CN110835233A - 光学玻璃、光学元件坯件以及光学元件 - Google Patents

光学玻璃、光学元件坯件以及光学元件 Download PDF

Info

Publication number
CN110835233A
CN110835233A CN201910681014.7A CN201910681014A CN110835233A CN 110835233 A CN110835233 A CN 110835233A CN 201910681014 A CN201910681014 A CN 201910681014A CN 110835233 A CN110835233 A CN 110835233A
Authority
CN
China
Prior art keywords
content
glass
optical
optical glass
mass
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.)
Pending
Application number
CN201910681014.7A
Other languages
English (en)
Inventor
桑谷俊伍
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
Publication of CN110835233A publication Critical patent/CN110835233A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL 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
    • C03C3/00—Glass compositions
    • C03C3/04—Glass compositions containing silica
    • C03C3/062—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight
    • C03C3/064—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing boron
    • C03C3/068—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing boron containing rare earths
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL 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
    • C03C4/00—Compositions for glass with special properties
    • C03C4/20—Compositions for glass with special properties for chemical resistant glass
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements

Landscapes

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

Abstract

本发明提供一种耐酸性优异的光学玻璃、光学元件坯件以及光学元件。一种光学玻璃，折射率nd为1.70～1.85，B2O3的含量为5～35质量％，La2O3的含量为25～50质量％，Al2O3的含量为1～20质量％，所述光学玻璃满足以下的(a)或者(b)，(a)阿贝数νd为42以上且小于50，基于JOGIS耐酸性为1～2级，(b)阿贝数νd为50以上且55以下，基于JOGIS耐酸性为1～3级。

