CN110590157B - 光学玻璃、光学元件以及预成形体 - Google Patents

Abstract

得到一种可维持高折射率以及反常色散性(Δθg，F)的特征，并且具有阿贝数为45～68的高色散性的光学玻璃、使用该光学玻璃的预成形体以及光学元件。该光学玻璃，用阳离子％(摩尔％)表示，含有17.0～50.0％的P⁵⁺、3.0～20.0％的Al³⁺、33.0～60.0％的R²⁺，用阳离子％(摩尔％)表示，Nb⁵⁺、Ti⁴⁺以及W⁶⁺含有率的总量(Nb⁵⁺+Ti⁴⁺+W⁶⁺)为0％～15.0％，Ln³⁺的总含量为2.0～40.0％，含有O^2－以及F^－作为阴离子成分，折射率(n_d)为1.50～1.67，阿贝数(ν_d)为45～68，反常色散性(Δθg，F)为0.002以上。

Description

光学玻璃、光学元件以及预成形体

技术领域

本发明，涉及一种光学玻璃、光学元件以及预成形体。

背景技术

光学设备的透镜系统，通常情况是组合具有不同的光学的性质多个玻璃透镜而进行设计。近年，光学设备的透镜系统所需的特性正在多样化，为了进一步提高其设计的自由度，正在开发具有以往未受到关注的光学特性的光学玻璃。其中，具有反常色散性(Δθg，F)的特征的光学玻璃，作为对相差的色校正有显著效果的玻璃而备受关注。

例如在专利文献1～3中，提出了一种除了以往所必需的高折射率和低色散性以及加工性优良等性质以外，反常色散性也高的光学玻璃，其例如含有P⁵⁺、Al³⁺、碱土类金属离子等作为阳离子成分，且含有F^－以及O^2－作为阴离子成分。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007－55883号公报

专利文献2：日本特开2011－116649号公报

专利文献3：日本特开2011－126782号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

然而，专利文献1～3中公开的光学玻璃，折射率低，或者阿贝数高。因此，希望开发折射率为1.50以上，且阿贝数为45～68的高折射率低色散区域的光学玻璃。

本发明，鉴于上述技术问题而提出，其目的在于提供一种在氟磷酸系光学玻璃中，可维持高折射率以及反常色散性(Δθg，F)的特征，并且具有阿贝数为45～68的高色散性的光学玻璃、使用该光学玻璃的光学元件以及预成形体。

解决技术问题的方法

本发明人，为了解决上述技术问题经过深入研究，而完成了本发明。具体地，本发明提供了如下产品。

(1)一种光学玻璃，

用阳离子％(摩尔％)表示，含有

17.0～50.0％的P⁵⁺，

3.0～20.0％的Al³⁺，

33.0～60.0％的R²⁺，

用阳离子％(摩尔％)表示，Nb⁵⁺、Ti⁴⁺以及W⁶⁺含有率的总量(Nb⁵⁺+Ti⁴⁺+W⁶⁺)为0％～15.0％，

Ln³⁺的总含量为2.0～40.0％，

含有O^2－以及F^－作为阴离子成分，

折射率(n_d)为1.50～1.67，阿贝数(ν_d)为45～68，

反常色散性(Δθg，F)为0.002以上(Ln³⁺是选自由Y³⁺、La³⁺、Gd³⁺、Yb³⁺以及Lu³⁺组成的群组的至少一个，R²⁺是选自由Mg²⁺、Ca²⁺、Sr²⁺、Ba²⁺以及Zn²⁺组成的群组的至少一个。)。

(2)如(1)所述的光学玻璃，其中，

用阳离子％(摩尔％)表示，含有

0～25.0％的Mg²⁺，

0～20.0％的Ca²⁺，

10.0％～55.0％的Ba²⁺

0～小于20.0％的Sr²⁺，

0～25.0％的Zn²⁺。

(3)如(1)或(2)所述的光学玻璃，其中，

用阴离子％(摩尔％)表示，含有

30.0～75.0％的O^2－，

25.0～65.0％的F^－。

(4)一种由如(1)至(3)中任一项所述的光学玻璃制成的光学元件。

(5)一种由(1)至(3)中任一项所述的光学玻璃制成的研磨加工用和/或精密压制成形用的预成形体。

(6)一种对如(5)所述的预成形体进行研磨而形成的光学元件。

(7)一种对如(5)所述的预成形体进行精密压制而形成的光学元件。

发明的效果

根据本发明，能够提供一种具有所需的高折射率以及阿贝数，并且反常色散性(Δθg，F)为0.002以上的光学玻璃、使用该光学玻璃的光学元件以及预成形体。

附图说明

图1是示出纵轴为部分色散比(θg，F)且横轴为阿贝数(ν_d)的直角坐标系所表示的标准线(Normal Line)的图。

具体实施方式

本发明的光学玻璃，作为必须成分含有为阳离子成分的P⁵⁺、Al³⁺、R²⁺，且Nb⁵⁺、Ti⁴⁺、以及W⁶⁺含有率的总量(Nb⁵⁺+Ti⁴⁺+W⁶⁺)为0％～15.0％，Ln³⁺的总含量为2.0～40.0％，作为阴离子成分含有O^2－以及F^－，由此，能够得到折射率(n_d)为1.50～1.67，阿贝数(ν_d)为45～68，反常色散性(Δθg，F)为0.002以上的光学玻璃。

以下，对本发明的光学玻璃进行说明。本发明，不限于以下的实施方式，在本发明的目的范围内能够加以适当的变更进行实施。需要说明的是，对于说明重复的部分有时会省略说明，这不会限定发明的趣旨。

＜玻璃成分＞

对构成本发明的光学玻璃的各成分进行说明。

在本说明书中，各成分的含量在没有特别说明的情况下，全部用基于摩尔比的阳离子％或阴离子％表示。这里，「阳离子％」以及「阴离子％」(以下，也记做「阳离子％(摩尔％)」以及「阴离子％(摩尔％)」。)是指，将本发明的光学玻璃的玻璃组成成分区分为阳离子成分以及阴离子成分，各成分均以总比例为100摩尔％计，表示玻璃中含有的各成分的含量的组成。

需要说明的是，各成分的离子价不过是为方便起见而使用了代表值，不是与其他的离子价进行区分。光学玻璃中存在的各成分的离子价，也可能是代表值以外的值。例如，P，通常以离子价为5价的状态存在于玻璃中，因此在本说明书中用「P⁵⁺」表示，但是也能够以其他离子价的状态存在。如此，虽然严格来说能够以其他离子价的状态存在，但是在本说明书中，视为各成分以代表值的离子价存在于玻璃的。

[关于阳离子成分]

P⁵⁺为玻璃形成成分，是必须成分，特别地，含有17.0％以上能够提高玻璃的耐失透性。因此，P⁵⁺的含量的下限，优选为17.0％以上，更优选为20.0％以上，还更优选为21.0％以上，进一步优选为22.0％以上，更进一步优选为23.0％以上，又进一步优选为24.0％以上。

另一方面，P⁵⁺的含量为50.0％以下，可以抑制P⁵⁺导致的折射率、阿贝数的下降，并且可抑制化学的耐久性的下降。因此，P⁵⁺的含量的上限，优选为50.0％以下，更优选为45.0％以下，还更优选为43.0％以下，进一步优选为40.0％以下，更进一步优选为38.0％以下，又进一步优选为小于36.0％。

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

Al³⁺是必须成分，含有3.0％以上，能够帮助玻璃的微细结构的骨架形成，因此可提高耐失透性，并降低磨损度。因此，Al³⁺的含量的下限，优选为3.0％以上，更优选为4.0％以上，还更优选为5.0％以上，进一步优选为5.5％以上。

另一方面，通过使得Al³⁺的含量为20.0％以下，可抑制Al³⁺导致的折射率、阿贝数的下降，并抑制玻璃转移点、屈服点的上升。因此，Al³⁺的含量的上限，优选为20.0％以下，更优选为小于15.0％，还更优选为13.0％以下，进一步优选为小于12.0％，更进一步优选为小于10.0％，又进一步优选为小于9.0％。

Al³⁺，能够使用Al(PO₃)₃、AlF₃、Al₂O₃等作为原料。

B³⁺是任意成分，在含量大于0％的情况下，可提高玻璃的折射率和耐失透性。

另一方面，通过使得B³⁺的含量为10.0％以下，可抑制化学的耐久性的劣化。因此，B³⁺的含量，优选为10.0％以下，更优选为8.0％以下，还更优选为5.0％以下，进一步优选为小于3.0％，进一步优选为1.0％以下，更进一步优选为0.5％以下。特别地，基于防止玻璃的挥发导致的波筋产生的观点，优选不含有B³⁺。

B³⁺，能够使用H₃BO₃、Na₂B₄O₇、BPO₄等作为原料。

Si⁴⁺是任意成分，在含量大于0％的情况下，可提高玻璃的耐失透性，提高折射率，并降低磨损度。

另一方面，通过使得Si⁴⁺的含量为3.0％以下，能够降低因过量含有Si⁴⁺而导致的失透。因此，Si⁴⁺的含量，优选为3.0％以下，更优选为2.0％以下，还更优选为1.0％以下，进一步优选为0.5％以下。

Si⁴⁺，能够使用SiO₂、K₂SiF₆、Na₂SiF₆等作为原料。

Li⁺是任意成分，在含量大于0％的情况下，可维持较高的玻璃形成时的耐失透性，并且能够降低玻璃转移点。

另一方面，通过使得Li⁺的含有率为10.0％以下，可得到稳定的玻璃，能够降低膨胀系数的最大值。另外，能够抑制折射率的降低。因此，Li⁺的含有率，优选为10.0％以下，更优选为5.0％以下，还更优选为小于1.0％，进一步优选为小于0.5％。

Li⁺，能够使用Li₂CO₃、LiNO₃、LiF等作为原料。

Na⁺是任意成分，在含量大于0％的情况下，能够维持较高的玻璃形成时的耐失透性，并且能够降低玻璃转移点。

另一方面，通过使得Na⁺的含有率为10.0％以下，可得到稳定的玻璃，能够降低膨胀系数的最大值。另外，能够抑制折射率的降低。因此，Na⁺的含有率，优选为10.0％以下，更优选为5.0％以下，还更优选为小于1.0％，进一步优选为小于0.5％。

Na⁺，能够使用Na₂CO₃、NaNO₃、NaF等作为原料。

K⁺是任意成分，在含量大于0％的情况下，能够维持较高的玻璃形成时的耐失透性，并且能够降低玻璃转移点。

另一方面，通过使得K⁺的含有率为10.0％以下，可得到稳定的玻璃，能够降低膨胀系数的最大值。另外，能够抑制折射率的降低。因此，K⁺的含有率，优选为10.0％以下，更优选为5.0％以下，还更优选为小于3.0％，进一步优选为小于1.0％。

K⁺，能够使用K₂CO₃、KNO₃、KF、KHF₂、K₂SiF₆等作为原料。

碱金属是指，选自由Li⁺、Na⁺以及K⁺组成的群组的至少1种以上。另外，有时也将选自由Li⁺、Na⁺以及K⁺组成的群组的至少1种以上记做Rn⁺。另外，Rn⁺的总含量是指，这3种离子中的1种以上的总含量(例如Li⁺+Na⁺+K⁺)。

Mg²⁺是任意成分，在含量大于0％的情况下，可提高玻璃的耐失透性，降低摩耗度并提高加工性。因此，Mg²⁺的含量，优选为大于0％，更优选为1.0％以上，还更优选为2.0％以上，进一步优选为3.0％以上。

另一方面，通过使得Mg²⁺的含量为30.0％以下，可抑制因过量含有Mg²⁺而导致的玻璃的失透、折射率的降低。因此，Mg²⁺的含量，优选为30.0％以下，更优选为26.0％以下，还更优选为24.0％以下，进一步优选为20.0％以下，更进一步优选为16.0％以下。

Mg²⁺，能够使用MgO、MgF₂等作为原料。

Ca²⁺是任意成分，在含量大于0％的情况下，可提高玻璃的耐失透性。

因此，Ca²⁺的含量的下限，优选为大于0％，更优选为1.0％以上，还更优选为2.0％以上，进一步优选为2.5％以上，更进一步优选为3.0％以上。

另一方面，通过使得Ca²⁺的含量为30.0％以下，可抑制因过量含有Ca²⁺而导致的玻璃的失透、折射率的降低。因此，Ca²⁺的含量，优选为30.0％以下，更优选为26.0％以下，还更优选为23.0％以下，进一步优选为20.0％以下，更进一步优选为15.0％以下，又进一步优选为小于14.0％，再进一步优选为12.0％以下。

Ca²⁺，能够使用Ca(PO₃)₂、CaCO₃、CaF₂等作为原料。

Sr²⁺是任意成分，在含量大于0％的情况下，可提高玻璃的耐失透性，并抑制折射率的降低。因此，Sr²⁺的含量，优选为大于0％，更优选为1.0％以上，还更优选为2.0％以上，进一步优选为3.0％以上。

另一方面，通过使得Sr²⁺的含量小于20.0％，可抑制因过量含有Sr²⁺而导致的玻璃的失透、折射率的降低。因此，Sr²⁺的含量，优选为小于20.0％，更优选为18.0％以下，还更优选为15.0％以下，进一步优选为10.0％以下，更进一步优选为5.0％以下。

Sr²⁺，能够使用Sr(NO₃)₂、SrF₂等作为原料。

Ba²⁺是必须成分，含有10.0％以上，能够降低玻璃转移点以及屈服点，提高耐失透性，提高阿贝数，并提高折射率。因此，Ba²⁺的含量，优选为10.0％以上，更优选为15.0％以上，还更优选为20.0％以上，进一步优选为25.0％以上，更进一步优选为30.0％以上。

另一方面，通过使得Ba²⁺的含量为55.0％以下，可抑制因过量含有Ba²⁺而导致的玻璃的耐失透性的降低。因此，Ba²⁺的含量，优选为55.0％以下，更优选为53.0％以下，还更优选为50.0％以下，进一步优选为48.0％以下。

Ba²⁺，能够使用Ba(PO₃)₂、BaCO₃、Ba(NO₃)₂、BaF₂等作为原料。

Zn²⁺是任意成分，在含量大于0％的情况下，可提高玻璃的耐失透性。

另一方面，通过使得Zn²⁺的含量为25.0％以下，可抑制折射率的降低。因此，Zn²⁺的含量，优选为25.0％以下，更优选为20.0％以下，还更优选为15.0％以下，进一步优选为13.0％以下。

Zn²⁺，能够使用Zn(PO₃)₂、ZnO、ZnF₂等作为原料。

碱土类金属是指，选自由Sr²⁺、Ba²⁺、Mg²⁺、Ca²⁺以及Zn²⁺组成的群组的1种以上。另外，有时用R²⁺表示选自由Sr²⁺、Ba²⁺、Mg²⁺、Ca²⁺以及Zn²⁺组成的群组的1种以上。

另外，R²⁺的总含量是指，这5种离子中的1种以上的总含量(例如Sr²⁺+Ba²⁺+Mg²⁺+Ca^{2 +}+Zn²⁺)。

Y³⁺是任意成分，在含量大于0％的情况下，可维持高折射率以及高阿贝数，同时可提高耐失透性。因此，Y³⁺的含量，优选为大于0％，更优选为0.5％以上，还更优选为1.0％以上，进一步优选为2.0％以上。

另一方面，通过使得Y³⁺的含量为25.0％以下，可减少因过量含有Y³⁺而导致的失透，并且能够降低玻璃的材料成本、降低比重。另外，由此可抑制玻璃转移点、屈服点的上升。因此，Y³⁺的含量，优选为25.0％以下，更优选为20.0％以下，还更优选为15.0％以下，进一步优选为10.0％以下，还进一步优选为8.0％以下。

Y³⁺，能够使用Y₂O₃、YF₃等作为原料。

La³⁺是任意成分，在含量大于0％的情况下，可维持高折射率以及高阿贝数，同时可提高耐失透性。因此，La³⁺的含量，优选为大于0％，更优选为大于大于0.1％，还更优选为大于0.3％，进一步优选为大于0.5％。

