.0以上且70.0以下。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的光学玻璃，其中，以摩尔％的阳离子％表示：

La³⁺的含有率为0～10.0％、

Gd³⁺的含有率为0～10.0％、

Y³⁺的含有率为0～10.0％、

Yb³⁺的含有率为0～10.0％、

Lu³⁺的含有率为0～10.0％。

9.根据权利要求1～8的任一项所述的光学玻璃，其中，以摩尔％计的阳离子％表示，La³⁺、Gd³⁺、Y³⁺、Yb³⁺以及Lu³⁺的总含有率，即Ln³⁺的阳离子％为20.0％以下。

10.根据权利要求1～9中任一项所述的光学玻璃，其中，以摩尔％计的阴离子％表示，含有：

30.0～70.0％的O^2-、和

30.0～70.0％的F^-。

11.根据权利要求1～10中任一项所述的光学玻璃，其具有70以上的阿贝数νd。

12.根据权利要求1～11中任一项所述的光学玻璃，其比重为4.50以下。

13.一种光学元件，其包含权利要求1～12中任一项所述的光学玻璃。

14.一种抛光加工用和/或精密压制成型用的预成型体，其包含权利要求1～12中任一项所述的光学玻璃。

15.一种光学元件，其由权利要求14所述的预成型体进行精密压制而成。