Description

光学玻璃、光学元件坯件以及光学元件
技术领域
本发明涉及一种耐酸性优异的光学玻璃、光学元件坯件以及光学元件。
背景技术
近年来，伴随着数码相机等的图像品质以及分辨率的提高，寻求低色散性的光学玻璃。传统上，这样的低色散性的光学玻璃耐酸性不充分。因此，在例如车载用等的需要高耐久性的用途中，寻求进一步改善。
专利文献1中公开的光学玻璃为低色散性，但关于耐酸性没有任何关注。此外，由于含有4％以上的氟(F)作为玻璃成分，因此在玻璃熔融时玻璃成分容易挥发，熔融玻璃的组成可能不稳定。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014-214082号公报。
发明内容
发明要解决的课题
鉴于这样的实际情况，本发明的目的在于提供一种耐酸性优异的光学玻璃、光学元件坯件以及光学元件。
用于解决课题的方案
本发明的发明人为了实现上述目的而进行了深入研究，结果发现，通过调节构成玻璃的各种玻璃构成成分(以下称为“玻璃成分”)的含有比率，可实现该目的，基于此见解而完成了本发明。
即，本发明的主要内容为如下所述。
(1)、一种光学玻璃，
折射率nd为1.70～1.85，
B2O3的含量为5～35质量％，
La2O3的含量为25～50质量％，
Al2O3的含量为1～20质量％，
并且所述光学玻璃满足以下的(a)或者(b)，
(a)阿贝数νd为42以上且小于50，基于JOGIS耐酸性为1～2级，
(b)阿贝数νd为50以上且55以下，基于JOGIS耐酸性为1～3级。
(2)、一种光学玻璃，
折射率nd为1.70～1.85，
阿贝数νd为42～55，
SiO2的含量为5～20质量％，
B2O3的含量为5～35质量％，
La2O3的含量为25～50质量％，
Al2O3的含量为1～20质量％，
B2O3的含量相对于Al2O3的含量的质量比[B2O3/Al2O3]为8以下，
F的含量为外加，并且为2质量％以下。
(3)、一种光学元件坯件，由上述(1)或(2)所述的光学玻璃组成。
(4)、一种光学元件，由上述(3)所述的光学元件坯件组成。
发明效果
根据本发明，能够提供一种耐酸性优异的光学玻璃、光学元件坯件以及光学元件。
具体实施方式
以下，对本发明的实施方式进行说明。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来表示。在此，“氧化物基准的玻璃组成”是指，通过设玻璃原料在熔融时全部被分解而在光学玻璃中作为氧化物存在，进行换算而得到的玻璃组成，各玻璃成分的表述按照惯例记为SiO2、TiO2等。玻璃成分的含量和合计含量只要没有特别指出说明则为质量基准，“％”是指“质量％”。
玻璃成分的含量能够利用公知的方法例如电感耦合等离子体原子发射光谱分析法(ICP-AES)、电感耦合等离子体质谱分析法(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％是指实质上不包含该构成成分，允许以不可避免的杂质水平包含该成分。
此外，在本说明书中，折射率只要没有特别说明，指的是氦的d线(波长587.56nm)的折射率nd。
阿贝数νd用于作为表示与色散相关的性质的值，由下式表示。在此，nF为蓝色氢F线(波长486.13nm)的折射率，nC为红色氢的C线(656.27nm)的折射率。
νd＝(nd-1)/(nF-nC)
以下，将本发明的光学玻璃分成第一实施方式和第二实施方式进行说明。另外，在第二实施方式中的各玻璃成分的作用、效果与在第一实施方式中的各玻璃成分的作用、效果相同。因此，在第二实施方式中，适当省略与第一实施方式相关的说明重复的事项。
第一实施方式
本发明的第一实施方式的光学玻璃为，
折射率nd为1.70～1.85，
B2O3的含量为5～35％，
La2O3的含量为25～50％，
Al2O3的含量为1～20％，
所述光学玻璃的特征在于，满足以下的(a)或者(b)，
(a)阿贝数νd为42以上且小于50，基于JOGIS耐酸性为1～2级，
(b)阿贝数νd为50以上且55以下，基于JOGIS耐酸性为1～3级。
以下，对第一实施方式的光学玻璃进行详细地说明。
在第一实施方式的光学玻璃中，折射率nd为1.70～1.85。折射率nd也能够设为1.71～1.84，或1.72～1.83。
折射率nd能够通过调节玻璃成分的组成来控制。例如，相对地提高折射率nd的成分为Nb2O5、TiO2、ZrO2、Ta2O5、La2O3、Gd2O3、Y2O3。相对地降低折射率nd的成分为SiO2、B2O3、Li2O、Na2O、K2O。通过适当地调节这些成分的含量来控制折射率nd。
在第一实施方式的光学玻璃中，B2O3的含量为5～35％。B2O3的含量的上限优选为31％，进而依次更优选29％、27％、25％。B2O3的含量的下限优选为7％，进而依次更优选8％、9％、10％。
当B2O3的含量过多时，耐酸性有可能下降。此外，当B2O3的含量过少时，玻璃的热稳定性有可能下降。
在第一实施方式的光学玻璃中，La2O3的含量为25～50％。La2O3的含量的上限优选为48％，进而依次更优选46％、44％、42％。此外，La2O3的含量的下限优选为27％，进而依次更优选28％、29％、30％。
通过将La2O3的含量设为上述范围，从而能够改善玻璃的耐酸性，此外能够实现所需的光学常数。
在第一实施方式的光学玻璃中，Al2O3的含量为1～20％。Al2O3的含量的上限优选为18％，进而依次更优选16％、15％、14％。此外，Al2O3的含量的下限优选为2％，进而依次更优选3％、4％、5％。
当Al2O3的含量过多时，液相线温度LT有可能上升，此外可能成为高色散性，无法得到具有所需的光学常数的光学玻璃。此外，当Al2O3的含量过少时，耐酸性有可能下降。
第一实施方式的光学玻璃满足以下的(a)或者(b)。
(a)阿贝数νd为42以上且小于50，基于JOGIS耐酸性为1～2级。
(b)阿贝数νd为50以上且55以下，基于JOGIS耐酸性为1～3级。
上述(a)的情况，阿贝数νd为42以上且小于50。阿贝数νd也能够设为43以上且小于50或者44以上且小于50。
