CN106255672B - 玻璃、压制成型用玻璃材料、光学元件坯件及光学元件 - Google Patents

玻璃、压制成型用玻璃材料、光学元件坯件及光学元件 Download PDF

Info

Publication number
CN106255672B
CN106255672B CN201580009854.9A CN201580009854A CN106255672B CN 106255672 B CN106255672 B CN 106255672B CN 201580009854 A CN201580009854 A CN 201580009854A CN 106255672 B CN106255672 B CN 106255672B
Authority
CN
China
Prior art keywords
glass
content
range
cation
glass according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201580009854.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106255672A (zh
Inventor
根岸智明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hoya Corp
Original Assignee
Hoya Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hoya Corp filed Critical Hoya Corp
Priority to CN202010110966.6A priority Critical patent/CN111233318A/zh
Priority to CN201610837080.5A priority patent/CN106966589B/zh
Publication of CN106255672A publication Critical patent/CN106255672A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106255672B publication Critical patent/CN106255672B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C4/00Compositions for glass with special properties
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C27/00Joining pieces of glass to pieces of other inorganic material; Joining glass to glass other than by fusing
    • C03C27/06Joining glass to glass by processes other than fusing
    • C03C27/10Joining glass to glass by processes other than fusing with the aid of adhesive specially adapted for that purpose
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00Glass compositions
    • C03C3/04Glass compositions containing silica
    • C03C3/062Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight
    • C03C3/064Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing boron
    • C03C3/068Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing boron containing rare earths
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00Glass compositions
    • C03C3/04Glass compositions containing silica
    • C03C3/076Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/097Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing phosphorus, niobium or tantalum
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C4/00Compositions for glass with special properties
    • C03C4/02Compositions for glass with special properties for coloured glass
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C4/00Compositions for glass with special properties
    • C03C4/10Compositions for glass with special properties for infrared transmitting glass
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/11Anti-reflection coatings

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Abstract

本发明的一个方式涉及一种玻璃,所述玻璃为氧化物玻璃,其中,以阳离子%表示,B3+和Si4+的合计含量为43~65%,La3+、Y3+、Gd3+及Yb3+的合计含量为25~50%,Nb5+、Ti4+、Ta5+及W6+的合计含量为3~12%,Zr4+的含量为2~8%,B3+和Si4+的合计含量相对于La3+、Y3+、Gd3+及Yb3+的合计含量的阳离子比为0.70~1.75,B3+和Si4+的合计含量相对于Nb5+、Ti4+、Ta5+及W6+的合计含量的阳离子比为9.00以下,Zn2+的含量相对于La3+、Y3+、Gd3+及Yb3+的合计含量的阳离子比不足0.2,La3+的含量含量相对于La3+、Y3+、Gd3+及Yb3+的合计含量的阳离子比为0.50~0.95,Y3+的含量相对于La3+、Y3+、Gd3+及Yb3+的合计含量的阳离子比为0.10~0.50,Gd3+的含量相对于La3+、Y3+、Gd3+及Yb3+的合计含量的阳离子比为0.10以下,Nb5+的含量相对于Nb5+、Ti4+及W6+的合计含量的阳离子比为0.80以上,Ta5+的含量相对于Nb5+、Ti4+、Ta5+及W6+的合计含量的阳离子比为0.2以下,阿贝数νd的范围为39.5~41.5,且折射率nd相对于阿贝数νd满足nd≥2.0927‑0.0058×νd的关系。

