CN108689595B - 光学玻璃及光学元件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供光学玻璃及光学元件，上述光学玻璃具有高折射率高色散特性且比重小、均质性好，上述光学元件由上述光学玻璃形成。在上述光学玻璃中，以质量％表示，SiO2、TiO2、Na2O及BaO的含量分别为20～51％、20～40％、5～28％、1～20％，Li2O、Na2O、K2O及Cs2O的合计含量R2O为8～28％，SiO2的含量相对于SiO2、B2O3及P2O5的合计含量的质量比为0.90以上，SiO2的含量相对于R2O的质量比为1.5～3.2，SiO2的含量和R2O的合计相对于TiO2和Nb2O5的合计含量的质量比为2.6以下，TiO2的含量相对于TiO2、Nb2O5及ZrO2的合计含量的质量比为0.90以上，CaO和BaO的合计含量相对于MgO、CaO、SrO及BaO的合计含量R′O的质量比为0.90以上，Na2O和K2O的合计含量相对于R2O的质量比为0.98以上。

Description

光学玻璃及光学元件
技术领域
本发明涉及光学玻璃及光学元件。
背景技术
作为各种透镜等的光学元件材料，对具有高折射率和高色散特性(低阿贝数)的光学玻璃的需求很高。例如，通过与高折射率低色散性的透镜组合，从而能够构成紧凑且高功能的色像差校正用的光学系统。进而，能够通过将高折射率高色散特性的透镜的光学功能面非球面化，从而谋求各种光学系统的进一步高功能化、紧凑化。
已知在作为玻璃的网络形成成分的SiO2中加入赋予高折射率高分散特性的Nb2O5、TiO2等成分的高折射率高色散光学玻璃。专利文献1～4中记载了这样的高折射率高色散光学玻璃。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2002-87841号公报；
专利文献2：日本特开2003-104752号公报；
专利文献3：日本特开2007-169157号公报；
专利文献4：日本特开2014-201476号公报。
发明内容
发明要解决的问题
上述SiO2-Nb2O5-TiO2系的高折射率高色散玻璃由于包含比较多的Nb2O5，因此存在比重大的问题。
此外，当SiO2-Nb2O5-TiO2系中碱金属成分的含量多时，在玻璃熔融中有时熔融玻璃会导致构成熔融槽的砖(耐火物)被侵蚀。结果有时玻璃中混入来自耐火物的异物而污染玻璃。此外，会产生熔融槽的寿命变短的问题。
玻璃中的异物变为光的散射源，使作为光学玻璃的品质降低。此外，将玻璃加热、软化成型时，异物成为结晶析出的起点，玻璃变得易于失透。
本发明的目的在于解决上述问题，提供具有高折射率高色散特性且比重小、均质性好的光学玻璃，以及由上述光学玻璃形成的光学元件。
用于解决问题的方案
(1)一种光学玻璃，以质量％表示，
SiO2的含量为20～51％，
TiO2的含量为20～40％，
Na2O的含量为5～28％，
BaO的含量为1～20％，
Li2O、Na2O、K2O及Cs2O的合计含量(R2O)为8～28％，
SiO2的含量相对于SiO2、B2O3及P2O5的合计含量(SiO2+B2O3+P2O5)的质量比(SiO2/(SiO2+B2O3+P2O5))为0.90以上，
SiO2的含量相对于R2O的质量比(SiO2/R2O)为1.5～3.2，
SiO2的含量和R2O的合计(SiO2+R2O)相对于TiO2和Nb2O5的合计含量(TiO2+Nb2O5)的质量比((SiO2+R2O)/(TiO2+Nb2O5))为2.6以下，
TiO2的含量相对于TiO2、Nb2O5和ZrO2的合计含量(TiO2+Nb2O5+ZrO2)的质量比(TiO2/(TiO2+Nb2O5+ZrO2))为0.90以上，
CaO和BaO的合计含量(CaO+BaO)相对于MgO、CaO、SrO和BaO的合计含量(R′O)的质量比((CaO+BaO)/R′O)为0.90以上，
Na2O和K2O的合计含量相对于R2O的质量比((Na2O+K2O)/R2O)为0.98以上。
(2)根据(1)中记载的光学玻璃，其中，折射率nd为1.67～1.77，阿贝数νd为26～33。
(3)根据(1)或(2)中记载的光学玻璃，其中，比重为3.40以下。
(4)一种光学元件，其由上述(1)～(3)中任一项记载的光学玻璃形成。
发明效果
根据本发明的一个方式，能够提供具有高折射率高色散特性且比重比较小、均质性好的光学玻璃。此外，根据本发明的一个方式，能够提供由上述光学玻璃形成的光学元件。
具体实施方式
以下，对本发明的一个方式进行说明。另外，在本发明和本说明书中，光学玻璃的玻璃组成只要没有特别说明则以氧化物基准表示。在此“氧化物基准的玻璃组成”是指通过换算为玻璃原料在熔融时全部分解而在光学玻璃中以氧化物的形式存在的成分，从而得到的玻璃组成，各玻璃成分的符号依据惯例，记载为SiO2、TiO2等。玻璃成分的含量和合计含量只要没有特别说明则为质量基准，“％”表示“质量％”。
玻璃成分的含量能够通过公知的方法、例如电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)、电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)等方法进行定量。此外，在本说明书和本发明中，构成成分的含量为0％表示基本上不含该构成成分，允许在不可避免的杂质水平包含该成分。
上述光学玻璃包含SiO2、TiO2、Na2O、BaO作为必要成分。
SiO2为玻璃网络形成成分。当SiO2的含量比20％少时，玻璃的热稳定性降低，液相线温度上升。此外，熔融时的玻璃的粘性降低，构成熔融槽等的砖(耐火物)变得易于受到侵蚀。
当SiO2的含量比51％多时，折射率nd降低，难以制造具有所需的光学特性的玻璃。
因此，SiO2的含量为20～51％。
从维持热稳定性、抑制耐火物的侵蚀的观点出发，SiO2的含量的优选下限为25％，更优选下限为30％，进一步优选下限为33％。从维持折射率的观点出发，SiO2的含量优选上限为50％，更优选上限为49％，进一步优选上限为48％。
TiO2为赋予高折射率高色散特性的成分。Nb2O5、ZrO2也同样会赋予高折射率高色散特性，但与Nb2O5、ZrO2比较，TiO2难以使玻璃的比重增大。当TiO2的含量比40％多时，色散变得过高、玻璃的热稳定性降低，玻璃的着色增强。另一方面，当TiO2的含量小于20％时，难以得到期望的折射率。
为了抑制比重的增大并维持玻璃的热稳定性、实现所需的光学特性，TiO2的含量为20～40％。
从得到期望的折射率的方面出发，TiO2的含量的优选下限为22％，更优选下限为24％，进一步优选下限为25％。从维持热稳定性、抑制着色、实现期望的色散出发，TiO2的含量的优选上限为38％，更优选上限为36％，进一步优选上限为35％。