另一方面，通过使得La³⁺的含量为15.0％以下，能够减少因过量含有La³⁺而导致的失透，并且能够降低玻璃的材料成本、降低比重。另外，由此可抑制玻璃转移点、屈服点的上升。因此，La³⁺的含量，优选为15.0％以下，更优选为10.0％以下，还更优选为8.0％以下，进一步优选为6.0％以下，还进一步优选为3.5％以下。

La³⁺，能够使用La₂O₃、LaF₃等作为原料。

Gd³⁺是任意成分，在含量大于0％的情况下，可维持高折射率以及高阿贝数，同时可提高耐失透性。因此，Gd³⁺的含量，优选为大于0％，更优选为0.5％以上，还更优选为1.0％以上。

另一方面，通过使得Gd³⁺的含量为25.0％以下，可减少因过量含有Gd³⁺而导致的失透，并且能够降低玻璃的材料成本、降低比重。另外，由此可抑制玻璃转移点、屈服点的上升。因此，Gd³⁺的含量，优选为25.0％以下，更优选为20.0％以下，还更优选为18.0％以下，进一步优选为15.0％以下。

Gd³⁺，能够使用Gd₂O₃、GdF₃等作为原料。

Yb³⁺是任意成分，在含量大于0％的情况下，可维持高折射率以及高阿贝数，同时可提高耐失透性。因此，Yb³⁺的含量，优选为大于0％，更优选为0.1％以上，还更优选为0.5％以上。

另一方面，通过使得Yb³⁺的含量为10.0％以下，可减少因过量含有Yb³⁺而导致的失透，并且能够降低玻璃的材料成本、降低比重。另外，由此可抑制玻璃转移点、屈服点的上升。因此，Yb³⁺的含量，优选为10.0％以下，更优选为8.0％以下，还更优选为5.0％以下，进一步优选为2.5％以下，还进一步优选为1.0％以下。

Yb³⁺，能够使用Yb₂O₃、YbF₃等作为原料。

Lu³⁺是任意成分，在含量大于0％的情况下，可维持高折射率以及高阿贝数，同时可提高耐失透性。因此，Lu³⁺的含量，优选为大于0％，更优选为0.5％以上，还更优选为1.0％以上。

另一方面，通过使得Lu³⁺的含量为10.0％以下，可减少因过量含有Lu³⁺而导致的失透，并且能够降低玻璃的材料成本、降低比重。另外，由此可抑制玻璃转移点、屈服点的上升。因此，Lu³⁺的含量，优选为10.0％以下，更优选为8.0％以下，还更优选为5.0％以下。

Lu³⁺，能够使用Lu₂O₃、LuF₃等作为原料。

Ln³⁺是指，选自由La³⁺、Gd³⁺、Y³⁺、Yb³⁺以及Lu³⁺组成的群组的至少1种。另外，Ln³⁺的总含量，有时表示这5种离子的总含量(La³⁺+Gd³⁺+Y³⁺+Yb³⁺+Lu³⁺)。

Ti⁴⁺是任意成分，在含量大于0％的情况下，可提高玻璃的折射率，提高化学的耐久性，另外，可抑制阿贝数的降低，且具有减少着色的性质。

另一方面，通过使得Ti⁴⁺为8.0％以下，能够提高耐失透性。因此，Ti⁴⁺的含量为8.0％以下，更优选为7.0％以下，还更优选为6.0％以下，进一步优选为5.0％以下。

Ti⁴⁺，能够使用例如TiO₂等作为原料包含在玻璃内。

Nb⁵⁺是任意成分，在含量大于0％的情况下，可提高玻璃的折射率，可提高化学的耐久性，另外，具有抑制阿贝数的降低、抑制熔融温度的上升的性质。因此，Nb⁵⁺的含量，优选为大于0％，更优选为1.0％以上，还更优选为2.0％以上。

另一方面，通过使得Nb⁵⁺为8.0％以下，能够提高耐失透性。因此，Nb⁵⁺的含量为8.0％以下，更优选为6.0％以下，还更优选为4.0％以下，进一步优选为3.0％以下。

Nb⁵⁺，能够使用例如Nb₂O₅等作为原料包含在玻璃内。

Zr⁴⁺是任意成分，在含量大于0％的情况下，可提高玻璃的折射率。

另一方面，通过使得Zr⁴⁺的含量为10.0％以下，可减少玻璃中的成分的挥发导致的玻璃的波筋。因此，Zr⁴⁺的含量，优选为10.0％以下，更优选为8.0％以下，还更优选为5.0％以下，进一步优选为3.0％以下。

Zr⁴⁺，能够使用ZrO₂、ZrF₄等作为原料。

W⁶⁺是任意成分，在含量大于0％的情况下，可提高玻璃的折射率，提高化学的耐久性，另外，具有抑制阿贝数的降低、减少着色的性质。

因此，W⁶⁺的含量，优选为大于0％，更优选为0.1％以上，还更优选为0.5％以上。

另一方面，当W⁶⁺的含量为8.0％以下时，可抑制折射率的降低，还可抑制阿贝数的降低。因此，W⁶⁺的含量优选为8.0％以下，更优选为6.0％以下，还更优选为4.0％以下，进一步优选为3.0％以下。

W⁶⁺，能够使用例如WO₃等作为原料包含在玻璃内。

Ge⁴⁺是任意成分，在含量大于0％的情况下，可提高玻璃的折射率，提高耐失透性。

另一方面，通过使得Ge⁴⁺的含量为10.0％以下，可减少高价的Ge⁴⁺的含量，故而能够降低玻璃的材料成本。因此，Ge⁴⁺的含量，优选为10.0％以下，更优选为8.0％以下，还更优选为5.0％以下，进一步优选为3.0％以下。

Ge⁴⁺，能够使用GeO₂等作为原料。

Ta⁵⁺是任意成分，在含量大于0％的情况下，可提高玻璃的折射率。

另一方面，通过使得Ta⁵⁺的含量为10.0％以下，能够降低玻璃的失透。因此，Ta⁵⁺的含量，优选为10.0％以下，更优选为8.0％以下，还更优选为5.0％以下，进一步优选为3.0％以下。

Ta⁵⁺，能够使用Ta₂O₅等作为原料。

Bi³⁺是任意成分，在含量大于0％的情况下，可提高玻璃的折射率，降低玻璃转移点。

另一方面，通过使得Bi³⁺的含量为10.0％以下，可抑制玻璃的失透、着色导致的可见光透过率的降低。因此，Bi³⁺的含量，优选为10.0％以下，更优选为8.0％以下，还更优选为5.0％以下，进一步优选为3.0％以下。

Bi³⁺，能够使用Bi₂O₃等作为原料。

Te⁴⁺是任意成分，在含量大于0％的情况下，可提高玻璃的折射率，减少着色。

另一方面，通过使得Te⁴⁺的含量为10.0％以下，可抑制玻璃的失透、着色导致的可见光透过率的降低。因此，Te⁴⁺的含量，优选为10.0％以下，更优选为8.0％以下，还更优选为5.0％以下，进一步优选为3.0％以下。

Te⁴⁺，能够使用TeO₂等作为原料。

R²⁺的总含量，优选为33.0％以上且为60.0％以下。

特别地，通过使得R²⁺的含量为33.0％以上，能够得到耐失透性更高的玻璃。因此，R²⁺的总含量，优选为33.0％以上，更优选为35.0％以上，还更优选为36.0％以上，进一步优选为37.0％以上，更进一步优选为38.0％以上。

另一方面，通过使得R²⁺的含量为60.0％以下，能过降低因过量含有R²⁺而导致的失透。因此，R²⁺的总含量，优选为60.0％以下，更优选为55.0％以下，还更优选为53.0％以下，进一步优选为50.0％以下。

Rn⁺的总含量，在含量大于0％的情况下，可维持较高的玻璃形成时的耐失透性，同时能够降低玻璃转移点。因此，Rn⁺的总含量，优选为大于0％，更优选为0.4％以上，进一步优选为0.7％以上。

另一方面，通过使得Rn⁺的上限为5.0％以下，能够抑制折射率的降低。因此，Rn⁺的总含量，优选为5.0％以下，更优选为4.0％以下，还更优选为3.0％以下，进一步优选为2.0％以下。

通过使得Ln³⁺的总含量为2.0％以上，能够维持高折射率以及高阿贝数，同时能够提高耐失透性。因此，Ln³⁺的总含量，优选为2.0％以上，更优选为4.0％以上，还更优选为6.0％以上，进一步优选为8.0％以上。

一方，通过使得Ln³⁺的总含量为40.0％以下，能够降低因过量含有Ln³⁺而导致的失透，并且能够降低玻璃的材料成本以及比重。因此，Ln³⁺的总含量，优选为40.0％以下，更优选为30.0％以下，还更优选为25.0％以下，进一步优选为23.0％以下，还进一步优选为21.0％以下。

在本发明的光学玻璃中，Nb⁵⁺、Ti⁴⁺、W⁶⁺的总含量，在含量大于0％的情况下，能够实现高折射率，并且有提高化学的耐久性的效果。因此，(Nb⁵⁺+Ti⁴⁺+W⁶⁺)的总含量，优选为大于0％，更优选为0.5％以上，还更优选为0.9％以上。

另一方面，通过使得上限为15.0％，能够抑制阿贝数的降低。因此，(Nb⁵⁺+Ti⁴⁺+W⁶⁺)的总含量，优选为15.0％以下，更优选为12.0％以下，还更优选为10.0％以下，进一步优选为9.0％以下。

Al³⁺/P⁵⁺，在以0.05以上含有的情况下，能够提高均匀性，还有助于提高化学的耐久性。因此，Al³⁺/P⁵⁺，优选为0.05以上，更优选为0.10以上，还更优选为0.15以上。

另一方面，通过使得Al³⁺/P⁵⁺的上限为0.35以下，可抑制制作玻璃时的熔融玻璃的均匀性恶化。因此Al³⁺/P⁵⁺，优选为0.35以下，更优选为0.30以下，还更优选为0.28以下。

Ba²⁺/R²⁺，在以0.40以上含有的情况下，玻璃稳定，能够减少失透。Ba²⁺/R²⁺的含量，优选为0.40以上，更优选为0.43以上，还更优选为0.45以上。

另一方面，通过使得Ba²⁺/R²⁺的上限为1.00以下，可抑制折射率、阿贝数的降低。因此，Ba²⁺/R²⁺的含量，优选为1.00以下，更优选为0.95以下，还更优选为0.90以下。

Sr²⁺/(Mg²⁺+Ca²⁺+Sr²⁺+Ba²⁺)，在以大于0含有的情况下，玻璃稳定，能够减少失透。因此，Sr²⁺/(Mg²⁺+Ca²⁺+Sr²⁺+Ba²⁺)的含量，优选为大于0，更优选为0.03以上，还更优选为0.05以上。

另一方面，通过使得Sr²⁺/(Mg²⁺+Ca²⁺+Sr²⁺+Ba²⁺)的上限为0.35以下，能够抑制折射率的降低。因此，Sr²⁺/(Mg²⁺+Ca²⁺+Sr²⁺+Ba²⁺)的含有，优选为0.35以下，更优选为0.30以下，还更优选为0.20以下，进一步优选为0.15以下。

Sr²⁺/(Li⁺+Na⁺+K⁺)，在以大于0含有的情况下，能够维持高的玻璃形成时的耐失透性。因此，Sr²⁺/(Li⁺+Na⁺+K⁺)的含量，优选为大于0，更优选为2.00以上，还更优选为3.00以上，进一步优选为4.00以上。

另一方面，通过使得Sr²⁺/(Li⁺+Na⁺+K⁺)的上限为15.00以下，可得到高的折射率，波筋等也难以产生。因此，Sr²⁺/(Li⁺+Na⁺+K⁺)的含量，优选为15.00以下，更优选为13.00以下，还更优选为10.00以下，进一步优选为8.00以下。

F⁺/P⁵⁺，在含量为0.70以上的情况下，玻璃稳定，能够减少失透。因此F⁺/P⁵⁺的含量，优选为0.70以上，更优选为0.80以上，还更优选为0.90以上，进一步优选为1.00以上。

另一方面，F⁺/P⁵⁺，在以2.50以下含有的情况下，能够具有高的反常色散性。因此，F⁺/P⁵⁺的含量，优选为2.50以下，更优选为2.30以下，还更优选为2.00以下，进一步优选为1.80以下。

[关于阴离子成分]

本发明的光学玻璃含有O^2－。O^2－的含量，例如优选为30.0％～75.0％。

特别地，通过含有30.0％以上的O^2－，能够抑制玻璃的失透、抑制磨损度的上升。因此，O^2－的含量，优选为30.0％以上，更优选为40.0％以上，还更优选为45.0％以上，进一步优选为52.0％以上。

另一方面，通过使得O^2－的含量为75.0％以下，能够容易地得到其他的阴离子成分产生的效果。因此，O^2－的含量，优选为75.0％以下，更优选为70.0％以下，还更优选为66.0％以下，进一步优选为63.0％以下，还进一步优选为61.0％以下。

O^2－，能够使用Al₂O₃、MgO、BaO等各种阳离子成分的氧化物，和Al(PO)₃、Mg(PO)₂、Ba(PO)₂等各种阳离子成分的磷酸盐等作为原料。

本发明的光学玻璃含有F^－。F^－的含量，例如优选为25.0％以上且为65.0％以下。

特别地，通过含有25.0％以上的F^－，可提高玻璃的反常色散性和阿贝数，并且可提高玻璃的耐失透性。因此，F^－的含量，优选为25.0％以上，更优选为27.0％以上，还更优选为30.0％以上，进一步优选为35.0％以上，还进一步优选为39.0％以上。

另一方面，通过使得F^－的含量为65.0％以下，可抑制玻璃的磨损度的降低。因此，F^－的含量，优选为65.0％以下，更优选为60.0％以下，还更优选为55.0％以下，进一步优选为50.0％以下，还进一步优选为48.0％以下。

另外，基于抑制玻璃的失透的观点，O^2－的含量和F^－的含量的合计的上限，优选为98.0％以上，更优选为99.0％以上，还更优选为100％。

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

通过使得F^－/(F^－+O^2－)为0.35以上，可提高玻璃的反常色散性和阿贝数，并且可提高玻璃的耐失透性。因此，F^－/(F^－+O^2－)，优选为0.35以上，更优选为0.36以上，还更优选为0.37以上，进一步优选为0.38以上。

另一方面，通过使得F^－/(F^－+O^2－)为0.55以下，可减少玻璃中的成分的挥发导致的玻璃的波筋。因此，F^－/(F^－+O^2－)，优选为0.55以下，更优选为0.53以下，还更优选为0.50以下，进一步优选为0.49以下。

[关于其他的成分]

在本发明的光学玻璃中，在不损害本申请发明的玻璃的特性的范围内，能够根据需要添加其他成分。

[关于不应当含有的成分]

接着，对本发明的光学玻璃不应当含有的成分，以及优选不含有的成分进行说明。

没有在上文提及的其他的成分，在不损害本申请发明的玻璃的特性的范围内，能够根据需要进行添加。但是，Ce、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ag以及Mo等的各种过渡金属成分，即使以单独或复合的形式少量含有也会使玻璃着色，对可见区域的特定的波长产生吸收，由此具有降低本申请发明的提高可见光透过率的效果的性质，所以特别是在使可见区域的波长透过的光学玻璃中，优选实质上不含有。

Pb、Th、Cd、Tl、Os、Be以及Se的阳离子，近年作为有害的化学物质有控制其使用的倾向，不仅是在玻璃的制造步骤中，在加工工程、以及制品化后的处理中，也需要采取环境对策上的措施。因此，在重视环境上的影响的情况下，除了不可避免的混入以外，优选实质上不含有它们。由此，在光学玻璃中实质上不含有污染环境的物质。因而，无需采取特别的环境对策上的措施，也能够制造、加工以及废弃该光学玻璃。

Sb、Ce的阳离子，虽然有作为脱泡剂的用处，但是是给环境带来危害的成分，近年存在光学玻璃中不含有它们的倾向。因此，本发明的光学玻璃，基于这一点优选不含Sb、Ce。

[制造方法]

本发明的光学玻璃的制造方法没有特别限定。例如，以使得各成分在规定的含量的范围内的方式均匀地混合上述原料，将制作的混合物放入石英坩埚或氧化铝坩埚或铂坩埚内进行初步熔融后，放入铂坩埚、铂合金坩埚或铱坩埚内在900～1200℃的温度范围内熔融2～10小时，搅拌使其均匀化并且消泡等，之后在900～750℃以下的温度下进行最终的搅拌以除去波筋，浇铸入模具中并缓慢冷却，能够由此进行制造。

[物性]

本发明的光学玻璃，在高折射率低色散区域具有高折射率。另外，本发明的光学玻璃，优选具有高的色散。

本发明的光学玻璃的折射率(n_d)的下限，优选为1.50以上，更优选为1.52以上，还更优选为1.54以上，进一步优选为1.56以上。另一方面，折射率的上限，优选为1.67以下，更优选为1.66以下，还更优选为1.65以下。

另外，本发明的光学玻璃的阿贝数(ν_d)的下限，优选为45以上，更优选为47以上，还更优选为50以上，上限优选为68以下，更优选为67以下，还更优选为65以下。

这里，对部分色散比(θg，F)以及反常色散性(Δθg，F)进行说明，之后，更详细地说明本发明的光学玻璃的物性上的特征。

首先，对部分色散比(θg，F)进行说明。

部分色散比(θg，F)，用折射率的波长依赖性之中，某2个波长区域的折射率的差的比例表示，用下式(1)表示。

θg，F＝(ng－nF)/(nF－nC)······式(1)

其中，ng是指g线(435.83nm)的折射率，nF是指F线(486.13nm)的折射率，nC是指C线(656.27nm)的折射率。

然后，将该部分色散比(θg，F)与阿贝数(ν_d)的关系标绘在XY图表上，在一般的光学玻璃的情况下，大致上，会被标绘在被称作标准线的直线上。标准线是指，在采用部分色散比(θg，F)为纵轴、采用阿贝数(ν_d)为横轴的XY图表(直角坐标上)中，标绘NSL7和PBM2的部分色散比以及阿贝数的点，并连接这2个点而得到的向右上升的直线(参照图1)。作为标准线的基准的标准玻璃，虽然取决于各个光学玻璃制造商而各不同，但是各公司均使用大致相等的斜率和截距来定义(NSL7和PBM2是株式会社小原制造的光学玻璃，NSL7的阿贝数(ν_d)为60.5，部分色散比(θg，F)为0.5436，PBM2的阿贝数(νd)为36.3，部分色散比(θg，F)为0.5828)。

与这样的部分色散比(θg，F)相对地，反常色散性(Δθg，F)表示部分色散比(θg，F)以及阿贝数(ν_d)的绘制在纵轴方向上以何种程度远离标准线。由反常色散性(Δθg，F)较大的玻璃制成的光学元件，具有在蓝色附近的波长范围内，能够对因其他透镜而产生的色像差进行校正的性质。

本发明人经过深入研究，成功地开发了与现有玻璃相比对应于阿贝数(ν_d)的反常色散性(Δθg，F)的值更高的光学玻璃。

例如，若是在下文作为实施例示出的优选方式的光学玻璃，则能够得到在阿贝数(ν_d)为50～68左右的情况下，部分色散比(θg，F)为0.535以上，反常色散性(Δθg，F)也为0.0020以上的光学玻璃。该部分色散比(θg，F)以及反常色散性(Δθg，F)的值，与具有相等程度的阿贝数(ν_d)的现有的玻璃相比，显著地更高。

本发明的光学玻璃的特征在于部分色散比(θg，F)。因此，容易得到能够以高精度对色像差进行校正的光学玻璃。

部分色散比(θg，F)为0.510以上，优选为0.520以上，更优选为0.530以上，还更优选为0.535以上。需要说明的是，本发明的光学玻璃的部分色散比(θg，F)，优选为0.580以下，更优选为0.576以下，还更优选为0.573以下。

另外，本发明中描述的部分色散比，是指短波长区域中的部分色散比。

本发明的光学玻璃的反常色散性(Δθg，F)高。因此，容易得到能够以高精度对色像差进行校正的透镜。

反常色散性(Δθg，F)优选为0.002以上，更优选为0.005以上，还更优选为0.007以上，进一步优选为0.090以上，更进一步优选为0.011以上，还进一步优选为0.013以上。

另一方面，本发明的光学玻璃的反常色散性(Δθg，F)的上限，优选为0.030以下，更优选为0.028以下，还更优选为0.026以下，进一步优选为0.024以下，更进一步优选为0.022以下。

[预成形体以及光学元件]

由制作的光学玻璃，例如能够使用再加热压制成形、精密压制成形等的模压成形的方法，制造玻璃成形体。即，由光学玻璃制造模压成形用的预成形体，对该预成形体进行模压成形后进行研磨加工由此制作玻璃成形体，或对进行研磨加工而制作的预成形体、通过公知的浮法成形等成形的预成形体进行精密压制成形，能够制作玻璃成形体。需要说明的是，制作玻璃成形体的方法，不限于上述方法。

如此制作的玻璃成形体，能够在各种各样的光学元件以及光学设计中发挥作用。特别地，优选通过本发明的光学玻璃，使用精密压制成形等的方法，制造透镜、棱镜，反射镜等光学元件。由此，在将摄影机、投影仪等之类的光学元件用于使可见光透过的光学设备时，能够实现高清晰且高精度的成像特性等，并且能够实现这些光学设备的光学系统的轻质量化。

【实施例】

作为本发明的光学玻璃的实施例(No.1～No.61)以及比较例(No.A)的玻璃的组成(阳离子％表示或者用阴离子％表示的以摩尔％计)、折射率(n_d)、阿贝数(ν_d)、部分色散比(θg，F)以及反常色散性(Δθg，F)在表1～表9中示出。需要说明的是，以下的实施例仅仅用于示例，不限于这些实施例。

实施例以及比较例的光学玻璃，作为各成分的原料，均是选择各种相应的氧化物、碳酸盐、硝酸盐、氟化物、偏磷酸化合物等在通常的氟磷酸盐玻璃中使用的高纯度原料，称量得到表中所示的组合的比例并均匀混合后，放入铂坩埚中，根据玻璃组成的熔融难易程度使用电炉在900～1250℃的温度范围内熔解2～10小时，进行搅拌以均匀化并进行消泡等后，将温度降低至900℃以下，浇铸入模具中，缓慢冷却制作玻璃。

实施例以及比较例的玻璃的折射率(n_d)以及阿贝数(ν_d)，使用对氦灯的d线(587.56nm)测量的值表示。另外，阿贝数(ν_d)，使用上述d线的折射率、对氢灯的F线(486.13nm)的折射率(nF)，对C线(656.27nm)的折射率(nC)的值，通过阿贝数(ν_d)＝[(n_d－1)/(nF－nC)]的式子算出。

另外，部分色散比，测量C线(波长656.27nm)的折射率nC，F线(波长486.13nm)的折射率nF，g线(波长435.83nm)的折射率ng，通过(θg，F)＝(ng－nF)/(nF－nC)的式子算出。然后，根据所测量的阿贝数(ν_d)处的图1的标准线上的部分色散比(θg，F)的值与所测量的部分色散比(θg，F)的值之差，求出反常色散性(Δθg，F)。

【表1】

【表2】

【表3】

【表4】

【表5】

【表6】

【表7】

【表8】

【表9】

如表1～表9所示，实施例的光学玻璃，折射率均在1.50以上，更详细而言均在1.52以上，处于所需的范围内。另一方面，比较例的玻璃，折射率为1.4982，在1.50以下。因此，可知与比较例的玻璃相比，本发明的实施例的光学玻璃的折射率更高。

另外，本发明的实施例的光学玻璃，阿贝数均为45以上，更详细而言均在47以上，并且该阿贝数为68以下，更详细而言均在67以下，处于所需的范围内。另一方面，比较例的玻璃，阿贝数为79.1，在68以上。因此，可知与比较例的玻璃相比，本发明的实施例的光学玻璃的阿贝数更低。

另外，实施例的光学玻璃，部分色散比(θg，F)均为0.510以上，反常色散性(Δθg，F)均为0.002以上。

因此可知，实施例的光学玻璃，具有所需的较高的折射率，阿贝数在所需的范围内，并且反常色散性(Δθg，F)高。

以上，虽然为了示例详细地说明本发明，但是本实施例仅仅是为了示例，应当理解，在不脱离本发明的思想以及范围内，本领域技术人员能够进行多种变更。

Claims (6)

1.一种光学玻璃，

用以摩尔％计的阳离子％表示，含有

17.0～50.0％的P⁵⁺，

3.0以上且小于10.0％的Al³⁺，

33.0～60.0％的R²⁺，

0.96％以下的Gd³⁺；

用以摩尔％计的阳离子％表示，Nb⁵⁺、Ti⁴⁺、以及W⁶⁺含有率的总量(Nb⁵⁺+Ti⁴⁺+W⁶⁺)为0％～4.25％，

Ln³⁺的总含量为10.45～40.0％，

含有O^2－以及F^－作为阴离子成分，

用以摩尔％计的阴离子％表示，含有：

30.0～58.21％的O^2－，

41.79～65.0％的F^－；

折射率(n_d)为1.57～1.67，阿贝数(ν_d)为61.69～64.87，

反常色散性(Δθg，F)为0.002以上，

其中，Ln³⁺是选自由Y³⁺、La³⁺、Gd³⁺、Yb³⁺以及Lu³⁺组成的群组的至少一个，R²⁺是选自由Mg^{2 +}、Ca²⁺、Sr²⁺、Ba²⁺以及Zn²⁺组成的群组的至少一个。

2.如权利要求1所述的光学玻璃，其中，

用以摩尔％计的阳离子％表示，含有：

0～25.0％的Mg²⁺，

0～20.0％的Ca²⁺，

10.0％～55.0％的Ba²⁺

0～小于20.0％的Sr²⁺，

0～25.0％的Zn²⁺。

3.一种由如权利要求1或2所述的光学玻璃制成的光学元件。

4.一种由如权利要求1或2所述的光学玻璃制成的研磨加工用和/或精密压制成形用的预成形体。

5.一种对如权利要求4所述的预成形体进行研磨而形成的光学元件。

6.一种对如权利要求4所述的预成形体进行精密压制而形成的光学元件。