Description

玻璃、压制成型用玻璃材料、光学元件坯件及光学元件
技术领域
本发明涉及玻璃、压制成型用玻璃材料、光学元件坯件及光学元件。
背景技术
通过使由高折射率低色散玻璃构成的透镜与由超低色散玻璃构成的透镜等组合而制成胶合透镜,从而能够在校正色像差的同时使光学系统的紧凑化成为可能。因此,高折射率低色散玻璃作为构成摄像光学系统、投影机等投射光学系统的光学元件而占有非常重要的位置。这样的高折射率低色散玻璃记载于例如专利文献1~20。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2007-063071号公报;
专利文献2:日本特开2007-230835号公报;
专利文献3:日本特开2007-249112号公报;
专利文献4:日本特开2007-261826号公报;
专利文献5:日本特开2003-267748号公报;
专利文献6:日本特开2009-203083号公报;
专利文献7:日本特开2011-230992号公报;
专利文献8:日本特开2012-025638号公报;
专利文献9:日本特开昭54-090218号公报;
专利文献10:日本特开昭56-160340号公报;
专利文献11:日本特开2001-348244号公报;
专利文献12:日本特开2008-001551号公报;
专利文献13:日本特表2013-536791号公报;
专利文献14:WO10/053214;
专利文献15:日本特开2012-180278号公报;
专利文献16:日本特开2012-236754号公报;
专利文献17:日本特开2014-084235号公报;
专利文献18:日本特开2014-062025号公报;
专利文献19:日本特开2014-062026号公报;
专利文献20:日本特开2011-93780号公报。
发明内容
发明要解决的课题
对于光学元件用的玻璃,为了示出光学特性的分布而广泛使用者光学特性地图(或者也称为阿贝图表)。光学特性地图以将阿贝数νd取在横轴、将折射率nd取在纵轴、阿贝数νd从横轴的右侧朝着左侧而增加、折射率从纵轴的下方朝着上方而增加的方式作成。另外,在以下中只要没有特别记载,折射率、阿贝数指的是氦的d线(波长587.56nm)的折射率nd,氦的d线(波长587.56nm)的阿贝数νd。
在光学特性地图中,关于高折射率低色散玻璃(高nd高νd玻璃)的光学特性,当阿贝数变小时折射率增加,当阿贝数增加时折射率下降,即一般显示出向右上升的分布。这可认为是由于以下的理由。
高折射率低色散玻璃大多含有氧化硼和氧化镧等稀土类氧化物。在这样的玻璃中,为了在不减少阿贝数的情况下提高折射率,而提高稀土类氧化物的含量。但是,在现有的高折射率低色散玻璃中,当提高稀土类氧化物的含量时,玻璃的热稳定性下降,在制造玻璃的过程中玻璃会显示出失透倾向。因此,在现有的高折射低色散玻璃中,难以抑制要作为光学元件材料而使用的玻璃的失透并且一起提高阿贝数与折射率。可认为该点是现有的高折射率低色散玻璃在光学特性地图中显示出上述这样的分布的理由。
另一方面,在光学系统的设计中,折射率高、阿贝数又大(色散低)的玻璃是对于色像差的校正、光学系统的高功能化、紧凑化极其有效的光学元件用的材料。因此,在光学特性地图上设定向右上升的直线,提供该直线上和比直线折射率高(地图上,位于直线左侧的区域)的玻璃的意义非常大。
从以上的方面考虑,阿贝数νd为39.5~41.5、相对于该阿贝数折射率nd为用2.0927-0.0058×νd求出的值以上的玻璃即满足nd≥2.0927-0.0058×νd的关系的玻璃是在光学系统中有用的高折射率低色散玻璃。
相对于此,在专利文献1~20所记载的玻璃中,阿贝数νd处于39.5~41.5的范围、满足nd≥2.0927-0.0058×νd的关系的高折射率低色散玻璃包含Gd、Ta的任一者的成分。然而,Gd、Ta虽然均是稀少价值高的元素,但是在各产业领域中的需要近年逐渐增加,因此相对于市场的需要供给不足。因此,从稳定供给高折射率低色散玻璃的观点出发,在高折射率低色散玻璃中期望降低Gd、Ta的含量。
另一方面,在现有的高折射率低色散玻璃的玻璃组成中,当想要在降低Gd、Ta的含量的同时维持光学特性与热稳定性两者时,有玻璃的短波长侧的光吸收端长波长化、紫外线的透射率大幅下降的倾向。
另外,为了校正色像差,已知有使用分别具有不同的光学特性的玻璃而制作多个透镜、使这些透镜贴合来制造胶合透镜的方法。在制作胶合透镜的过程中,为了使透镜彼此贴合,通常使用紫外线固化型粘接剂。细节如下所述。在使透镜彼此贴合的面涂敷紫外线固化型粘接剂,使透镜贴合。此时,通常,在透镜之间形成有紫外线固化型粘接剂的极薄的涂敷层。接着,对于上述涂敷层,通过透镜照射紫外线而使紫外线固化型粘接剂固化。因此,当透镜的紫外线的透射率低时,不能通过透镜对上述涂敷层传递充分量的紫外线,固化变得不充分。或者固化会需要长时间。
此外,在使用紫外线固化型粘接剂而将透镜粘结并固定于透镜镜筒的情况下,同样,当透镜的紫外线透射率低时,固化变得不充分或者固化会需要长时间。
因此,为了制成具有适合于光学系统的制作的透射率特性的玻璃,期望抑制玻璃的短波长侧的光吸收端的长波长化。
本发明的一个方式的目的在于提供阿贝数νd为39.5~41.5、满足nd≥2.0927-0.0058×νd的关系、能够稳定供给且适合于光学系统的制作的玻璃。
本发明的一个方式涉及一种玻璃(以下,称为“玻璃A”),其为氧化物玻璃,以阳离子%表示,
B3+和Si4+的合计含量为43~65%,
La3+、Y3+、Gd3+及Yb3+的合计含量为25~50%,
Nb5+、Ti4+、Ta5+及W6+的合计含量为3~12%,
Zr4+的含量为2~8%,
B3+和Si4+的合计含量相对于La3+、Y3+、Gd3+及Yb3+的合计含量的阳离子比{(B3++Si4 +)/(La3++Y3++Gd3++Yb3+)}为0.70~1.75,
B3+和Si4+的合计含量相对于Nb5+、Ti4+、Ta5+及W6+的合计含量的阳离子比{(B3++Si4 +)/(Nb5++Ti4++Ta5++W6+)}为9.00以下,
Zn2+的含量相对于La3+、Y3+、Gd3+及Yb3+的合计含量的阳离子比{Zn2+/(La3++Y3++Gd3++Yb3+)}不足0.2,
La3+的含量含量相对于La3+、Y3+、Gd3+及Yb3+的合计含量的阳离子比{La3+/(La3++Y3++Gd3++Yb3+)}为0.50~0.95,
Y3+的含量相对于La3+、Y3+、Gd3+及Yb3+的合计含量的阳离子比{Y3+/(La3++Y3++Gd3++Yb3+)}为0.10~0.50,
Gd3+的含量相对于La3+、Y3+、Gd3+及Yb3+的合计含量的阳离子比{Gd3+/(La3++Y3++Gd3++Yb3+)}为0.10以下,
Nb5+的含量相对于Nb5+、Ti4+及W6+的合计含量的阳离子比{Nb5+/(Nb5++Ti4++W6+)}为0.80以上,
Ta5+的含量相对于Nb5+、Ti4+、Ta5+及W6+的合计含量的阳离子比{Ta5+/(Nb5++Ti4++Ta5 ++W6+)}为0.2以下,
阿贝数νd的范围为39.5~41.5,且折射率nd相对于阿贝数νd满足下述(1)式:
nd≥2.0927-0.0058×νd …(1)。
此外,本发明的一个方式涉及一种玻璃(以下,称为“玻璃B”),其为氧化物玻璃,以质量%表示,
B2O3和SiO2的合计含量为17.5~35%,
La2O3、Y2O3、Gd2O3及Yb2O3的合计含量为45~70%,
Nb2O5、TiO2、Ta2O5及WO3的合计含量为3~16%,
ZrO2的含量为2~10%,
B2O3和SiO2的合计含量相对于La2O3、Y2O3、Gd2O3及Yb2O3的合计含量的质量比{(B2O3+SiO2)/(La2O3+Y2O3+Gd2O3+Yb2O3)}为0.2~0.5,
B2O3和SiO2的合计含量相对于Nb2O5、TiO2、Ta2O5及WO3的合计含量的质量比{(B2O3+SiO2)/(Nb2O5+TiO2+Ta2O5+WO3)}为2.8以下,
ZnO的含量相对于La2O3、Y2O3、Gd2O3及Yb2O3的合计含量的质量比{ZnO/(La2O3+Y2O3+Gd2O3+Yb2O3)}不足0.10,
La2O3的含量相对于La2O3、Y2O3、Gd2O3及Yb2O3的合计含量的质量比{La2O3/(La2O3+Y2O3+Gd2O3+Yb2O3)}为0.55~0.98,
Y2O3的含量相对于La2O3、Y2O3、Gd2O3及Yb2O3的合计含量的质量比{Y2O3/(La2O3+Y2O3+Gd2O3+Yb2O3)}为0.02~0.45,
Gd2O3的含量相对于La2O3、Y2O3、Gd2O3及Yb2O3的合计含量的质量比{Gd2O3/(La2O3+Y2O3+Gd2O3+Yb2O3)}为0.10以下,
Nb2O5的含量相对于Nb2O5、TiO2及WO3的合计含量的质量比{Nb2O5/(Nb2O5+TiO2+WO3)}为0.81以上,
Ta2O5的含量相对于Nb2O5、TiO2、Ta2O5及WO3的合计含量的质量比{Ta2O5/(Nb2O5+TiO2+Ta2O5+WO3)}为0.3以下,
阿贝数νd的范围为39.5~41.5,且折射率nd相对于阿贝数νd满足上述(1)式。
玻璃A为阿贝数νd的范围为39.5~41.5且满足nd≥2.0927-0.0058×νd的关系的玻璃,包含Gd3+的各种成分(即La3+、Y3+、Gd3+、Yb3+)的合计含量和包含Ta5+的各种成分(即Nb5 +、Ti4+、Ta5+、W6+)的合计含量在上述范围中满足在分母或分子中包含Gd3+、Ta5+的上述阳离子比。因此,在玻璃组成中,Gd、Ta所占有的比例降低。上述玻璃通过在满足这样的合计含量和阳离子比的组成中进行满足上述的含量、合计含量、阳离子比的组成调整,从而能够兼顾实现高的热稳定性(不易失透的性质)与抑制短波长侧的光吸收端的长波长化。
玻璃B为阿贝数νd的范围为39.5~41.5且满足nd≥2.0927-0.0058×νd的关系的玻璃,包含Gd2O3的各种成分(即La2O3、Y2O3、Gd2O3、Yb2O3)的合计含量和包含Ta2O5的各种成分(即Nb2O5、TiO2、Ta2O5、WO3)的合计含量在上述范围中满足在分母或分子中包含Gd2O3、Ta2O5的上述质量比。因此,在玻璃组成中,Gd、Ta所占有的比例降低。上述玻璃通过在满足这样的合计含量和质量比的组成中进行满足上述的含量、合计含量、质量比的组成调整,从而能够兼顾实现高的热稳定性(不易失透的性质)与抑制短波长侧的光吸收端的长波长化。
根据本发明的一个方式,能够提供具有在光学系统中有用的光学特性、能够稳定供给、且具有适合于光学系统的制作的透射率特性的玻璃。进而,根据本发明的一个方式,能够提供由上述玻璃形成的压制成型用玻璃材料、光学元件坯件及光学元件。
另外,构成摄像光学系统、投影机等投射光学系统的光学元件期望轻量化。因为使光学元件轻量化与组装有该光学元件的摄像光学系统、投影光学系统的轻量化相关。例如,当对自动对焦式的摄像机组装重的光学元件时,驱动自动对焦时的功耗增加,会过快地消耗电池。相对于此,只要使光学元件轻量化,则能够降低驱动自动对焦时的功耗、延长电池寿命。
但是,认为在专利文献1~20所记载的玻璃中,使用阿贝数νd处于39.5~41.5的范围、满足nd≥2.0927-0.0058×νd的关系的高折射率低色散玻璃制作的光学元件有变重的倾向。这是因为在专利文献1~20所记载的用于高折射率低色散化的组成调整中有玻璃的比重增大的倾向。
本发明的一个方式的目的在于提供阿贝数νd为39.5~41.5、满足nd≥2.0927-0.0058×νd的关系、能够有助于光学元件的轻量化的玻璃。
本发明的一个方式涉及一种玻璃(以下,称为“玻璃C”),其为氧化物玻璃,以阳离子%表示,
B3+和Si4+的合计含量为43~65%,
La3+、Y3+、Gd3+及Yb3+的合计含量为25~50%,
Nb5+、Ti4+、Ta5+及W6+的合计含量为3~12%,
Zr4+的含量为2~8%,
B3+和Si4+的合计含量相对于La3+、Y3+、Gd3+及Yb3+的合计含量的阳离子比{(B3++Si4 +)/(La3++Y3++Gd3++Yb3+)}为0.70~1.42,
B3+和Si4+的合计含量相对于Nb5+、Ti4+、Ta5+及W6+的合计含量的阳离子比{(B3++Si4 +)/(Nb5++Ti4++Ta5++W6+)}为5.80~7.70,
W6+的含量相对于Nb5+、Ti4+、Ta5+及W6+的合计含量的阳离子比{W6+/(Nb5++Ti4++Ta5++W6+)}为0.50以下,
Zn2+的含量相对于La3+、Y3+、Gd3+及Yb3+的合计含量的阳离子比{Zn2+/(La3++Y3++Gd3++Yb3+)}为0.17以下,
La3+的含量含量相对于La3+、Y3+、Gd3+及Yb3+的合计含量的阳离子比{La3+/(La3++Y3++Gd3++Yb3+)}为0.50~0.95,
Y3+的含量相对于La3+、Y3+、Gd3+及Yb3+的合计含量的阳离子比{Y3+/(La3++Y3++Gd3++Yb3+)}为0.10~0.50,
Gd3+的含量相对于La3+、Y3+、Gd3+及Yb3+的合计含量的阳离子比{Gd3+/(La3++Y3++Gd3++Yb3+)}为0.10以下,
Ta5+的含量相对于Nb5+、Ti4+、Ta5+及W6+的合计含量的阳离子比{Ta5+/(Nb5++Ti4++Ta5 ++W6+)}为0.2以下,
阿贝数νd的范围为39.5~41.5,且折射率nd相对于阿贝数νd满足上述(1)式。
此外,本发明的一个方式涉及一种玻璃(以下,称为“玻璃D”),其为氧化物玻璃,以阳离子%表示,B3+、Si4+、La3+、Y3+、Gd3+、Yb3+、Nb5+、Ti4+、Ta5+、W6+、Zr4+、Zn2+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+、Li+、Na+、K+、Al3+及Bi3+的合计含量为90%以上,
阿贝数νd的范围为39.5~41.5,
折射率nd相对于阿贝数νd满足下述(1)式:
nd≥2.0927-0.0058×νd…(1),且
对于下述所示的表1所述的阳离子成分,各阳离子成分的含量乘以表1所记载的系数的值的合计D相对于折射率nd满足下述(B)式:
D≤6.242×nd-6.8042…(B)。
玻璃C为阿贝数νd的范围为39.5~41.5且满足nd≥2.0927-0.0058×νd的关系的玻璃,包含Gd3+的各种成分(即La3+、Y3+、Gd3+、Yb3+)的合计含量和包含Ta5+的各种成分(即Nb5 +、Ti4+、Ta5+、W6+)的合计含量在上述范围中满足在分母或分子中包含Gd3+、Ta5+的上述阳离子比。因此,在玻璃组成中,Gd、Ta所占有的比例降低。上述玻璃通过在满足这样的合计含量和阳离子比的组成中进行满足上述的含量、合计含量及阳离子比的组成调整,从而能够实现高的热稳定性(不易失透的性质)与低比重化。根据低比重化的玻璃,能够使由该玻璃形成的光学元件轻量化。
玻璃D以阳离子%表示,B3+、Si4+、La3+、Y3+、Gd3+、Yb3+、Nb5+、Ti4+、Ta5+、W6+、Zr4+、Zn2+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+、Li+、Na+、K+、Al3+及Bi3+(以下,将这些阳离子成分称为“主要阳离子成分”。)的合计含量为90%以上。本发明人为了达成上述目的进行了反复深入研究,注意到上述主要阳离子成分对玻璃的比重所给予的影响各自不同。而且,进行了相当多次数的反复试验,结果是对于各主要阳离子成分确定了如表1所示的系数。通过以使用这些系数计算的合计D满足(B)式的方式进行组成调整,从而能够提供有助于阿贝数νd的范围为39.5~41.5且满足nd≥2.0927-0.0058×νd的关系的高折射率低色散玻璃的轻量化即光学元件的轻量化的玻璃。
根据本发明的一个方式,能够提供具有在光学系统中有用的光学特性、且能够有助于光学元件的轻量化的玻璃。进而,根据本发明的一个方式,能够提供由上述玻璃形成的压制成型用玻璃材料、光学元件坯件及光学元件。
附图说明
图1是在比较例6中评价的玻璃的照片。
图2是将实施例1的各玻璃和比较例1~4的各玻璃的比重取在横轴、将各阳离子成分的含量乘以表1所记载的系数的值的合计D取在纵轴的图表。
图3是将实施例1的各玻璃和比较例1~4的各玻璃的阿贝数νd取在横轴、将通过后述的(A)式算出的值A取在纵轴的图表。
具体实施方式
本发明的玻璃组成能够通过例如ICP-AES(Inductively Coupled Plasma-AtomicEmission Spectrometry)等方法来定量。通过ICP-AES所求出的分析值有时包含分析值的±5%左右的测定误差。此外,在本说明书和本发明中,构成成分的含量为0%、不包含或者不导入意味着实质上不包含该构成成分,指的是该构成成分的含量为杂质水平程度以下。
在以下,关于数值范围,有时将(更)优选的下限和(更)优选的上限示于表中而记载。表中,越下方记载的数值越优选,最下方记载的数值最优选。此外,只要没有特别记载,(更)优选的下限是指(更)优选为记载的值以上,(更)优选的上限是指(更)优选为记载的值以下。能够将表中的(更)优选的下限的列所记载的数值与(更)优选的上限的列所记载的数值任意地组合来规定数值范围。
[玻璃A]
本发明的一个方式的玻璃A为具有上述玻璃组成、阿贝数νd的范围为39.5~41.5、且折射率nd相对于阿贝数νd满足上述(1)式的氧化物玻璃。以下,针对上述玻璃A的细节进行说明。
在本发明中,将玻璃A、玻璃C、玻璃D的玻璃组成关于阳离子成分以阳离子%表示。阳离子%众所周知为将玻璃所含有的全部的阳离子成分的合计含量设为100%的百分率。
以下,只要没有特别记载,将玻璃A、玻璃C及玻璃D的阳离子成分的含量、多种阳离子成分的含量的合计(合计含量)以阳离子%表示。进而,在阳离子%表示中,将阳离子成分彼此的含量(也包含多种阳离子成分的合计含量)的比称为阳离子比。
<玻璃组成>
B3+、Si4+为玻璃的网络形成成分。当B3+和Si4+的合计含量(B3++Si4+)为43%以上时,玻璃的热稳定性提高,能够抑制制造中的玻璃的晶化。另一方面,当B3+的含量和Si4+的合计含量为65%以下时,能够抑制折射率nd的下降,因此能够制作具有上述的光学特性的玻璃。因此,上述玻璃的B3+和Si4+的合计含量的范围设为43~65%。B3+和Si4+的合计含量的优选的下限和优选的上限如下表所示。
[表1]
Figure BDA0001086449610000121
La3+、Y3+、Gd3+及Yb3+为具有在抑制阿贝数νd的减少的同时提高折射率的作用的成分。此外,这些成分还具有改善玻璃的化学耐久性、耐候性及提高玻璃化转变温度的作用。
当La3+、Y3+、Gd3+及Yb3+的合计含量(La3++Y3++Gd3++Yb3+)为25%以上时,能够抑制折射率nd的下降,因此能够制作具有上述的光学特性的玻璃。进而,还能够抑制玻璃的化学耐久性、耐候性的下降。另外,当玻璃化转变温度下降时,在对玻璃进行机械加工(切断、切削、研磨、抛光等)时玻璃变得易破损(机械加工性下降),当La3+、Y3+、Gd3+及Yb3+的合计含量为25%以上时,因为能够抑制玻璃化转变温度的下降,所以还能够提高机械加工性。另一方面,如果La3+、Y3+、Gd3+及Yb3+的各成分的合计含量为50%以下,则能够提高玻璃的热稳定性,因此还能够抑制制造玻璃时的晶化、降低熔融玻璃时的原料的熔融残留。此外,还能够抑制比重的上升。因此,在上述玻璃中,La3+、Y3+、Gd3+及Yb3+的合计含量的范围设为25~50%。La3 +、Y3+、Gd3+及Yb3+的合计含量的优选的下限和优选的上限如下表所示。
[表2]
Figure BDA0001086449610000131
Nb5+、Ti4+、Ta5+及W6+为具有提高折射率的作用的成分,通过使其适量含有从而还具有改善玻璃的热稳定性的作用。如果Ti4+、Nb5+、Ta5+及W6+的合计含量(Nb5++Ti4++Ta5++W6+)为3%以上,则能够在维持热稳定性的同时实现上述的光学特性。另一方面,当Nb5+、Ti4+、Ta5+及W6+的合计含量为12%以下时,则能够抑制热稳定性的下降和阿贝数νd的下降。此外,还能够抑制后述的着色度λ5的增加而提高玻璃的紫外线透射率。因此,在上述玻璃中,Nb5+、Ti4 +、Ta5+及W6+的合计含量的范围设为3~12%。Nb5+、Ti4+、Ta5+及W6+的合计含量的优选的下限和优选的上限如下表所示。
[表3]
Figure BDA0001086449610000132
Figure BDA0001086449610000141
Zr4+为具有提高折射率的作用的成分,通过使其适量含有从而还具有改善玻璃的热稳定性的作用。此外,Zr4+还具有通过提高玻璃化转变温度从而在机械加工时玻璃不易破损的作用。为了良好地得到这些效果,在上述玻璃中,将Zr4+的含量设为2%以上。另一方面,如果Zr4+的含量为8%以下,则能够改善玻璃的热稳定性,因此能够抑制玻璃制造时的晶化、玻璃熔融时的熔融残留的产生。因此,上述玻璃的Zr4+的含量的范围设为2~8%。Zr4+的含量的优选的下限和优选的上限如下表所示。
[表4]
Figure BDA0001086449610000142
为了在改善玻璃的热稳定性的同时实现阿贝数νd为39.5~41.5、折射率nd与阿贝数νd满足上述(1)式的关系的光学特性,在上述玻璃中,将B3+和Si4+的合计含量相对于La3+、Y3+、Gd3+及Yb3+的合计含量的阳离子比{(B3++Si4+)/(La3++Y3++Gd3++Yb3+)}设为0.70~1.75。如果阳离子比((B3++Si4+)/(La3++Y3++Gd3++Yb3+))为0.70以上,则能够改善玻璃的热稳定性,因此能够抑制玻璃的失透。此外,还能够抑制玻璃的比重的增大。当玻璃的比重增大时,使用该玻璃制作的光学元件变重。其结果是,组装有该光学元件的光学系统变重。例如,当在自动对焦式的摄像机中组装重的光学元件时,驱动自动对焦时的功耗增加,会过快地消耗电池。从使用该玻璃而制作的光学元件和组装有该光学元件的光学系统的轻量化的降低的观点出发,优选能够抑制玻璃的比重的增大。另一方面,如果阳离子比{(B3++Si4+)/(La3++Y3++Gd3++Yb3+)}为1.75以下,则能够实现上述的光学特性。阳离子比{(B3++Si4+)/(La3++Y3++Gd3++Yb3+)}的优选的下限和优选的上限如下表所示。
[表5]
Figure BDA0001086449610000151
为了在改善玻璃的热稳定性的同时抑制折射率nd的下降、实现上述的光学特性,在上述玻璃中,将B3+和Si4+的合计含量相对于Nb5+、Ti4+、Ta5+及W6+的合计含量的阳离子比{(B3++Si4+)/(Nb5++Ti4++Ta5++W6+)}设为9.00以下。
为了在抑制阿贝数νd的减少的同时改善玻璃的热稳定性,优选使阳离子比{(B3++Si4+)/(Nb5++Ti4++Ta5++W6+)}为5.00以上。进而,为了更进一步抑制玻璃的短波长侧的光吸收端的长波长化,优选使阳离子比{(B3++Si4+)/(Nb5++Ti4++Ta5++W6+)}为5.00以上。其结果是,使用紫外线固化型粘接剂来胶合玻璃制透镜时,紫外线易于通过透镜而传递到粘接剂的涂敷层。由此,通过紫外线照射更易于使粘接剂固化。