Na2O具有改善玻璃的熔融性、调节熔融玻璃的粘度的功能。当Na2O的含量小于5％时，粘度调节功能变得不充分。另一方面，当Na2O的含量比28％多时，折射率降低，熔融玻璃的粘度降低而因熔融玻璃导致的耐火物的侵蚀变得显著。因此，Na2O的含量为5～28％。
从改善熔融性、使熔融玻璃的粘度适当的观点出发，Na2O的含量的优选下限为8％、更优选下限为10％。另一方面，从抑制在玻璃熔融时的耐火物的侵蚀、实现期望的折射率的观点出发，Na2O的含量的优选上限为25％，更优选上限为23％。
BaO具有使阿贝数增加的作用，此外具有维持玻璃的热稳定性的作用。有时由于作为高折射率高色散成分的TiO2、Nb2O5、ZrO2的导入而会导致阿贝数过度减少。因此，通过导入BaO抵消阿贝数过度减少，实现期望的阿贝数。
当BaO的含量小于1％时，阿贝数的调节功能、热稳定性变得不充分。
BaO为对光学特性的调节有效的成分，当BaO的含量变得比20％多时，比重增大、玻璃的热稳定性降低。
从提供抑制比重的增大并维持热稳定性、具有所需的光学特性的玻璃出发，BaO的含量为1～20％。
BaO的含量的优选下限为2％，更优选下限为3％，进一步优选下限为4％。BaO的含量的优选上限为18％，更优选上限为17％，进一步优选上限为16％。
Li2O、Na2O、K2O、Cs2O为具有改善玻璃的熔融性的作用的成分。当Li2O、Na2O、K2O及Cs2O的合计含量(以下记载为“R2O”)小于8％时，熔融性降低，容易产生原料的熔解残留，熔融玻璃中粘度变得过高，熔融玻璃的流动性降低，每单位时间的玻璃的生产量降低。
另一方面，当R2O比28％多时，熔融玻璃的粘度降低，砖等耐火物所构成的熔融槽容易被熔融玻璃侵蚀。
因此，R2O为8～28％。
从熔融性、维持玻璃的生产率的观点出发，R2O的优选下限为9％、更优选下限为10％、进一步优选下限为11％。从抑制耐火物的侵蚀的方面出发，R2O的优选上限为26％，更优选上限为25％、进一步优选上限为24％。
本发明的一个方式的光学玻璃的网络形成成分主要为SiO2，与除SiO2以外可形成网络形成成分的B2O3、P2O5的含量相比较，SiO2的含量格外多。具体而言，SiO2的含量相对于SiO2、B2O3及P2O5的合计含量(SiO2+B2O3+P2O5)的质量比(SiO2/(SiO2+B2O3+P2O5))为0.90以上。
从得到上述期望的性质的方面出发，质量比(SiO2/(SiO2+B2O3+P2O5))的优选下限为0.95，更优选下限为0.98。质量比(SiO2/(SiO2+B2O3+P2O5))可以是1。
当SiO2的含量相对于R2O的质量比(SiO2/R2O)小于1.5时，易于产生如下问题：由于熔融玻璃而导致的耐火物的侵蚀变大、来自被侵蚀的熔融槽的壁面的粒子状的耐火物混入熔融玻璃而污染玻璃，熔融槽的寿命变短。
另一方面，当质量比(SiO2/R2O)比3.2大时，易于产生如下问题：熔融性降低而原料易于熔解残留、熔融玻璃的粘度变得过高而每单位时间的玻璃的生产量降低。
因此，质量比(SiO2/R2O)为1.5～3.2。
质量比(SiO2/R2O)的优选下限为1.6，更优选下限为1.7，进一步优选下限为1.8，优选上限为3.1，更优选上限为3.0。
在上述玻璃成分中，TiO2、Nb2O5提高折射率的作用强，SiO2、碱金属氧化物与TiO2、Nb2O5相比提高折射率的作用弱。
因此，为了得到折射率高的玻璃，将SiO2的含量和R2O的合计(SiO2+R2O)相对于TiO2和Nb2O5的合计含量(TiO2+Nb2O5)的质量比((SiO2+R2O)/(TiO2+Nb2O5))设为2.6以下。质量比((SiO2+R2O)/(TiO2+Nb2O5))优选上限为2.5，更优选上限为2.3。
在提高折射率的作用强的TiO2、Nb2O5、ZrO2中，比较难以使比重增大的成分为TiO2。因此，为了得到期望的折射率且抑制比重的增大，将TiO2的含量相对于TiO2、Nb2O5及ZrO2的合计含量(TiO2+Nb2O5+ZrO2)的质量比(TiO2/(TiO2+Nb2O5+ZrO2))设为0.90以上。质量比(TiO2/(TiO2+Nb2O5+ZrO2))的优选下限为0.95，更优选下限为0.98。质量比(TiO2/(TiO2+Nb2O5+ZrO2))可以是1。
在碱土金属氧化物之中，通过适量的导入而使维持玻璃的热稳定性的作用强的成分是CaO和BaO。因此，将CaO和BaO的合计含量(CaO+BaO)相对于MgO、CaO、SrO及BaO的合计含量(R′O)的质量比((CaO+BaO)/R′O)设为0.90以上。
从维持玻璃的热稳定性的方面出发，质量比((CaO+BaO)/R′O)的优选下限为0.95，更优选下限为0.98。质量比((CaO+BaO)/R′O)可以是1。
在碱金属氧化物之中，Li2O侵蚀耐火物的作用比较强，Cs2O与其他碱金属氧化物相比易于使比重增大。在碱金属氧化物之中，Na2O和K2O维持玻璃的热稳定性的效果优异。
根据以上所述，为了抑制耐火物的侵蚀和比重的增大、维持玻璃的热稳定性，将Na2O和K2O的合计含量相对于R2O的质量比((Na2O+K2O)/R2O)设为0.98以上。质量比((Na2O+K2O)/R2O)的优选下限为0.99，质量比((Na2O+K2O)/R2O)可以是1。
K2O与Na2O同样，具有改善玻璃的熔融性、将熔融玻璃的粘度调节到适当的范围的作用。当过量导入K2O时，折射率可能降低或者熔融玻璃的侵蚀性可能提高。K2O的含量的优选上限为7％，更优选上限为6％。K2O的含量的优选下限为0％。以质量％表示的K2O的含量优选比Na2O的含量少。
Li2O为具有改善玻璃的熔融性的作用的成分。但是，Li2O与其他碱金属氧化物比较，易于侵蚀耐火物。因此，Li2O的含量的优选范围为0～3％，更优选范围为0～2％。Li2O的含有量可以是0％。
Cs2O与其他碱金属氧化物比较，易于增大比重。此外，Cs2O也为原料成本高的成分。因此，Cs2O的含量的优选范围为0～5％，更优选范围为0～3％。Cs2O的含有量可以是0％。
CaO具有改善玻璃的热稳定性、熔融性的作用、调节阿贝数的作用。当CaO过量时，可能产生玻璃的热稳定性降低、折射率降低的问题。CaO的含量的优选上限为5％，更优选上限为4％。CaO的含量的优选下限为0％。
虽然MgO、SrO与CaO、BaO同样具有改善熔融性的作用，但任一成分的含量过量玻璃的热稳定性均可能降低。MgO的含量的优选范围为0～10％，更优选范围为0～5％。MgO的含量可以是0％。SrO的含量的优选范围为0～10％，更优选范围为0～5％。SrO的含量可以是0％。
从得到上述性质、特性的方面出发，SiO2、TiO2、Na2O、K2O、CaO及BaO的合计含量优选为96％以上，更优选为99％以上，进一步优选为99.5％以上。
(其他成分)
除上述成分之外，上述光学玻璃能够少量含有Sb2O3、CeO2等作为澄清剂。澄清剂的总量优选设为0％以上且小于1％。
Pb、Cd、As、Th等为担心造成环境负担的成分。
因此，PbO、CdO、ThO2各自的含量均优选为0～0.1％，更优选为0～0.05％，进一步优选为0～0.01％，特别优选为基本上不含PbO、CdO、ThO2。
As2O3的含量优选为0～0.1％，更优选为0～0.05％，进一步优选为0～0.01％，特别优选为基本上不含As2O3。
进而，上述光学玻璃可在整个可见光区域的宽范围得到高的透过率。为了有效地利用这样的特长，优选不含着色性的元素。作为着色性的元素能够例示Cu、Co、Ni、Fe、Cr、Eu、Nd、Er等。任一元素都优选为小于100质量ppm，更优选为0～80重量ppm，进一步优选为0～50质量ppm以下，特别优选基本上不含这些元素。
此外，Hf、Ga、Ge、Te、Tb等为不需要导入的成分，也是昂贵的成分。因此，由阳离子％表示的HfO2、Ga2O3、GeO2、TeO2、TbO2的含量的范围均各自优选为0～0.1％，更优选为0～0.05％，进一步优选为0～0.01％，更进一步优选为0～0.005％，再更进一步优选为0～0.001％，特别优选基本上不含这些氧化物。
[阿贝数νd、折射率nd]
从与由具有其他光学特性的玻璃形成的透镜组合而校正色像差的方面出发，上述光学玻璃的阿贝数νd优选为26以上的范围，更优选为26.5以上的范围，进一步优选为27以上的范围。阿贝数νd的优选上限为33，更优选上限为32.5，进一步优选上限为32。
为了能够具有同等的聚光力、并使透镜的光学功能面的曲率的绝对值减小(减缓透镜的光学功能面的弯曲)，期望折射率nd高的光学玻璃。在上述光学玻璃的优选的方式中，折射率nd的优选下限为1.67，更优选下限为1.675，进一步优选下限为1.68。
另一方面，当折射率过高时，高折射率成分的相对比变高，玻璃的比重增大。从抑制比重的增大的方面出发，在上述光学玻璃的优选的方式中，折射率nd的优选上限为1.77，更优选上限为1.765，进一步优选上限为1.76。
[透过率]
上述光学玻璃能够为着色极少的光学玻璃。该光学玻璃适合作为相机透镜等摄像用的光学元件、投影仪等投射用的光学元件的材料。
通常光学玻璃的着色度通过λ80、λ70、λ5等来表示。对于厚度10.0mm±0.1mm的玻璃试样，在波长200～700nm的范围测定光谱透过率，将外部透过率为80％的波长设为λ80，将外部透过率为70％的波长设为λ70，将外部透过率为5％的波长设为λ5。
上述光学玻璃的优选λ80为480nm以下，优选λ70为440nm以下，优选λ5为380nm以下。
[玻璃化转变温度Tg]
上述光学玻璃的优选的方式为玻璃化转变温度Tg为640℃以下的光学玻璃。当玻璃化转变温度低时，能够降低对玻璃进行再加热、软化而压制成型时的加热温度。其结果是，易于抑制玻璃与压制成型模具的熔着。此外由于能够降低加热温度，因此也能够减小玻璃的加热装置、压制成型模具等的热损耗。进而，由于还能够降低玻璃的退火温度，因此能够延长退火炉的寿命。玻璃化转变温度的更优选范围为640℃以下，进一步优选范围为635℃以下，更进一步优选范围为630℃以下。
[液相线温度]
上述光学玻璃的优选的方式为热稳定性优异、液相线温度为1150℃以下的光学玻璃。当液相线温度低时，能够使玻璃的熔融、成型温度降低。其结果是能够减小熔融工序中的砖、铂等坩埚、玻璃熔融器具的侵蚀。其结果是能够抑制异物(例如构成砖的耐火物、铂异物、铂离子)向玻璃里的混入。
液相线温度的更优选范围为1150℃以下，进一步优选范围为1120℃以下，更进一步优选范围为1100℃以下，再更进一步优选为1080℃以下。
[比重]
上述光学玻璃的优选的方式为比重为3.40以下的光学玻璃。比重的更优选范围为3.35以下，进一步优选范围为3.30以下。
[用途]
上述光学玻璃的优选的方式为光学透镜用光学玻璃或棱镜用光学玻璃。
[制造方法]
上述光学玻璃能够通过例如以可得到所需的特性的方式将玻璃原料进行调和、熔融、成型从而得到。作为玻璃原料能够使用例如氧化物、碳酸盐、硝酸盐、硫酸盐等。作为玻璃的熔融法和成型法，能够使用公知的方法。
[压制成型用玻璃原材料与其制造方法、以及玻璃成型体的制造方法]
根据本发明的一个方式，能够提供由上述光学玻璃形成的压制成型用玻璃原材料，由上述光学玻璃形成的玻璃成型体、以及它们的制造方法。
压制成型用玻璃原材料的压制成型能够通过将加热而处于软化的状态的压制成型用玻璃原材料使用压制成型模具进行压制而进行。加热、压制成型均能够在大气中进行。当在压制成型用玻璃原材料的表面均匀涂敷氮化硼等粉末状脱模剂、进行加热、压制成型时，能够可靠地防止玻璃与成型模具的熔着，除此以外，还能够使玻璃沿着压制成型模具的成型面平滑地拉伸。通过压制成型后进行退火而减小玻璃内部的变形，从而能够得到均匀的光学元件坯件。
作为压制成型用玻璃原材料的例子，可举出：精密压制成型用预制件、用于对光学元件坯件进行压制成型的玻璃原材料(压制成型用玻璃料滴)等具有与目标压制成型品的质量相当的质量的玻璃块。
此外，压制成型用玻璃原材料也称为“预制件”，除直接以该状态提供给压制成型以外，还包含通过施加切割、研磨、抛光等机械加工从而提供给压制成型。作为切割方法，有以下方法：在玻璃板的表面的想要切割的部位使用被称为scribing的方法形成沟，从形成沟的面的背面对沟的部位施加局部压力，在沟的部位切开玻璃板的方法；使用切割刀切开玻璃板的方法等。此外，作为研磨方法，可举出使用曲线形成器(curve generator)的球面加工、平滑加工等。作为抛光方法，可举出使用氧化铈、氧化锆等磨粒的抛光。
[光学元件坯件与其制造方法]
根据本发明的一个方式，能够提供由上述光学玻璃形成的光学元件坯件。光学元件坯件为具有与想要制造的光学元件的形状近似的形状的玻璃成型体。光学元件坯件能够通过将玻璃成型为在想要制造的光学元件的形状上加上加工时除去的加工余量的形状的方法等来制作。能够通过例如对压制成型用玻璃原材料进行加热、软化而压制成型的方法(二次热压法)；使用公知的方法将熔融玻璃块供给至压制成型模具而进行压制成型的方法(直接压制法)等而制作光学元件坯件。
[光学元件与其制造方法]
根据本发明的一个方式，能够提供由上述光学玻璃形成的光学元件。作为光学元件的种类，能够例示：球面透镜、非球面透镜等透镜、棱镜、衍射光栅等。作为透镜的形状，能够例示：双凸透镜、平凸透镜、双凹透镜、平凹透镜、凸镜性凹凸透镜、凹镜性凹凸透镜等各种形状。光学元件能够通过包含对由上述光学玻璃形成的玻璃成型体进行加工的工序的方法来制造。作为加工，能够例示：切割、切削、粗研磨、精研磨、抛光等。在进行这样的加工时，通过使用上述玻璃从而能够减轻破损，能够稳定地供给高品质的光学元件。
实施例
以下，通过实施例对本发明进行更加详细地说明。但是，本发明不限定于实施例所示的方式。
(实施例1)
以成为表1所示的玻璃组成的方式，使用分别相当于各成分的氧化物等作为用于导入各成分的原料，称量原料，充分混合而形成调和原料。
将该调和原料加入到铂制的坩埚中，进行加热、熔融。熔融后，将熔融玻璃流入铸模，放置冷却至玻璃化转变温度附近后立刻加入退火炉，在玻璃化转变温度附近进行约1小时退火处理后，在炉内放置冷却至室温，由此得到表1所示的资料序号为1～21的各光学玻璃。
使用光学显微镜放大观察得到的光学玻璃，结果是，没有发现晶体的析出、来自铂坩埚的铂粒子等异物、泡，也没有观察到条纹。
这样进行而得到的光学玻璃的各特性如表2所示。
表1
Figure BDA0001610530060000121
表1中，R2O表示Li2O、Na2O、K2O及Cs2O的合计含量，R′O表示MgO、CaO、SrO及BaO的合计含量。
表2
Figure BDA0001610530060000131
光学玻璃的各特性通过以下所示的方法而进行测定。
(i)折射率nd、ng、nF、nC及阿贝数νd
使用日本光学玻璃工业协会标准的折射率测定法，对以降温速度-30℃/小时进行降温而得到的玻璃，测定折射率nd、ng、nF、nC，基于式(1)算出阿贝数νd。
νd＝(nd-1)/(nF-nC)…(1)
(ii)相对部分色散Pg,F
使用g线、F线、c线的各折射率ng、nF、nC，基于式(2)算出相对部分色散Pg,F。
Pg,F＝(ng-nF)/(nF-nC)…(2)
(iii)相对部分色散Pg,F的偏差ΔPg,F
使用相对部分色散Pg,F和阿贝数νd基于式(3)算出。
ΔPg,F＝Pg,F+(0.0018×νd)-0.6483…(3)
(iv)玻璃化转变温度Tg
使用NETZSCH公司制造的差示扫描量热分析装置(DSC3300)，以升温速度10℃/分钟进行测定。
(v)液相线温度LT
将玻璃放入加热到规定温度的炉内保持2小时，冷却后使用40～100倍的光学显微镜观察玻璃内部，根据有无晶体确定液相线温度。
(vi)比重
通过阿基米德法测定。
(实施例2)
使用具有耐火物制的熔融槽、铂合金制的澄清槽、作业槽(搅拌槽)的玻璃熔解炉，将以可得到在实施例1中制作的各光学玻璃的方式进行调和的批量原料投入熔融槽，将玻璃熔融。
批量原料在熔融槽内被熔融而成为熔融玻璃，在通过连接熔融槽与澄清槽、澄清槽与作业槽的管道而从熔融槽向澄清槽、澄清槽向作业槽的流动的过程被澄清、均质化，通过安装在作业槽的底部的流出管道流入成型用铸模中。
用铸模将玻璃成型，对成型的玻璃进行退火而得到光学玻璃。观察得到的光学玻璃，结果未发现原料的熔解残留、耐火物的混入、晶体的析出。
像这样地进行，使用连续式的玻璃熔解炉生产实施例1中得到的各光学玻璃。另外，上述玻璃熔解炉具有公知的结构。
(实施例3)
使用实施例2中制作的各光学玻璃，通过公知的方法制作透镜坯件，将透镜坯件通过抛光等公知的方法进行加工而制作各种透镜。
制作的光学透镜为双凸透镜、双凹透镜、平凸透镜、平凹透镜、凹镜性凹凸透镜、凸镜性凹凸透镜等各种透镜。
由于玻璃为低比重，因此相比于与各透镜具有同等的光学特性、大小的透镜，重量小，适合作为各种摄影器材、特别是以能够节能这样的理由而适合作为自动对焦式的摄影器材。同样地进行，使用实施例2中制作的各种光学玻璃来制作棱镜。
应当认为本次公开的实施方式在所有方面均为例示而并非限制。本发明的范围是由专利请求的范围而不是上述的说明所示出的，意在包含与专利请求的范围等同的含义和范围内的全部变更。
例如，对于上述例示的玻璃组成，能够通过进行说明书中记载的组成调节而制作本发明的一个方式的光学玻璃。
此外，当然能够将说明书中2个以上的作为例示或优选范围而记载的事项任意组合。

Claims (162)

1.一种光学玻璃，以质量％表示，
SiO2的含量为20～51％，
TiO2的含量为20～40％，
Na2O的含量为8～28％，
BaO的含量为1～20％，
Li2O、Na2O、K2O及Cs2O的合计含量R2O为8～17.05％，
SiO2的含量相对于SiO2、B2O3及P2O5的合计含量SiO2+B2O3+P2O5的质量比SiO2/(SiO2+B2O3+P2O5)为0.90以上，
SiO2的含量相对于R2O的质量比SiO2/R2O为2.43～3.2，
SiO2的含量和R2O的合计SiO2+R2O相对于TiO2和Nb2O5的合计含量TiO2+Nb2O5的质量比(SiO2+R2O)/(TiO2+Nb2O5)为2.6以下，
TiO2的含量相对于TiO2、Nb2O5及ZrO2的合计含量TiO2+Nb2O5+ZrO2的质量比TiO2/(TiO2+Nb2O5+ZrO2)为0.95以上，
CaO和BaO的合计含量CaO+BaO相对于MgO、CaO、SrO及BaO的合计含量R′O的质量比(CaO+BaO)/R′O为0.90以上，
Na2O和K2O的合计含量相对于R2O的质量比(Na2O+K2O)/R2O为0.98以上，
阿贝数νd为27以上。
2.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，折射率nd为1.67～1.77，阿贝数νd为27～33。
3.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，SiO2的含量为25％以上。
4.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，SiO2的含量为30％以上。
5.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，SiO2的含量为33％以上。
6.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，SiO2的含量为50％以下。
7.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，SiO2的含量为49％以下。
8.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，SiO2的含量为48％以下。
9.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，TiO2的含量为22％以上。
10.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，TiO2的含量为24％以上。
11.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，TiO2的含量为25％以上。
12.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，TiO2的含量为38％以下。
13.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，TiO2的含量为36％以下。
14.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，TiO2的含量为35％以下。
15.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，Na2O的含量为10％以上。
16.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，Na2O的含量为25％以下。
17.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，Na2O的含量为23％以下。
18.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，BaO的含量为2％以上。
19.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，BaO的含量为3％以上。
20.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，BaO的含量为4％以上。
21.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，BaO的含量为18％以下。
22.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，BaO的含量为17％以下。
23.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，BaO的含量为16％以下。
24.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，Li2O、Na2O、K2O及Cs2O的合计含量R2O为9％以上。
25.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，Li2O、Na2O、K2O及Cs2O的合计含量R2O为10％以上。
26.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，Li2O、Na2O、K2O及Cs2O的合计含量R2O为11％以上。
27.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，SiO2的含量相对于SiO2、B2O3及P2O5的合计含量SiO2+B2O3+P2O5的质量比SiO2/(SiO2+B2O3+P2O5)为0.95以上。
28.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，SiO2的含量相对于SiO2、B2O3及P2O5的合计含量SiO2+B2O3+P2O5的质量比SiO2/(SiO2+B2O3+P2O5)为0.98以上。
29.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，SiO2的含量相对于SiO2、B2O3及P2O5的合计含量SiO2+B2O3+P2O5的质量比SiO2/(SiO2+B2O3+P2O5)为1。
30.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，SiO2的含量相对于R2O的质量比SiO2/R2O为3.1以下。
31.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，SiO2的含量相对于R2O的质量比SiO2/R2O为3.0以下。
32.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，SiO2的含量和R2O的合计SiO2+R2O相对于TiO2和Nb2O5的合计含量TiO2+Nb2O5的质量比(SiO2+R2O)/(TiO2+Nb2O5)为2.5以下。
33.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，SiO2的含量和R2O的合计SiO2+R2O相对于TiO2和Nb2O5的合计含量TiO2+Nb2O5的质量比(SiO2+R2O)/(TiO2+Nb2O5)为2.3以下。
34.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，TiO2的含量相对于TiO2、Nb2O5及ZrO2的合计含量TiO2+Nb2O5+ZrO2的质量比TiO2/(TiO2+Nb2O5+ZrO2)为0.98以上。
35.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，TiO2的含量相对于TiO2、Nb2O5及ZrO2的合计含量TiO2+Nb2O5+ZrO2的质量比TiO2/(TiO2+Nb2O5+ZrO2)为1。
36.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，CaO和BaO的合计含量CaO+BaO相对于MgO、CaO、SrO及BaO的合计含量R′O的质量比(CaO+BaO)/R′O为0.95以上。
37.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，CaO和BaO的合计含量CaO+BaO相对于MgO、CaO、SrO及BaO的合计含量R′O的质量比(CaO+BaO)/R′O为0.98以上。
38.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，CaO和BaO的合计含量CaO+BaO相对于MgO、CaO、SrO及BaO的合计含量R′O的质量比(CaO+BaO)/R′O为1。
39.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，Na2O和K2O的合计含量相对于R2O的质量比(Na2O+K2O)/R2O为0.99以上。
40.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，Na2O和K2O的合计含量相对于R2O的质量比(Na2O+K2O)/R2O为1。
41.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，K2O的含量为7％以下。
42.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，K2O的含量为6％以下。
43.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，K2O的含量为0％以上。
44.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，以质量％表示的K2O的含量比Na2O的含量少。
45.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，Li2O的含量为0～3％。