阿贝数νd能够通过调节玻璃成分的组成来控制。相对地降低阿贝数νd的成分为Nb2O5、TiO2、ZrO2、Ta2O5。相对地提高阿贝数νd的成分为SiO2、B2O3、Li2O、Na2O、K2O、La2O3、Gd2O3、Y2O3、BaO、CaO、SrO。能够通过适当地调节这些成分的含量来控制阿贝数νd。
进而，上述(a)的情况，基于JOGIS耐酸性为1～2级，优选为1级。能够通过适当地调节B2O3、Al2O3的含量来提高耐酸性。
另外，耐酸性根据日本光学玻璃工业会标准JOGIS06-2009的规定进行评价。具体而言，将对应于比重的重量的粉末玻璃(粒度425～600μm)放入铂笼中，将其浸入含有0.01mol/L硝酸水溶液的石英玻璃制圆底烧瓶内，在沸腾水浴中处理60分钟，测定该处理前后的重量减少率Da(％)。将耐酸性重量减少率Da的等级表示在表1中。
[表1]
表1
级 重量减少率(％)
1 小于0.20
2 0.20以上且小于0.35
3 0.35以上且小于0.65
4 0.65以上且小于1.20
5 1.20以上且小于2.20
6 2.20以上。
上述(b)的情况，阿贝数νd为50以上且55以下。阿贝数νd也能够设为50以上54.5且以下或者50以上且54以下。与阿贝数νd的控制相关的玻璃成分与上述(a)的情况相同。
进而，上述(b)的情况，基于JOGIS耐酸性为1～3级，优选为1～2级，更优选为1级。与耐酸性的控制相关的玻璃成分与上述(a)的情况相同。此外，耐酸性的评价方法也与上述(a)的情况相同。
在第一实施方式的光学玻璃中，SiO2的含量的上限优选为20％，进而依次更优选17％、14％、12％。此外，SiO2的含量的下限优选为5％，进而依次更优选6％、7％、8％。通过将SiO2的含量设为上述范围，从而能够抑制玻璃的耐酸性、耐失透性以及化学的耐久性的下降。
在第一实施方式的光学玻璃中，B2O3的含量相对于Al2O3的含量的质量比[B2O3/Al2O3]的上限优选为8，进而依次更优选5、4、3。此外，质量比[B2O3/Al2O3]的下限优选为0.5，进而依次更优选0.6、0.7、0.8。通过将质量比[B2O3/Al2O3]设为上述范围，从而抑制耐酸性的下降，得到具有所需的光学常数的光学玻璃。
以下对在第一实施方式的光学玻璃中的除上述以外的玻璃成分的含量、比率以及玻璃特性进行详述。
在第一实施方式的光学玻璃中，SiO2和Al2O3的合计含量[SiO2+Al2O3]的下限优选为14.5％，进而依次更优选14.8％、15％、15.1％。此外，合计含量[SiO2+Al2O3]的上限优选为30％，进而依次更优选28％、27％、26％。通过将合计含量[SiO2+Al2O3]设为上述范围，从而能够使所需的耐酸性和耐失透性并存。
在第一实施方式的光学玻璃中，SiO2、B2O3和Al2O3的合计含量[SiO2+B2O3+Al2O3]的下限优选为31.0％，进而依次更优选31.5％、32％、32.5％。此外，合计含量[SiO2+B2O3+Al2O3]的上限优选为45％，进而依次更优选44％、43％、42％。通过将合计含量[SiO2+B2O3+Al2O3]设为上述范围，从而能够使所需的耐酸性和耐失透性并存。
在第一实施方式的光学玻璃中，SiO2的含量与La2O3的含量的质量比[SiO2/La2O3]的下限优选为0.19，进而依次更优选0.20、0.21、0.22。此外，质量比[SiO2/La2O3]的上限优选为0.34，进而依次更优选0.32、0.31、0.30。通过将质量比[SiO2/La2O3]设为上述范围，从而能够使所需的耐酸性和耐失透性并存。
在第一实施方式的光学玻璃中，Al2O3的含量相对于La2O3的含量的质量比[Al2O3/La2O3]的下限优选为0.15，进而依次更优选0.16、0.17、0.18。此外，质量比[Al2O3/La2O3]的上限优选为0.40，进而依次更优选0.39、0.38、0.37。通过将质量比[Al2O3/La2O3]设为上述范围，从而能够使所需的耐酸性和耐失透性并存。
在第一实施方式的光学玻璃中，SiO2、B2O3和Al2O3的合计含量相对于La2O3的含量的质量比[(SiO2+B2O3+Al2O3)/La2O3]的下限优选为0.68，进而依次更优选0.70、0.72、0.74。此外，质量比[[(SiO2+B2O3+Al2O3)/La2O3]]的上限优选为1.10，进而依次更优选1.08、1.06、1.04。通过将质量比[(SiO2+B2O3+Al2O3)/La2O3]设为上述范围，从而能够使所需的耐酸性和耐失透性并存。
在第一实施方式的光学玻璃中，P2O5的含量的上限优选为5％，进而依次更优选4％、3％、2％。此外，优选P2O5的含量少，其下限优选为0％。P2O5的含量也可以为0％。通过将P2O5的含量设为上述范围，从而能够抑制玻璃的耐失透性以及耐候性的下降。
在第一实施方式的光学玻璃中，Li2O的含量的上限优选为5％，进而依次更优选4％、3％、2％。优选Li2O的含量少，其下限优选为0％。Li2O的含量也可以为0％。
在第一实施方式的光学玻璃中，Na2O的含量的上限优选为5％，进而依次更优选4％、3％、2％。优选Na2O的含量少，其下限优选为0％。Na2O的含量也可以为0％。
在第一实施方式的光学玻璃中，K2O的含量的上限优选为5％，进而依次更优选4％、3％、2％。优选K2O的含量少，其下限优选为0％。K2O的含量也可以为0％。
在第一实施方式的光学玻璃中，Li2O、Na2O以及K2O的合计含量[Li2O+Na2O+K2O]的上限优选为10％，进而依次更优选5％、4％、3％。合计含量[Li2O+Na2O+K2O]的下限优选为0％。
Li2O、Na2O以及K2O具有降低液相线温度、改善玻璃的热稳定性的功能，但当这些的含量过多时，化学耐久性、耐候性下降。因此，Li2O、Na2O以及K2O的各含量以及这些的合计含量分别优选为上述范围。
在第一实施方式的光学玻璃中，Cs2O的含量的上限优选为5％，进而依次更优选3％、1％、0.5％。Cs2O的含量的下限优选为0％。