阳离子比{(B3++Si4+)/(Nb5++Ti4++Ta5++W6+)}的更优选的下限和优选的上限如下表所示。
[表6]
Figure BDA0001086449610000161
为了在改善玻璃的热稳定性而抑制玻璃的晶化的同时实现上述的光学特性,在上述玻璃中,将Zn2+的含量相对于La3+、Y3+、Gd3+及Yb3+的合计含量的阳离子比{Zn2+/(La3++Y3++Gd3++Yb3+)}设为不足0.2。阳离子比{Zn2+/(La3++Y3++Gd3++Yb3+)}的优选的下限和优选的上限如下表所示。
[表7]
Figure BDA0001086449610000171
在稀土类元素La、Y、Gd及Yb中,Gd属于重稀土类元素,为从玻璃的稳定供给的观点出发要求降低玻璃中的含量的成分。此外,Gd的原子量大,也是使玻璃的比重增加的成分。
Yb也属于重稀土类元素,且原子量大。此外,Yb在近红外区域具有吸收。另一方面,单反相机用的交换透镜、监控摄像机的透镜期望近红外区域的光线透射率高。因此,为了制成对这些透镜的制作有用的玻璃,期望降低Yb的含量。
相对于此,La、Y不对近红外区域的光学透射率带有不良影响、是对于通过对稀土类元素的合计含量进行适量分配从而在改善热稳定性的同时抑制比重的增大、提供高折射率低色散玻璃有用的成分。
因此,在上述玻璃中,对于La3+,将La3+的含量相对于La3+、Y3+、Gd3+及Yb3+的合计含量的阳离子比{La3+/(La3++Y3++Gd3++Yb3+)}的范围设为0.50~0.95。阳离子比{La3+/(La3++Y3 ++Gd3++Yb3+)}的优选的下限和优选的上限如下表所示。
[表8]
此外,对于Y3+,将Y3+的含量相对于La3+、Y3+、Gd3+及Yb3+的合计含量的阳离子比{Y3+/(La3++Y3++Gd3++Yb3+)}的范围设为0.10~0.50。阳离子比{Y3+/(La3++Y3++Gd3++Yb3+)}的优选的下限和优选的上限如下表所示。
[表9]
对于Gd3+,如前面记载的那样,为从玻璃的稳定供给的观点出发应降低玻璃中的含量的成分。在上述玻璃中,Gd3+的含量由La3+、Y3+、Gd3+及Yb3+的合计含量和相对于该合计含量的Gd3+的含量来确定。在上述玻璃中,为了稳定供给具有上述的光学特性的高折射率低色散玻璃,将Gd3+的含量相对于La3+、Y3+、Gd3+及Yb3+的合计含量的阳离子比{Gd3+/(La3++Y3++Gd3 ++Yb3+)}设为0.10以下。另外,满足上述阳离子比还能有助于玻璃的低比重化。阳离子比{Gd3+/(La3++Y3++Gd3++Yb3+)}的优选的下限和优选的上限如下表所示。
[表10]
Figure BDA0001086449610000192
对于La3+、Y3+、Gd3+及Yb3+的合计含量、以及La3+的含量、Y3+的含量、Gd3+的含量相对于该合计含量的阳离子比,如上所述。La3+、Y3+、Gd3+、Yb3+的各成分的含量的优选的下限和优选的上限如下表所示。另外,对于Y3+的含量,从玻璃的热稳定性和熔融性的改善的观点出发,也优选下表所示的下限。
[表11]
Figure BDA0001086449610000201
[表12]
Figure BDA0001086449610000202
[表13]
Figure BDA0001086449610000203
Figure BDA0001086449610000211
[表14]
Figure BDA0001086449610000212
Nb5+、Ti4+、Ta5+及W6+通过使其适量含有从而发挥提高折射率、改善玻璃的热稳定性的作用。但是,当提高Ti4+、W6+的含量时,可见光区域的短波长侧的吸收端向长波长侧偏移。其结果是,玻璃的短波长侧的光吸收端会长波长化。因此,在上述光学玻璃中,为了在改善玻璃的热稳定性的同时抑制玻璃的短波长侧的光吸收端的长波长化,而在考虑Nb5+、Ti4+、Ta5+、W6+的各性质的基础上,确定这些的含量的比例。细节如下所述。
Nb5+具有在不使玻璃的比重、着色、制造成本增大的情况下提高折射率nd、改善玻璃的热稳定性的作用。此外,Nb5+与Ti4+、W6+相比较,也是不易使玻璃的短波长侧的吸收端长波长化的成分。玻璃的短波长侧的吸收端众所周知能够通过被称为λ5的指标来表示。也就是说,Nb5+与Ti4+、W6+相比较,是不易使λ5增加的成分。对于λ5,细节将后述。
另一方面,当Ti4+的含量变多时,λ5增加。此外,有玻璃的可见光区域的透射率下降而玻璃的着色增大的倾向。
Ta5+具有提高折射率的作用,并且与Nb5+、Ti4+、W6+相比还是不易使玻璃的短波长侧的吸收端长波长化的成分,但是是极其昂贵的成分。因此,从玻璃的稳定供给的观点出发,不优选积极地使用Ta5+。此外,当Ta5+的含量多时,熔融玻璃时原料变得容易熔融残留。此外,玻璃的比重增加。
对于W6+,当其含量变多时,λ5增加。此外,可见光区域的透射率减少,比重增大。
如上所述,Ta5+是应降低含量的成分。因此,不优选积极地使用Ta5+。为了改善热稳定性、抑制短波长侧的光吸收端的长波长化(优选使λ5减小),在上述玻璃中,将Nb5+的含量相对于在Nb5+、Ti4+、Ta5+及W6+中除了Ta5+以外的Nb5+、Ti4+及W6+的合计含量的阳离子比{Nb5+/(Nb5++Ti4++W6+)}设为0.80以上。阳离子比{Nb5+/(Nb5++Ti4++W6+)}的优选的下限和优选的上限如下表所示。
[表15]
Figure BDA0001086449610000221
Figure BDA0001086449610000231
对于Ta5+,为了在改善玻璃的热稳定性的同时谋求高折射率低色散化与Ta的使用量的削减,而将Ta5+的含量相对于Nb5+、Ti4+、Ta5+及W6+的合计含量的阳离子比{Ta5+/(Nb5++Ti4++Ta5++W6+)}设为0.2以下。阳离子比{Ta5+/(Nb5++Ti4++Ta5++W6+)}的优选的下限和更优选的上限如下表所示。
[表16]
Figure BDA0001086449610000232
此外,对于Nb5+,为了在为了能够稳定供给玻璃而降低Gd3+、Ta5+的含量的同时、期望在与Gd3+、Ta5+一起降低Yb3+的含量的同时,抑制短波长侧的光吸收端的长波长化(优选使λ5小)、提供热稳定性优秀的高折射率低色散玻璃,而优选在考虑Nb5+、Ti4+、Ta5+、W6+的上述作用的基础上,将Nb5+的含量相对于Nb5+、Ti4+、Ta5+及W6+的合计含量的阳离子比{Nb5+/(Nb5++Ti4++Ta5++W6+)}设为0.4以上。此外,为了进一步抑制短波长侧的光吸收端的长波长化,而优选使阳离子比{Nb5+/(Nb5++Ti4++Ta5++W6+)}大。阳离子比{Nb5+/(Nb5++Ti4++Ta5++W6+)}的更优选的下限和优选的上限如下表所示。
[表17]
Figure BDA0001086449610000241
进而,为了进一步抑制短波长侧的光吸收端的长波长化(优选进一步抑制λ5的增加)、促进紫外线照射导致的紫外线固化型粘接剂的固化,而优选使Ti4+的含量相对于Nb5+、Ti4+、Ta5+及W6+的合计含量的阳离子比{Ti4+/(Nb5++Ti4++Ta5++W6+)}为0.6以下。阳离子比{Ti4 +/(Nb5++Ti4++Ta5++W6+)}的优选的下限和更优选的上限如下表所示。
[表18]
Figure BDA0001086449610000242
同样,为了进一步抑制短波长侧的光吸收端的长波长化(优选进一步抑制λ5的增加),而优选使W6+的含量相对于Nb5+、Ti4+、Ta5+及W6+的合计含量的阳离子比{W6+/(Nb5++Ti4++Ta5++W6+)}为0.2以下。阳离子比{W6+/(Nb5++Ti4++Ta5++W6+)}的优选的下限和更优选的上限如下表所示。
[表19]
Figure BDA0001086449610000252
在Nb5+、Ti4+、W6+中,Ti4+使玻璃的着色增大的倾向强,此外,使λ5增加的作用也比较强。为了抑制λ5的增加,优选使Ti4+的含量相对于Nb5+、Ti4+及W6+的合计含量(Nb5++Ti4++W6+)的阳离子比{Ti4+/(Nb5++Ti4++W6+)}的上限为下表所示的优选的上限的值。另外,也能够使阳离子比{Ti4+/(Nb5++Ti4++W6+)}为0。
[表20]
为了在维持玻璃的热稳定性的同时抑制阿贝数νd的下降,优选使La3+、Y3+、Gd3+及Yb3+的合计含量(La3++Y3++Gd3++Yb3+)相对于Nb5+、Ti4+、Ta5+及W6+的合计含量(Nb5++Ti4++Ta5++W6+)的阳离子比{(La3++Y3++Gd3++Yb3+)/(Nb5++Ti4++Ta5++W6+)}的下限为下表所示的优选的下限的值。
另一方面,为了在抑制折射率的下降的同时维持玻璃的热稳定性,而优选使阳离子比{(La3++Y3++Gd3++Yb3+)/(Nb5++Ti4++Ta5++W6+)}的上限为下表所示的优选的上限的值。
[表21]
Figure BDA0001086449610000262
Figure BDA0001086449610000271
对于玻璃A的玻璃组成,在以下进行进一步说明。
对于玻璃的网络形成成分B3+和Si4+的合计含量等,如前所述。对于B3+和Si4+,虽然B3+比Si4+改善熔融性的作用优秀,但是在熔融时易挥发。另一方面,Si4+具有改善玻璃的化学耐久性、耐候性、机械加工性及提高熔融时的玻璃的粘性的作用。
一般,在包含B3+和La3+等稀土类元素的高折射率低色散玻璃中,熔融时的玻璃的粘性低。但是,当熔融时的玻璃的粘性低时,变得易晶化。玻璃制造时的晶化是由于晶化状态比非晶态(amorphous)稳定,构成玻璃的离子在玻璃中移动而以带有晶体结构的方式排列而产生。因此,通过以熔融时的粘性变高的方式调整B3+和Si4+的各成分的含量的比例,从而使上述离子不易以带有晶体结构的方式排列,能够进一步抑制玻璃的晶化而进一步改善玻璃的耐失透性。
从以上的观点出发,B3+的含量相对于B3+和Si4+的合计含量的阳离子比{B3+/(B3++Si4+)}的优选的下限和优选的上限如下表所示。设为下表所示的下限以上从改善玻璃的熔融性的观点出发也是优选的。此外,设为下表所示的上限以下对于提高熔融时的玻璃的粘性是优选的。进而,设为下表所示的上限以下,对于降低熔融时的挥发导致的玻璃组成的变动和由此导致的光学特性的变动,此外从改善玻璃的化学耐久性、耐候性和机械加工性的1个以上的观点出发也是优选的。
[表22]
Figure BDA0001086449610000272
Figure BDA0001086449610000281
对于B3+的含量、Si4+的含量,从改善玻璃的耐失透性、熔融性、成型性、化学耐久性、耐候性、机械加工性等出发,将其优选的下限和优选的上限分别示于下表。
[表23]
Figure BDA0001086449610000282
[表24]
Figure BDA0001086449610000283
Figure BDA0001086449610000291
Zn2+具有在熔融玻璃时促进玻璃原料的熔融的作用即改善熔融性的作用。此外,还有调整折射率nd或阿贝数νd、使玻璃化转变温度下降的作用。从抑制阿贝数νd的下降、改善玻璃的热稳定性、抑制玻璃化转变温度的下降(由此改善机械加工性)的观点出发,优选将Zn2+的含量除以B3+和Si4+的合计含量的值即阳离子比{Zn2+/(B3++Si4+)}设为0.15以下。另外,在上述玻璃中,Zn是可以包含也可以不包含的任选成分,因此优选阳离子比{Zn2+/(B3++Si4+)}为0以上,但是为了使熔融性提高、容易地制作均质的玻璃,更优选含有Zn而将阳离子比{Zn2+/(B3++Si4+)}设为超过0。阳离子比{Zn2+/(B3++Si4+)}的更优选的下限和更优选的上限如下表所示。
[表25]
Figure BDA0001086449610000292
从改善玻璃的熔融性、热稳定性、成型性、机械加工性等,实现上述的光学特性出发,将Zn2+的含量的优选的下限和优选的上限示于下表。
[表26]
Figure BDA0001086449610000301
从进一步改善玻璃的热稳定性、抑制玻璃化转变温度的下降(由此改善机械加工性)、改善化学耐久性的观点出发,优选Zn2+的含量相对于Nb5+、Ti4+、Ta5+及W6+的合计含量的阳离子比{Zn2+/(Ti4++Nb5++Ta5++W6+)}为1.0以下。另一方面,Zn为任选成分,因此优选阳离子比{Zn2+/(Nb5++Ti4++Ta5++W6+)}的下限为0,但是从提高熔融性、进一步抑制短波长侧的光吸收端的长波长化(优选进一步抑制λ5的增加)的观点出发,更优选设为超过0。当考虑以上的方面时,阳离子比{Zn2+/(Ti4++Nb5++Ta5++W6+)}的更优选的下限和更优选的上限如下表所示。
[表27]
Figure BDA0001086449610000302
Figure BDA0001086449610000311
对于Nb5+、Ti4+、Ta5+、W6+,在考虑上述作用/效果的基础上,将Nb5+、Ti4+、Ta5+、W6+的各成分的含量的优选的范围示于下表。
[表28]
Figure BDA0001086449610000312
[表29]
Figure BDA0001086449610000313
Figure BDA0001086449610000321
[表30]
Figure BDA0001086449610000322
[表31]
Figure BDA0001086449610000323
接着,对以上说明的成分以外的任选成分进行说明。
Li+使玻璃化转变温度下降的作用强,因此当其含量变多时显示出机械加工性下降的倾向。此外,也显示出化学耐久性、耐候性下降的倾向。因此,优选将Li+的含量设为5%以下。Li+的含量的优选的下限和更优选的上限如下表所示。Li+的含量也可以为0%。
[表32]
Figure BDA0001086449610000331
Na+、K+、Rb+、Cs+均具有改善玻璃的熔融性的作用,但是当它们的含量变多时,显示出玻璃的热稳定性、化学耐久性、耐候性、机械加工性下降的倾向。因此,Na+、K+、Rb+、Cs+的各含量的下限和上限分别优选如下表所示。
[表33]
Figure BDA0001086449610000332
[表34]
Figure BDA0001086449610000342
[表35]
Figure BDA0001086449610000343
[表36]
Figure BDA0001086449610000351
为了在维持玻璃的热稳定性、化学耐久性、耐候性、机械加工性的同时改善玻璃的熔融性,Li+、Na+及K+的合计含量(Li++Na++K+)的优选的下限和优选的上限如下表所示。
[表37]
Figure BDA0001086449610000352
Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+均是具有使玻璃的熔融性改善的作用的成分。但是,当这些成分的含量变多时,玻璃的热稳定性下降,显示出失透倾向。因此,这些成分的各自的含量分别优选设为下述所示的下限以上,优选设为下述所示的上限以下。
[表38]
Figure BDA0001086449610000361
[表39]
Figure BDA0001086449610000362
[表40]
Figure BDA0001086449610000363
[表41]
Figure BDA0001086449610000372
此外,为了维持玻璃的热稳定性,Mg2+、Ca2+、Sr2+及Ba2+的合计含量(Mg2++Ca2++Sr2++Ba2+)优选设为下表所示的下限以上,优选设为下表所示的上限以下。
[表42]
Figure BDA0001086449610000373
Al3+是具有改善玻璃的化学耐久性、耐候性的作用的成分。但是,当Al3+的含量变多时,有时可看到折射率nd的下降倾向、玻璃的热稳定性的下降倾向、熔融性的下降倾向。考虑以上的方面,Al3+的含量优选为下表所示的下限以上,优选为下表所示的上限以下。
[表43]
Ga3+、In3+、Sc3+、Hf4+均具有提高折射率nd的作用。但是,这些成分昂贵,不是对于得到上述光学玻璃必要的成分。因此,Ga3+、In3+、Sc3+、Hf4+的各含量优选设为下表所示的下限以上,优选设为下表所示的上限以下。
[表44]
Figure BDA0001086449610000382
Figure BDA0001086449610000391
[表45]
Figure BDA0001086449610000392
[表46]
Figure BDA0001086449610000393
[表47]
Lu3+具有提高折射率nd的作用,但是也是使玻璃的比重增加的成分。此外,Lu与Gd、Yb同样是重稀土类元素,因此优选降低Lu的含量。从以上的方面考虑,Lu3+的含量的优选的下限和优选的上限如下表所示。
[表48]
Figure BDA0001086449610000402
Ge4+具有提高折射率nd的作用,但是在通常所使用的玻璃成分中,是突出地昂贵的成分。为了降低玻璃的制造成本,Ge4+的含量的优选的下限和优选的上限如下表所示。
[表49]
Figure BDA0001086449610000411
Bi3+是在提高折射率nd的同时使阿贝数νd下降的成分。此外,也是易于使玻璃的着色增大的成分。为了制作具有上述的光学特性且着色少的玻璃,Bi3+的含量的优选的下限和优选的上限如下表所示。
[表50]
Figure BDA0001086449610000412
为了良好地得到以上说明的各种作用/效果,以上所记载的阳离子成分的各含量的合计(合计含量)优选大于95%,更优选大于98%,进一步优选大于99%,再进一步优选大于99.5%。
在以上所记载的阳离子成分以外的阳离子成分中,P5+是使折射率nd下降的成分,还是使玻璃的热稳定性下降的成分,但是如果极少量的导入,则有时使玻璃的热稳定性提高。为了制作在具有上述的光学特性的同时热稳定性优秀的玻璃,P5+的含量的优选的下限和优选的上限如下表所示。
[表51]
Figure BDA0001086449610000421
Te4+是提高折射率nd的成分,但是因为是具有毒性的成分,所以优选减少Te4+的含量。Te4+的含量的优选的下限和优选的上限如下表所示。
[表52]
Figure BDA0001086449610000422
Figure BDA0001086449610000431
另外,在上述的各表中,记载有(更)优选的下限或0%的成分也优选含量为0%。对于多种成分的合计含量也是同样的。
Pb、As、Cd、Tl、Be、Se分别具有毒性。因此,优选不含有这些元素,即,在玻璃中不导入这些元素作为玻璃成分。
U、Th、Ra均是放射性元素。因此,优选不含有这些元素,即,在玻璃中不导入这些元素作为玻璃成分。
V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Pr,Nd、Pm、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Ce使玻璃的着色增大或者成为荧光的产生源,不优选作为光学元件用的玻璃所含有的元素。因此,优选不含有这些元素,即,在玻璃中不导入这些元素作为玻璃成分。
Sb、Sn是作为澄清剂发挥功能的能够任选地添加的元素。
在将Sb的添加量换算为Sb2O3且将Sb2O3以外的玻璃成分的含量的合计设为100质量%时,优选使Sb的添加量的范围为0~0.11质量%,更优选的范围为0.01~0.08质量%,进一步优选的范围为0.02~0.05质量%。
在将Sn的添加量换算为SnO2且将SnO2以外的玻璃成分的含量的合计设为100质量%时,优选使Sn的添加量的范围为0~0.5质量%,更优选的范围为0~0.2质量%,进一步优选为0质量%。
以上,对于阳离子成分进行了说明。接着,对于阴离子成分进行说明。
上述玻璃是氧化物玻璃,因此作为阴离子成分包含O2-。O2-的含量优选的范围为98~100阴离子%,更优选的范围为99~100阴离子%,进一步优选为100阴离子%。
作为O2-以外的阴离子成分,能够例示F-、Cl-、Br-、I-。但是,F-、Cl-、Br-、I-均在玻璃的熔融中易挥发。由于这些成分的挥发,而有玻璃的特性变动而玻璃的均质性下降、熔融设备的消耗变得显著的倾向。因此,优选将F-、Cl-、Br-及I-的合计含量抑制为从100阴离子%减去O2-的含量的量。
另外,众所周知,阴离子%为将玻璃所含有的全部的阴离子成分的合计含量设为100%的百分率。
[玻璃B]
接着,对于玻璃B进行说明。
本发明的一个方式的玻璃B为具有上述玻璃组成、阿贝数νd的范围为39.5~41.5、且折射率nd相对于阿贝数νd满足上述(1)式的氧化物玻璃。以下,针对玻璃B的细节进行说明。
在本发明中,将玻璃B的玻璃组成以氧化物为基准来表示。在此,“氧化物基准的玻璃组成”是指玻璃原料在熔融时全部被分解,作为在玻璃中作为氧化物存在的物质进行换算而得到玻璃组成。此外,只要没有特别记载,玻璃B的玻璃组成设为以质量为基准(质量%,质量比)表示。
<玻璃组成>
B2O3、SiO2为玻璃的网络形成成分。当B2O3和SiO2的合计含量(B2O3+SiO2)为17.5%以上时,玻璃的热稳定性提高,能够抑制制造中的玻璃的晶化。另一方面,当B2O3和SiO2的合计含量为35%以下时,能够抑制折射率nd的下降,因此能够制作具有上述的光学特性的玻璃。因此,玻璃B的B2O3和SiO2的合计含量的范围设为17.5~35%。B2O3和SiO2的合计含量的优选的下限和优选的上限如下表所示。
[表53]
Figure BDA0001086449610000451
La2O3、Y2O3、Gd2O3及Yb2O3为具有在抑制阿贝数νd的减少的同时提高折射率的作用的成分。此外,这些成分还具有改善玻璃的化学耐久性、耐候性及提高玻璃化转变温度的作用。
当La2O3、Y2O3、Gd2O3及Yb2O3的合计含量(La2O3+Y2O3+Gd2O3+Yb2O3)为45%以上时,能够抑制折射率nd的下降,因此能够制作具有上述的光学特性的玻璃。进而,还能够抑制玻璃的化学耐久性、耐候性的下降。另外,当玻璃化转变温度下降时,在对玻璃进行机械加工(切断、切削、研磨、抛光等)时玻璃变得易破损(机械加工性下降),当La2O3、Y2O3、Gd2O3及Yb2O3的合计含量为45%以上时,因为能够抑制玻璃化转变温度的下降,所以还能够提高机械加工性。另一方面,如果La2O3、Y2O3、Gd2O3及Yb2O3的各成分的含量的合计为70%以下,则能够提高玻璃的热稳定性,因此还能够抑制制造玻璃时的晶化、降低熔融玻璃时的原料的熔融残留。此外,还能够抑制比重的上升。因此,在上述玻璃中,La2O3、Y2O3、Gd2O3及Yb2O3的合计含量的范围设为45~70%。La2O3、Y2O3、Gd2O3及Yb2O3的合计含量的优选的下限和优选的上限如下表所示。
[表54]
Figure BDA0001086449610000461
Nb2O5、TiO2、Ta2O5及WO3为具有提高折射率的作用的成分,通过使其适量含有从而还具有改善玻璃的热稳定性的作用。如果Nb2O5、TiO2、Ta2O5及WO3的合计含量(Nb2O5+TiO2+Ta2O5+WO3)为3%以上,则能够在维持热稳定性的同时实现上述的光学特性。另一方面,当Nb2O5、TiO2、Ta2O5及WO3的合计含量为16%以下时,则能够抑制热稳定性的下降和阿贝数νd的下降。此外,还能够抑制后述的着色度λ5的增加而提高玻璃的紫外线透射率。因此,在上述玻璃中,Nb2O5、TiO2、Ta2O5及WO3的合计含量的范围设为3~16%。Nb2O5、TiO2、Ta2O5及WO3的合计含量的优选的下限和优选的上限如下表所示。
[表55]
Figure BDA0001086449610000462
Figure BDA0001086449610000471
ZrO2为具有提高折射率的作用的成分,通过使其适量含有从而还具有改善玻璃的热稳定性的作用。此外,ZrO2还具有通过提高玻璃化转变温度从而在机械加工时使玻璃不易破损的作用。为了良好地得到这些效果,在上述玻璃中,将ZrO2的含量设为2%以上。另一方面,如果ZrO2的含量为10%以下,则能够改善玻璃的热稳定性,因此能够抑制玻璃制造时的晶化、玻璃熔融时的熔融残留的产生。因此,上述玻璃的ZrO2的含量的范围设为2~10%。ZrO2的含量的优选的下限和优选的上限如下表所示。
[表56]
Figure BDA0001086449610000472
为了在改善玻璃的热稳定性的同时实现阿贝数νd为39.5~41.5、折射率nd与阿贝数νd满足上述(1)式的关系的光学特性,在上述玻璃中,将B2O3和SiO2的合计含量相对于La2O3、Y2O3、Gd2O3及Yb2O3的合计含量的质量比{(B2O3+SiO2)/(La2O3+Y2O3+Gd2O3+Yb2O3)}设为0.2~0.5。如果质量比{(B2O3+SiO2)/(La2O3+Y2O3+Gd2O3+Yb2O3)}为0.2以上,则能够改善玻璃的热稳定性,因此能够抑制玻璃的失透。此外,还能够抑制玻璃的比重的增大。当玻璃的比重增大时,使用该玻璃制作的光学元件变重。其结果是,组装有该光学元件的光学系统变重。例如,当在自动对焦式的摄像机中组装重的光学元件时,驱动自动对焦时的功耗增加,会过快地消耗电池。从使用该玻璃制作的光学元件和组装有该光学元件的光学系统的轻量化的降低的观点出发,优选能够抑制玻璃的比重的增大。另一方面,如果质量比{(B2O3+SiO2)/(La2O3+Y2O3+Gd2O3+Yb2O3)}为0.5以下,则能够实现上述的光学特性。质量比{(B2O3+SiO2)/(La2O3+Y2O3+Gd2O3+Yb2O3)}的优选的下限和优选的上限如下表所示。
[表57]
Figure BDA0001086449610000481
为了在改善玻璃的热稳定性的同时抑制折射率nd的下降、实现上述的光学特性,在上述玻璃中,将B2O3和SiO2的合计含量相对于Nb2O5、TiO2、Ta2O5及WO3的合计含量的质量比{(B2O3+SiO2)/(Nb2O5+TiO2+Ta2O5+WO3)}设为2.8以下。
为了在抑制阿贝数νd的减少的同时改善玻璃的热稳定性,优选使质量比{(B2O3+SiO2)/(Nb2O5+TiO2+Ta2O5+WO3)}为1.2以上。进而,为了更进一步抑制玻璃的短波长侧的光吸收端的长波长化,优选使质量比{(B2O3+SiO2)/(Nb2O5+TiO2+Ta2O5+WO3)}为1.2以上。其结果是,使用紫外线固化型粘接剂来胶合玻璃制透镜时,紫外线易于通过透镜而传递到粘接剂的涂敷层。由此,更易于通过紫外线照射而使粘接剂固化。
质量比{(B2O3+SiO2)/(Nb2O5+TiO2+Ta2O5+WO3)}的更优选的下限和优选的上限如下表所示。
[表58]
Figure BDA0001086449610000491
为了改善玻璃的热稳定性、实现上述的光学特性,在上述玻璃中,将ZnO的含量相对于La2O3、Y2O3、Gd2O3及Yb2O3的合计含量的质量比{ZnO/(La2O3+Y2O3+Gd2O3+Yb2O3)}设为不足0.10。质量比{ZnO/(La2O3+Y2O3+Gd2O3+Yb2O3)}的优选的下限和优选的上限如下表所示。
[表59]
Figure BDA0001086449610000501
在稀土类元素La、Y、Gd及Yb中,Gd属于重稀土类元素,从玻璃的稳定供给的观点出发,是要求降低玻璃中的含量的成分。此外,Gd的原子量大,还是使玻璃的比重增加的成分。
Yb也属于重稀土类元素,且原子量大。此外,Yb在近红外区域具有吸收。另一方面,单反相机用的交换透镜、监控摄像机的透镜期望近红外区域的光线透射率高。因此,为了成为对这些透镜的制作有用的玻璃,期望降低Yb的含量。
相对于此,La、Y为不对近红外区域的光学透射率带有不良影响、对于通过对稀土类元素的合计含量进行适量分配从而在改善热稳定性的同时抑制比重的增大、提供高折射率低色散玻璃有用的成分。
因此,在上述玻璃中,对于La,将La2O3的含量相对于La2O3、Y2O3、Gd2O3及Yb2O3的合计含量的质量比{La2O3/(La2O3+Y2O3+Gd2O3+Yb2O3)}的范围设为0.55~0.98,质量比{La2O3/(La2O3+Y2O3+Gd2O3+Yb2O3)}的优选的下限和优选的上限如下表所示。
[表60]
因此,对于Y,将Yb2O3的含量相对于La2O3、Y2O3、Gd2O3及Yb2O3的合计含量的质量比{Y2O3/(La2O3+Y2O3+Gd2O3+Yb2O3)}的范围设为0.02~0.45,质量比{Y2O3/(La2O3+Y2O3+Gd2O3+Yb2O3)}的优选的下限和优选的上限如下表所示。
[表61]
Figure BDA0001086449610000512
对于Gd,如前面记载的那样,从玻璃的稳定供给的观点出发,为应降低玻璃中的含量的成分。在上述玻璃中,Gd的含量由La2O3、Y2O3、Gd2O3、Yb2O3的合计含量和相对于该合计含量的Gd2O3的含量来确定。在上述玻璃中,为了稳定供给具有上述的光学特性的高折射率低色散玻璃,将Gd2O3的含量相对于La2O3、Y2O3、Gd2O3及Yb2O3的合计含量的质量比{Gd2O3/(La2O3+Y2O3+Gd2O3+Yb2O3)}设为0.10以下。另外,满足上述质量比还可有助于玻璃的低比重化。质量比{Gd2O3/(La2O3+Y2O3+Gd2O3+Yb2O3)}的优选的下限和优选的上限如下表所示。
[表62]
Figure BDA0001086449610000521
对于La2O3、Y2O3、Gd2O3及Yb2O3的合计含量、以及La2O3的含量、Y2O3的含量、Gd2O3的含量相对于该合计含量的质量比,如上所述。La2O3、Y2O3、Gd2O3、Yb2O3的各成分的含量的优选的下限和优选的上限如下表所示。另外,对于Y2O3的含量,从玻璃的热稳定性和熔融性的改善的观点出发,也优选下表所示的下限。
[表63]
Figure BDA0001086449610000531
[表64]
Figure BDA0001086449610000532
[表65]
Figure BDA0001086449610000533
Figure BDA0001086449610000541
[表66]
Figure BDA0001086449610000542
对于Nb、Ti、Ta及W,通过使其适量含有从而发挥提高折射率、改善玻璃的热稳定性的作用。但是,当提高Ti、W的含量时,可见光区域的短波长侧的吸收端向长波长侧偏移。其结果是,玻璃的短波长侧的光吸收端会长波长化。因此,在上述光学玻璃中,为了在改善玻璃的热稳定性的同时抑制玻璃的短波长侧的光吸收端的长波长化,而在考虑Nb、Ti、Ta、W的各性质的基础上,确定它们的含量的比例。细节如下所述。
Nb具有在不使玻璃的比重、着色、制造成本增大的同时提高折射率nd、改善玻璃的热稳定性的作用。此外,Nb与Ti、W相比,也是不易使玻璃的短波长侧的吸收端长波长化的成分。众所周知,玻璃的短波长侧的吸收端能够通过被称为λ5的指标来表示。也就是说,Nb与Ti、W相比,是不易使λ5增加的成分。对于λ5,细节将后述。
另一方面,当Ti的含量变多时,λ5增加。此外,有玻璃的可见光区域的透射率下降而玻璃的着色增大的倾向。
Ta虽然具有提高折射率的作用,进而与Nb、Ti、W相比还是不易使玻璃的短波长侧的吸收端长波长化的成分,但是是极其昂贵的成分。因此,从玻璃的稳定供给的观点出发,不优选积极地使用Ta5+。此外,当Ta的含量多时,熔融玻璃时原料易熔融残留。此外,玻璃的比重增加。
对于W,当其含量变多时,λ5增加。此外,可见光区域的透射率减少,比重增大。
如上所述,Ta是应降低含量的成分。因此,不优选积极地使用Ta。为了改善热稳定性、抑制短波长侧的光吸收端的长波长化(优选使λ5减小),在上述玻璃中,将Nb2O5的含量相对于在Nb2O5、TiO2、Ta2O5、WO3中除了Ta2O5以外的Nb2O5、TiO2及WO3的合计含量的质量比{Nb2O5/(Nb2O5+TiO2+WO3)}设为0.81以上。质量比{Nb2O5/(Nb2O5+TiO2+WO3)}的优选的下限和优选的上限如下表所示。
[表67]
Figure BDA0001086449610000551
Figure BDA0001086449610000561
对于Ta,为了在改善玻璃的热稳定性的同时谋求高折射率低色散化与Ta的使用量的削减,而将Ta2O5的含量相对于Nb2O5、TiO2、Ta2O5及WO3的合计含量的质量比{Ta2O5/(Nb2O5+TiO2+Ta2O5+WO3)}设为0.3以下。质量比{Ta2O5/(Nb2O5+TiO2+Ta2O5+WO3)}的优选的下限和更优选的上限如下表所示。
[表68]
Figure BDA0001086449610000562
此外,对于Nb,为了在为了能够稳定供给玻璃而降低Gd、Ta的含量的同时、期望在与Gd、Ta一起降低Yb的含量的同时,抑制短波长侧的光吸收端的长波长化(优选使λ5小)、提供热稳定性优秀的高折射率低色散玻璃,而优选在考虑Nb、Ti、Ta、W的上述作用的基础上,将Nb2O5的含量相对于Nb2O5、TiO2、Ta2O5及WO3的合计含量的质量比{Nb2O5/(Nb2O5+TiO2+Ta2O5+WO3)}设为0.5以上。此外,为了进一步抑制短波长侧的光吸收端的长波长化,而优选使质量比{Nb2O5/(Nb2O5+TiO2+Ta2O5+WO3)}大。质量比{Nb2O5/(Nb2O5+TiO2+Ta2O5+WO3)}的更优选的下限和优选的上限如下表所示。
[表69]
Figure BDA0001086449610000571
进而,为了进一步抑制短波长侧的光吸收端的长波长化(优选进一步抑制λ5的增加)、促进紫外线照射导致的紫外线固化型粘接剂的固化,而优选使TiO2的含量相对于Nb2O5、TiO2、Ta2O5及WO3的合计含量的质量比{TiO2/(Nb2O5+TiO2+Ta2O5+WO3)}为0.40以下。质量比{TiO2/(Nb2O5+TiO2+Ta2O5+WO3)}的优选的下限和更优选的上限如下表所示。
[表70]
Figure BDA0001086449610000572
Figure BDA0001086449610000581
同样,为了进一步抑制短波长侧的光吸收端的长波长化(优选进一步抑制λ5的增加),而优选使WO3的含量相对于Nb2O5、TiO2、Ta2O5及WO3的合计含量的质量比{WO3/(Nb2O5+TiO2+Ta2O5+WO3)}为0.3以下。质量比{WO3/(Nb2O5+TiO2+Ta2O5+WO3)}的优选的下限和更优选的上限如下表所示。
[表71]
在Nb、Ti、W中,Ti使玻璃的着色增大的倾向强,此外,使λ5增加的作用也比较强。为了抑制λ5的增加,优选使TiO2的含量相对于Nb2O5、TiO2及WO3的合计含量(Nb2O5+TiO2+WO3)的质量比{TiO2/(Nb2O5+TiO2+WO3)}的上限为下表所示的优选的上限的值。另外,也能够使质量比{TiO2/(Nb2O5+TiO2+WO3)}为0。
[表72]
Figure BDA0001086449610000591
为了在维持玻璃的热稳定性的同时抑制阿贝数νd的下降,优选使La2O3、Y2O3、Gd2O3及Yb2O3的合计含量(La2O3+Y2O3+Gd2O3+Yb2O3)相对于Nb2O5、TiO2、Ta2O5及WO3的合计含量(Nb2O5+TiO2+Ta2O5+WO3)的质量比{(La2O3+Y2O3+Gd2O3+Yb2O3)/(Nb2O5+TiO2+Ta2O5+WO3)}的下限为下表所示的优选的下限的值。
另一方面,为了在抑制折射率的下降的同时维持玻璃的热稳定性,而优选使质量比{(La2O3+Y2O3+Gd2O3+Yb2O3)/(Nb2O5+TiO2+Ta2O5+WO3)}的上限为下表所示的优选的上限的值。
[表73]
Figure BDA0001086449610000601
对于上述玻璃的玻璃组成,在以下进行进一步说明。
对于玻璃的网络形成成分B2O3和SiO2的合计含量等,如前所述。对于B2O3和SiO2,虽然B2O3比SiO2改善熔融性的作用优秀,但是在熔融时易挥发。另一方面,SiO2具有改善玻璃的化学耐久性、耐候性、机械加工性及提高熔融时的玻璃的粘性的作用。
一般,在包含B和La等稀土类元素的高折射率低色散玻璃中,熔融时的玻璃的粘性低。但是,当熔融时的玻璃的粘性低时,变得易晶化。对于玻璃制造时的晶化,晶化状态比非晶态(amorphous)稳定,通过构成玻璃的离子在玻璃中移动而以带有晶体结构的方式排列而产生。因此,通过以熔融时的粘性变高的方式调整B2O3和SiO2的各成分的含量的比例,从而使上述离子不易以带有晶体结构的方式排列,能够进一步抑制玻璃的晶化而进一步改善玻璃的耐失透性。
从以上的观点出发,B2O3的含量相对于B2O3和SiO2的合计含量的质量比{B2O3/(B2O3+SiO2)}的优选的下限和优选的上限如下表所示。从改善玻璃的熔融性的观点出发,设为下表所示的下限以上也是优选的。此外,设为下表所示的上限以下,为了提高熔融时的玻璃的粘性是优选的。进而,设为下表所示的上限以下,对于降低熔融时的挥发导致的玻璃组成的变动和由此导致的光学特性的变动,此外从改善玻璃的化学耐久性、耐候性和机械加工性的1个以上的观点出发也是优选的。
[表74]
对于B2O3的含量、SiO2的含量,从改善玻璃的耐失透性、熔融性、成型性、化学耐久性、耐候性、机械加工性等出发,将其优选的下限和优选的上限分别示于下表。
[表75]
Figure BDA0001086449610000612
[表76]
Figure BDA0001086449610000613
ZnO在熔融玻璃时有促进玻璃原料的熔融的作用即改善熔融性的作用。此外,还有调整折射率nd或阿贝数νd、使玻璃化转变温度下降的作用。从抑制阿贝数νd的下降、改善玻璃的热稳定性、抑制玻璃化转变温度的下降(由此改善机械加工性)的观点出发,优选将ZnO的含量除以B2O3和SiO2的合计含量的值即质量比{ZnO/(B2O3+SiO2)}设为0.30以下。另外,在上述玻璃中,ZnO是可以包含也可以不包含的任选成分,因此优选质量比{ZnO/(B2O3+SiO2)}为0以上,但是为了使熔融性提高、容易地制作均质的玻璃,而更优选含有Zn而将质量比{ZnO/(B2O3+SiO2)}设为超过0。质量比{ZnO/(B2O3+SiO2)}的更优选的下限和更优选的上限如下表所示。
[表77]
Figure BDA0001086449610000622
Figure BDA0001086449610000631
从改善玻璃的熔融性、热稳定性、成型性、机械加工性等,实现上述的光学特性出发,将ZnO的含量的优选的下限和优选的上限示于下表。
[表78]
从进一步改善玻璃的热稳定性、抑制玻璃化转变温度的下降(由此改善机械加工性)、改善化学耐久性的观点出发,优选ZnO的含量相对于Nb2O5、TiO2、Ta2O5及WO3的合计含量的质量比{ZnO/(Nb2O5+TiO2+Ta2O5+WO3)}不足0.61。另一方面,ZnO为任选成分,因此优选质量比{ZnO/(Nb2O5+TiO2+Ta2O5+WO3)}的下限为0,但是从提高熔融性、进一步抑制短波长侧的光吸收端的长波长化(优选进一步抑制λ5的增加)的观点出发,更优选超过0。当考虑以上的方面时,质量比{ZnO/(Nb2O5+TiO2+Ta2O5+WO3)}的更优选的下限和更优选的上限如下表所示。
[表79]
Figure BDA0001086449610000641
对于Nb2O5、TiO2、Ta2O5、WO3,在考虑上述作用/效果的基础上,将Nb2O5、TiO2、Ta2O5、WO3的各成分的含量的优选的范围示于下表。
[表80]
Figure BDA0001086449610000642
[表81]
Figure BDA0001086449610000643
[表82]
Figure BDA0001086449610000652
[表83]
Figure BDA0001086449610000653
Figure BDA0001086449610000661
接着,对以上说明的成分以外的任选成分进行说明。
Li2O使玻璃化转变温度下降的作用强,因此当其含量变多时显示出机械加工性下降的倾向。此外,也显示出化学耐久性、耐候性下降的倾向。因此,优选将Li2O的含量设为5%以下。Li2O的含量的优选的下限和更优选的上限如下表所示。Li2O的含量也可以为0%。
[表84]
Figure BDA0001086449610000662
Na2O、K2O、Rb2O、Cs2O均具有改善玻璃的熔融性的作用,但是当它们的含量变多时,显示出玻璃的热稳定性、化学耐久性、耐候性、机械加工性下降的倾向。因此,Na2O、K2O、Rb2O、Cs2O的各含量的下限和上限分别优选如下表所示。
[表85]
Figure BDA0001086449610000671
[表86]
Figure BDA0001086449610000672
[表87]
Figure BDA0001086449610000673
Figure BDA0001086449610000681
[表88]
Figure BDA0001086449610000682
从在维持玻璃的热稳定性、化学耐久性、耐候性、机械加工性的同时改善玻璃的熔融性出发,Li2O、Na2O及K2O的合计含量(Li2O+Na2O+K2O)的优选的下限和优选的上限如下表所示。
[表89]
Figure BDA0001086449610000683
MgO、CaO、SrO、BaO均是具有使玻璃的熔融性改善的作用的成分。但是,当这些成分的含量变多时,玻璃的热稳定性下降,显示出失透倾向。因此,这些成分的各自的含量分别优选设为下述所示的下限以上,优选设为下述所示的上限以下。
[表90]
[表91]
[表92]
Figure BDA0001086449610000701
[表93]
Figure BDA0001086449610000702
此外,为了维持玻璃的热稳定性,MgO、CaO、SrO及BaO的合计含量(MgO+CaO+SrO+BaO)优选设为下表所示的下限以上,优选设为下表所示的上限以下。
[表94]
Figure BDA0001086449610000703
Figure BDA0001086449610000711
Al2O3是具有改善玻璃的化学耐久性、耐候性的作用的成分。但是,当Al2O3的含量变多时,有时可看到折射率nd的下降倾向、玻璃的热稳定性的下降倾向、熔融性的下降倾向。考虑以上的方面,Al2O3的含量优选为下表所示的下限以上,优选为下表所示的上限以下。
[表95]
Figure BDA0001086449610000712
Ga2O3、In2O3、Sc2O3、HfO2均具有提高折射率nd的作用。但是,这些成分昂贵,不是对于得到上述光学玻璃必要的成分。因此,Ga2O3、In2O3、Sc2O3、HfO2的各含量优选设为下表所示的下限以上,优选设为下表所示的上限以下。
[表96]
Figure BDA0001086449610000721
[表97]
Figure BDA0001086449610000722
[表98]
Figure BDA0001086449610000723
Figure BDA0001086449610000731
[表99]
Lu2O3具有提高折射率nd的作用,但是也是使玻璃的比重增加的成分。此外,Lu与Gd、Yb同样是重稀土类元素,因此优选降低Lu的含量。从以上的方面考虑,Lu2O3的含量的优选的下限和优选的上限如下表所示。
[表100]
Figure BDA0001086449610000733
Figure BDA0001086449610000741
GeO2具有提高折射率nd的作用,但是在通常所使用的玻璃成分中,是突出地昂贵的成分。为了降低玻璃的制造成本,GeO2的含量的优选的下限和优选的上限如下表所示。
[表101]
Bi2O3是在提高折射率nd的同时使阿贝数νd下降的成分。此外,也是易于使玻璃的着色增大的成分。为了制作具有上述的光学特性且着色少的玻璃,Bi2O3的含量的优选的下限和优选的上限如下表所示。
[表102]
Figure BDA0001086449610000743
Figure BDA0001086449610000751
为了良好地得到以上说明的各种作用/效果,以上所记载的玻璃成分的各含量的合计(合计含量)优选大于95%,更优选大于98%,进一步优选大于99%,再进一步优选大于99.5%。
在以上所记载的玻璃成分以外的玻璃成分中,P2O5是使折射率nd下降的成分,还是使玻璃的热稳定性下降的成分,但是如果极少量的导入,则有时使玻璃的热稳定性提高。为了制作在具有上述的光学特性的同时热稳定性优秀的玻璃,P2O5的含量的优选的下限和优选的上限如下表所示。
[表103]
Figure BDA0001086449610000752
TeO2是提高折射率nd的成分,但是因为是具有毒性的成分,所以优选减少TeO2的含量。TeO2的含量的优选的下限和优选的上限如下表所示。
[表104]
Figure BDA0001086449610000761
另外,在上述的各表中,(更)优选的下限或上限记载有0%的成分也优选含量为0%。对于多种成分的合计含量也是同样的。
Pb、As、Cd、Tl、Be、Se分别具有毒性。因此,优选不含有这些元素,即,在玻璃中不导入这些元素作为玻璃成分。
U、Th、Ra均是放射性元素。因此,优选不含有这些元素,即,在玻璃中不导入这些元素作为玻璃成分。
V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Ce使玻璃的着色增大或者成为荧光的产生源,不优选作为光学元件用的玻璃所含有的元素。因此,优选不含有这些元素,即,在玻璃中不导入这些元素作为玻璃成分。
Sb、Sn是作为澄清剂发挥功能的能够任选地添加的元素。
在将Sb的添加量换算为Sb2O3且将Sb2O3以外的玻璃成分的含量的合计设为100质量%时,优选使Sb的添加量的范围为0~0.11质量%,更优选的范围为0.01~0.08质量%,进一步优选的范围为0.02~0.05质量%。
在将Sn的添加量换算为SnO2且将SnO2以外的玻璃成分的含量的合计设为100质量%时,优选使Sn的添加量的范围为0~0.5质量%,更优选的范围为0~0.2质量%,进一步优选为0质量%。
[玻璃C]
接着,对于玻璃C进行说明。
本发明的一个方式的玻璃C为具有上述玻璃组成、阿贝数νd的范围为39.5~41.5、且折射率nd相对于阿贝数νd满足上述(1)式的氧化物玻璃。以下,针对上述玻璃C的细节进行说明。
<玻璃组成>
为了实现阿贝数νd为39.5~41.5、折射率nd与阿贝数νd满足上述(1)式的关系的光学特性,在上述玻璃中,将Zr4+的含量相对于Nb5+、Ti4+、Ta5+及W6+的合计含量的阳离子比{Zr4+的含量/(Nb5++Ti4++Ta5++W6+)}的范围设为0.48~2.20。从抑制玻璃化转变温度下降(由此改善机械加工性)的观点出发,上述阳离子比的范围为0.48~2.20也是优选的。此外,从提高热稳定性和玻璃的低色散化的观点出发,上述阳离子比为0.48以上也是优选的。另一方面,从改善熔解性和抑制晶化的观点出发,上述阳离子比为2.20以下也是优选的。阳离子比{Zr4+的含量/(Nb5++Ti4++Ta5++W6+)}的更优选的下限和更优选的上限如下表所示。
[表105]
Figure BDA0001086449610000781
为了在改善玻璃的热稳定性的同时实现阿贝数νd为39.5~41.5、折射率nd与阿贝数νd满足上述(1)式的关系的光学特性,在上述玻璃中,将B3+和Si4+的合计含量相对于La3+、Y3+、Gd3+及Yb3+的合计含量的阳离子比{(B3++Si4+)/(La3++Y3++Gd3++Yb3+)}设为0.70~1.42。如果阳离子比((B3++Si4+)/(La3++Y3++Gd3++Yb3+))为0.70以上,则能够改善玻璃的热稳定性,因此能够抑制玻璃的失透。此外,还能够抑制玻璃的比重的增大。另一方面,如果阳离子比{(B3++Si4+)/(La3++Y3++Gd3++Yb3+)}为1.42以下,则能够实现上述的光学特性。阳离子比{(B3++Si4+)/(La3++Y3++Gd3++Yb3+)}的优选的下限和优选的上限如下表所示。
[表106]
Figure BDA0001086449610000782
为了在改善玻璃的热稳定性的同时抑制折射率nd的下降、实现上述的光学特性,在上述玻璃中,将B3+和Si4+的合计含量相对于Nb5+、Ti4+、Ta5+及W6+的合计含量的阳离子比{(B3++Si4+)/(Nb5++Ti4++Ta5++W6+)}设为7.70以下。
为了在抑制阿贝数νd的减少的同时改善玻璃的热稳定性,使阳离子比{(B3++Si4 +)/(Nb5++Ti4++Ta5++W6+)}为5.80以上。进而,从低比重化的观点出发,使阳离子比{(B3++Si4 +)/(Nb5++Ti4++Ta5++W6+)}为5.80以下也是优选的。
阳离子比{(B3++Si4+)/(Nb5++Ti4++Ta5++W6+)}的优选的下限和优选的上限如下表所示。
[表107]
Figure BDA0001086449610000791
为了在改善玻璃的热稳定性而抑制玻璃的晶化的同时使玻璃低比重化,使W6+的含量相对于Nb5+、Ti4+、Ta5+及W6+的合计含量的阳离子比{W6+/(Nb5++Ti4++Ta5++W6+)}为0.50以下。此外,从玻璃的高折射率化、着色降低的观点出发,阳离子比{W6+/(Nb5++Ti4++Ta5++W6+)}为0.50以下也是优选的。阳离子比{W6+/(Nb5++Ti4++Ta5++W6+)}的优选的下限和更优选的上限如下表所示。
[表108]
Figure BDA0001086449610000801
为了在改善玻璃的热稳定性而抑制玻璃的晶化的同时实现上述的光学特性,在上述玻璃中,将Zn2+的含量相对于La3+、Y3+、Gd3+及Yb3+的合计含量的阳离子比{Zn2+/(La3++Y3++Gd3++Yb3+)}设为0.17以下。此外,从抑制玻璃化转变温度的下降(由此改善机械加工性)和提高化学耐久性的观点出发,阳离子比{Zn2+/(La3++Y3++Gd3++Yb3+)}为0.17以下也是优选的。从改善熔融性的观点出发,优选阳离子比{Zn2+/(La3++Y3++Gd3++Yb3+)}为0%以上,更优选为超过0%。阳离子比{Zn2+/(La3++Y3++Gd3++Yb3+)}的优选的下限和优选的上限如下表所示。
[表109]
Figure BDA0001086449610000802
Figure BDA0001086449610000811
此外,对于Y3+,将Y3+的含量相对于La3+、Y3+、Gd3+及Yb3+的合计含量的阳离子比{Y3+/(La3++Y3++Gd3++Yb3+)}的范围设为0.10~0.50。阳离子比{Y3+/(La3++Y3++Gd3++Yb3+)}的优选的下限和优选的上限如下表所示。
[表110]
Figure BDA0001086449610000812
Nb5+、Ti4+、Ta5+及W6+通过使其适量含有从而发挥提高折射率、改善玻璃的热稳定性的作用。但是,Ta5+虽然具有提高折射率的作用,但是是极其昂贵的成分。因此,从玻璃的稳定供给的观点出发,不优选积极地使用Ta5+。此外,当Ta5+的含量多时,熔融玻璃时原料易熔融残留。此外,玻璃的比重增加。像这样,Ta5+是应降低含量的成分。因此,不优选积极地使用Ta5+。对于Ta5+,为了在改善玻璃的热稳定性的同时谋求高折射率低色散化与Ta的使用量的削减,而将Ta5+的含量相对于Nb5+、Ti4+、Ta5+及W6+的合计含量的阳离子比{Ta5+/(Nb5++Ti4++Ta5++W6+)}设为0.2以下。阳离子比{Ta5+/(Nb5++Ti4++Ta5++W6+)}的优选的下限和优选的上限如下表所示。
[表111]
此外,对于Nb5+,优选为了能够稳定供给玻璃,为了在降低Gd3+、Ta5+的含量的同时、期望在与Gd3+、Ta5+一起降低Yb3+的含量的同时提供热稳定性优秀的高折射率低色散玻璃,而在考虑Nb5+、Ti4+、Ta5+、W6+的上述作用的基础上,将Nb5+的含量相对于Nb5+、Ti4+、Ta5+及W6+的合计含量的阳离子比{Nb5+/(Nb5++Ti4++Ta5++W6+)}设为0.2以上。此外,Nb5+与Ta5、W6+相比,是有能够在不使比重增大的情况下提高折射率的倾向的成分。因此,为了抑制比重的增大,而优选使阳离子比{Nb5+/(Nb5++Ti4++Ta5++W6+)}大。阳离子比{Nb5+/(Nb5++Ti4++Ta5++W6+)}的更优选的下限和优选的上限如下表所示。
[表112]
Figure BDA0001086449610000831
进而,从防止高色散化的观点和着色的观点出发,优选使Ti4+的含量相对于Nb5+、Ti4+、Ta5+及W6+的合计含量的阳离子比{Ti4+/(Nb5++Ti4++Ta5++W6+)}为0.6以下。阳离子比{Ti4 +/(Nb5++Ti4++Ta5++W6+)}的优选的下限和更优选的上限如下表所示。
[表113]
Figure BDA0001086449610000832
另外,在上述的各表中,记载有(更)优选的下限或0%的成分也优选含量为0%。对于多种成分的合计含量也是同样的。
对于以上记载的各种阳离子成分,本发明人进行了反复研究,着眼于可考虑各阳离子成分给予玻璃的色散(阿贝数)的影响各自不同。进而本发明人进一步反复研究,其结果是可考虑对于各阳离子成分规定考虑了给予玻璃的色散的影响的系数,为了实现阿贝数νd为39.5~41.5、折射率nd与阿贝数νd满足上述(1)式的关系的光学特性,以通过下述(A)式而算出的值的范围成为8.5000~11.000的方式进行组成调整是优选的。
A=0.01×Si4+的含量
+0.01×B3+的含量
+0.05×La3+的含量
+0.07×Y3+的含量
+0.07×Yb3+的含量
+0.085×Zn2+的含量
+0.3×Zr4+的含量
+0.5×Ta5+的含量
+0.8×Nb5+的含量
+0.9×W5+的含量
+0.95×Ti4+的含量…(A)
通过上述(A)式算出的值A的更优选的下限和更优选的上限如下表所示。
[表114]
Figure BDA0001086449610000851
玻璃C是氧化物玻璃,因此作为阴离子成分包含O2-。O2-的含量的优选的下限如下表所示。
[表115]
Figure BDA0001086449610000852
Figure BDA0001086449610000861
作为O2-以外的阴离子成分,能够例示F-、Cl-、Br-、I-。但是,F-、Cl-、Br-、I-均在玻璃的熔融中易挥发。由于这些成分的挥发,有玻璃的特性变动而玻璃的均质性下降、熔融设备的消耗变得显著的倾向。因此,优选将F-、Cl-、Br-及I-的合计含量抑制为从100阴离子%减去O2-的含量的量。
对于关于玻璃C的玻璃组成的其它细节,能够适用关于玻璃A的玻璃组成的记载。
[玻璃D]
接着,对于玻璃D进行说明。
本发明的一个方式的玻璃D为如下氧化物玻璃:以阳离子%表示,B3+、Si4+、La3+、Y3 +、Gd3+、Yb3+、Nb5+、Ti4+、Ta5+、W6+、Zr4+、Zn2+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+、Li+、Na+、K+、Al3+及Bi3+的合计含量为90%以上,阿贝数νd的范围为39.5~41.5,折射率nd相对于阿贝数νd满足上述(1)式,且对于下述所示的表1所记载的阳离子成分,各阳离子成分的含量乘以表1所记载的系数的值的合计D相对于折射率nd满足上述(B)式。
[表116]
表1
Figure BDA0001086449610000862
Figure BDA0001086449610000871
以下,针对上述玻璃D的细节进行说明。
<玻璃组成>
对于玻璃D,B3+、Si4+、La3+、Y3+、Gd3+、Yb3+、Nb5+、Ti4+、Ta5+、W6+、Zr4+、Zn2+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+、Li+、Na+、K+、Al3+及Bi3+(主要阳离子成分)的合计含量为90%以上。对于上述玻璃,所包含的阳离子成分可以仅为主要阳离子成分(即,主要阳离子成分的合计含量为100%),也可以除了主要阳离子成分外包含1种以上其它的阳离子成分。主要阳离子成分的合计含量的优选的下限如下表所示。
[表117]
Figure BDA0001086449610000881
玻璃D的玻璃组成能够以对于主要阳离子成分的各种阳离子成分,各阳离子成分的含量乘以表1所记载的系数的值的合计D相对于折射率nd满足下述(B)式的方式来调整。
D≤6.242×nd-6.8042…(B)
由此,能够达成阿贝数νd的范围为39.5~41.5、且折射率nd相对于阿贝数νd满足上述(1)式的高折射率低色散玻璃的轻量化。该点是本发明人经过深入研究发现的新的见解。另外,上述合计D的细节如下。下述含量的单位是阳离子%。
D=B3+的含量×0.032
+Si4+的含量×0.029
+La3+的含量×0.066
+Y3+的含量×0.053
+Gd3+的含量×0.093
+Yb3+的含量×0.094
+Nb5+的含量×0.049
+Ti4+的含量×0.045
+Ta5+的含量×0.104
+W6+的含量×0.111
+Zr4+的含量×0.080
+Zn2+的含量×0.051
+Mg2+的含量×0.030
+Ca2+的含量×0.024
+Sr2+的含量×0.043
+Ba2+的含量×0.055
+Li+的含量×0.031
+Na+的含量×0.021
+K+的含量×0.012
+Al3+的含量×0.034
+Bi3+的含量×0.090
上述(B)式优选为下述(B-1)式,更优选为下述(B-2)式,进一步优选为下述(B-3)式,再进一步优选为下述(B-4)式,更进一步优选为下述(B-5)式,再更进一步优选为下述(B-6)式,进而再更进一步优选为下述(B-7)式,进而再更进一步优选为下述(B-8)式,进而再更进一步优选为下述(B-9)式。
D≤6.242×nd-6.8142…(B-1)
D≤6.242×nd-6.8242…(B-2)
D≤6.242×nd-6.8342…(B-3)
D≤6.242×nd-6.8442…(B-4)
D≤6.242×nd-6.8542…(B-5)
D≤6.242×nd-6.8642…(B-6)
D≤6.242×nd-6.8742…(B-7)
D≤6.242×nd-6.8842…(B-8)
D≤6.242×nd-6.8942…(B-9)
上述玻璃的玻璃组成只要主要阳离子成分的合计含量为90%以上且满足(B)式即可,在主要阳离子成分中也可以存在上述玻璃所不包含(即,含量为0%)的阳离子成分。对于各阳离子成分的含量的优选的范围等,能够适用关于玻璃A和/或玻璃C的上述的记载,优选能够适用关于玻璃C的上述的记载。此外,对于玻璃C所包含的阴离子成分的细节,能够适用关于玻璃A和/或玻璃C的上述的记载,优选能够适用关于玻璃C的上述的记载。但是,玻璃D并不限定于对于玻璃A和/或玻璃C记载的范围。另外,关于玻璃D的玻璃组成,还能够考虑制成具有适合于光学系统的制作的透射率特性的玻璃,而适用对于玻璃A和/或玻璃C记载的范围。
接着,针对玻璃A、玻璃B、玻璃C及玻璃D所共通的玻璃特性进行说明。以下所记载的玻璃设为指的是玻璃A、玻璃B、玻璃C及玻璃D。
<玻璃特性>
(玻璃的光学特性)
上述玻璃是阿贝数νd的范围为39.5~41.5、且折射率nd相对于阿贝数νd满足下述(1)式的玻璃。
nd≥2.0927-0.0058×vd…(1)
阿贝数νd为39.5以上的玻璃作为光学元件的材料对色像差的校正是有效的。另一方面,当阿贝数νd大于41.5时,如果不使折射率下降,则玻璃的热稳定性显著下降,在制造玻璃的过程中易于失透。阿贝数νd的优选的下限和优选的上限如下表所示。
[表118]
Figure BDA0001086449610000911
对于上述玻璃,折射率nd相对于阿贝数νd满足(1)式。阿贝数νd的范围为39.5~41.5、且折射率nd满足(1)式的玻璃是在光学系统的设计中利用价值高的玻璃。
折射率nd的上限根据玻璃组成自然而然地确定。为了得到改善热稳定性、不易失透的玻璃,优选折射率nd满足下述(2)式。
nd≤2.1270-0.0058×vd…(2)
相对于阿贝数νd的折射率nd的优选的下限和优选的上限如下表所示。
[表119]
此外,折射率nd还优选为下表所示的下限以上,还优选为下表所示的上限以下。
[表120]
Figure BDA0001086449610000922
(部分色散特性)
从校正色像差的观点出发,上述玻璃优选为在固定了阿贝数νd时相对部分色散小的玻璃。
在此,相对部分色散Pg,F使用g线、F线、c线的各折射率ng、nF、nc而表示为(ng-nF)/(nF-nc)。
为了提供适合于高阶的色像差校正的玻璃,上述玻璃的相对部分色散Pg,F的优选的下限和优选的上限如下表所示。
[表121]
Figure BDA0001086449610000931
(玻璃化转变温度)
上述玻璃的玻璃化转变温度没有特别限定,优选为640℃以上。通过使玻璃化转变温度为640℃以上,从而在对玻璃进行切断、切削、研磨、抛光等机械性加工时能够不易使玻璃破损。此外,也可以不大量地含有降低玻璃化转变温度的作用强的Li、Zn等成分,因此即使Gd、Ta的含量少,进而即使Yb的含量少,也易于提高热稳定性。
另一方面,当玻璃化转变温度过高时,玻璃必须以高温进行退火,退火炉会显著消耗。此外,在对玻璃进行成型时,必须以高温进行成型,成型所使用的模具的消耗会变得显著。
为了改善机械加工性、减轻对于退火炉、成型模的负担,玻璃化转变温度的优选的下限和优选的上限如下表所示。
[表122]
Figure BDA0001086449610000941
(玻璃的光线透射性)
玻璃的光线透射性,具体地说,抑制短波长侧的光吸收端的长波长化,能够通过着色度λ5来评价。着色度λ5表示从紫外区域到可见光区域厚度为10mm的玻璃的光谱透射率(包含表面反射损失)成为5%的波长。后述的实施例所示的λ5是在250~700nm的波长区域中测定的值。光谱透射率例如更具体地说指的是使用抛光成10.0±0.1mm的厚度的具有相互平行的平面的玻璃试样,对于上述经抛光的面从垂直方向入射光而得到的光谱透射率,即,在将入射到上述玻璃试样的光的强度设为Iin、将透射上述玻璃试样的光的强度设为Iout时的Iout/Iin。
根据着色度λ5,从而能够定量地评价光谱透射率的短波长侧的吸收端。如前所述,在为了制作胶合透镜而利用紫外线固化型粘接剂将透镜彼此胶合时,通过光学元件对粘接剂照射紫外线从而使粘接剂固化。为了效率高地进行紫外线固化型粘接剂的固化,优选光谱透射率的短波长侧的吸收端处于短波长区域。作为定量地评价该短波长侧的吸收端的指标,能够使用着色度λ5。上述玻璃通过之前所记载的组成调整从而能够显示出优选为335nm以下、更优选为332nm以下、进一步优选为330nm以下,再进一步优选为328nm以下、更进一步优选为326nm以下的λ5。作为一个例子,λ5的下限能够将315nm设为目标,但是越低越优选,并没有特别限定。
另一方面,作为玻璃的着色度的指标,可举出着色度λ70。λ70表示以关于λ5所记载的方法测定的光谱透射率成为70%的波长。为了制成着色少的玻璃,λ70的优选的范围为420nm以下,更优选的范围为400nm以下,进一步优选的范围为390nm以下,再进一步优选的范围为380nm以下。λ70的下限的目标为350nm,但是越低越优选,并没有特别限定。
此外,作为玻璃的着色度的指标,还可举出着色度λ80。λ80表示以关于λ5所记载的方法测定的光谱透射率成为80%的波长。为了制成着色少的玻璃,λ80的优选的范围为550nm以下,更优选的范围为500nm以下,进一步优选的范围为490nm以下,再进一步优选的范围为480nm以下。λ80的下限的目标为355nm,但是越低越优选,并没有特别限定。
(玻璃的比重)
在构成光学系统的光学元件(透镜)中,通过构成透镜的玻璃的折射率和透镜的光学功能面(想要控制的光线入射、出射的面)的曲率来规定屈光力。当想要将光学功能面的曲率设得大时,玻璃的厚度还会增加。其结果是,透镜会变重。相对于此,只要使用折射率高的玻璃,则即使光学功能面的曲率变大也能够得到大的屈光力。
根据以上,只要能够在抑制玻璃的比重的增加的同时提高折射率,则具有固定的屈光力的光学元件的轻量化是可能的。
关于折射率nd对屈光力的贡献,能够通过取玻璃的比重d相对于从玻璃的折射率nd减去真空中的折射率1的值(nd―1)的比来作为谋求光学元件的轻量化时的指标。即,通过将d/(nd-1)设为谋求光学元件的轻量化时的指标且降低该值,从而能够谋求透镜的轻量化。
玻璃A~C因为导致比重的增加的Gd、Ta的所占的比例小,而且还能够使Yb的所占的比例少,所以是高折射率低色散玻璃并且能够低比重化。此外,玻璃D通过上述的合计D相对于折射率nd满足上述(B)式,所以是高折射率低色散玻璃并且能够低比重化。因此,上述玻璃的d/(nd-1)能够为例如5.70以下。但是,当使d/(nd-1)过量地减少时,玻璃的热稳定性显示出下降倾向。因此,优选将d/(nd-1)设为5.00以上。d/(nd-1)的更优选的下限和更优选的上限如下表所示。
[表123]
Figure BDA0001086449610000961
进而,上述玻璃的比重d的优选的下限和优选的上限如下表所示。从由该玻璃形成的光学元件的轻量化的观点出发,使比重d为下表所示的上限以下是优选的。此外,为了进一步改善玻璃的热稳定性,使比重为下表所示的下限以上是优选的。
[表124]
Figure BDA0001086449610000962
Figure BDA0001086449610000971
(液相线温度)
液相线温度是玻璃的热稳定性的指标之一。为了抑制玻璃制造时的晶化、失透,优选液相线温度LT为1300℃以下,更优选为1250℃以下。液相线温度LT的下限作为一个例子为1100℃以上,但是温度低是优选的,并没有特别限定。
对于以上说明的本发明的一个方式的玻璃A、玻璃B、玻璃C及玻璃D,折射率nd和阿贝数νd大,作为光学元件用的玻璃材料是有用的。进而,通过之前记载的组成调整,从而还能够谋求玻璃的均质化和着色降低。因此,上述玻璃作为光学玻璃是适合的。
接着,针对玻璃A、玻璃B、玻璃C及玻璃D所共通的玻璃的制造方法进行说明。以下所记载的玻璃设为指的是玻璃A、玻璃B、玻璃C及玻璃D。
<玻璃的制造方法>
上述玻璃能够通过以可得到目标的玻璃组成的方式,将作为原料的氧化物、碳酸盐、硫酸盐、硝酸盐、氢氧化物等称量、调和,充分地进行混合制成混合批料,在熔融容器内进行加热、熔融、脱泡、搅拌,制成均质且不含有气泡的熔融玻璃,将其成形而得到。具体地能够采用公知的熔融法来制作。上述玻璃是具有上述的光学特性的高折射率低色散玻璃并且热稳定性优秀,因此能够使用公知的熔融法、成型法来稳定地制造。
[压制成型用玻璃材料、光学元件坯件及它们的制造方法]
本发明的另一种方式涉及
由上述的玻璃A、玻璃B、玻璃C及玻璃D形成的压制成型用玻璃材料;
由上述的玻璃A、玻璃B、玻璃C及玻璃D形成的光学元件坯件。
根据本发明的另一种方式,还可提供
具有将上述的玻璃A、玻璃B、玻璃C及玻璃D成型为压制成型用玻璃材料的工序的压制成型用玻璃材料的制造方法;
具有通过将上述的压制成型用玻璃材料使用压制成型模压制成型从而制作光学元件坯件的工序的光学元件坯件的制造方法;
具有将上述的玻璃A、玻璃B、玻璃C及玻璃D成型为光学元件坯件的工序的光学元件坯件的制造方法。
光学元件坯件是与设为目标的光学元件的形状近似、在光学元件的形状上加入了抛光余量(通过抛光而除去的表面层)、根据需要加入了研磨余量(通过研磨而除去的表面层)的光学元件母材。通过对光学元件坯件的表面进行研磨、抛光从而完成光学元件。在一个方式中,能够通过对将上述玻璃适量熔融而得到的熔融玻璃进行压制成型的方法(称为直接压制法)来制作光学元件坯件。在另一个方式中,还能够通过固化将上述玻璃适量熔融而得到的熔融玻璃从而制作光学元件坯件。
此外,在另一个方式中,能够通过制作压制成型用玻璃材料,将制作的压制成型用玻璃材料压制成型从而制作光学元件坯件。
压制成型用玻璃材料的压制成型能够通过将处于加热而软化状态的压制成型用玻璃材料用压制成型模压制的公知的方法来进行。加热、压制成型均能够在大气中进行。在压制成型后能够通过退火而降低玻璃内部的应力,从而得到均质的光学元件坯件。
压制成型用玻璃材料除了以原本的状态供给于用于制作光学元件坯件的压制成型的被称为压制成型用玻璃料滴的压制成型用玻璃材料以外,还包含实施切断、研磨、抛光等机械加工而经过压制成型用玻璃料滴供给于压制成型的压制成型用玻璃材料。作为切断方法,有如下方法等:在玻璃板的表面的想要切断的部分用称为刻划的方法形成槽,从形成槽的面的反面对槽的部分施加局部的压力而在槽的部分切开玻璃板的方法;通过切断刀来切割玻璃板的方法。此外,作为研磨、抛光方法,可举出滚筒抛光等。
压制成型用玻璃材料能够通过例如将熔融玻璃浇铸到铸模而成型为玻璃板,将该玻璃板切断为多个玻璃片从而进行制作。此外,还能够将适量的熔融玻璃成型来制作压制成型用玻璃料滴。还能够通过将压制成型用玻璃料滴再加热、软化而进行压制成型来制作,从而制作光学元件坯件。将玻璃再加热、软化而进行压制成型来制作光学元件坯件的方法相对于直接压制法称为再加热压制法。
[光学元件及其制造方法]
本发明的另一种方式涉及
由上述的玻璃A、玻璃B、玻璃C及玻璃D形成的光学元件。
上述光学元件使用上述的玻璃来制作。在上述光学元件中,也可以在玻璃表面形成例如防反射膜等多层膜等一层以上的涂层。
此外,根据本发明的另一种方式,还可提供
具有通过将上述的光学元件坯件研磨和/或抛光从而制作光学元件的工序的光学元件的制造方法。
在上述光学元件的制造方法中,研磨、抛光只要适用公知的方法即可,通过在加工后使光学元件表面充分洗涤、干燥等从而能够得到内部品质和表面品质高的光学元件。像这样,能够得到由上述玻璃形成的光学元件。作为光学元件,能够例示球面透镜、非球面透镜、微透镜等各种透镜、棱镜等。
此外,由上述玻璃形成的光学元件还适合作为构成胶合光学元件的透镜。作为胶合光学元件,能够例示将透镜彼此胶合起来的光学元件(胶合透镜)、将透镜和棱镜胶合起来的光学元件等。例如,胶合光学元件能够通过如下方法来制作,即,对胶合的两个光学元件的胶合面以使形状成为反转形状的方式进行精密地加工(例如,球面抛光加工),涂敷在胶合透镜的粘接中使用的紫外线固化型粘接剂,进行贴合之后通过透镜照射紫外线使粘接剂固化。为了像这样制作胶合光学元件,优选上述玻璃。通过使用阿贝数νd不同的多种玻璃来分别制作胶合的多个光学元件,并进行胶合,从而能够制成适合于色像差的校正的元件。
有时玻璃组成的定量分析的结果、玻璃成分以氧化物为基准来表示,玻璃成分的含量以质量%来表示。这样以氧化物为基准的质量%表示的组成能够用例如下述的方法换算成阳离子%、阴离子%表示的组成。
在玻璃中包含N种玻璃成分的情况下,将第k种的玻璃成分表示为A(k)mOn。其中,k是1以上、N以下的任意的整数。
A(k)是阳离子、O是氧、m和n是化学计量法所确定的整数。例如,在通过氧化物为基准来表示B2O3的情况下,m=2,n=3;在SiO2的情况下,m=1,n=2。
接着,将A(k)mOn的含量设为X(k)[质量%]。在此,当将A(k)的原子量设为P(k)、将氧O的原子序数设为Q时,A(k)mOn的形式上的分子量R(k)为
R(k)=P(k)×m+Q×n。
进而,当设为
B=100/{Σ[m×X(k)/R(k)]}
时,阳离子成分A(k)s+的含量(阳离子%)为[X(k)/R(k)]×m×B(阳离子%)。在此,Σ意味着从k=1到N的m×X(k)/R(K)的合计。m根据k而变化。s是2n/m。
此外,分子量R(k)只要使用将小数点以后第4位四舍五入,用直到小数点以后3位表示的值来计算即可。另外,对于若干玻璃成分、添加剂,将以氧化物为基准表示的分子量示于下述的表A。
[表125]
表A
氧化物 分子量 氧化物 分子量
B<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 69.621 Cs<sub>2</sub>O 281.810
SiO<sub>2</sub> 60.084 ZnO 81.389
La<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 325.809 MgO 40.304
Y<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 225.810 CaO 56.077
Gd<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 362.498 SrO 81.389
Yb<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 394.084 BaO 153.326
Nb<sub>2</sub>O<sub>5</sub> 265.810 Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 101.961
TiO<sub>2</sub> 79.882 Ga<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 187.444
WO<sub>3</sub> 231.839 In<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 277.634
Ta<sub>2</sub>O<sub>5</sub> 441.893 Sc<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 137.910
Bi<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 465.959 HfO<sub>2</sub> 210.489
ZrO<sub>2</sub> 123.223 Lu<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 397.932
Li<sub>2</sub>O 29.882 GeO<sub>2</sub> 104.629
Na<sub>2</sub>O 61.979 P<sub>2</sub>O<sub>5</sub> 141.945
K<sub>2</sub>O 94.196 TeO<sub>2</sub> 159.599
Rb<sub>2</sub>O 186.935 Sb<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 291.518
[实施例]
以下,基于实施例对本发明进行进一步说明。但是,本发明不限定于实施例所示的方式。
(实施例1)
以可得到具有下述的表所示的组成的玻璃的方式,作为原料称量氧化物、硼酸等化合物、充分地进行混合制作批量原料。
将该批量原料放入到铂坩埚中,连同坩埚一起加热到1350~1450℃的温度,用2~3小时对玻璃进行熔融、澄清。将熔融玻璃搅拌而均质化后,将熔融玻璃浇铸到预热了的成型模,放置冷却至玻璃化转变温度附近后,立刻将玻璃连同成型模放入退火炉内。之后,在玻璃化转变温度附近退火约1小时。退火后,在退火炉内放置冷却至室温。
对像这样制作的玻璃进行观察,结果没有发现晶体的析出、气泡、条纹、原料的熔融残留。像这样,能够制作均质性高的玻璃。
下述的表中,No.1-1~1-52是玻璃A、玻璃D,No.1-9、1-11~1-52是玻璃C,No.2-1~2-52是玻璃B。
(比较例1~4)
以可得到具有下述的表所示的比较例1~4的各组成的玻璃的方式,作为原料称量氧化物、硼酸等化合物、充分地进行混合制作批量原料,除此以外,以与实施例1相同的方法得到玻璃。
比较例1的组成是将专利文献20的玻璃No.11的组成换算成以阳离子%表示的玻璃组成;
比较例2的组成是将专利文献20的玻璃No.25的组成换算成以阳离子%表示的玻璃组成;
比较例3的组成是将专利文献20的玻璃No.45的组成换算成以阳离子%表示的玻璃组成;
比较例4的组成是将专利文献20的玻璃No.49的组成换算成以阳离子%表示的玻璃组成。
得到的玻璃的玻璃特性用以下所示的方法进行测定。测定结果如下表所示。
(1)折射率nd、nF、nc、ng、阿贝数vd
对于以-30℃/小时的降温速度进行降温而得到的玻璃,通过日本光学玻璃工业会标准的折射率测定法测定了折射率nd、nF、nc、ng。使用折射率nd、nF、nc的各测定值,算出阿贝数νd。
(2)玻璃化转变温度Tg
使用差示扫描热量分析装置(DSC),以10℃/分钟的升温速度进行测定。
(3)比重
通过阿基米德法进行测定。
(4)着色度λ5、λ70、λ80
使用具有相互对向的2个经光学抛光的平面的厚度为10±0.1mm的玻璃试样,通过分光光度计对于抛光的面从垂直方向入射强度Iin的光、测定透射玻璃试样的光的强度Iout,算出光谱透射率Iout/Iin,将光谱透射率为5%的波长设为λ5,将光谱透射率为70%的波长设为λ70、将光谱透射率为80%的波长设为λ80。
(5)相对部分色散Pg,F
根据在上述(1)测定的nF、nc、ng的值而算出。
(6)液相线温度
将玻璃放入到加热至规定温度的炉内保持2小时,冷却后用100倍的光学显微镜观察玻璃内部,根据有无晶体来决定液相线温度。
[表126-1]
Figure BDA0001086449610001041
[表126-2]
[表126-3]
Figure BDA0001086449610001061
[表126-4]
Figure BDA0001086449610001071
[表126-5]
Figure BDA0001086449610001081
[表126-6]
Figure BDA0001086449610001091
[表127-1]
[表127-2]
Figure BDA0001086449610001111
[表127-3]
[表127-4]
Figure BDA0001086449610001131
[表127-5]
Figure BDA0001086449610001141
[表127-6]
图1是将实施例1的各玻璃和比较例1~4的各玻璃的比重取在横轴、将各阳离子成分的含量乘以表1所记载的系数的值的合计D取在纵轴的图表。
如图1所示,各阳离子成分的含量乘以表1所记载的系数的值的合计D与比重显示出良好的相关关系。根据该结果能够确认,通过以满足基于合计D的(B)式的方式进行组成调整,从而可得到低比重的玻璃。
图2是将实施例1的各玻璃和比较例1~4的各玻璃的阿贝数νd取在横轴、将通过上述(A)式算出的值A取在纵轴的图表。
如图2所示,通过上述(A)式算出的值A与阿贝数显示出良好的相关关系。根据该结果能够确认,进行基于值A的组成调整对于调整阿贝数是优选的。
(实施例2)
使用在实施例1得到的各种玻璃来制作压制成型用玻璃块(玻璃料滴)。将该玻璃块在大气中加热、软化,用压制成型模进行压制成型,制作了透镜坯件(光学元件坯件)。将制作的透镜坯件从压制成型模取出,进行退火,进行包含抛光的机械加工,制作由在实施例1制作的各种玻璃形成的球面透镜。
(实施例3)
将所需量的在实施例1中制作的熔融玻璃用压制成型模压制成型,制作了透镜坯件(光学元件坯件)。将制作的透镜坯件从压制成型模取出,进行退火,进行包含抛光的机械加工,制作由在实施例1制作的各种玻璃形成的球面透镜。
(实施例4)
将对在实施例1中制作的熔融玻璃进行固化而制作的玻璃块(光学元件坯件)退火,进行包含抛光的机械加工,制作由在实施例1制作的各种玻璃形成的球面透镜。
(实施例5)
将在实施例2~4中制作的球面透镜与由其它种的玻璃形成的球面透镜贴合,制作胶合透镜。在实施例2~4中制作的球面透镜的胶合面是凸面,由其它种的光学玻璃形成的球面透镜的胶合面是凹面。上述2个胶合面以相互曲率半径的绝对值相等的方式制作。在胶合面涂敷光学元件胶合用的紫外线固化型粘接剂,使2个透镜以胶合面彼此贴合。其后,通过在实施例2~4中制作的球面透镜对在胶合面涂敷的粘接剂照射紫外线,使粘接剂固化。
像上述那样制作胶合透镜。胶合透镜的胶合强度足够高,是光学强度也为足够程度的胶合透镜。
(比较例5)
对日本特开2014-62026号公报的表8所示的No.51的玻璃(以下,称为玻璃I。)进行再现。日本特开2014-62026号公报表8所记载的玻璃Ⅰ的λ5是337nm。
接着,与上述实施例5同样地,制作由玻璃I形成的球面透镜,使用制作的球面透镜来尝试制作胶合透镜。但是,对在胶合面涂敷的紫外线固化型粘接剂通过由玻璃I形成的透镜照射紫外线,结果因为玻璃I的紫外线透射率低,所以不能使粘接剂充分地固化。
(比较例6)
对于本发明的一个方式的玻璃A,阳离子比{Zn2+/(La3++Y3++Gd3++Yb3+)}不足0.2,对于玻璃C,上述阳离子比为0.17以下。
对于本发明的一个方式的玻璃B,质量比{ZnO/(La2O3+Y2O3+Gd2O3+Yb2O3)}不足0.10。
相对于此,日本特开2014-62026号公报的表1所示的No.6的玻璃的上述阳离子比为0.578,上述质量比为0.325。在日本特开2014-62026号公报的表1所示的No.6的玻璃的玻璃组成中,如果仅进行降低以阳离子%表示的玻璃组成的上述阳离子比和以质量%表示的玻璃组成的上述质量比的组成调整,则显示出难以抑制晶体析出,因此制作了以下所记载的玻璃。
对于日本特开2014-62026号公报的表1所示的No.6的玻璃的玻璃组成,以阳离子%表示的玻璃组成的上述阳离子和质量%表示的玻璃组成的上述质量比变小的方式对Zn2+(ZnO)进行减量,将减量部分以其它成分的含量的平衡变化不大的方式分配到其它成分,如下述表B和表C中所示进行组成调整而制作了玻璃。表B中的玻璃成分彼此的比是阳离子比,表C中的玻璃成分彼此的比是以氧化物为基准的玻璃组成的各成分的含量的质量比。具体地说,调和玻璃原料,将170g的调和原料放入到铂坩埚中以1400℃进行2小时的熔融、澄清。将熔融玻璃搅拌而均质化后,将熔融玻璃浇铸到预热了的成型模,放置冷却至玻璃化转变温度附近后,立刻将玻璃连同成型模放入退火炉内。之后,在玻璃化转变温度附近退火约1小时。退火后,在退火炉内放置冷却至室温。
其后,对玻璃的内部进行观察。
图1是在比较例6评价的玻璃的照片。从图1明显看出,在玻璃中析出大量晶体,白浊而失去了透明性。
相对于此,在本发明的一个方式的玻璃A、玻璃B及玻璃C中,通过进行包括阳离子比{Zn2+/(La3++Y3++Gd3++Yb3+)}或质量比{ZnO/(La2O3+Y2O3+Gd2O3+Yb2O3)}的之前详述的组成调整,从而能够抑制晶体析出。此外,在玻璃D中,也能够抑制晶体析出。
[表128]
表B
Figure BDA0001086449610001181
[表129]
表C
Figure BDA0001086449610001191
最后,对前述的各方式进行总结。
根据一个方式,能够提供一种玻璃A,所述玻璃A为氧化物玻璃,其中,以阳离子%表示,B3+和Si4+的合计含量为43~65%,La3+、Y3+、Gd3+及Yb3+的合计含量为25~50%,Nb5+、Ti4+、Ta5+及W6+的合计含量为3~12%,Zr4+的含量为2~8%,B3+和Si4+的合计含量相对于La3 +、Y3+、Gd3+及Yb3+的合计含量的阳离子比{(B3++Si4+)/(La3++Y3++Gd3++Yb3+)}为0.70~1.75,B3 +和Si4+的合计含量相对于Nb5+、Ti4+、Ta5+及W6+的合计含量的阳离子比{(B3++Si4+)/(Nb5++Ti4 ++Ta5++W6+)}为9.00以下,Zn2+的含量相对于La3+、Y3+、Gd3+及Yb3+的合计含量的阳离子比{Zn2 +/(La3++Y3++Gd3++Yb3+)}不足0.2,La3+的含量含量相对于La3+、Y3+、Gd3+及Yb3+的合计含量的阳离子比{La3+/(La3++Y3++Gd3++Yb3+)}为0.50~0.95,Y3+的含量相对于La3+、Y3+、Gd3+及Yb3+的合计含量的阳离子比{Y3+/(La3++Y3++Gd3++Yb3+)}为0.10~0.50,Gd3+的含量相对于La3+、Y3+、Gd3+及Yb3+的合计含量的阳离子比{Gd3+/(La3++Y3++Gd3++Yb3+)}为0.10以下,Nb5+的含量相对于Nb5+、Ti4+及W6+的合计含量的阳离子比{Nb5+/(Nb5++Ti4++W6+)}为0.80以上,Ta5+的含量相对于Nb5+、Ti4+、Ta5+及W6+的合计含量的阳离子比{Ta5+/(Nb5++Ti4++Ta5++W6+)}为0.2以下,阿贝数νd的范围为39.5~41.5,且折射率nd相对于阿贝数νd满足上述的(1)式。
此外,根据一个方式,能够提供一种玻璃B,所述玻璃B为氧化物玻璃,其中,以质量%表示,B2O3和SiO2的合计含量为17.5~35%,La2O3、Y2O3、Gd2O3及Yb2O3的合计含量为45~70%,Nb2O5、TiO2、Ta2O5及WO3的合计含量为3~16%,ZrO2的含量为2~10%,B2O3和SiO2的合计含量相对于La2O3、Y2O3、Gd2O3及Yb2O3的合计含量的质量比{(B2O3+SiO2)/(La2O3+Y2O3+Gd2O3+Yb2O3)}为0.2~0.5,B2O3和SiO2的合计含量相对于Nb2O5、TiO2、Ta2O5及WO3的合计含量的质量比{(B2O3+SiO2)/(Nb2O5+TiO2+Ta2O5+WO3)}为2.8以下,ZnO的含量相对于La2O3、Y2O3、Gd2O3及Yb2O3的合计含量的质量比{ZnO/(La2O3+Y2O3+Gd2O3+Yb2O3)}不足0.10,La2O3的含量相对于La2O3、Y2O3、Gd2O3及Yb2O3的合计含量的质量比{La2O3/(La2O3+Y2O3+Gd2O3+Yb2O3)}为0.55~0.98,Y2O3的含量相对于La2O3、Y2O3、Gd2O3及Yb2O3的合计含量的质量比{Y2O3/(La2O3+Y2O3+Gd2O3+Yb2O3)}为0.02~0.45,Gd2O3的含量相对于La2O3、Y2O3、Gd2O3及Yb2O3的合计含量的质量比{Gd2O3/(La2O3+Y2O3+Gd2O3+Yb2O3)}为0.10以下,Nb2O5的含量相对于Nb2O5、TiO2及WO3的合计含量的质量比{Nb2O5/(Nb2O5+TiO2+WO3)}为0.81以上,Ta2O5的含量相对于Nb2O5、TiO2、Ta2O5及WO3的合计含量的质量比{Ta2O5/(Nb2O5+TiO2+Ta2O5+WO3)}为0.3以下,阿贝数νd的范围为39.5~41.5,且折射率nd相对于阿贝数νd满足上述的(1)式。
玻璃A和玻璃B是满足(1)式的玻璃,是在光学系统中有用的高折射率低色散玻璃。因为分别降低了在玻璃A中以阳离子%表示的玻璃组成中的Gd、Ta所占的比例、在玻璃B中以质量%表示的玻璃组成中的Gd2O3、Ta2O5所占的比例,所以能够稳定供给,且通过满足上述的含量、合计含量及阳离子比或质量比,从而能够得到高热稳定性,且能够抑制短波长侧的光吸收端的长波长化。
在一个方式中,从玻璃的稳定供给的观点出发,玻璃A中的Gd3+的含量优选为3阳离子%以下,玻璃B中的Gd2O3的含量优选为6质量%以下。
在一个方式中,从玻璃的稳定供给的观点出发,玻璃A中的Ta5+的含量优选为3.0阳离子%以下,Ta2O5的含量优选为5质量%以下。
在一个方式中,玻璃A和玻璃B各自优选以着色度λ5成为335nm以下的方式抑制玻璃的短波长侧的光吸收端的长波长化。
此外,根据一个方式,能够提供一种玻璃C,所述玻璃C为氧化物玻璃,其中,B3+和Si4+的合计含量为43~65%,La3+、Y3+、Gd3+及Yb3+的合计含量为25~50%,Nb5+、Ti4+、Ta5+及W6 +的合计含量为3~12%,Zr4+的含量为2~8%,B3+和Si4+的合计含量相对于La3+、Y3+、Gd3+及Yb3+的合计含量的阳离子比{(B3++Si4+)/(La3++Y3++Gd3++Yb3+)}为0.70~1.42,B3+和Si4+的合计含量相对于Nb5+、Ti4+、Ta5+及W6+的合计含量的阳离子比{(B3++Si4+)/(Nb5++Ti4++Ta5++W6+)}为5.80~7.70,W6+的含量相对于Nb5+、Ti4+、Ta5+及W6+的合计含量的阳离子比{W6+/(Nb5++Ti4++Ta5++W6+)}为0.50以下,Zn2+的含量相对于La3+、Y3+、Gd3+及Yb3+的合计含量的阳离子比{Zn2 +/(La3++Y3++Gd3++Yb3+)}为0.17以下,La3+的含量含量相对于La3+、Y3+、Gd3+及Yb3+的合计含量的阳离子比{La3+/(La3++Y3++Gd3++Yb3+)}为0.50~0.95,Y3+的含量相对于La3+、Y3+、Gd3+及Yb3+的合计含量的阳离子比{Y3+/(La3++Y3++Gd3++Yb3+)}为0.10~0.50,La3+、Gd3+的含量相对于Y3 +、Gd3+及Yb3+的合计含量的阳离子比{Gd3+/(La3++Y3++Gd3++Yb3+)}为0.10以下,Ta5+的含量相对于Nb5+、Ti4+、Ta5+及W6+的合计含量的阳离子比{Ta5+/(Nb5++Ti4++Ta5++W6+)}为0.2以下,阿贝数νd的范围为39.5~41.5,且折射率nd相对于阿贝数νd满足上述的(1)式。
玻璃C是满足(1)式的玻璃,是在光学系统中有用的高折射率低色散玻璃。对于上述玻璃,因为在玻璃组成中降低了Gd、Ta所占的比例所以能够稳定供给,且通过满足上述的含量、合计含量及阳离子比,从而能够得到高热稳定性,且能够抑制短波长侧的光吸收端的长波长化。
在一个方式中,对于玻璃C,在以阳离子%表示的玻璃组成中,优选通过下述(A)式算出的值A的范围为8.5000~11.0000。
在一个方式中,优选玻璃C的Zr4+的含量相对于Nb5+、Ti4+、Ta5+及W6+的合计含量的阳离子比{Zr4+的含量/(Nb5++Ti4++Ta5++W6+)}的范围为0.48~2.20。
在一个方式中,玻璃C的比重优选为5.20以下。
此外,根据一个方式,能够提供一种玻璃D,所述玻璃D为氧化物玻璃,其中,以阳离子%表示,B3+、Si4+、La3+、Y3+、Gd3+、Yb3+、Nb5+、Ti4+、Ta5+、W6+、Zr4+、Zn2+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+、Li+、Na+、K+、Al3+及Bi3+的合计含量为90%以上,阿贝数νd的范围为39.5~41.5,折射率nd相对于阿贝数νd满足上述(1)式,且对于上述表1所记载的阳离子成分,各阳离子成分的含量乘以表1所记载的系数的值的合计D相对于折射率nd满足上述(B)式。
玻璃D是阿贝数νd的范围为39.5~41.5,且满足(1)式的玻璃,是在光学系统中有用的高折射率低色散玻璃。进而,玻璃D能够有助于光学元件的轻量化。
在一个方式中,玻璃D优选B3+和Si4+的合计含量的范围为43~65阳离子%。
在一个方式中,玻璃D优选La3+、Y3+、Gd3+及Yb3+的合计含量的范围为25~45%。
在一个方式中,玻璃D优选Nb5+、Ti4+、Ta5+及W6+的合计含量的范围为3~12%。
根据以上说明的玻璃A、玻璃B、玻璃C或玻璃D,能够制作压制成型用玻璃材料、光学元件坯件及光学元件。即,根据另一个方式,可提供由玻璃A、玻璃B、玻璃C或玻璃D形成的压制成型用玻璃材料、光学元件坯件及光学元件。
此外,根据另一个方式,还可提供具有将玻璃A、玻璃B、玻璃C及玻璃D成型为压制成型用玻璃材料的工序的压制成型用玻璃材料的制造方法。
进而,根据另一个方式,还可提供具有通过将上述的压制成型用玻璃材料使用压制成型模压制成型从而制作光学元件坯件的工序的光学元件坯件的制造方法。
进而,根据另一个方式,还可提供具有将上述的玻璃A、玻璃B、玻璃C及玻璃D成型为光学元件坯件的工序的光学元件坯件的制造方法。
进而,根据另一个方式,还可提供具有通过将上述的光学元件坯件研磨和/或抛光从而制作光学元件的工序的光学元件的制造方法。
此次公开的实施方式在所有的方面都是例示,应认为是非限制性的。本发明的范围不通过上述的说明而通过专利权利要求的范围来表示,意图上包含与专利权利要求范围等同的意思及范围内的所有的变更。
例如,通过相对于上述的例示的玻璃组成来进行说明书所记载的组成调整,从而能够得到本发明的一个方式的玻璃。
此外,当然能够使作为说明书所例示或者优选的范围记载的2个以上的事项进行任意组合。
此外,也有时某个玻璃符合玻璃A、玻璃B、玻璃C或玻璃D中的2种以上的玻璃。
本发明在各种光学元件的制造领域中是有用的。

Claims (134)

1.一种玻璃,为氧化物玻璃,
以阳离子%表示,
B3+和Si4+的合计含量为43~65%,
La3+、Y3+、Gd3+及Yb3+的合计含量为25~50%,
Nb5+、Ti4+、Ta5+及W6+的合计含量为3~12%,
Zr4+的含量为2~8%,
B3+和Si4+的合计含量相对于La3+、Y3+、Gd3+及Yb3+的合计含量的阳离子比{(B3++Si4+)/(La3++Y3++Gd3++Yb3+)}为0.70~1.75,
B3+和Si4+的合计含量相对于Nb5+、Ti4+、Ta5+及W6+的合计含量的阳离子比{(B3++Si4+)/(Nb5++Ti4++Ta5++W6+)}为9.00以下,
Zn2+的含量相对于La3+、Y3+、Gd3+及Yb3+的合计含量的阳离子比{Zn2+/(La3++Y3++Gd3++Yb3 +)}不足0.2,
La3+的含量含量相对于La3+、Y3+、Gd3+及Yb3+的合计含量的阳离子比{La3+/(La3++Y3++Gd3++Yb3+)}为0.50~0.95,
Y3+的含量相对于La3+、Y3+、Gd3+及Yb3+的合计含量的阳离子比{Y3+/(La3++Y3++Gd3++Yb3+)}为0.10~0.50,
Gd3+的含量相对于La3+、Y3+、Gd3+及Yb3+的合计含量的阳离子比{Gd3+/(La3++Y3++Gd3++Yb3 +)}为0.10以下,
Nb5+的含量相对于Nb5+、Ti4+及W6+的合计含量的阳离子比{Nb5+/(Nb5++Ti4++W6+)}为0.90以上,
Ta5+的含量相对于Nb5+、Ti4+、Ta5+及W6+的合计含量的阳离子比{Ta5+/(Nb5++Ti4++Ta5++W6 +)}为0.2以下,
Zn2+的含量相对于Nb5+、Ti4+、Ta5+及W6+的合计含量的阳离子比{Zn2+/(Ti4++Nb5++Ta5++W6 +)}为0.01以上,
比重d相对于从折射率nd减去1的值的比d/(nd-1)为5.70以下,
阿贝数νd的范围为39.5~41.5,且折射率nd相对于阿贝数νd满足下述(1)式:
nd≥2.0927-0.0058×νd…(1)。
2.一种玻璃,为氧化物玻璃,
以阳离子%表示,
B3+和Si4+的合计含量为43~65%,
La3+、Y3+、Gd3+及Yb3+的合计含量为25~50%,
Nb5+、Ti4+、Ta5+及W6+的合计含量为3~12%,
Zr4+的含量为2~8%,
B3+和Si4+的合计含量相对于La3+、Y3+、Gd3+及Yb3+的合计含量的阳离子比{(B3++Si4+)/(La3++Y3++Gd3++Yb3+)}为0.70~1.42,
B3+和Si4+的合计含量相对于Nb5+、Ti4+、Ta5+及W6+的合计含量的阳离子比{(B3++Si4+)/(Nb5++Ti4++Ta5++W6+)}为5.80~7.70,
W6+的含量相对于Nb5+、Ti4+、Ta5+及W6+的合计含量的阳离子比{W6+/(Nb5++Ti4++Ta5++W6+)}为0.50以下,
Zn2+的含量相对于La3+、Y3+、Gd3+及Yb3+的合计含量的阳离子比{Zn2+/(La3++Y3++Gd3++Yb3 +)}为0.17以下,
La3+的含量含量相对于La3+、Y3+、Gd3+及Yb3+的合计含量的阳离子比{La3+/(La3++Y3++Gd3++Yb3+)}为0.50~0.95,
Y3+的含量相对于La3+、Y3+、Gd3+及Yb3+的合计含量的阳离子比{Y3+/(La3++Y3++Gd3++Yb3+)}为0.10~0.50,
Gd3+的含量相对于La3+、Y3+、Gd3+及Yb3+的合计含量的阳离子比{Gd3+/(La3++Y3++Gd3++Yb3 +)}为0.10以下,
Ta5+的含量相对于Nb5+、Ti4+、Ta5+及W6+的合计含量的阳离子比{Ta5+/(Nb5++Ti4++Ta5++W6 +)}为0.2以下,
Nb5+的含量相对于Nb5+、Ti4+及W6+的合计含量的阳离子比{Nb5+/(Nb5++Ti4++W6+)}为0.90以上,
Zn2+的含量相对于Nb5+、Ti4+、Ta5+及W6+的合计含量的阳离子比{Zn2+/(Ti4++Nb5++Ta5++W6 +)}为0.01以上,
比重d相对于从折射率nd减去1的值的比d/(nd-1)为5.70以下,
阿贝数νd的范围为39.5~41.5,且折射率nd相对于阿贝数νd满足下述(1)式:
nd≥2.0927-0.0058×νd…(1)。
3.如权利要求2所述的玻璃,其中,
在以阳离子%表示的玻璃组成中,通过下述(A)式算出的值A的范围为8.5000~11.0000,
A=0.01×Si4+的含量
+0.01×B3+的含量
+0.05×La3+的含量
+0.07×Y3+的含量
+0.07×Yb3+的含量
+0.085×Zn2+的含量
+0.3×Zr4+的含量
+0.5×Ta5+的含量
+0.8×Nb5+的含量
+0.9×W5+的含量
+0.95×Ti4+的含量…(A)。
4.如权利要求2所述的玻璃,其中,
Zr4+的含量相对于Nb5+、Ti4+、Ta5+及W6+的合计含量的阳离子比{Zr4+的含量/(Nb5++Ti4++Ta5++W6+)}的范围为0.48~2.20。
5.如权利要求1~4中任一项所述的玻璃,其中,
Gd3+的含量为3阳离子%以下。
6.如权利要求1~4中任一项所述的玻璃,其中,
Ta5+的含量为3.0阳离子%以下。
7.如权利要求1~4中任一项所述的玻璃,其中,
La3+的含量的范围为16~40阳离子%。
8.如权利要求1~4中任一项所述的玻璃,其中,
Y3+的含量的范围为1~20阳离子%。
9.如权利要求1~4中任一项所述的玻璃,其中,
Yb3+的含量的范围为0~3.0阳离子%。
10.如权利要求1~4中任一项所述的玻璃,其中,
阳离子比{Nb5+/(Nb5++Ti4++Ta5++W6+)}的范围为0.50~1.00。
11.如权利要求1~4中任一项所述的玻璃,其中,
阳离子比{Ti4+/(Nb5++Ti4++Ta5++W6+)}的范围为0.00~0.50。
12.如权利要求1~4中任一项所述的玻璃,其中,
阳离子比{W6+/(Nb5++Ti4++Ta5++W6+)}的范围为0.00~0.20。
13.如权利要求1~4中任一项所述的玻璃,其中,
阳离子比{Ti4+/(Nb5++Ti4++W6+)}的范围为0.20以下。
14.如权利要求1~4中任一项所述的玻璃,其中,
阳离子比{(La3++Y3++Gd3++Yb3+)/(Nb5++Ti4++Ta5++W6+)}的范围为2.5~9.0。
15.如权利要求1~4中任一项所述的玻璃,其中,
阳离子比{B3+/(B3++Si4+)}的范围为0.66~0.95。
16.如权利要求1~4中任一项所述的玻璃,其中,
B3+的含量的范围为20~50%。
17.如权利要求1~4中任一项所述的玻璃,其中,
Si4+的含量的范围为3~20阳离子%。
18.如权利要求1~4中任一项所述的玻璃,其中,
阳离子比{Zn2+/(B3++Si4+)}超过0。
19.如权利要求1~4中任一项所述的玻璃,其中,
阳离子比{Zn2+/(B3++Si4+)}为0.14以下。
20.如权利要求1~4中任一项所述的玻璃,其中,
Zn2+的含量的范围为0~10.00阳离子%。
21.如权利要求1~4中任一项所述的玻璃,其中,
液相线温度为1100℃以上。
22.如权利要求1~4中任一项所述的玻璃,其中,
阳离子比{Zn2+/(Ti4++Nb5++Ta5++W6+)}为0.80以下。
23.如权利要求1~4中任一项所述的玻璃,其中,
Nb5+的含量的范围为1~12阳离子%。
24.如权利要求1~4中任一项所述的玻璃,其中,
Ti4+的含量的范围为0~3.0阳离子%。
25.如权利要求1~4中任一项所述的玻璃,其中,
W6+的含量的范围为0~3.0阳离子%。
26.如权利要求1~4中任一项所述的玻璃,其中,
Ta5+的含量的范围为0~3.0阳离子%。
27.如权利要求1~4中任一项所述的玻璃,其中,
Li+的含量的范围为0~5阳离子%。
28.如权利要求1~4中任一项所述的玻璃,其中,
Na+的含量的范围为0~5阳离子%。
29.如权利要求1~4中任一项所述的玻璃,其中,
K+的含量的范围为0~5阳离子%。
30.如权利要求1~4中任一项所述的玻璃,其中,
Rb+的含量的范围为0~5阳离子%。
31.如权利要求1~4中任一项所述的玻璃,其中,
Cs+的含量的范围为0~5阳离子%。
32.如权利要求1~4中任一项所述的玻璃,其中,
Li+、Na+及K+的合计含量的范围为0~5%。
33.如权利要求1~4中任一项所述的玻璃,其中,
Mg2+的含量的范围为0~10阳离子%。
34.如权利要求1~4中任一项所述的玻璃,其中,
Ca2+的含量的范围为0~10阳离子%。
35.如权利要求1~4中任一项所述的玻璃,其中,
Sr2+的含量的范围为0~10阳离子%。
36.如权利要求1~4中任一项所述的玻璃,其中,
Ba2+的含量的范围为0~10阳离子%。
37.如权利要求1~4中任一项所述的玻璃,其中,
Mg2+、Ca2+、Sr2+及Ba2+的合计含量的范围为0~10阳离子%。
38.如权利要求1~4中任一项所述的玻璃,其中,
Al3+的含量的范围为0~10阳离子%。
39.如权利要求1~4中任一项所述的玻璃,其中,
Ga3+的含量的范围为0~5阳离子%。
40.如权利要求1~4中任一项所述的玻璃,其中,
In3+的含量的范围为0~5阳离子%。
41.如权利要求1~4中任一项所述的玻璃,其中,
Sc3+的含量的范围为0~5阳离子%。
42.如权利要求1~4中任一项所述的玻璃,其中,
Hf4+的含量的范围为0~10阳离子%。
43.如权利要求1~4中任一项所述的玻璃,其中,
Lu3+的含量的范围为0~10阳离子%。
44.如权利要求1~4中任一项所述的玻璃,其中,
Ge4+的含量的范围为0~10阳离子%。
45.如权利要求1~4中任一项所述的玻璃,其中,
Bi3+的含量的范围为0~10阳离子%。
46.如权利要求1~4中任一项所述的玻璃,其中,
P5+的含量的范围为0~4阳离子%。
47.如权利要求1~4中任一项所述的玻璃,其中,
Te4+的含量的范围为0~5阳离子%。
48.如权利要求1~4中任一项所述的玻璃,其中,
O2-的含量的范围为98~100阴离子%。
49.一种玻璃,为氧化物玻璃,
以质量%表示,
B2O3和SiO2的合计含量为17.5~35%,
La2O3、Y2O3、Gd2O3及Yb2O3的合计含量为45~70%,
Nb2O5、TiO2、Ta2O5及WO3的合计含量为3~16%,
ZrO2的含量为2~10%,
B2O3和SiO2的合计含量相对于La2O3、Y2O3、Gd2O3及Yb2O3的合计含量的质量比{(B2O3+SiO2)/(La2O3+Y2O3+Gd2O3+Yb2O3)}为0.2~0.5,
B2O3和SiO2的合计含量相对于Nb2O5、TiO2、Ta2O5及WO3的合计含量的质量比{(B2O3+SiO2)/(Nb2O5+TiO2+Ta2O5+WO3)}为2.8以下,
ZnO的含量相对于La2O3、Y2O3、Gd2O3及Yb2O3的合计含量的质量比{ZnO/(La2O3+Y2O3+Gd2O3+Yb2O3)}不足0.10,
La2O3的含量相对于La2O3、Y2O3、Gd2O3及Yb2O3的合计含量的质量比{La2O3/(La2O3+Y2O3+Gd2O3+Yb2O3)}为0.55~0.98,
Y2O3的含量相对于La2O3、Y2O3、Gd2O3及Yb2O3的合计含量的质量比{Y2O3/(La2O3+Y2O3+Gd2O3+Yb2O3)}为0.02~0.45,
Gd2O3的含量相对于La2O3、Y2O3、Gd2O3及Yb2O3的合计含量的质量比{Gd2O3/(La2O3+Y2O3+Gd2O3+Yb2O3)}为0.10以下,
Nb2O5的含量相对于Nb2O5、TiO2及WO3的合计含量的质量比{Nb2O5/(Nb2O5+TiO2+WO3)}为0.81以上,
Ta2O5的含量相对于Nb2O5、TiO2、Ta2O5及WO3的合计含量的质量比{Ta2O5/(Nb2O5+TiO2+Ta2O5+WO3)}为0.3以下,
ZnO的含量相对于Nb2O5、TiO2、Ta2O5及WO3的合计含量的质量比{ZnO/(Nb2O5+TiO2+Ta2O5+WO3)}为0.01以上,
比重d相对于从折射率nd减去1的值的比d/(nd-1)为5.70以下,
阿贝数νd的范围为39.5~41.5,且折射率nd相对于阿贝数νd满足下述(1)式:
nd≥2.0927-0.0058×νd…(1)。
50.如权利要求49所述的玻璃,其中,
Gd2O3的含量为6质量%以下。
51.如权利要求49所述的玻璃,其中,
Ta2O5的含量为5质量%以下。
52.如权利要求49~51中任一项所述的玻璃,其中,
Y2O3的含量的范围为4~18质量%。
53.如权利要求49~51中任一项所述的玻璃,其中,
Yb2O3的含量的范围为0~5质量%。
54.如权利要求49~51中任一项所述的玻璃,其中,
质量比{Nb2O5/(Nb2O5+TiO2+Ta2O5+WO3)}的范围为0.60~1.00。
55.如权利要求49~51中任一项所述的玻璃,其中,
质量比{TiO2/(Nb2O5+TiO2+Ta2O5+WO3)}的范围为0~0.30。
56.如权利要求49~51中任一项所述的玻璃,其中,
质量比{WO3/(Nb2O5+TiO2+Ta2O5+WO3)}的范围为0~0.30。
57.如权利要求49~51中任一项所述的玻璃,其中,
质量比{TiO2/(Nb2O5+TiO2+WO3)}为0.20以下。
58.如权利要求49~51中任一项所述的玻璃,其中,
质量比{(La2O3+Y2O3+Gd2O3+Yb2O3)/(Nb2O5+TiO2+Ta2O5+WO3)}的范围为3.0~12.0。
59.如权利要求49~51中任一项所述的玻璃,其中,
质量比{B2O3/(B2O3+SiO2)}的范围为0.52~0.85。
60.如权利要求49~51中任一项所述的玻璃,其中,
B2O3的含量的范围为2~28质量%。
61.如权利要求49~51中任一项所述的玻璃,其中,
SiO2的含量的范围为1~15质量%。
62.如权利要求49~51中任一项所述的玻璃,其中,
质量比{ZnO/(B2O3+SiO2)}的范围为0~0.20。
63.如权利要求49~51中任一项所述的玻璃,其中,
ZnO的含量的范围为0~10.0质量%。
64.如权利要求49~51中任一项所述的玻璃,其中,
质量比{ZnO/(Nb2O5+TiO2+Ta2O5+WO3)}的范围为0.01~0.50。
65.如权利要求49~51中任一项所述的玻璃,其中,
Nb2O5的含量的范围为3~17质量%。
66.如权利要求49~51中任一项所述的玻璃,其中,
TiO2的含量的范围为0~3.00质量%。
67.如权利要求49~51中任一项所述的玻璃,其中,
Ta2O5的含量的范围为0~5质量%。
68.如权利要求49~51中任一项所述的玻璃,其中,
WO3的含量的范围为0~5质量%。
69.如权利要求49~51中任一项所述的玻璃,其中,
Li2O的含量的范围为0~3.0质量%。
70.如权利要求49~51中任一项所述的玻璃,其中,
Na2O的含量的范围为0~5质量%。
71.如权利要求49~51中任一项所述的玻璃,其中,
K2O的含量的范围为0~5质量%。
72.如权利要求49~51中任一项所述的玻璃,其中,
Rb2O的含量的范围为0~5质量%。
73.如权利要求49~51中任一项所述的玻璃,其中,
Cs2O的含量的范围为0~5质量%。
74.如权利要求49~51中任一项所述的玻璃,其中,
Li2O、Na2O及K2O的合计含量的范围为0~5质量%。
75.如权利要求49~51中任一项所述的玻璃,其中,
MgO的含量的范围为0~10质量%。
76.如权利要求49~51中任一项所述的玻璃,其中,
CaO的含量的范围为0~10质量%。
77.如权利要求49~51中任一项所述的玻璃,其中,
SrO的含量的范围为0~10质量%。
78.如权利要求49~51中任一项所述的玻璃,其中,
BaO的含量的范围为0~10质量%。
79.如权利要求49~51中任一项所述的玻璃,其中,
MgO、CaO、SrO及BaO的合计含量的范围为0~10质量%。
80.如权利要求49~51中任一项所述的玻璃,其中,
Al2O3的含量的范围为0~10质量%。
81.如权利要求49~51中任一项所述的玻璃,其中,
Ga2O3的含量的范围为0~10质量%。
82.如权利要求49~51中任一项所述的玻璃,其中,
In2O3的含量的范围为0~10质量%。
83.如权利要求49~51中任一项所述的玻璃,其中,
Sc2O3的含量的范围为0~10质量%。
84.如权利要求49~51中任一项所述的玻璃,其中,
HfO2的含量的范围为0~10质量%。
85.如权利要求49~51中任一项所述的玻璃,其中,
Lu2O3的含量的范围为0~10质量%。
86.如权利要求49~51中任一项所述的玻璃,其中,
GeO2的含量的范围为0~5质量%。
87.如权利要求49~51中任一项所述的玻璃,其中,
Bi2O3的含量的范围为0~10质量%。
88.如权利要求49~51中任一项所述的玻璃,其中,
P2O5的含量的范围为0~4质量%。
89.如权利要求49~51中任一项所述的玻璃,其中,
TeO2的含量的范围为0~5质量%。
90.如权利要求1~4及权利要求49~51中任一项所述的玻璃,其中,不导入Pb。
91.如权利要求1~4及权利要求49~51中任一项所述的玻璃,其中,不导入As。
92.如权利要求1~4及权利要求49~51中任一项所述的玻璃,其中,不导入Cd。
93.如权利要求1~4及权利要求49~51中任一项所述的玻璃,其中,不导入Tl。
94.如权利要求1~4及权利要求49~51中任一项所述的玻璃,其中,不导入Be。
95.如权利要求1~4及权利要求49~51中任一项所述的玻璃,其中,不导入Se。
96.如权利要求1~4及权利要求49~51中任一项所述的玻璃,其中,不导入V。
97.如权利要求1~4及权利要求49~51中任一项所述的玻璃,其中,不导入Cr。
98.如权利要求1~4及权利要求49~51中任一项所述的玻璃,其中,不导入Mn。
99.如权利要求1~4及权利要求49~51中任一项所述的玻璃,其中,不导入Fe。
100.如权利要求1~4及权利要求49~51中任一项所述的玻璃,其中,不导入Co。
101.如权利要求1~4及权利要求49~51中任一项所述的玻璃,其中,不导入Ni。
102.如权利要求1~4及权利要求49~51中任一项所述的玻璃,其中,不导入Cu。
103.如权利要求1~4及权利要求49~51中任一项所述的玻璃,其中,不导入Pr。
104.如权利要求1~4及权利要求49~51中任一项所述的玻璃,其中,不导入Nd。
105.如权利要求1~4及权利要求49~51中任一项所述的玻璃,其中,不导入Pm。
106.如权利要求1~4及权利要求49~51中任一项所述的玻璃,其中,不导入Sm。
107.如权利要求1~4及权利要求49~51中任一项所述的玻璃,其中,不导入Eu。
108.如权利要求1~4及权利要求49~51中任一项所述的玻璃,其中,不导入Tb。
109.如权利要求1~4及权利要求49~51中任一项所述的玻璃,其中,不导入Dy。
110.如权利要求1~4及权利要求49~51中任一项所述的玻璃,其中,不导入Ho。
111.如权利要求1~4及权利要求49~51中任一项所述的玻璃,其中,不导入Er。
112.如权利要求1~4及权利要求49~51中任一项所述的玻璃,其中,不导入Tm。
113.如权利要求1~4及权利要求49~51中任一项所述的玻璃,其中,不导入Ce。
114.如权利要求1~4及权利要求49~51中任一项所述的玻璃,其中,
在将Sb2O3以外的玻璃成分的含量的合计量设为100质量%时,Sb2O3的含量的范围为0~0.11质量%。
115.如权利要求1~4及权利要求49~51中任一项所述的玻璃,其中,
在将SnO2以外的玻璃成分的含量的合计量设为100质量%时,SnO2的含量的范围为0~0.5质量%。
116.如权利要求1~4及权利要求49~51中任一项所述的玻璃,其中,着色度λ5为335nm以下。
117.如权利要求1~4及权利要求49~51中任一项所述的玻璃,其中,着色度λ5为315nm以上。
118.如权利要求1~4及权利要求49~51中任一项所述的玻璃,其中,着色度λ70为420nm以下。
119.如权利要求1~4及权利要求49~51中任一项所述的玻璃,其中,着色度λ70为350nm以上。
120.如权利要求1~4及权利要求49~51中任一项所述的玻璃,其中,着色度λ80为550nm以下。
121.如权利要求1~4及权利要求49~51中任一项所述的玻璃,其中,着色度λ80为355nm以上。
122.如权利要求1~4及权利要求49~51中任一项所述的玻璃,其中,
折射率nd相对于阿贝数νd满足下述式:
nd≤2.1230-0.0058×νd。
123.如权利要求1~4及权利要求49~51中任一项所述的玻璃,其中,相对部分色散Pg,F为0.562以上。
124.如权利要求1~4及权利要求49~51中任一项所述的玻璃,其中,相对部分色散Pg,F为0.575以下。
125.如权利要求1~4及权利要求49~51中任一项所述的玻璃,其中,玻璃化转变温度为650℃以上。
126.如权利要求1~4及权利要求49~51中任一项所述的玻璃,其中,玻璃化转变温度为770℃以下。
127.如权利要求1~4及权利要求49~51中任一项所述的玻璃,其中,在将比重设为d时,d/(nd-1)为5.00以上。
128.如权利要求1~4及权利要求49~51中任一项所述的玻璃,其中,比重为5.20以下。
129.如权利要求1~4及权利要求49~51中任一项所述的玻璃,其中,比重为4.0以上。
130.如权利要求1~4及权利要求49~51中任一项所述的玻璃,其中,
液相线温度为1300℃以下。
131.如权利要求49~51中任一项所述的玻璃,其中,
液相线温度为1100℃以上。
132.一种压制成型用玻璃材料,由权利要求1~131中任一项所述的玻璃形成。
133.一种光学元件坯件,由权利要求1~131中任一项所述的玻璃形成。
134.一种光学元件,由权利要求1~131中任一项所述的玻璃形成。
CN201580009854.9A 2014-11-07 2015-11-06 玻璃、压制成型用玻璃材料、光学元件坯件及光学元件 Active CN106255672B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010110966.6A CN111233318A (zh) 2014-11-07 2015-11-06 玻璃、压制成型用玻璃材料、光学元件坯件及光学元件
CN201610837080.5A CN106966589B (zh) 2014-11-07 2015-11-06 玻璃、压制成型用玻璃材料、光学元件坯件及光学元件

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014227587 2014-11-07
JP2014227588 2014-11-07
JP2014-227588 2014-11-07
JP2014-227587 2014-11-07
PCT/JP2015/081418 WO2016072523A1 (ja) 2014-11-07 2015-11-06 ガラス、プレス成形用ガラス素材、光学素子ブランク、および光学素子

Related Child Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610837080.5A Division CN106966589B (zh) 2014-11-07 2015-11-06 玻璃、压制成型用玻璃材料、光学元件坯件及光学元件
CN202010110966.6A Division CN111233318A (zh) 2014-11-07 2015-11-06 玻璃、压制成型用玻璃材料、光学元件坯件及光学元件

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106255672A CN106255672A (zh) 2016-12-21
CN106255672B true CN106255672B (zh) 2020-03-03

Family

ID=55909246

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010110966.6A Pending CN111233318A (zh) 2014-11-07 2015-11-06 玻璃、压制成型用玻璃材料、光学元件坯件及光学元件
CN201610837080.5A Active CN106966589B (zh) 2014-11-07 2015-11-06 玻璃、压制成型用玻璃材料、光学元件坯件及光学元件
CN201580009854.9A Active CN106255672B (zh) 2014-11-07 2015-11-06 玻璃、压制成型用玻璃材料、光学元件坯件及光学元件

Family Applications Before (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010110966.6A Pending CN111233318A (zh) 2014-11-07 2015-11-06 玻璃、压制成型用玻璃材料、光学元件坯件及光学元件
CN201610837080.5A Active CN106966589B (zh) 2014-11-07 2015-11-06 玻璃、压制成型用玻璃材料、光学元件坯件及光学元件

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP6587286B2 (zh)
CN (3) CN111233318A (zh)
TW (1) TWI610900B (zh)
WO (1) WO2016072523A1 (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107311447A (zh) * 2017-08-24 2017-11-03 重庆品信玻璃有限公司 一种光学钢化玻璃
JP7394523B2 (ja) * 2018-10-11 2023-12-08 Hoya株式会社 光学ガラス、プレス成形用ガラス素材、光学素子ブランクおよび光学素子
CN109574503A (zh) * 2018-12-20 2019-04-05 温州大学 一种Cs1-xRbxPbBr3量子点微晶玻璃
CN110028239B (zh) * 2019-05-23 2022-08-09 成都光明光电股份有限公司 光学玻璃、玻璃预制件、光学元件和光学仪器
JPWO2022259974A1 (zh) * 2021-06-07 2022-12-15
CN114455831A (zh) * 2022-01-24 2022-05-10 成都光明光电股份有限公司 光学玻璃

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102372430A (zh) * 2010-08-23 2012-03-14 株式会社小原 光学玻璃及光学元件
JP2012229148A (ja) * 2011-04-27 2012-11-22 Ohara Inc 光学ガラス及び光学素子
CN104136388A (zh) * 2012-02-28 2014-11-05 Hoya株式会社 光学玻璃及其利用

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1854100B (zh) * 2005-03-30 2012-05-09 Hoya株式会社 光学玻璃、模压预制体、其制造方法、光学元件及其制造方法
JP5336035B2 (ja) * 2006-06-21 2013-11-06 Hoya株式会社 光学ガラス、ガラス成形体、光学素子およびそれらの製造方法
JP5275674B2 (ja) * 2007-04-24 2013-08-28 パナソニック株式会社 光学ガラス組成物、プリフォーム及び光学素子
CN101613184B (zh) * 2008-06-27 2013-07-24 Hoya株式会社 光学玻璃
EP2368856A4 (en) * 2008-11-10 2013-05-01 Hoya Corp METHOD FOR PRODUCING GLASS, OPTICAL GLASS, COMPOSITE GLASS MATERIAL, OPTICAL ELEMENT AND METHOD OF MANUFACTURING THEREOF
JP5624832B2 (ja) * 2009-09-30 2014-11-12 Hoya株式会社 光学ガラス、プレス成形用ガラス素材、光学素子とその製造方法
JP5695336B2 (ja) * 2010-04-15 2015-04-01 Hoya株式会社 光学ガラス、精密プレス成形用プリフォーム、光学素子とその製造方法
JP6095260B2 (ja) * 2010-07-26 2017-03-15 株式会社オハラ 光学ガラス、プリフォーム及び光学素子
CN102311229A (zh) * 2011-09-07 2012-01-11 成都光明光电股份有限公司 光学玻璃及光学元件
WO2013069528A1 (ja) * 2011-11-08 2013-05-16 Hoya株式会社 光学ガラス、プレス成形用ガラス素材、ならびに光学素子およびその製造方法
CN104010982A (zh) * 2011-12-20 2014-08-27 株式会社小原 光学玻璃及光学元件
JP6095356B2 (ja) * 2011-12-28 2017-03-15 株式会社オハラ 光学ガラス及び光学素子
JP6096501B2 (ja) * 2011-12-28 2017-03-15 株式会社オハラ 光学ガラス及び光学素子
JP2013209233A (ja) * 2012-03-30 2013-10-10 Ohara Inc 光学ガラス及び光学素子
JP2013209232A (ja) * 2012-03-30 2013-10-10 Ohara Inc 光学ガラス及び光学素子

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102372430A (zh) * 2010-08-23 2012-03-14 株式会社小原 光学玻璃及光学元件
JP2012229148A (ja) * 2011-04-27 2012-11-22 Ohara Inc 光学ガラス及び光学素子
CN104136388A (zh) * 2012-02-28 2014-11-05 Hoya株式会社 光学玻璃及其利用

Also Published As

Publication number Publication date
WO2016072523A1 (ja) 2016-05-12
CN106255672A (zh) 2016-12-21
CN106966589B (zh) 2020-06-16
JPWO2016072523A1 (ja) 2017-04-27
JP6587286B2 (ja) 2019-10-09
TW201623174A (zh) 2016-07-01
CN106966589A (zh) 2017-07-21
CN111233318A (zh) 2020-06-05
TWI610900B (zh) 2018-01-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106255672B (zh) 玻璃、压制成型用玻璃材料、光学元件坯件及光学元件
CN108529871B (zh) 玻璃、压制成型用玻璃材料、光学元件坯件及光学元件
CN109641781B (zh) 玻璃、压制成型用玻璃原材料、光学元件坯件及光学元件
TW201733943A (zh) 玻璃、壓製成型用玻璃材料、光學元件坯件和光學元件
JP7514351B2 (ja) ガラス、プレス成形用ガラス素材、光学素子ブランク、および光学素子
TWI756192B (zh) 玻璃、壓製成型用玻璃材料、光學元件坯件和光學元件
CN111039562B (zh) 光学玻璃、加压成形用玻璃原材料、光学元件毛坯及光学元件
JP6693726B2 (ja) ガラス、プレス成形用ガラス素材、光学素子ブランク、および光学素子
JP2018172282A (ja) ガラス、プレス成形用ガラス素材、光学素子ブランク、および光学素子
JP2018039729A (ja) ガラス、プレス成形用ガラス素材、光学素子ブランク、および光学素子
JP6678008B2 (ja) ガラス、プレス成形用ガラス素材、光学素子ブランク、および光学素子
CN115784608B (zh) 光学玻璃、加压成形用玻璃原材料、光学元件毛坯及光学元件
CN109748497B (zh) 光学玻璃和光学元件
CN118420223A (zh) 光学玻璃及光学元件
CN111039563A (zh) 光学玻璃、加压成形用玻璃原材料、光学元件毛坯及光学元件
CN116891339A (zh) 光学玻璃及光学元件
CN111039561A (zh) 光学玻璃、加压成形用玻璃原材料、光学元件毛坯及光学元件
TW202413300A (zh) 光學玻璃及光學元件
JP2018065748A (ja) ガラス、プレス成形用ガラス素材、光学素子ブランク、および光学素子

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant