CN105565658B - 光学玻璃、预成型体及光学元件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光学玻璃、预成型体及光学元件。本发明的课题在于更廉价地得到一种光学玻璃，所述光学玻璃的折射率(n_d)及阿贝数(ν_d)在所期望的范围内，并且稳定性高。本发明的光学玻璃中，按摩尔％计，含有10.0％以上40.0％以下的B₂O₃成分、5.0％以上30.0％以下的Ln₂O₃成分(式中，Ln为选自La、Gd、Y、Yb中的1种以上)、及1.0～20.0％的BaO成分，所述光学玻璃具有1.80以上2.20以下的折射率(nd)，具有20以上35以下的阿贝数(νd)。

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

近年来，使用光学系统的设备的数字化、高精细化快速发展，在数码相机、摄像机等摄影设备、投影仪、投影电视等图像播放(投影)设备等各种光学设备的领域中，削减光学系统中使用的透镜、棱镜等光学元件的个数、使光学系统整体轻质化及小型化的要求增强。

在制作光学元件的光学玻璃中，尤其是对可实现光学系统整体的轻质化及小型化的、具有1.80以上2.20以下的高折射率(n_d)、具有20以上35以下的低阿贝数(ν_d)的高折射率高分散玻璃的需求非常大。作为这样的高折射率低分散玻璃，已知以专利文献1为代表的那样的玻璃组合物。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010－030879号公报

发明内容

发明所要解决的课题

为了降低光学玻璃的材料成本，期望光学玻璃的原料成本尽可能廉价。然而，专利文献1中记载的玻璃很难说充分满足上述要求。

另一方面，即使在降低了光学玻璃的材料成本的情况下，从抑制因生产能力降低而导致的制造成本上升的观点考虑，也要求光学玻璃的稳定性高，不易失透。

本发明是鉴于上述问题点而完成的，其目的在于更廉价地获得一种光学玻璃，所述光学玻璃不仅折射率(n_d)及阿贝数(ν_d)在所期望的范围内，而且稳定性高。

用于解决课题的手段

本发明人为了解决上述课题而反复进行了深入试验研究，结果发现，除了使用B₂O₃成分及Ln₂O₃成分之外还使用BaO成分时，可得到下述玻璃，所述玻璃不仅可得到所期望的高折射率及高分散，而且可抑制材料成本，并且稳定性高，从而完成了本发明。

具体而言，本发明提供以下方案。

(1)一种光学玻璃，其中，按摩尔％计，含有10.0％以上40.0％以下的B₂O₃成分、5.0％以上30.0％以下的Ln₂O₃成分(式中，Ln为选自La、Gd、Y、Yb中的1种以上)、及1.0～20.0％的BaO成分，所述光学玻璃具有1.80以上2.20以下的折射率(nd)，具有20以上35以下的阿贝数(νd)。

(2)如(1)所述的光学玻璃，其中，按摩尔％计，

La₂O₃成分为0～30.0％，

TiO₂成分为0～50.0％，

SiO₂成分为0～30.0％，以及

ZrO₂成分为0～20.0％。

(3)如(1)或(2)所述的光学玻璃，其中，按摩尔％计，

Gd₂O₃成分为0～15.0％，

Y₂O₃成分为0～30.0％，

Yb₂O₃成分为0～10.0％，

Nb₂O₅成分为0～15.0％，

WO₃成分为0～10.0％，

MgO成分为0～15.0％，

CaO成分为0～15.0％，

SrO成分为0～15.0％，

ZnO成分为0～35.0％，

Li₂O成分为0～10.0％，

Na₂O成分为0～10.0％，

K₂O成分为0～10.0％，

P₂O₅成分为0～15.0％，

GeO₂成分为0～15.0％，

Ta₂O₅成分为0～10.0％，

Al₂O₃成分为0～15.0％，

Bi₂O₃成分为0～10.0％，

TeO₂成分为0～15.0％，

SnO₂成分为0～5.0％，以及

Sb₂O₃成分为0～1.0％。

(4)如(1)～(3)中任一项所述的光学玻璃，其中，摩尔和(TiO₂+Nb₂O₅+WO₃)为10.0％以上60.0％以下。

(5)如(1)～(4)中任一项所述的光学玻璃，其中，摩尔比(TiO₂+Nb₂O₅+WO₃)/Ln₂O₃为0.50以上10.00以下。

(6)如(1)～(5)中任一项所述的光学玻璃，其中，摩尔和(B₂O₃+SiO₂)为20.0％以上60.0％以下。

(7)如(1)～(6)中任一项所述的光学玻璃，其中，摩尔比(TiO₂+BaO)/(Ln₂O₃+Nb₂O₅)为0.50以上10.00以下。

(8)如(1)～(7)中任一项所述的光学玻璃，其中，

RO成分(式中，R为选自Mg、Ca、Sr、Ba、Zn中的1种以上)的摩尔和为1.0％以上40.0％以下，

Rn₂O成分(式中，Rn为选自Li、Na、K中的1种以上)的摩尔和为10.0％以下。

(9)如(1)～(8)中任一项所述的光学玻璃，其中，折射率(nd)及阿贝数(νd)满足(－0.02νd+2.44)≤nd≤(－0.02νd+2.54)的关系。

(10)如(1)～(9)中任一项所述的光学玻璃，其比重为5.50以下。

(11)一种光学元件，其是由(1)～(10)中任一项所述的光学玻璃形成的。

(12)一种研磨加工用及/或精密加压成型用的预成型体，其是由(1)～(10)中任一项所述的光学玻璃形成的。

(13)一种光学元件，其是对(12)所述的预成型体进行精密加压而形成的。

发明的效果

通过本发明，可更廉价地得到一种光学玻璃，所述光学玻璃的折射率(n_d)及阿贝数(ν_d)在所期望的范围内，并且稳定性高。

另外，通过本发明，还可得到下述光学玻璃，所述光学玻璃不仅折射率(n_d)及阿贝数(ν_d)在所期望的范围内，而且相对于可见光的透射率高，并且比重小。

附图说明

[图1]为表示本申请的实施例的玻璃的折射率(nd)与阿贝数(ν_d)的关系的图。

具体实施方式

对于本发明的光学玻璃而言，按摩尔％计，含有10.0％以上40.0％以下的B₂O₃成分、5.0％以上30.0％以下的Ln₂O₃成分(式中，Ln为选自La、Gd、Y、Yb中的1种以上)、及1.0～20.0％的BaO成分，所述光学玻璃具有1.80以上2.20以下的折射率(nd)，具有20以上35以下的阿贝数(νd)。通过本发明，除了使用B₂O₃成分及Ln₂O₃成分之外还使用BaO成分时，可得到下述玻璃，所述玻璃不仅可得到所期望的高折射率及高分散，而且可抑制材料成本，并且稳定性高。

以下，详细地说明本发明的光学玻璃的实施方式，但本发明不受以下实施方式的任何限制，可在本发明的目的的范围内进行适当的变更来实施。需要说明的是，说明重复之处，有时适当省略说明，但不限定发明的主旨。

[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。在本说明书中，只要没有特别说明，则各成分的含量均按照相对于换算为氧化物的组成的玻璃总物质量的摩尔％来表示。此处，“换算为氧化物的组成”是指如下组成：假设作为本发明的玻璃构成成分的原料使用的氧化物、复盐、金属氟化物等在熔化时全部分解而转化为氧化物，此时，将该生成氧化物的总物质量作为100摩尔％，来表示玻璃中含有的各成分。

＜关于必需成分、任选成分＞

B₂O₃成分是在含有大量的稀土类氧化物的本发明的光学玻璃中、作为玻璃形成氧化物不可缺少的必需成分。

尤其是，通过含有10.0％以上的B₂O₃成分，可提高玻璃的耐失透性，并且可减小比重。因此，B₂O₃成分的含量的下限优选为10.0％、更优选为13.0％、进一步优选为16.0％。

另一方面，通过使B₂O₃成分的含量为40.0％以下，可抑制折射率的降低、阿贝数的上升，并且可抑制化学耐久性的恶化。因此，B₂O₃成分的含量的上限优选为40.0％、更优选为38.0％、进一步优选为35.0％、进一步优选为30.0％。

关于B₂O₃成分，作为原料可使用H₃BO₃、Na2B₄O₇、Na₂B₄O₇·10H₂O、BPO₄等。

Ln₂O₃成分(式中，Ln为选自La、Gd、Y、Yb中的1种以上)的含量的和(摩尔和)优选为5.0％以上30.0％以下。

尤其是，通过使该摩尔和为5.0％以上，可提高玻璃的折射率，因而能容易地得到高折射率玻璃。因此，Ln₂O₃成分的含量的摩尔和的下限优选为5.0％、更优选为7.0％、进一步优选为9.0％。

另一方面，通过使该摩尔和为30.0％以下，从而玻璃的液相温度降低，因而可提高耐失透性。另外，由此可抑制阿贝数的上升，并且可抑制玻璃的材料成本。因此，Ln₂O₃成分的含量的摩尔和的上限优选为30.0％、更优选为28.0％、进一步优选为25.0％、进一步优选为22.0％、进一步优选为19.0％、进一步优选为14.0％。

BaO成分是以1.0％以上的量含有时，不仅可提高玻璃的折射率而且可抑制材料成本、并且可提高玻璃原料的熔化性、耐失透性的必需成分。因此，BaO成分的含量的下限优选为1.0％、更优选为2.0％、进一步优选为3.5％、进一步优选为5.0％、进一步优选为7.5％、进一步优选为8.0％。

另一方面，通过使BaO成分的含量为20.0％以下，可抑制因过量含有而导致的失透、比重的上升。因此，BaO成分的含量的上限优选为20.0％、更优选为18.0％、进一步优选为15.0％。

关于BaO成分，作为原料可使用BaCO₃、Ba(NO₃)₂、BaF₂等。

La₂O₃成分是以大于0％的量含有时可提高折射率的任选成分。另外，通过含有La₂O₃成分，可降低使比重增大的其他稀土类元素的含量，因而更容易得到比重小的玻璃。因此，对于La₂O₃成分的含量而言，优选大于0％，下限可以更优选为3.0％、进一步优选为5.0％、进一步优选为8.5％。

另一方面，通过使La₂O₃成分的含量为30.0％以下，可提高玻璃的稳定性，可降低失透，并且可抑制阿贝数的上升。因此，La₂O₃成分的含量的上限优选为30.0％、更优选为25.0％、进一步优选为20.0％、进一步优选为16.0％、进一步优选为14.0％。

关于La₂O₃成分，作为原料可使用La₂O₃、La(NO₃)₃·XH₂O(X为任意的整数)等。

TiO₂成分是以大于0％的量含有时可提高折射率、可降低阿贝数、可减小比重、并且可改善耐失透性的任选成分。因此，对于TiO₂成分的含量而言，优选大于0％、更优选大于1.0％、进一步优选大于5.0％、进一步优选大于7.0％、进一步优选大于12.0％、进一步优选大于16.0％，下限可以进一步优选为20.5％、进一步优选为23.5％、进一步优选为24.5％，可以进一步优选大于25.4％。

另一方面，通过使TiO₂成分的含量为50.0％以下，可减少玻璃的着色，可提高可见光透射率，并且可抑制阿贝数的超出必要的降低。另外，可抑制因过量含有TiO₂成分而导致的失透。因此，TiO₂成分的含量的上限优选为50.0％、更优选为45.0％、进一步优选为40.0％、进一步优选为35.0％。

关于TiO₂成分，作为原料可使用TiO₂等。

SiO₂成分是以大于0％的量含有时可提高熔化玻璃的粘度、可减少玻璃的着色、并且可提高耐失透性的任选成分。因此，SiO₂成分的含量可以优选大于0％、更优选大于1.0％、进一步优选大于3.0％、进一步优选大于6.0％、进一步优选大于8.0％、进一步优选大于10.0％。

另一方面，通过使SiO₂成分的含量为30.0％以下，可抑制折射率的降低，可抑制玻璃化转变温度的上升，并且可减小比重。因此，SiO₂成分的含量的上限优选为30.0％、更优选为25.0％、进一步优选为20.0％、进一步优选为17.5％。

关于SiO₂成分，作为原料可使用SiO₂、K₂SiF₆、Na₂SiF₆等。

ZrO₂成分是以大于0％的量含有时可有助于玻璃的高折射率化、并且可提高耐失透性的任选成分。因此，ZrO₂成分的含量可以优选大于0％、更优选大于0.5％、进一步优选大于2.0％、进一步优选大于3.0％、进一步优选大于4.0％。

另一方面，通过使ZrO₂成分为20.0％以下，可抑制因过量含有ZrO₂成分而导致的阿贝数的上升、耐失透性的降低。因此，ZrO₂成分的含量的上限优选为20.0％、更优选为15.0％、进一步优选为10.0％、进一步优选为7.0％。

关于ZrO₂成分，作为原料可使用ZrO₂、ZrF₄等。

Y₂O₃成分、Gd₂O₃成分及Yb₂O₃成分是以大于0％的量含有至少任一种时，可提高玻璃的折射率、并且可提高耐失透性的任选成分。

另一方面，通过使Y₂O₃成分的含量为30.0％以下、使Gd₂O₃成分的含量为15.0％以下、或使Yb₂O₃成分的含量为10.0％以下，可降低因过量含有而导致的失透，并且可抑制阿贝数的上升。尤其是，通过减少Gd₂O₃成分、Yb₂O₃成分的含量，可抑制玻璃的材料成本。因此，Y₂O₃成分的含量优选为30.0％以下、更优选小于20.0％、进一步优选小于10.0％。另外，Gd₂O₃成分的含量优选为15.0％以下、更优选小于10.0％、进一步优选小于7.0％、进一步优选小于4.0％、进一步优选小于2.0％。另外，Yb₂O₃成分的含量优选为10.0％以下、进一步优选小于7.0％、进一步优选小于4.0％、进一步优选小于2.0％。

关于Y₂O₃成分、Gd₂O₃成分及Yb₂O₃成分，作为原料可使用Gd₂O₃、GdF₃、Y₂O₃、YF₃、Yb₂O₃等。

Nb₂O₅成分是以大于0％的量含有时可提高折射率、可降低阿贝数、可提高耐失透性的任选成分。

另一方面，通过使Nb₂O₅成分的含量为15.0％以下，可抑制因过量含有Nb₂O₅成分而导致的耐失透性的降低、可见光透射率的降低。另外，由此可减小玻璃的比重，并且可抑制材料成本。因此，Nb₂O₅成分的含量优选为15.0％以下、更优选小于10.0％、进一步优选小于5.0％、进一步优选为3.34％以下。

关于Nb₂O₅成分，作为原料可使用Nb₂O₅等。

WO₃成分是以大于0％的量含有时可提高折射率、可降低阿贝数、可降低玻璃化转变温度、并且可提高耐失透性的任选成分。因此，WO₃成分的含量可以优选大于0％、更优选大于0.1％、进一步优选大于0.3％。

另一方面，通过使WO₃成分的含量为30.0％以下，可使得玻璃相对于可见光的透射率不易降低，并且可抑制材料成本。因此，WO₃成分的含量优选为10.0％以下、更优选小于5.0％、进一步优选小于2.0％、进一步优选小于1.0％。

关于WO₃成分，作为原料可使用WO₃等。

MgO成分、CaO成分及SrO成分是以大于0％的量含有至少任一种时，可提高玻璃原料的熔化性、玻璃的耐失透性的任选成分。尤其是，MgO成分及CaO成分还是在含有时可减小比重的成分。

另一方面，通过使MgO成分、CaO成分及SrO成分的含量分别为15.0％以下，可减少因过量含有这些成分而导致的折射率的降低、失透。因此，MgO成分、CaO成分及SrO成分的含量分别优选为15.0％以下、更优选小于10.0％、更优选为8.5％以下、进一步优选小于5.0％。

关于MgO成分、CaO成分及SrO成分，作为原料可使用MgCO₃、MgF₂、CaCO₃、CaF₂、Sr(NO₃)₂、SrF₂等。

ZnO成分是以大于0％的量含有时可降低玻璃化转变温度、可减小比重、并且可提高化学耐久性的任选成分。因此，ZnO成分的含量可以优选大于0％、更优选大于2.0％、进一步优选大于4.0％、进一步优选大于7.0％。

另一方面，通过使ZnO成分的含量为35.0％以下，可减少折射率的降低、可降低失透。另外，由此可提高熔化玻璃的粘性，因而可减少玻璃中波筋的产生。因此，ZnO成分的含量的上限优选为35.0％、更优选为30.0％、进一步优选为25.0％、进一步优选为20.0％、进一步优选为17.0％、进一步优选为15.0％、进一步优选为12.0％。

关于ZnO成分，作为原料可使用ZnO、ZnF₂等。

Li₂O成分是以大于0％的量含有时可改善玻璃的熔化性、并且可降低玻璃化转变温度的任选成分。

另一方面，通过使Li₂O成分的含量为10.0％以下，可减少折射率的降低、可降低失透、并且可提高化学耐久性。另外，由此可提高熔化玻璃的粘性，因而可减少玻璃中波筋的产生。因此，Li₂O成分的含量优选为10.0％以下、更优选小于5.0％、进一步优选小于3.0％、进一步优选小于1.0％。

关于Li₂O成分，作为原料可使用Li₂CO₃、LiNO₃、LiF等。

Na₂O成分及K₂O成分是以大于0％的量含有至少任一种时，可改善玻璃原料的熔化性、可提高耐失透性、并且可降低玻璃化转变温度的任选成分。

另一方面，通过使Na₂O成分及K₂O成分的含量分别为10.0％以下，可使得折射率不易降低，并且可降低因过量含有而导致的失透。因此，Na₂O成分及K₂O成分的含量分别优选为10.0％以下、更优选小于5.0％、进一步优选小于3.0％。

关于Na₂O成分及K₂O成分，作为原料可使用Na₂CO₃、NaNO₃、NaF、Na₂SiF₆、K₂CO₃、KNO₃、KF、KHF₂、K₂SiF₆等。

P₂O₅成分是以大于0％的量含有时可提高耐失透性的任选成分。

另一方面，通过使P₂O₅成分的含量为15.0％以下，可抑制玻璃的化学耐久性、尤其是耐水性的降低。因此，P₂O₅成分的含量优选为15.0％以下、更优选小于10.0％、进一步优选小于5.0％。

关于P₂O₅成分，作为原料可使用Al(PO₃)₃、Ca(PO₃)₂、Ba(PO₃)₂、BPO₄、H₃PO₄等。

GeO₂成分是以大于0％的量含有时可提高玻璃的折射率、并且可提高耐失透性的任选成分。

然而，由于GeO₂原料价格高，所以其量多时材料成本提高，从而抵消由BaO成分的含有等而带来的成本降低的效果。因此，GeO₂成分的含量优选为15.0％以下、更优选小于10.0％、进一步优选小于5.0％、进一步优选小于1.0％，最优选不含有。

关于GeO₂成分，作为原料可使用GeO₂等。

Ta₂O₅成分是以大于0％的量含有时可提高折射率、可提高耐失透性、并且可提高熔化玻璃的粘性的任选成分。

另一方面，通过使Ta₂O₅成分的含量为10.0％以下，可减少作为稀有矿物资源的Ta₂O₅成分的使用量，因而可降低玻璃的材料成本。另外，由此可减小比重。因此，Ta₂O₅成分的含量优选为10.0％以下、更优选小于5.0％、进一步优选小于2.0％、进一步优选小于1.0％，最优选不含有。

关于Ta₂O₅成分，作为原料可使用Ta₂O₅等。

Al₂O₃成分是以大于0％的量含有时可提高化学耐久性及耐失透性的任选成分。

另一方面，通过使Al₂O₃成分的含量为15.0％以下，可降低因过量含有而导致的失透。因此，Al₂O₃成分的含量优选为15.0％以下、更优选小于10.0％、进一步优选小于5.0％。

关于Al₂O₃成分，作为原料可使用Al₂O₃、Al(OH)₃、AlF₃等。

Bi₂O₃成分是以大于0％的量含有时可提高折射率、可降低阿贝数、并且可降低玻璃化转变温度的任选成分。

另一方面，通过使Bi₂O₃成分的含量为10.0％以下，可提高玻璃的耐失透性，并且可减少玻璃的着色，可提高可见光透射率。因此，Bi₂O₃成分的含量优选为10.0％以下、更优选小于8.0％、进一步优选小于5.0％、进一步优选小于1.0％。

关于Bi₂O₃成分，作为原料可使用Bi₂O₃等。

TeO₂成分是以大于0％的量含有时可提高折射率、并且可降低玻璃化转变温度的任选成分。

另一方面，通过使TeO₂成分的含量为15.0％以下，可减少玻璃的着色，可提高可见光透射率。另外，TeO₂存在以下问题：在铂制的坩埚、或与熔化玻璃接触的部分由铂形成的熔化槽中熔化玻璃原料时，TeO₂成分可与铂合金化。因此，TeO₂成分的含量优选为15.0％以下、更优选小于10.0％、进一步优选小于5.0％、进一步优选小于1.0％。

关于TeO₂成分，作为原料可使用TeO₂等。

SnO₂成分是以大于0％的量含有时可减少熔化玻璃的氧化、使熔化玻璃澄清、而且可提高玻璃的可见光透射率的任选成分。

另一方面，通过使SnO₂成分的含量为5.0％以下，可减少因熔化玻璃的还原而导致的玻璃的着色、玻璃的失透。另外，可减少SnO₂成分与溶解设备(尤其是Pt等贵金属)的合金化，因而可实现溶解设备的长寿命化。因此，SnO₂成分的含量的上限优选为5.0％、更优选为3.0％、进一步优选为1.0％。

关于SnO₂成分，作为原料可使用SnO、SnO₂、SnF₂、SnF₄等。

Sb₂O₃成分是以大于0％的量含有时可将熔化玻璃脱泡的任选成分。

另一方面，Sb₂O₃量过多时，可见光区域的短波长区域的透射率变差。因此，Sb₂O₃成分的含量的上限优选为1.0％、更优选为0.5％、进一步优选为0.3％。

关于Sb₂O₃成分，作为原料可使用Sb₂O₃、Sb₂O₅、Na₂H₂Sb₂O₇·5H₂O等。

需要说明的是，作为使玻璃澄清、进行脱泡的成分，不限于上述的Sb₂O₃成分，可使用玻璃制造领域中已知的澄清剂、脱泡剂、或它们的组合。

TiO₂成分、Nb₂O₅成分和WO₃成分的含量的和(摩尔和)优选为10.0％以上60.0％以下。

尤其是，通过使该和为10.0％以上，可提高折射率，降低阿贝数，并且可提高玻璃的稳定性，因此，能容易得到高折射率高分散的光学玻璃。因此，摩尔和(TiO₂+Nb₂O₅+WO₃)优选为10.0％以上、更优选大于12.0％、进一步优选大于16.0％、进一步优选大于20.0％、进一步优选为23.5％以上、进一步优选为25.7％以上。

另一方面，通过使该和为60.0％以下，可降低因过量含有这些成分导致的玻璃的着色、失透。因此，摩尔和(TiO₂+Nb₂O₅+WO₃)的上限优选为60.0％、更优选为50.0％、进一步优选为45.0％、进一步优选为40.0％、进一步优选为38.0％。

TiO₂成分、Nb₂O₅成分及WO₃成分的含量的和相对于Ln₂O₃成分(式中，Ln为选自La、Gd、Y、Yb中的1种以上)的含量的比率(摩尔比)优选为0.50以上10.00以下。

尤其是，通过使该比率为0.50以上，可提高折射率，降低阿贝数，并且可提高玻璃的稳定性，因此，能容易得到高折射率高分散的光学玻璃。因此，摩尔比(TiO₂+Nb₂O₅+WO₃)/Ln₂O₃的下限优选为0.50、更优选为0.65、进一步优选为0.80、进一步优选为1.10、进一步优选为1.35、进一步优选为1.65、进一步优选为1.85。

另一方面，通过使该比率为10.00以下，可提高耐失透性，并且可提高可见光区域的短波长区域的透射率。因此，摩尔比(TiO₂+Nb₂O₅+WO₃)/Ln₂O₃的上限优选为10.00、更优选为7.00、进一步优选为4.00。

B₂O₃成分和SiO₂成分的含量的和(摩尔和)优选为20.0％以上60.0％以下。

尤其是，通过使该和为20.0％以上，可抑制因缺少B₂O₃成分、SiO₂成分而导致的失透。因此，摩尔和(B₂O₃+SiO₂)的下限优选为20.0％、更优选为25.0％、进一步优选为29.0％、进一步优选为34.0％、进一步优选为38.0％。

另一方面，通过使该和为60.0％以下，可抑制因过量含有这些成分而导致的折射率的降低。因此，摩尔和(B₂O₃+SiO₂)的上限优选为60.0％、更优选为50.0％、进一步优选为46.0％、进一步优选为43.0％、进一步优选为41.0％。

本发明的光学玻璃中，TiO₂成分和BaO成分的含量的和相对于Ln₂O₃成分(式中，Ln为选自La、Gd、Y、Yb中的1种以上)及Nb₂O₅成分的含量的和的比率(摩尔比)优选为0.50以上10.00以下。

尤其是，通过使该比率为0.50以上，从而在提高折射率的成分中，相对地增加材料成本低廉的TiO₂成分及BaO成分的含量，因此可降低玻璃的材料成本。另外，由此不仅可得到所期望的高折射率及高分散，而且可提高玻璃的稳定性。因此，摩尔比(TiO₂+BaO)/(Ln₂O₃+Nb₂O₅)的下限优选为0.50、更优选为0.80、进一步优选为1.00、进一步优选为1.30、进一步优选为1.60、进一步优选为2.00、进一步优选为2.50、进一步优选为2.65。

另一方面，通过使该比率为10.00以下，可降低因该比率过大而导致的玻璃的失透。因此，摩尔比(TiO₂+BaO)/(Ln₂O₃+Nb₂O₅)的上限优选为10.00、更优选为8.00、进一步优选为6.00。

RO成分(式中，R为选自Zn、Mg、Ca、Sr、Ba中的1种以上)的含量的和(摩尔和)优选为1.0％以上40.0％以下。

尤其是，通过使该和为1.0％以上，可提高玻璃原料的熔化性、玻璃的耐失透性。因此，RO成分的总含量的下限优选为1.0％、更优选为5.0％、进一步优选为8.0％、进一步优选为11.0％、进一步优选为13.0％。

另一方面，通过使该和为40.0％以下，可降低因过量含有这些成分而导致的失透、并且可抑制折射率的降低。因此，RO成分的总含量的上限优选为40.0％、更优选为35.0％、进一步优选为30.0％、进一步优选为25.0％。

Rn₂O成分(式中，Rn为选自Li、Na、K中的1种以上)的含量的和(摩尔和)优选为10.0％以下。由此，可抑制玻璃的折射率的降低，并且可降低失透。因此，Rn₂O成分的含量的摩尔和优选为10.0％以下、更优选小于5.0％、进一步优选小于3.0％。

＜关于不应含有的成分＞

接下来，对本发明的光学玻璃中不应含有的成分、及含有时不理想的成分进行说明。

根据需要，可在不损害本申请发明的玻璃的特性的范围内添加其他成分。但是，除了Ti、Zr、Nb、W、La、Gd、Y、Yb、Lu之外的V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ag及Mo等各过渡金属成分，具有即使分别单独含有少量或复合含有少量时也会导致玻璃着色、在可见区域的特定波长处产生吸收的性质，因此，尤其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。

另外，PbO等铅化合物及As₂O₃等砷化合物是环境负担重的成分，因此期望实质上不含有，即，除了不可避免的混入以外，完全不含有。

进而，Th、Cd、Tl、Os、Be、及Se各成分近年来作为有害的化学物质有控制其使用的倾向，不只是在玻璃的制造工序，在加工工序、及产品化后的处理中也需要环境对策上的处置。因此，在重视环境方面的影响的情况下，优选实质上不含有上述成分。

[制造方法]

本发明的光学玻璃例如可按照以下方式制作。即，均匀地混合上述原料，使各成分在规定的含量范围内，将制作的混合物投入到铂坩埚、石英坩埚或氧化铝坩埚中，进行粗熔化后，放入到铂坩埚、铂合金坩埚或铱坩埚中，在1100～1400℃的温度范围内进行3～5小时熔化，进行搅拌均匀化并进行除泡等，然后，降低至1000～1300℃的温度后，进行精细搅拌，除去波筋，注入到模具中，进行缓慢冷却，由此制作。

＜物性＞

本发明的光学玻璃具有高折射率及高阿贝数(低分散)。

尤其是，本发明的光学玻璃的折射率(n_d)的下限优选为1.80、更优选为1.85、进一步优选大于1.87、进一步优选大于1.90。该折射率的上限可以优选为2.20、更优选为2.10、进一步优选为2.05、进一步优选为1.99。另外，本发明的光学玻璃的阿贝数(ν_d)的下限优选为20、更优选为22、进一步优选为24，上限优选为35、更优选为34、进一步优选为32、进一步优选小于30。

本发明的光学玻璃具有这样的折射率及阿贝数，因此在光学设计上有用，尤其是，可在谋求高成像特性等的同时，谋求光学系统的小型化，可扩展光学设计的自由度。

此处，本发明的光学玻璃的折射率(nd)及阿贝数(νd)优选满足(－0.02νd+2.44)≤nd≤(－0.02νd+2.54)的关系。通过在本发明所限定的组成的玻璃中，使折射率(nd)及阿贝数(νd)满足上述关系，可得到更稳定的玻璃。

因此，本发明的光学玻璃中，折射率(nd)及阿贝数(νd)优选满足nd≥(－0.02νd+2.44)的关系，更优选满足nd≥(－0.02νd+2.45)的关系，进一步优选满足nd≥(－0.02νd+2.46)的关系。

另一方面，本发明的光学玻璃中，折射率(nd)及阿贝数(νd)优选满足nd≤(－0.02νd+2.54)的关系，更优选满足nd≤(－0.02νd+2.53)的关系，进一步优选满足nd≤(－0.02νd+2.52)的关系。

本发明的光学玻璃优选可见光透射率、尤其是可见光中的短波长侧的光的透射率高、从而着色少。

尤其是，对于本发明的光学玻璃而言，以玻璃的透射率表示时，使用厚度10mm的样品时分光透射率为70％的波长(λ₇₀)的上限优选为600nm、更优选为550nm、进一步优选为520nm。

另外，使用本发明的光学玻璃中的厚度10mm的样品时分光透射率为5％的最短波长(λ₅)的上限优选为400nm、更优选为390nm、进一步优选为380nm。

由此，玻璃的吸收端在紫外区域附近，可提高玻璃相对于可见光的透明性，因此，可将该光学玻璃合适地用于透镜等使光透过的光学元件。

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5.50以下。由此，可降低光学元件、使用了该光学元件的光学设备的质量，因此，能有助于光学设备的轻质化。因此，本发明的光学玻璃的比重的上限优选为5.50、更优选为5.20、进一步优选为5.00、进一步优选为4.80。需要说明的是，本发明的光学玻璃的比重通常大致为3.00以上，更详细地说，为3.50以上，进一步详细地说，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”进行测定。

本发明的光学玻璃优选玻璃制作时的耐失透性(说明书中，有时简称为“耐失透性”。)高的、稳定的玻璃。由此，可抑制因玻璃制作时的玻璃的结晶化等而导致的透射率的降低，因此，可将该光学玻璃合适地用于透镜等使可见光透过的光学元件。需要说明的是，作为表示玻璃制作时的耐失透性高的尺度，例如可举出液相温度低。

[玻璃成型体及光学元件]

可使用例如研磨加工的方法、或再加热加压成型、精密加压成型等模压成型的方法，由制成的光学玻璃制作玻璃成型体。即，可以对光学玻璃进行磨削及研磨等机械加工而制作玻璃成型体；或者，对由光学玻璃制成的预成型体进行再加热加压成型，然后进行研磨加工而制作玻璃成型体；或者，对进行研磨加工而制成的预成型体、利用已知的浮法成型等成型的预成型体进行精密加压成型而制作玻璃成型体。需要说明的是，制作玻璃成型体的方法不限于上述方法。

如此地由本发明的光学玻璃形成的玻璃成型体对于多种光学元件及光学设计有用，其中，特别优选用于透镜、棱镜等光学元件。由此，可形成直径大的玻璃成型体，因此，不仅可谋求光学元件的大型化，而且在用于照相机、投影仪等光学设备时，可实现高精细且高精度的成像特性及投影特性。

[实施例]

本发明的实施例(No.1～No.65)的组成、以及折射率(n_d)、阿贝数(ν_d)、分光透射率为5％及70％的波长(λ₅、λ₇₀)以及比重示于表1～表9。

需要说明的是，以下的实施例仅为例示目的，并不仅限于这些实施例。

实施例的玻璃均按照如下方式制作：选择分别相当于各成分的原料的氧化物、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的原料，以表中所示的各实施例及比较例的组成的比例进行称量并混合均匀，然后投入到铂坩埚中，根据玻璃组成的熔化难易度，在电炉中在1100～1400℃的温度范围内溶解3～5小时，搅拌均匀并进行除泡等，然后将温度降低至1000～1300℃，搅拌均匀后注入到模具中，缓慢冷却，制作玻璃。

实施例的玻璃的折射率(n_d)及阿贝数(ν_d)基于日本光学硝子工业会标准JOGIS01－2003进行测定。而后，由求出的折射率(n_d)及阿贝数(ν_d)的值，求出关系式n_d＝－a×ν_d+b中的斜率a为0.02时的截距b。

需要说明的是，本测定中使用的玻璃使用使缓慢冷却降温速度为－25℃/hr、用缓慢冷却炉进行处理而得到的玻璃。

实施例的玻璃的透射率按照日本光学硝子工业会标准JOGIS02进行测定。需要说明的是，本发明中，通过测定玻璃的透射率，求出玻璃有无着色以及着色程度。具体而言，针对厚10±0.1mm的对置平行研磨品，按照JISZ8722，测定200～800nm的分光透射率，求出λ₅(透射率5％时的波长)及λ₇₀(透射率70％时的波长)。

实施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”进行测定。

[表1]

[表2]

[表3]

[表4]

[表5]

[表6]

[表7]

[表8]

[表9]

如上述表所示，本发明的实施例的光学玻璃的折射率(n_d)均为1.80以上，更详细地说，为1.90以上，并且，该折射率(n_d)为2.20以下，更详细地说，为1.99以下，在所期望的范围内。

另外，本发明的实施例的光学玻璃的阿贝数(ν_d)均为20以上，更详细地说，为25以上，并且，该阿贝数(ν_d)为35以下，更详细地说，为30以下，在所期望的范围内。

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(－0.02νd+2.44)≤nd≤(－0.02νd+2.54)的关系，更详细地说，满足(－0.02νd+2.47)≤nd≤(－0.02νd+2.51)的关系。而且，本申请的实施例的玻璃的折射率(nd)及阿贝数(νd)的关系如图1所示。

这些光学玻璃均为无失透的稳定的玻璃。

因此，表明本发明的实施例的光学玻璃含有在有助于高折射率的成分中材料成本低的BaO成分时，折射率(n_d)及阿贝数(ν_d)在所期望的范围内，并且，可得到稳定性高的光学玻璃。

另外，本发明的实施例的光学玻璃的比重均为5.50以下，更详细地说，为5.00以下，在所期望的范围内。

另外，本发明的实施例的光学玻璃的λ₇₀(透射率70％时的波长)均为600nm以下，更详细地说，为520nm以下。另外，本发明的实施例的光学玻璃的λ₅(透射率5％时的波长)均为400nm以下、更详细地说，为375nm以下。因此，表明本发明的实施例的光学玻璃相对于可见光的透射率高，不易着色。

因此，表明对于本发明的实施例的光学玻璃而言，可更廉价地得到折射率(n_d)及阿贝数(ν_d)在所期望的范围内、稳定性高、相对于可见光的透射率高、并且比重小的光学玻璃。

以上，出于例示目的详细地说明了本发明，但本实施例仅为例示目的，应当理解，在不超出本发明的思想及范围的情况下，本领域技术人员可进行多种改变。

Claims (12)

1.一种光学玻璃，其中，按摩尔％计，含有10.0％以上40.0％以下的B₂O₃成分、5.0％以上30.0％以下的Ln₂O₃成分、1.0～20.0％的BaO成分，及大于0.3％且小于2.0％的WO₃成分，Ln₂O₃式中，Ln为选自La、Gd、Y、Yb中的1种以上，不含有CaO成分和SrO成分，摩尔比(TiO₂+BaO)/(Ln₂O₃+Nb₂O₅)为2.00以上10.00以下，所述光学玻璃具有1.80以上2.20以下的折射率(nd)，具有20以上35以下的阿贝数(νd)。

2.如权利要求1所述的光学玻璃，其中，按摩尔％计，

La₂O₃成分为0～30.0％，

TiO₂成分为0～50.0％，

SiO₂成分为0～30.0％，以及

ZrO₂成分为0～20.0％。

3.如权利要求1或2所述的光学玻璃，其中，按摩尔％计，

Gd₂O₃成分为0～15.0％，

Y₂O₃成分为0～30.0％，

Yb₂O₃成分为0～10.0％，

Nb₂O₅成分为0～15.0％，

MgO成分为0～15.0％，

ZnO成分为0～35.0％，

Li₂O成分为0～10.0％，

Na₂O成分为0～10.0％，

K₂O成分为0～10.0％，

P₂O₅成分为0～15.0％，

GeO₂成分为0～15.0％，

Ta₂O₅成分为0～10.0％，

Al₂O₃成分为0～15.0％，

Bi₂O₃成分为0～10.0％，

TeO₂成分为0～15.0％，

SnO₂成分为0～5.0％，以及

Sb₂O₃成分为0～1.0％。

4.如权利要求1或2所述的光学玻璃，其中，TiO₂+Nb₂O₅+WO₃的摩尔和为10.0％以上60.0％以下。

5.如权利要求1或2所述的光学玻璃，其中，摩尔比(TiO₂+Nb₂O₅+WO₃)/Ln₂O₃为0.50以上10.00以下。

6.如权利要求1或2所述的光学玻璃，其中，B₂O₃+SiO₂的摩尔和为20.0％以上60.0％以下。

7.如权利要求1或2所述的光学玻璃，其中，

RO成分的摩尔和为1.0％以上40.0％以下，RO式中，R为选自Mg、Ca、Sr、Ba、Zn中的1种以上，

Rn₂O成分的摩尔和为10.0％以下，Rn₂O式中，Rn为选自Li、Na、K中的1种以上。

8.如权利要求1或2所述的光学玻璃，其中，折射率(nd)及阿贝数(νd)满足(－0.02νd+2.44)≤nd≤(－0.02νd+2.54)的关系。

9.如权利要求1或2所述的光学玻璃，其比重为5.50以下。

10.一种光学元件，其是由权利要求1～9中任一项所述的光学玻璃形成的。

11.一种研磨加工用及/或精密加压成型用的预成型体，其是由权利要求1～9中任一项所述的光学玻璃形成的。

12.一种光学元件，其是对权利要求11所述的预成型体进行精密加压而形成的。

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