Cs2O具有改善玻璃的热稳定性的功能，但当这些的含量过多时，化学耐久性、耐候性下降。因此，优选Cs2O的含量为上述范围。
在第一实施方式的光学玻璃中，MgO的含量的上限优选为5％，进而依次更优选4％、3％、2％。优选MgO的含量少，其下限优选为0％。MgO的含量也可以为0％。
在第一实施方式的光学玻璃中，CaO的含量的上限优选为5％，进而依次更优选4％、3％、2％。优选CaO的含量少，其下限优选为0％。CaO的含量也可以为0％。
在第一实施方式的光学玻璃中，SrO的含量的上限优选为5％，进而依次更优选4％、3％、2％。优选SrO的含量少，其下限优选为0％。SrO的含量也可以为0％。
在第一实施方式的光学玻璃中，BaO的含量的上限优选为5％，进而依次更优选4％、3％、2％。优选BaO的含量少，其下限优选为0％。BaO的含量也可以为0％。
在第一实施方式的光学玻璃中，MgO、CaO、SrO和BaO的合计含量[MgO+CaO+SrO+BaO]的上限优选为10％，进而依次更优选5％、4％、3％。此外，合计含量[MgO+CaO+SrO+BaO]的下限优选为0％。
MgO、CaO、SrO、BaO都是具有改善热稳定性和耐失透性的功能的玻璃成分。然而，当这些玻璃成分的含量过多时，玻璃的耐酸性、热稳定性和耐失透性下降。因此，MgO、CaO、SrO、BaO的各含量以及这些的合计含量分别优选为上述范围。
在第一实施方式的光学玻璃中，ZnO的含量的上限优选为20％，进而依次更优选15％、10％、6％。优选ZnO的含量少，其下限优选为0％。ZnO的含量也可以为0％。通过将ZnO的含量的上限设为上述范围，从而能够改善玻璃的耐酸性以及熔解性。
在第一实施方式的光学玻璃中，Gd2O3的含量的上限优选为20％，进而依次更优选18％、16％、15％。此外，Gd2O3的含量的下限优选为0％，进而依次更优选1％、2％、3％。通过将Gd2O3的含量设为上述范围，从而抑制原料成本的增加，此外能够实现所需的光学常数。
在第一实施方式的光学玻璃中，Y2O3的含量的上限优选为20％，进而依次更优选18％、15％、13％。此外，Y2O3的含量的下限优选为2％，进而依次更优选4％、5％、6％。通过将Y2O3的含量设为上述范围，从而能够实现所需的光学常数。
在第一实施方式的光学玻璃中，ZrO2的含量的上限优选为12％，进而依次更优选10％、9％、8％。此外，ZrO2的含量的下限优选为0％，进而依次更优选1％、2％、3％。ZrO2的含量也可以为0％。通过将ZrO2的含量设为上述范围，从而能够改善玻璃的耐酸性，此外能够实现所需的光学常数。
在第一实施方式的光学玻璃中，TiO2的含量的上限优选为10％，进而依次更优选8％、7％、6％。此外，优选TiO2的含量少，其下限优选为0％。TiO2的含量也可以为0％。通过将TiO2的含量设为上述范围，从而能够改善玻璃的耐酸性，此外能够实现所需的光学常数。
在第一实施方式的光学玻璃中，Nb2O5的含量的上限优选为20％，进而依次更优选15％、12％、10％。此外，Nb2O5的含量的下限优选为0％，进而依次更优选1％、2％、3％。Nb2O5的含量也可以为0％。通过将Nb2O5的含量设为上述范围，从而能够改善玻璃的耐酸性，此外能够实现所需的光学常数。
在第一实施方式的光学玻璃中，WO3的含量的上限优选为10％，进而依次更优选8％、7％、6％。优选WO3的含量少，其下限优选为0％。WO3的含量也可以为0％。通过将WO3的含量设为上述范围，从而能够改善玻璃的耐酸性，此外能够实现所需的光学常数。
在第一实施方式的光学玻璃中，Bi2O3的含量的上限优选为10％，进而依次更优选8％、7％、6％。此外，优选Bi2O3的含量少，其下限优选为0％。Bi2O3的含量也可以为0％。通过将Bi2O3的含量设为上述范围，从而抑制熔融容器(Pt)的侵蚀，此外能够实现所需的光学常数。
在第一实施方式的光学玻璃中，Ta2O5的含量的上限优选为20％，进而依次更优选15％、12％、10％。此外，Ta2O5的含量的下限优选为0％，进而依次更优选1％、2％、3％。Ta2O5的含量也可以为0％。通过将Ta2O5的含量设为上述范围，从而能够改善玻璃的耐酸性，此外能够实现所需的光学常数。
在第一实施方式的光学玻璃中，Sc2O3的含量优选为2％以下。此外，Sc2O3的含量的下限优选为0％。
在第一实施方式的光学玻璃中，HfO2的含量优选为2％以下。此外，HfO2的含量的下限优选为0％，进而依次更优选0.05％、0.1％。
Sc2O3、HfO2具有提高玻璃的高色散性的功能，但却是昂贵的成分。因此，优选Sc2O3、HfO2的各含量为上述范围。
在第一实施方式的光学玻璃中，Lu2O3的含量优选为2％以下。此外，Lu2O3的含量的下限优选为0％。
Lu2O3具有提高玻璃的高色散性的功能，但因为分子量大，所以也是使玻璃的比重增加的玻璃成分。因此，优选Lu2O3的含量为上述范围。
在第一实施方式的光学玻璃中，GeO2的含量优选为2％以下。此外，GeO2的含量的下限优选为0％。
GeO2具有提高玻璃的高色散性的功能，但在通常使用的玻璃成分中，为特别昂贵的成分。因此，从降低玻璃的制造成本的观点出发，优选GeO2的含量为上述范围。
在第一实施方式的光学玻璃中，Yb2O3的含量优选为2％以下。此外，Yb2O3的含量的下限优选为0％。
此外，当Yb2O3的含量过多时，玻璃的比重增大，玻璃的热稳定性有可能下降。因此，优选Yb2O3的含量为上述范围。
第一实施方式的光学玻璃优选主要由上述玻璃成分，即B2O3、La2O3、Al2O3、SiO2、P2O5、Li2O、Na2O、K2O、Cs2O、MgO、CaO、SrO、BaO、ZnO、Gd2O3、Y2O3、ZrO2、TiO2、Nb2O5、WO3、Bi2O3、Ta2O5、Sc2O3、HfO2、Lu2O3、GeO2以及Yb2O3构成，上述的玻璃成分的合计含量优选比95％多，更优选比98％多，进一步优选比99％多，更进一步优选比99.5％多。
此外，第一实施方式的光学玻璃为氧化物玻璃，阴离子成分中的主要成分是O(氧)。外加的F(氟)的含量相对于氧化物基准的总质量的上限优选为2％，进而依次更优选1.5％、1％、0.5％。优选F的含量少，也可以为0％。当F的含量多时，玻璃熔融时玻璃成分容易挥发，熔融玻璃的组成可能不稳定。