46.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，Li2O的含量为0～2％。
47.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，Li2O的含量为0。
48.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，Cs2O的含量为0～5％。
49.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，Cs2O的含量为0～3％。
50.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，Cs2O的含量为0％。
51.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，CaO的含量为5％以下。
52.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，CaO的含量为4％以下。
53.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，CaO的含量为0％以上。
54.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，MgO的含量为0～10％。
55.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，MgO的含量为0～5％。
56.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，MgO的含量为0％。
57.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，SrO的含量为0～10％。
58.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，SrO的含量为0～5％。
59.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，SrO的含量为0％。
60.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，SiO2、TiO2、Na2O、K2O、CaO及BaO的合计含量为96％以上。
61.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，SiO2、TiO2、Na2O、K2O、CaO及BaO的合计含量为99％以上。
62.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，SiO2、TiO2、Na2O、K2O、CaO及BaO的合计含量为99.5％以上。
63.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，Sb2O3和CeO2的总量为0％以上且小于1％。
64.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，PbO的含量为0～0.1％。
65.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，PbO的含量为0～0.05％。
66.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，PbO的含量为0～0.01％。
67.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，基本上不含PbO。
68.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，CdO的含量为0～0.1％。
69.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，CdO的含量为0～0.05％。
70.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，CdO的含量为0～0.01％。
71.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，基本上不含CdO。
72.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，ThO2的含量为0～0.1％。
73.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，ThO2的含量为0～0.05％。
74.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，ThO2的含量为0～0.01％。
75.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，基本上不含ThO2。
76.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，As2O3的含量为0～0.1％。
77.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，As2O3的含量为0～0.05％。
78.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，As2O3的含量为0～0.01％。
79.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，基本上不含As2O3。
80.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，Cu的含量小于100质量ppm。
81.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，Cu的含量为0～80质量ppm。
82.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，Cu的含量为0～50质量ppm。
83.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，基本上不含Cu。
84.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，Co的含量小于100质量ppm。
85.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，Co的含量为0～80质量ppm。
86.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，Co的含量为0～50质量ppm。
87.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，基本上不含Co。
88.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，Ni的含量小于100质量ppm。
89.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，Ni的含量为0～80质量ppm。
90.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，Ni的含量为0～50质量ppm。
91.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，基本上不含Ni。
92.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，Fe的含量小于100质量ppm。
93.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，Fe的含量为0～80质量ppm。
94.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，Fe的含量为0～50质量ppm。
95.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，基本上不含Fe。
96.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，Cr的含量小于100质量ppm。
97.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，Cr的含量为0～80质量ppm。
98.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，Cr的含量为0～50质量ppm。
99.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，基本上不含Cr。
100.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，Eu的含量小于100质量ppm。
101.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，Eu的含量为0～80质量ppm。
102.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，Eu的含量为0～50质量ppm。
103.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，基本上不含Eu。
104.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，Nd的含量小于100质量ppm。
105.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，Nd的含量为0～80质量ppm。
106.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，Nd的含量为0～50质量ppm。
107.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，基本上不含Nd。
108.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，Er的含量小于100质量ppm。
109.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，Er的含量为0～80质量ppm。
110.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，Er的含量为0～50质量ppm。
111.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，基本上不含Er。
112.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，由阳离子％表示的HfO2的含量为0～0.1％。
113.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，由阳离子％表示的HfO2的含量为0～0.05％。
114.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，由阳离子％表示的HfO2的含量为0～0.01％。
115.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，由阳离子％表示的HfO2的含量为0～0.005％。
116.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，由阳离子％表示的HfO2的含量为0～0.001％。
117.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，基本上不含HfO2。
118.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，由阳离子％表示的Ga2O3的含量为0～0.1％。
119.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，由阳离子％表示的Ga2O3的含量为0～0.05％。
120.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，由阳离子％表示的Ga2O3的含量为0～0.01％。
121.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，由阳离子％表示的Ga2O3的含量为0～0.005％。
122.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，由阳离子％表示的Ga2O32的含量为0～0.001％。
123.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，基本上不含Ga2O3。
124.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，由阳离子％表示的GeO2的含量为0～0.1％。
125.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，由阳离子％表示的GeO2的含量为0～0.05％。
126.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，由阳离子％表示的GeO2的含量为0～0.01％。
127.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，由阳离子％表示的GeO2的含量为0～0.005％。
128.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，由阳离子％表示的GeO2的含量为0～0.001％。
129.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，基本上不含GeO2。
130.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，由阳离子％表示的TeO2的含量为0～0.1％。
131.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，由阳离子％表示的TeO2的含量为0～0.05％。
132.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，由阳离子％表示的TeO2的含量为0～0.01％。
133.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，由阳离子％表示的TeO2的含量为0～0.005％。
134.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，由阳离子％表示的TeO2的含量为0～0.001％。
135.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，基本上不含TeO2。
136.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，由阳离子％表示的TbO2的含量为0～0.1％。
137.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，由阳离子％表示的TbO2的含量为0～0.05％。
138.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，由阳离子％表示的TbO2的含量为0～0.01％。
139.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，由阳离子％表示的TbO2的含量为0～0.005％。
140.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，由阳离子％表示的TbO2的含量为0～0.001％。
141.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，基本上不含TbO2。
142.根据权利要求1所述的光学玻璃，阿贝数νd为33以下。
143.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，阿贝数νd为32.5以下。
144.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，阿贝数νd为32以下。
145.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，折射率nd为1.675以上。
146.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，折射率nd为1.68以上。
147.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，折射率nd为1.765以下。
148.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，折射率nd为1.76以下。
149.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，对厚度10.0mm±0.1mm的所述玻璃，在波长200～700nm的范围测定光谱透过率时，外部透过率为80％的波长λ80为480nm以下。
150.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，对厚度10.0mm±0.1mm的所述玻璃，在波长200～700nm的范围测定光谱透过率时，外部透过率为70％的波长λ70为440nm以下。
151.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，对厚度10.0mm±0.1mm的所述玻璃，在波长200～700nm的范围测定光谱透过率时，外部透过率为5％的波长λ5为380nm以下。
152.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，玻璃化转变温度Tg为640℃以下。
153.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，玻璃化转变温度Tg为635℃以下。
154.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，玻璃化转变温度Tg为630℃以下。
155.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，液相线温度为1150℃以下。
156.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，液相线温度为1120℃以下。
157.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，液相线温度为1100℃以下。
158.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，液相线温度为1080℃以下。
159.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，比重为3.40以下。
160.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，比重为3.35以下。
161.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，比重为3.30以下。
162.一种光学元件，其由权利要求1～161中任一项所述的光学玻璃形成。
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