在本发明以及本说明书中，F(氟)的含量为，假设玻璃是以构成玻璃的所有阳离子成分与电荷匹配的氧结合而成的氧化物而构成，并且将以这些氧化物构成的玻璃总体的质量设为100％，用质量％表示F的质量(相对于氧化物基准的质量的外加质量％)。
另外，本实施方式的光学玻璃优选原则上由上述玻璃成分构成，但在不妨碍本发明的作用效果的范围内也能够含有其它的成分。此外，在本发明中，并不排除含有不可避免的杂质。
(其他成分)
除上述成分以外，上述光学玻璃还能够少量含有Sb2O3、CeO2等作为澄清剂。澄清剂的总量(外加添加量)为0％以上，优选设为小于1％，更优选设为0％以上且0.5％以下。
外加添加量是指在将除澄清剂外的全部玻璃成分的合计含量设为100％时以质量％表示的澄清剂的添加量。
Pb、Cd、As、Th等是可能对环境造成负担的成分。因此，PbO、CdO、As2O3、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％。特别优选实质上不包含PbO、CdO、As2O3和ThO2。
进而，上述光学玻璃可得到在整个可见光区域的宽范围中的高的透射率。为了有效利用这样的特长，优选上述光学玻璃不包含着色性的元素。作为着色性的元素，能够示例出Cu、Co、Ni、Fe、Cr、Eu、Nd、Er、V等。任意元素均优选小于100质量ppm，更优选为0～80质量ppm，进一步优选为0～50质量ppm，特别优选实质上不包含。
此外，Ga、Te、Tb等是非必需导入的成分，也是昂贵的成分。因此，以质量％表示的Ga2O3、TeO2、TbO2的含量的范围均优选为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％，再进一步优选为0～0.001％，特别优选基本上不包含。
(玻璃特性)
<玻璃的比重>
第一实施方式的光学玻璃的比重优选为5.00以下，进而依次更优选4.90以下、4.80以下、4.70以下。比重越小越优选，下限没有特别限定，通常为4.00左右。相对地提高比重的成分为BaO、La2O3、ZrO2、Nb2O5、Ta2O5等。相对地降低比重的成分为SiO2、B2O3、Li2O、Na2O、K2O等。通过调节这些成分的含量，从而能够控制比重。
<玻璃的光线透射性>
第一实施方式的光学玻璃的光线透射性，能够通过着色度λ80、λ70以及λ5进行评价。
针对厚度10.0mm±0.1mm的玻璃试验样品，以波长200～700nm的范围来测定分光透射率，将外部透射率为80％的波长设为λ80，将外部透射率为70％的波长设为λ70，将外部透射率为5％的波长设为λ5。
第一实施方式的光学玻璃的λ80优选500nm以下，更优选470nm以下，进一步优选450nm以下。
此外，λ70优选为400nm以下，更优选为395nm以下，进一步优选为390nm以下。
λ5优选为350nm以下，更优选为345nm以下，进一步优选为340nm以下。
(光学玻璃的制造)
关于第一实施方式的光学玻璃，调配玻璃原料至上述规定的组成，由调配的玻璃原料按照公知的玻璃制造方法进行制作即可。例如，调配多种化合物，充分混合而制成批量原料，将批量原料投入石英坩埚、铂坩埚而进行粗溶解(roughmelt)。将通过粗溶解而得到的熔融物进行骤冷、粉碎后制作碎玻璃。进而将碎玻璃投入铂坩埚中进行加热、再熔融(remelt)制成熔融玻璃，进而澄清、均质化后将熔融玻璃成型，缓慢冷却而得到光学玻璃。熔融玻璃的成型、缓慢冷却，可以应用公知的方法。
另外，如果能够向玻璃中导入期望的玻璃成分以成为期望的含量，则在调配批量原料时使用的化合物没有特别限定，可举出如下的化合物：氧化物、碳酸盐、硝酸盐、氢氧化物、氟化物等。
(光学元件等的制造)
在使用第一实施方式的光学玻璃制作光学元件时，可以应用公知的方法。例如，在上述光学玻璃的制造中，将熔融玻璃流入铸模中成型为板状，制作由本发明的光学玻璃构成的玻璃元件。将所得到的玻璃元件适当地切断、研磨、抛光，制作适于压制成型的大小、形状的裁片。将裁片进行加热、软化，使用公知的方法进行压制成形(reheatpress)，制作与光学元件的形状近似的光学元件坯件。将光学元件坯件进行退火，使用公知的方法而进行研磨、抛光，制作光学元件。
也可以根据使用目的在制作的光学元件的光学功能面涂敷防反射膜、全反射膜等。
根据本发明的一个方式，能够提供包含上述光学玻璃的光学元件。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包含上述光学玻璃的玻璃成型体进行加工的工序的方法来进行制造。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。
第二实施方式
本发明的第二实施方式的光学玻璃为，
折射率nd为1.70～1.85，
阿贝数νd为42～55，
SiO2的含量为5～20％，
B2O3的含量为5～35％，
La2O3的含量为25～50％，
Al2O3的含量为1～20％，
B2O3的含量相对于Al2O3的含量的质量比[B2O3/Al2O3]为8以下，
所述光学玻璃的特征在于，
F的含量为外加，并且为2％以下。
以下，对第二实施方式的光学玻璃进行详细地说明。
在第二实施方式的光学玻璃中，折射率nd为1.70～1.85。折射率nd能够设为1.71～1.84，或1.72～1.83。
在第二实施方式的光学玻璃中，阿贝数νd为42～55。阿贝数νd能够设为43～54.5，或44～54。
在第二实施方式的光学玻璃中，SiO2的含量为5～20％。SiO2的含量的上限优选为17％，进而依次更优选14％、12％。此外，SiO2的含量的下限优选为6％，进而依次更优选7％、8％。
当SiO2的含量过多时，耐酸性、耐失透性以及化学的耐久性有可能下降。此外，当SiO2的含量过少时，在玻璃的熔融时，容易产生玻璃原料的熔渣。
在第二实施方式的光学玻璃中，B2O3的含量为5～35％。B2O3的含量的上限优选为31％，进而依次更优选29％、27％、25％。此外，B2O3的含量的下限优选为7％，进而依次更优选8％、9％、10％。
当B2O3的含量过多时，耐酸性有可能下降。此外，当B2O3的含量过少时，玻璃的热稳定性有可能下降。
在第二实施方式的光学玻璃中，La2O3的含量为25～50％。La2O3的含量的上限优选为48％，进而依次更优选46％、44％、42％。此外，La2O3的含量的下限优选为27％，进而依次更优选28％、29％、30％。
通过将La2O3的含量设为上述范围，从而能够改善玻璃的耐酸性，此外能够实现所需的光学常数。
在第二实施方式的光学玻璃中，Al2O3的含量为1～20％。Al2O3的含量的上限优选为18％，进而依次更优选16％、15％、14％。此外，Al2O3的含量的下限优选为2％，进而依次更优选3％、4％、5％。
当Al2O3的含量过多时，液相线温度LT有可能上升，此外成为高色散性，无法得到具有所需的光学常数的光学玻璃。此外，当Al2O3的含量过少时，耐酸性有可能下降。
在第二实施方式的光学玻璃中，B2O3的含量相对于Al2O3的含量的质量比[B2O3/Al2O3]为8以下。此外，质量比[B2O3/Al2O3]的上限优选为5，进而依次更优选4、3。此外，质量比[B2O3/Al2O3]的下限优选为0.5，进而依次更优选0.6、0.7、0.8。
此外，当质量比[B2O3/Al2O3]过大时，耐酸性有可能下降。此外，当质量比[B2O3/Al2O3]过小时，有可能无法得到具有所需的光学常数的光学玻璃。
第二实施方式的光学玻璃为氧化物玻璃，阴离子成分中的主要成分是O(氧)。并且，外加的F(氟)的含量相对于氧化物基准的总质量的上限为2％。F(氟)的含量的上限优选为1.5％，进而依次更优选1％、0.5％。F的含量少的一方为也可以优选为0％。当F的含量多时，玻璃熔融时玻璃成分容易挥发，玻璃的组成可能不稳定。
第二实施方式的光学玻璃中的除上述以外的玻璃成分的含量以及比率能够与第一实施方式设为相同。
(玻璃特征)
<耐酸性>
在第二实施方式的光学玻璃中，在阿贝数νd为42以上且小于50的情况下，基于JOGIS耐酸性优选为1～2级，更优选为1级。此外，阿贝数νd为50以上且55以下的情况下，基于JOGIS耐酸性优选为1～3级，更优选为1～2级，进一步优选为1级。能够与实施例1相同地进行基于JOGIS耐酸性的评价。
第二实施方式的光学玻璃的比重以及玻璃的光线透射性能够与第一实施方式设为相同。
此外，第二实施方式的光学玻璃的制造以及光学元件等的制造也能够设为与第一实施方式相同。
[实施例]
以下，按照实施例对本发明进行更详细地说明，但是本发明并不限定于这些的实施例。
(实施例1)
按照以下步骤制作具有表2所示的玻璃组成的玻璃样本，进行各种评价。
[光学玻璃的制造]
首先，准备与玻璃的构成成分对应的氧化物、氢氧化物、碳酸盐和硝酸盐作为原材料，以得到的光学玻璃的玻璃组成成为表2所示的各组成的方式进行称量、调配上述原材料，将原材料充分混合。将这样得到的调配原料(批量原料)投入铂坩埚，在1200℃～1450℃加热2～5小时而制成熔融玻璃，进行搅拌而使其均质化，进行澄清，之后将熔融玻璃浇铸入预热至适当温度的金属模具中。以比玻璃化转变温度Tg低100℃的温度(Tg-100℃)～比Tg高30℃的温度(Tg+30℃)之间的任意温度对铸入的玻璃进行30～120分钟热处理，在炉内放冷至室温，由此得到玻璃样品。
[玻璃成分组成的确认]
针对所得到的玻璃样品，通过电感耦合等离子体原子发射光谱分析法(ICP-AES)测定各玻璃成分的含量，确认为如表2所示的各组成。
[耐酸性重量减少率Da的测定]
具体而言，根据日本光学玻璃工业标准JOGIS06-2009的规定，将得到的玻璃样品制成对应于比重的重量的粉末玻璃(粒度425～600μm)，并放入铂笼中，将其浸入含有0.01mol/L硝酸水溶液的石英玻璃制圆底烧瓶内，在沸腾水浴中处理60分钟，测定该处理前后的重量减少率(％)。此外，将该重量减少率用等级进行评价。结果示于表3。
[光学特性的测定]
将所得到的玻璃样品进一步在玻璃化转变温度Tg附近进行约30分钟至约2小时的退火处理后，在炉内以降温速度-30℃/小时冷却至室温，得到退火样品。对得到的退火样品测定折射率nd、阿贝数νd、比重、λ80、λ70以及λ5。结果示于表3。
(i)折射率nd以及阿贝数νd
对于上述退火样品，通过JIS标准JISB7071-1的折射率测定法，对折射率nd、ng、nF、nC进行测定，基于下式计算阿贝数νd。
νd＝(nd-1)/(nF-nC)
(ii)比重
比重通过阿基米德法测定。
(iii)λ80、λ70、λ5
将上述的退火样本加工成为厚度10mm、具有相互平行且光学抛光了的平面，测定在从波长280nm至700nm的波长范围中的分光透射率。设垂直射入光学抛光了的一侧的平面的光线的强度为强度A，设从另一面射出的光线的强度为强度B，算出分光透射率B/A。将分光透射率变为80％的波长设为λ80，将分光透射率变为70％的波长设为λ70，将分光透射率变为5％的波长设为λ5。另外，在分光透射率中也包含在试样表面处的光线的反射损失。
[表2]
Figure BDA0002144757090000181
[表3]
Figure BDA0002144757090000191
(实施例2)
使用由实施例1得到的玻璃样品，通过已知方法来制造精密压制成型用的塑坯预塑。将得到的塑坯预塑在氮环境中加热、软化，由压制成型模具进行精密压制成型，将光学玻璃成型为非球面透镜的形状。之后，将成型的光学玻璃从压制成型模具取出，通过退火、取芯，得到非球面透镜。
(实施例3)
将由实施例1得到的玻璃样品进行切断、研磨来制造裁片。通过再加热压制将裁片压制成型来制造光学元件坯料。对光学元件坯件进行精密退火，在精确地将折射率调节成所需的折射率之后，通过用已知的方法研磨、抛光，得到双凸透镜、双凹透镜、平凸透镜、平凹透镜、凹镜性凹凸透镜、凸镜性凹凸透镜等的各种透镜。
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，能够将在说明书中例示或优选的范围中记载的两个以上事项任意组合，这是显而易见的。

Claims (4)

1.一种光学玻璃，
折射率nd为1.70～1.85，
B2O3的含量为5～35质量％，
La2O3的含量为25～50质量％，
Al2O3的含量为1～20质量％，
并且所述光学玻璃满足以下的a或者b，
a：阿贝数νd为42以上且小于50，基于JOGIS耐酸性为1～2级，
b：阿贝数νd为50以上且55以下，基于JOGIS耐酸性为1～3级。
2.一种光学玻璃，
折射率nd为1.70～1.85，
阿贝数νd为42～55，
SiO2的含量为5～20质量％，
B2O3的含量为5～35质量％，
La2O3的含量为25～50质量％，
Al2O3的含量为1～20质量％，
B2O3的含量相对于Al2O3的含量的质量比B2O3/Al2O3为8以下，
F的含量为外加，并且为2质量％以下。
3.一种光学元件坯件，由权利要求1或2所述的光学玻璃组成。
4.一种光学元件，由权利要求3所述的光学元件坯件组成。
CN201910681014.7A 2018-08-16 2019-07-26 光学玻璃、光学元件坯件以及光学元件 Pending CN110835233A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018-153075 2018-08-16
JP2018153075A JP7305317B2 (ja) 2018-08-16 2018-08-16 光学ガラス、光学素子ブランクおよび光学素子

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110835233A true CN110835233A (zh) 2020-02-25

Family

ID=69573919

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910681014.7A Pending CN110835233A (zh) 2018-08-16 2019-07-26 光学玻璃、光学元件坯件以及光学元件

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP7305317B2 (zh)
CN (1) CN110835233A (zh)
TW (1) TW202012329A (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1510002A (zh) * 2002-12-25 2004-07-07 �ձ�������ʽ���� 模压成型用光学玻璃
US20090088310A1 (en) * 2007-09-28 2009-04-02 Ohara Inc. Optical glass
US20090149307A1 (en) * 2004-02-06 2009-06-11 Kabushiki Kaisha Optical glass
CN102344248A (zh) * 2010-07-26 2012-02-08 株式会社小原 光学玻璃、预成型坯和光学元件
CN105565659A (zh) * 2014-10-29 2016-05-11 株式会社小原 光学玻璃、预成型体及光学元件
WO2017175552A1 (ja) * 2016-04-04 2017-10-12 株式会社 オハラ 光学ガラス、プリフォーム材及び光学素子
WO2018003719A1 (ja) * 2016-06-29 2018-01-04 株式会社 オハラ 光学ガラス、プリフォーム材及び光学素子

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1061976B (de) * 1958-02-19 1959-07-23 Leitz Ernst Gmbh Borosilikatglas
JPS5216482B2 (zh) * 1973-09-13 1977-05-10
JPS5678447A (en) * 1979-11-29 1981-06-27 Minolta Camera Co Ltd Optical glass
JPS56164033A (en) * 1980-05-21 1981-12-16 Hoya Corp Optical glass
JPS62100449A (ja) * 1985-10-24 1987-05-09 Ohara Inc 光学ガラス
JP5727691B2 (ja) * 2008-04-30 2015-06-03 株式会社オハラ 光学ガラス、光学素子及び光学機器
JP6086804B2 (ja) * 2013-04-30 2017-03-01 株式会社オハラ 光学ガラス、プリフォーム及び光学素子
CN106495465A (zh) * 2016-10-27 2017-03-15 成都光明光电股份有限公司 光学玻璃
JP7049192B2 (ja) * 2017-07-21 2022-04-06 株式会社オハラ 光学ガラス、プリフォーム及び光学素子
JP7424978B2 (ja) * 2018-07-18 2024-01-30 株式会社オハラ 光学ガラス、プリフォーム及び光学素子

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1510002A (zh) * 2002-12-25 2004-07-07 �ձ�������ʽ���� 模压成型用光学玻璃
US20090149307A1 (en) * 2004-02-06 2009-06-11 Kabushiki Kaisha Optical glass
US20090088310A1 (en) * 2007-09-28 2009-04-02 Ohara Inc. Optical glass
CN102344248A (zh) * 2010-07-26 2012-02-08 株式会社小原 光学玻璃、预成型坯和光学元件
CN105565659A (zh) * 2014-10-29 2016-05-11 株式会社小原 光学玻璃、预成型体及光学元件
WO2017175552A1 (ja) * 2016-04-04 2017-10-12 株式会社 オハラ 光学ガラス、プリフォーム材及び光学素子
WO2018003719A1 (ja) * 2016-06-29 2018-01-04 株式会社 オハラ 光学ガラス、プリフォーム材及び光学素子

Also Published As

Publication number Publication date
TW202012329A (zh) 2020-04-01
JP2020026381A (ja) 2020-02-20
JP7305317B2 (ja) 2023-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113135653B (zh) 光学玻璃和光学元件
JP2023017903A (ja) 光学ガラスおよび光学素子
JP2019019050A (ja) 光学ガラスおよび光学素子
TWI773862B (zh) 光學玻璃和光學元件
CN109956666B (zh) 光学玻璃和光学元件
JP7383375B2 (ja) 光学ガラスおよび光学素子
CN110372203B (zh) 光学玻璃和光学元件
JP6961547B2 (ja) 光学ガラスおよび光学素子
CN110407458B (zh) 光学玻璃和光学元件
CN110835233A (zh) 光学玻璃、光学元件坯件以及光学元件
JP7320110B2 (ja) 光学ガラスおよび光学素子
JP7142118B2 (ja) 光学ガラスおよび光学素子
JP7339781B2 (ja) 光学ガラスおよび光学素子
TWI836089B (zh) 光學玻璃及光學元件
WO2018221678A1 (ja) ガラス、光学ガラスおよび光学素子
JP7086726B2 (ja) 光学ガラスおよび光学素子
TWI836510B (zh) 光學玻璃和光學元件
CN109748497B (zh) 光学玻璃和光学元件
JP7272757B2 (ja) 光学ガラスおよび光学素子
JP2022158909A (ja) 光学ガラスおよび光学素子
CN114315130A (zh) 光学玻璃和由光学玻璃形成的光学元件
TW202413300A (zh) 光學玻璃及光學元件
CN117720268A (zh) 光学玻璃及光学元件
JP2022179313A (ja) 光学ガラスおよび光学素子
JP2020132510A (ja) 光学ガラスおよび光学素子

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination