CN111187003A - 光学玻璃、光学元件以及预制件 - Google Patents
光学玻璃、光学元件以及预制件 Download PDFInfo
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Abstract
本发明的目的在于提供一种具有高折射率以及低色散的光学特性,并且可以进行稳定的加热成型的光学玻璃。光学玻璃通过阳离子%表示,P5+的含量为15.0%以上52.0%以下,Al3+的含量为大于0%且33.0%以下,Mg2+的含量为大于0%且25.0%以下,Ca2+的含量为0%以上35.0%以下,Sr2+的含量为0%以上35.0%以下,Ba2+的含量为大于0%且41.0%以下,Zn2+的含量为大于0%且25.0%以下,通过阴离子%表示,F‑的含量为11.0%以上75.0%以下,O2‑的含量为25.0%以上89.0%以下,折射率为1.48以上1.67以下,阿贝数为55以上82以下。
Description
技术领域
本发明涉及一种光学玻璃、光学元件以及预制件。
背景技术
近年来,使用光学系统的设备的数码化与高清化在飞速发展,在数码照相机与摄像机等摄影器材、投影仪与投影电视等的视频播放(投影)设备等各种光学仪器领域中,对减少在光学系统中使用的透镜及棱镜等光学元件的数量,并将整体光学系统轻量化以及小型化的要求越来越高。
作为构成光学系统的光学元件的材料,对具有1.48以上1.67以下的折射率(nd)与55以上82以下的阿贝数(νd)的高折射率低色散玻璃的需求变得非常高。其中,作为具有1.48以上1.58以下的折射率(nd)与68以上82以下的阿贝数(νd)的高折射率低色散玻璃,例如专利文献1中表示的磷酸盐系的玻璃被广为人知。另外,作为具有1.50以上1.60以下的折射率(nd)与65以上75以下的阿贝数(νd)的高折射率低色散玻璃,例如专利文献2~4中表示的玻璃组合物被广为人知。另外,作为具有1.52以上1.67以下的折射率(nd)与55以上73以下的阿贝数(νd)的高折射率低色散玻璃,例如专利文献2~4中表示的玻璃组合物也被广为人知。
【专利文献1】日本专利文献特开2009-256168号公报
【专利文献2】日本专利文献特开2009-256169号公报
【专利文献3】日本专利文献特开2012-001422号公报
【专利文献4】日本专利文献特开2012-126608号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
高折射率低色散玻璃以实现降低光学系统中的像差以及较高的成像特性为目的,多与光学特性不同的,例如,具有高色散(低阿贝数)的玻璃一起安装于透镜单元,近几年,作为非球面透镜安装于透镜结构的情况也较多。然而,如专利文献1~4所述的磷酸盐系的玻璃,与其他玻璃相比,通常具有较高的线膨胀系数,因此在制作光学元件时的再热压制成型、制作非球面透镜时的精密模压成型等的加热成型中容易受到热冲击,产生破损、碎片等的缺陷的担忧较大。还有类似的情况,因此需要一种加热时膨胀较小,可以进行更加稳定的精密模压成型和再热压制成型的高折射率低色散玻璃。
本发明鉴于上述问题而完成,其目的在于提供一种具有高折射率低色散的光学特性,并且可以进行稳定的加热成型的光学玻璃、以及用其制作的预制件和光学元件。
发明内容
本发明的发明人等为了解决上述课题,反复进行深入试验及研究的结果,发现作为阳离子成分,使玻璃中至少含有P5+、Al3+、Mg2+以及Ba2+的同时含有Zn2+,并且通过调整各成分的含量,能够获得具有所要求的折射率以及阿贝数的同时,可以获得100~300℃的平均线膨胀系数较小的玻璃,从而完成了本发明。具体而言,本发明提供以下构成的光学玻璃。
(1)、一种光学玻璃,通过阳离子%(摩尔%)表示,P5+的含量为15.0%以上52.0%以下,Al3+的含量为大于0%且33.0%以下,Mg2+的含量为大于0%且25.0%以下,Ca2+的含量为0%以上35.0%以下,Sr2+的含量为0%以上35.0%以下,Ba2+的含量为大于0%且41.0%以下,Zn2+的含量为大于0%且25.0%以下,通过阴离子%(摩尔%)表示,F-的含量为11.0%以上75.0%以下,O2-的含量为25.0%以上89.0%以下,折射率(nd)为1.48以上1.67以下,阿贝数(νd)为55以上82以下,日本光学玻璃工业协会标准JOGIS08-2003规定的100~300℃的平均线膨胀系数α为170×10-7℃-1以下。
(2)、根据上述(1)所述的光学玻璃,从由Mg2+、Ca2+、Sr2+以及Ba2+组成的群中选择的1种以上的总含量(R2+:阳离子%)为21.0~60.0%。
(3)、根据上述(1)或(2)所述的光学玻璃,P5+的含量相对于Zn2+的含量的比(Zn2+/P5+)大于0.050。
(4)、根据上述(1)至(3)的任意一项所述的光学玻璃,通过阳离子%(摩尔%)表示,
La3+的含量为0~15.0%,
Gd3+的含量为0~18.0%,
Y3+的含量为0~13.0%,
Yb3+的含量为0~13.0%。
(5)、根据上述(1)至(4)的任意一项所述的光学玻璃,从由Y3+、La3+、Gd3+、Yb3+以及Lu3+组成的群中选择的1种以上的总含量(Ln3+:阳离子%)为0~20.0%。
(6)、根据上述(1)至(5)的任意一项所述的光学玻璃,通过阳离子%(摩尔%)表示,
Li+的含量为0~10.0%,
Na+的含量为0~10.0%,
K+的含量为0~10.0%。
(7)、根据上述(1)至(6)的任意一项所述的光学玻璃,从由Li+、Na+以及K+组成的群中选择的1种以上的总含量(Rn+:阳离子%)为10.0%以下。
(8)、根据上述(1)至(7)的任意一项所述的光学玻璃,通过阳离子%(摩尔%)表示,
Si4+的含量为0~10.0%,
B3+的含量为0~13.0%,
Ti4+的含量为0~10.0%,
Nb5+的含量为0~13.0%,
W6+的含量为0~13.0%,
Zr4+的含量为0~10.0%,
Ta5+的含量为0~10.0%,
Ge4+的含量为0~10.0%,
Bi3+的含量为0~10.0%,
Te4+的含量为0~10.0%。
(9)、一种光学元件,其由上述(1)至(8)的任意一项所述的光学玻璃构成。
(10)、一种预制件,其由上述(1)至(8)的任意一项所述的光学玻璃构成,且用于抛光加工和/或精密模压成型。
发明效果
根据本发明,可以获得一种具有高折射率以及低色散的光学特性,并且可以进行稳定的加热成型的光学玻璃、以及用其制作的预制件和光学元件。
另外,根据本发明,可以获得一种具有异常分散性(Δθg,F)较大的特征的光学玻璃,以及用其制作的预制件和光学元件。
具体实施方式
本发明的光学玻璃,通过阳离子%(摩尔%)表示,P5+的含量为15.0%以上52.0%以下,Al3+的含量为大于0%且33.0%以下,Mg2+的含量为大于0%且25.0%以下,Ca2+的含量为0%以上且35.0%以下,Sr2+的含量为0%以上且35.0%以下,Ba2+的含量为大于0%且41.0%以下,Zn2+的含量为大于0%且25.0%以下,通过阴离子%(摩尔%)表示,F-的含量为11.0%以上75.0%以下,O2-的含量为25.0%以上89.0%以下,折射率(nd)为1.48以上1.67以下,阿贝数(νd)为55以上82以下,日本光学玻璃工业协会标准JOGIS08-2003规定的100~300℃的平均线膨胀系数α为170×10-7℃-1以下。
其中,第一光学玻璃,通过阳离子%(摩尔%)表示,P5+的含量为15.0%以上38.0%以下,Al3+的含量为5.0%以上33.0%以下,Mg2+的含量为大于0%且23.0%以下,Ca2+的含量为0%以上且35.0%以下,Sr2+的含量为0%以上35.0%以下,Ba2+的含量为大于0%且25.0%以下,Zn2+的含量为大于0%且22.0%以下,通过阴离子%(摩尔%)表示,F-的含量为35.0%以上75.0%以下,O2-的含量为25.0%以上65.0%以下,折射率(nd)为1.48以上1.58以下,阿贝数(νd)为68以上82以下,日本光学玻璃工业协会标准JOGIS08-2003规定的100~300℃的平均线膨胀系数α为170×10-7℃-1以下。
另外,第二光学玻璃,通过阳离子%(摩尔%)表示,P5+的含量为22.0%以上47.0%以下,Al3+的含量为1.0%以上25.0%以下,Mg2+的含量为大于0%且25.0%以下,Ca2+的含量为0%以上25.0%以下,Sr2+的含量为大于0%且24.0%以下,Ba2+的含量为大于0%且22.0%以下,Zn2+的含量为大于0%且24.0%以下,通过阴离子%(摩尔%)表示,F-的含量为25.0%以上60.0%以下,O2-的含量为40.0%以上75.0%以下,折射率(nd)为1.50以上1.60以下,阿贝数(νd)为65以上75以下,日本光学玻璃工业协会标准JOGIS08-2003规定的100~300℃的平均线膨胀系数α为145×10-7℃-1以下。
另外,第三光学玻璃,通过阳离子%(摩尔%)表示,P5+的含量为23.0%以上52.0%以下,Al3+的含量为大于0%且23.0%以下,Mg2+的含量为大于0%且20.0%以下,Ca2+的含量为大于0%且19.0%以下,Sr2+的含量为0%以上17.0%以下,Ba2+的含量为3.0%以上41.0%以下,Zn2+的含量为大于0%且25.0%以下,通过阴离子%(摩尔%)表示,F-的含量为11.0%以上44.0%以下,O2-的含量为56.0%以上89.0%以下,折射率(nd)为1.52以上1.67以下,阿贝数(νd)为55以上73以下,日本光学玻璃工业协会标准JOGIS08-2003规定的100~300℃的平均线膨胀系数α为140×10-7℃-1以下。
作为阳离子成分,使玻璃中含有P5+、Al3+、Mg2+以及Ba2+的同时含有Zn2+,并且通过调整各成分的含量,能够获得具有高折射率以及低色散的光学特性的同时,由于获得了线膨胀系数较小的光学玻璃,因此可以获得更加稳定的加热成型的光学玻璃。
以下,对本发明的光学玻璃的实施方式进行具体说明。本发明并不受以下实施方式的任何限定,在本发明的目的的范围内,可以适当地进行变更而实施。此外,对于重复说明的部分,有时会适当地省略其说明,但并不限定发明的宗旨。
<玻璃成分>
构成本发明的光学玻璃的各成分如下所述。
在本说明书中,如果没有特别说明,各成分的含量均以基于摩尔比通过阳离子%或者阴离子%表示。这里,“阳离子%”以及“阴离子%”(以下,有表示为“阳离子%(摩尔%)”以及“阴离子%(摩尔%)”的情况)是指,将本发明的光学玻璃的玻璃构成成分分离为阳离子成分以及阴离子成分,各自的总比率为100摩尔%,表示玻璃中所含有的各成分的含量的组成。
此外,各成分的离子价数仅是为了方便而使用的代表值,并不表示与其他离子价数的区别。在光学玻璃中存在的各成分的离子价数可以为代表值以外的值。例如,P通常以离子价数为5价的状态存在于玻璃中,在本说明书中以“P5+”表示,也有存在其他离子价数的可能性。这样,即使严格地以其他离子价数的状态存在的情况下,在本说明书中,各成分也是以代表值的离子价数存在于玻璃中进行处理。
[关于阳离子成分]
P5+是玻璃形成的成分,具有玻璃的异常分散性高、抑制失透、提高折射率的特性。因此,P5+的含量,比较理想的是以15.0%为下限,更为理想的是以20.0%为下限,更加理想的是以22.0%为下限,更为理想的是以23.0%为下限,更加理想的是以24.0%为下限,更为理想的是以25.0%为下限。特别是,在第二以及第三光学玻璃中,P5+的含量可以以28.0%为下限,也可以超过30.0%,也可以超过32.0%。
另一方面,通过使P5+的含量在52.0%以下的范围内减少,可以容易获得所要求的高阿贝数,另外,可以降低线膨胀系数。因此,P5+的含量,比较理想的是以52.0%为上限,更为理想的是以50.0%为上限,更加理想的是以47.0%为上限,更为理想的是以45.0%为上限,更加理想的是以42.0%为上限,更为理想的是以40.0%为上限,更加理想的是以38.0%为上限,更为理想的是以35.0%为上限。特别是,在第一光学玻璃中,P5+的含量可以小于32.0%,也可以小于30.0%。
Al3+具有提高玻璃的异常分散性、提高耐失透性、降低磨损度、减小线膨胀系数的特性。因此,Al3+的含量,比较理想的是大于0%,更为理想的是1.0%以上,更加理想的是大于1.0%,更为理想的是大于3.0%,更加理想的是5.0%以上,更为理想的是大于5.0%,更加理想的是大于6.0%,更为理想的是8.0%以上,更加理想的是大于8.0%,更为理想的是10.0%以上,更加理想的是大于10.0%,更为理想的是大于12.0%。
另一方面,通过使Al3+的含量在33.0%以下的范围内减少,可以容易获得所要求的高折射率。因此,Al3+的含量,比较理想的是以33.0%为上限,更为理想的是以30.0%为上限,更加理想的是以27.0%为上限,更为理想的是以25.0%为上限,更加理想的是以24.0%为上限,更为理想的是以23.0%为上限,更加理想的是以20.0%为上限,更为理想的是小于18.0%,更加理想的是小于15.0%。
Mg2+具有提高玻璃的耐失透性、降低磨损度、减小线膨胀系数的特性。因此,Mg2+的含量的下限,比较理想的是大于0%,更为理想的是大于1.0%,更加理想的是大于2.0%,更为理想的是大于3.0%,更加理想的是大于4.0%,更为理想的是大于5.0%。
另一方面,通过使Mg2+的含量在25.0%以下的范围内减少,可以容易获得所要求的高折射率。因此,Mg2+的含量,比较理想的是以25.0%为上限,更为理想的是以23.0%为上限,更加理想的是以20.0%为上限,更为理想的是以17.0%为上限,更加理想的是以14.0%为上限,更为理想的是小于11.0%。
Ca2+是在含量超过0%时,具有提高玻璃的耐失透性、抑制折射率降低、降低磨损度、减小线膨胀系数的特性的任意成分。因此,Ca2+的含量的下限,比较理想的是大于0%,更为理想的是大于1.0%,更加理想的是大于2.0%,更为理想的是大于5.0%。特别是,在第一以及第二光学玻璃中,Ca2+的含量可以大于7.0%,也可以大于10.0%。
另一方面,通过使Ca2+的含量在35.0%以下的范围内减少,可以提高玻璃的耐失透性,容易获得所要求的高折射率。因此,Ca2+的含量,比较理想的是以35.0%为上限,更为理想的是以30.0%为上限,更加理想的是以28.0%为上限,更为理想的是以25.0%为上限,更加理想的是以22.0%为上限,更为理想的是以19.0%为上限,更加理想的是以16.0%为上限,更为理想的是以15.0%为上限。特别是,在第三光学玻璃中,Ca2+的含量可以以12.0%为上限,也可以小于10.0%。
Sr2+是在含量超过0%时,具有提高玻璃的耐失透性、抑制折射率降低的特性的任意成分。因此,Sr2+的含量,比较理想的是大于0%,更为理想的是大于1.0%,更加理想的是大于2.0%,更为理想的是大于3.0%,更加理想的是大于5.0%,更为理想的是大于8.0%。
另一方面,通过使Sr2+的含量在35.0%以下的范围内减少,可以提高玻璃的耐失透性,容易获得所要求的高折射率。因此,Sr2+的含量,比较理想的是以35.0%为上限,更为理想的是以30.0%为上限,更加理想的是以26.0%为上限,更为理想的是以24.0%为上限,更加理想的是以22.0%为上限,更为理想的是以20.0%为上限,更加理想的是以17.0%为上限,更为理想的是以15.0%为上限,更加理想的是以13.0%为上限。特别是,在第三光学玻璃中,Sr2+的含量可以以12.0%为上限,也可以以10.0%为上限,也可以以8.0%为上限。
Ba2+具有提高玻璃的耐失透性,维持低色散的同时,提高折射率的特性。因此,Ba2+的含量,比较理想的是大于0%,更为理想的是大于1.0%,更加理想的是大于2.0%,更为理想的是3.0%以上,更加理想的是大于4.0%,更为理想的是大于5.0%,更加理想的是大于6.0%,更为理想的是大于7.0%,更加理想的是大于8.0%。特别是,在第三光学玻璃中,Ba2+的含量可以大于10.0%,也可以大于12.0%。
另一方面,通过使Ba2+的含量在41.0%以下的范围内减少,可以提高玻璃的耐失透性,减少比重,另外,可以减小线膨胀系数。因此,Ba2+的含量,比较理想的是41.0%,更为理想的是38.0%,更加理想的是35.0%,更为理想的是32.0%,更加理想的是29.0%以下,更为理想的是25.0%以下,更加理想的是22.0%以下,更为理想的是小于20.0%,更加理想的是小于17.0%。特别是,在第二光学玻璃中,Ba2+的含量可以小于15.0%,也可以小于13.0%。
Zn2+具有减小玻璃的线膨胀系数,降低玻璃化转变温度,提高玻璃的耐失透性的特性。因此,Zn2+的含量,比较理想的是大于0%,更为理想的是大于1.0%,更加理想的是大于2.0%,更为理想的是大于3.0%,更加理想的是大于5.0%,更为理想的是大于5.5%,更加理想的是大于6.0%,更为理想的是大于7.0%,更加理想的是大于10.0%。
另一方面,通过使Zn2+的含量在25.0%以下的范围内减少,可以容易获得所要求的低阿贝数。因此,Zn2+的含量,比较理想的是以25.0%为上限,更为理想的是以24.0%为上限,更加理想的是以23.0%为上限,更为理想的是以22.0%为上限,更加理想的是以21.0%为上限,更为理想的是以20.0%为上限,更加理想的是以18.0%为上限,更为理想的是以16.0%为上限,更加理想的是以15.0%为上限,更为理想的是以13.0%为上限。
R2+是从由Mg2+、Ca2+、Sr2+以及Ba2+组成的群中选择的1种以上。另外,R2+的总含量为从由Mg2+、Ca2+、Sr2+以及Ba2+组成的群中选择的1种以上的总量。
这里,通过使R2+的总含量在21.0~60.0%的范围内,可以获得耐失透性更高的玻璃。
因此,R2+的总含量的下限,比较理想的是21.0%,更为理想的是23.0%,更加理想的是25.0%,更为理想的是27.0%,更加理想的是30.0%,更为理想的是32.0%,更加理想的是35.0%,更为理想的是37.0%。特别是,在第一光学玻璃中,R2+的总含量的下限可以是39.0%。另一方面,R2+的总含量的上限,比较理想的是60.0%,更为理想的是59.0%,更加理想的是58.0%,更为理想的是55.0%,更加理想的是52.0%,更为理想的是50.0%,更加理想的是49.0%,更为理想的是48.0%,更加理想的是47.0%,更为理想的是45.0%,更加理想的是43.0%,更为理想的是42.0%。特别是,在第三光学玻璃中,R2+的总含量的上限可以是40.0%。
本发明的光学玻璃,比较理想的是,Ba2+的含量(阳离子%)相对于Zn2+的含量(阳离子%)的比(Zn2+/Ba2+)大于0.10。通过增大该比(Zn2+/Ba2+),可以减小玻璃的线膨胀系数。因此,该(Zn2+/Ba2+)比,比较理想的是大于0.10,更为理想的是大于0.15,更加理想的是大于0.20,更为理想的是大于0.25,更加理想的是大于0.50,更为理想的是大于0.80。
另一方面,(Zn2+/Ba2+)比的上限,比较理想的是4.00,更为理想的是3.00,更加理想的是2.50,更为理想的是2.00,更加理想的是1.70,更为理想的是1.50,更加理想的是1.20。
本发明的光学玻璃,比较理想的是,P5+的含量(阳离子%)相对于Zn2+的含量(阳离子%)的比(Zn2+/P5+)大于0.010。通过增大该比(Zn2+/P5+),可以减小玻璃的线膨胀系数。因此,该(Zn2+/P5+)比,比较理想的是大于0.010,更为理想的是大于0.050,更加理想的是大于0.100,更为理想的是大于0.200,更加理想的是大于0.300,更为理想的是大于0.50。
另一方面,(Zn2+/P5+)比的上限,比较理想的是0.800,更为理想的是0.600,更加理想的是0.500,更为理想的是0.450。
另外,本发明的光学玻璃,比较理想的是,P5+的含量(阳离子%)相对于Mg2+的含量(阳离子%)的比(Mg2+/P5+)为1.00以下。
通过使玻璃形成的成分P5+的含量相对于Mg2+的含量的比减小,可以提高玻璃的耐失透性,另外,可以降低玻璃通过加热而软化冲压成型时的失透。因此,该(Mg2+/P5+)比,比较理想的是以1.00为上限,更为理想的是以0.80为上限,更加理想的是以0.60为上限,更为理想的是以0.46为上限,更加理想的是以0.41为上限,更为理想的是以0.40为上限,更加理想的是以0.37为上限,更为理想的是以0.33为上限。
另一方面,(Mg2+/P5+)比的下限,从获得具有所要求的较小的线膨胀系数的角度来看,比较理想的是0.01,更为理想的是0.03,更加理想的是0.05,更为理想的是0.06,更加理想的是0.10,更为理想的是0.15。
另外,本发明的光学玻璃,比较理想的是,Zn2+含量与Mg2+含量的合计(阳离子%)相对于Ca2+含量与Sr2+含量和Ba2+含量的合计(阳离子%)的比(Zn2++Mg2+)/(Ca2++Sr2++Ba2+)为0.20以上。据此,减小线膨胀系数作用强的Zn2+和Mg2+的含量相对于其作用弱、或者反过来使线膨胀系数增大作用的Ca2+和Sr2+、Ba2+的含量增加,因此容易得到线膨胀系数较小的玻璃。因此,该(Zn2++Mg2+)/(Ca2++Sr2++Ba2+)的比,比较理想的是以0.20为下限,更为理想的是以0.25为下限,更加理想的是以0.26为下限,更为理想的是以0.30为下限,更加理想的是以0.40为下限。
另一方面,(Zn2++Mg2+)/(Ca2++Sr2++Ba2+)比的上限,从获得稳定的玻璃的角度来看,比较理想的是2.00,更为理想的是1.80,更加理想的是1.50,更为理想的是1.20,更加理想的是1.00,更为理想的是0.80。
La3+、Gd3+、Y3+、Yb3+以及Lu3+是,在至少任意一种的含量超过0%时,具有维持低色散性,提高折射率,还提高耐失透性的特性的任意成分。
另一方面,通过使La3+的含量在15.0%以下的范围内减少,Gd3+的含量在18.0%以下的范围内减少,Y3+、Yb3+以及Lu3+中的至少任意一种的含量在13.0%以下的范围内减少,玻璃的异常分散性难以降低,另外,可以提高玻璃的稳定性,不易失透。因此,La3+的含量,比较理想的是以15.0%为上限,更为理想的是以13.0%为上限,更加理想的是小于10.0%,更为理想的是小于7.0%,更加理想的是小于5.0%,更为理想的是小于3.0%。因此,Gd3+的含量,比较理想的是以18.0%为上限,更为理想的是小于15.0%,更加理想的是12.0%以下,更为理想的是小于12.0%,更加理想的是10.0%以下,更为理想的是小于10.0%,更加理想的是小于8.0%,更为理想的是小于5.0%,更加理想的是小于3.0%。另外,Y3+的含量,比较理想的是以13.0%为上限,更为理想的是以12.0%为上限,更加理想的是以10.0%为上限,更为理想的是小于10.0%,更加理想的是小于8.0%,更为理想的是小于7.0%,更加理想的是小于5.0%,更为理想的是小于3.0%。另外,Yb3+以及Lu3+的含量,比较理想的是分别以13.0%为上限,更为理想的是分别以10.0%为上限,更加理想的是分别小于10.0%,更为理想的是分别小于7.0%,更加理想的是分别小于5.0%,更为理想的是分别小于3.0%,更加理想的是分别小于1.0%。
Ln3+是从由Y3+、La3+、Gd3+、Yb3+以及Lu3+组成的群中选择的1种以上。另外,Ln3+的总含量是从由Y3+、La3+、Gd3+、Yb3+以及Lu3+组成的群中选择的1种以上的总量。
这里,通过使Ln3+的总含量在20.0%以下的范围内减少,玻璃的异常分散性难以降低,可以使玻璃难以失透,另外,可以容易获得具有高折射率以及低色散的玻璃。因此,Ln3+的总含量,比较理想的是以20.0%为上限,更为理想的是小于18.0%,更加理想的是15.0%以下,更为理想的是小于15.0%,更加理想的是小于13.0%,更为理想的是小于11.0%,更加理想的是小于10.0%,更为理想的是小于7.0%,更加理想的是小于5.0%,更为理想的是小于3.0%,更加理想的是小于1.0%。
Li+、Na+以及K+是,在至少任意一种超过0%时,在维持玻璃形成时的耐失透性的同时,具有降低玻璃化转变温度(Tg)的特性的任意成分。
另一方面,通过使Li+、Na+以及K+中的至少任意一种的含量在10.0%以下的范围内减少,可以降低玻璃的磨损度,提高化学耐久性。因此,Li+、Na+以及K+的含量,比较理想的是分别以10.0%为上限,更为理想的是分别小于5.0%,更加理想的是分别小于3.0%。
Rn+是从由Li+、Na+以及K+组成的群中选择的1种以上。另外,Rn+的总含量是从由Li+、Na+以及K+组成的群中选择的1种以上的总量。
这里,通过使Rn+的总含量在10.0%以下的范围内减少,可以降低玻璃的磨损度,提高化学耐久性。因此,Rn+的总含量,比较理想的是以10.0%为上限,更为理想的是小于5.0%,更加理想的是小于3.0%。
Si4+是在含量超过0%时,具有提高玻璃的耐失透性、提高折射率,使磨损度降低的特性的任意成分。
另一方面,通过使Si4+的含量在10.0%以下的范围内减少,可以减少由于Si4+的含量过高引起的玻璃的失透。因此,Si4+的含量,比较理想的是以10.0%为上限,更为理想的是小于5.0%,更加理想的是小于3.0%。
B3+是在含量超过0%时,具有提高玻璃的耐失透性、提高折射率,使磨损度降低的特性的任意成分。
另一方面,通过使B3+的含量在13.0%以下的范围内减少,可以提高玻璃的化学耐久性。因此,B3+的含量,比较理想的是以13.0%为上限,更为理想的是以10.0%为上限,更加理想的是小于10.0%,更为理想的是小于7.0%,更加理想的是小于5.0%,更为理想的是小于3.0%。
Ti4+、Nb5以及W6+是,在至少任意一种的含量超过0%时,具有提高玻璃的折射率的特性的任意成分。此外,Nb5+具有提高化学耐久性的特性,W6+还是具有降低玻璃化转变温度的特性的成分。
另一方面,通过使Ti4+的含量在10.0%以下的范围内减少,或者Nb5以及W6+中的至少一种的含量在13.0%以下的范围内减少,可以容易获得所要求的高阿贝数。此外,通过使Ti4+以及W6+的含量减少,可以降低玻璃的着色。因此,Ti4+的含量,比较理想的是以10.0%为上限,更为理想的是小于5.0%,更加理想的是小于3.0%,更为理想的是小于1.0%。另外,Nb5以及W6+的含量,比较理想的是分别以13.0%为上限,更为理想的是分别为10.0%以下,更加理想的是分别小于10.0%,更为理想的是分别小于7.0%,更加理想的是分别小于5.0%,更为理想的是分别小于4.0%,更加理想的是分别小于3.0%,更为理想的是分别小于1.0%。
Zr4+是在含量超过0%时,具有提高玻璃的折射率的特性的任意成分。
另一方面,通过使Zr4+的含量在10.0%以下的范围内减少,可以通过玻璃中的成分的挥发减少条纹。因此,Zr4+的含量,比较理想的是以10.0%为上限,更为理想的是小于5.0%,更加理想的是小于3.0%。
Ta5+是在含量超过0%时,具有提高玻璃的折射率的特性的任意成分。
另一方面,通过使Ta5+的含量在10.0%以下的范围内减少,可以减少玻璃的失透。因此,Ta5+的含量,比较理想的是以10.0%为上限,更为理想的是小于5.0%,更加理想的是小于3.0%。
Ge4+是在含量超过0%时,具有提高玻璃的折射率、提高耐失透性的特性的任意成分。
另一方面,通过使Ge4+的含量在10.0%以下的范围内减少,可以减少玻璃的材料成本。因此,Ge4+的含量,比较理想的是以10.0%为上限,更为理想的是小于5.0%,更加理想的是小于3.0%。
Bi3+以及Te4+是在含量超过0%时,具有提高玻璃的折射率、降低玻璃化转变温度的特性的任意成分。
另一方面,通过使Bi3+以及Te4的至少一个的含量在10.0%以下的范围内减少,可以减少玻璃的着色和失透。因此,Bi3+以及Te4的含量,比较理想的是分别以10.0%为上限,更为理想的是分别小于5.0%,更加理想的是分别小于3.0%。
[关于阴离子成分]
F-具有提高玻璃的异常分散性以及阿贝数,降低玻璃化转变温度,玻璃难以失透的特性。因此,F-的含量,比较理想的是以11.0%为下限,更为理想的是以14.0%为下限,更加理想的是以17.0%为下限,更为理想的是以20.0%为下限,更加理想的是以25.0%为下限,更为理想的是以28.0%为下限,更加理想的是以30.0%为下限,更为理想的是以33.0%为下限,更加理想的是以35.0%为下限。特别是,在第一光学玻璃中,F-的含量可以以38.0%为下限,也可以以40.0%为下限,也可以以43.0%为下限。
另一方面,F-具有含量多和过多提高玻璃的阿贝数、降低磨损度的特性。因此,F-的含量,比较理想的是以75.0%为上限,更为理想的是以70.0%为上限,更加理想的是以68.0%为上限,更为理想的是以64.0%为上限,更加理想的是以60.0%为上限,更为理想的是以55.0%为上限,更加理想的是以50.0%为上限,更为理想的是以47.0%为上限,更加理想的是以44.0%为上限。特别是,在第三光学玻璃中,F-的含量可以以41.0%为上限,也可以以38.0%为上限,也可以以35.0%为上限。
O2-具有抑制玻璃的失透、抑制磨损度上升的特性。因此,O2-的含量,比较理想的是以25.0%为下限,更为理想的是以30.0%为下限,更加理想的是以32.0%为下限,更为理想的是以36.0%为下限,更加理想的是以40.0%为下限,更为理想的是以45.0%为下限,更加理想的是以50.0%为下限,更为理想的是以53.0%为下限,更加理想的是以56.0%为下限。特别是,在第三光学玻璃中,O2-的含量可以以59.0%为下限,也可以以62.0%为下限,也可以以65.0%为下限。
另一方面,由于通过其他的阴离子成分容易获得效果,因此O2-的含量,比较理想的是以89.0%为上限,更为理想的是以86.0%为上限,更加理想的是以83.0%为上限,更为理想的是以80.0%为上限,更加理想的是以75.0%为上限,更为理想的是以72.0%为上限,更加理想的是以70.0%为上限,更为理想的是以67.0%为上限,更加理想的是以65.0%为上限。特别是,在第一光学玻璃中,O2-的含量可以以62.0%为上限,也可以以60.0%为上限,也可以以57.0%为上限。
另外,从抑制玻璃失透的角度来看,O2-的含量和F-的含量的总量,比较理想的是以98.0%为下限,更为理想的是以99.0%为下限,更加理想的是100%。
[关于其他成分]
在本发明的光学玻璃中,对于其他成分,可以在不破坏本申请发明的玻璃特性的范围内,根据需要进行添加。
[关于不应该含有的成分]
其次,对本发明的光学玻璃中不应该含有的成分以及不含有为佳的成分进行说明。
除了Ti、Zr、Nb、W、La、Gd、Y、Yb、Lu之外,V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ag以及Mo等过渡金属的阳离子,具有即使在分别单独或者混合地含有少量成分的情况下玻璃也会着色,对可见区域的特定波长进行吸收的特性,因此特别是在使用可见区域的波长的光学玻璃中,实际上不含有为佳。
Pb、As、Th、Cd、Tl、Os、Be以及Se的阳离子,近年来有作为有害化学物质限制其使用的趋势,不仅在玻璃的生产工序中,而且在处理工序以及直至产品化以后的处理上,都需要环境保护措施。因此,在重视环境方面的影响时,实际上不含有这些中的1种以上为佳。
此外,本说明书中的“实际上不含有”是指比较理想的含量是小于0.1%,更为理想的是除了作为不可避免的杂质而包含之外不含有。
Sb和Ce的阳离子作为脱泡剂是有效的,但是涉及对环境不利的成分,近年来在光学玻璃中有不包含这些成分的趋势。因此,本发明的光学玻璃从此点来看,实际上不包含Sb和Ce为佳。
[制造方法]
本发明的光学玻璃的制造方法不受特殊限定。例如,为使各成分在规定的含量范围内而均匀地混合上述原料,在将所制造的混合物放入石英坩埚、氧化铝坩埚或铂金坩埚中进行预熔融之后,放入铂金坩埚、铂金合金坩埚或铱坩埚中并在900~1200℃的温度范围内熔融2~10小时,均匀搅拌并进行消泡等,然后将温度降低至850℃以下后进行最终搅拌而去除条纹,并浇入成型模具使其缓慢冷却,从而进行制造。
[物理性质]
本发明的光学玻璃,以平均线膨胀系数(α)较小为佳。特别是,本发明的光学玻璃在日本光学玻璃工业协会标准JOGIS08-2003规定的100~300℃的平均线膨胀系数比较理想的是以170×10-7℃-1为上限,更为理想的是以165×10-7℃-1为上限,更加理想的是以160×10-7℃-1为上限,更为理想的是以155×10-7℃-1为上限,更加理想的是以150×10-7℃-1为上限,更为理想的是以145×10-7℃-1为上限,更加理想的是以140×10-7℃-1为上限,更为理想的是以137×10-7℃-1为上限,更加理想的是以135×10-7℃-1为上限,更为理想的是以130×10-7℃-1为上限。据此,即使进行精密模压成型和再热压制成型等的加热成型,通过温度变化等减少缺陷,可以制造稳定的透镜等的光学元件。
此外,本发明的光学玻璃的平均线膨胀系数(α)的下限不受特殊限定,本发明的光学玻璃的平均线膨胀系数(α)可以例如以90×10-7℃-1、100×10-7℃-1、110×10-7℃-1或者120×10-7℃-1为下限。
本发明的光学玻璃具有高折射率(nd)的同时,具有低色散(高阿贝数)。
本发明的光学玻璃,折射率(nd)比较理想的是在1.48以上1.67以下。更加具体地说,本发明的光学玻璃的折射率的下限,比较理想的是1.48,更为理想的是1.49,更加理想的是1.50,更为理想的是1.505,更加理想的是1.52,更为理想的是1.54。特别是,在第三光学玻璃中,折射率(nd)可以以1.55为下限,也可以以1.57为下限。另一方面,本发明的光学玻璃的折射率(nd)的上限,比较理想的是1.67,更为理想的是1.65,更加理想的是1.63,更为理想的是1.60,更加理想的是1.58,更为理想的是1.57。特别是,在第一光学玻璃中,折射率(nd)可以以1.56为上限,也可以以1.55为上限。
本发明的光学玻璃,比较理想的是阿贝数(νd)为55以上82以下。更具体地说,本发明的光学玻璃的阿贝数(νd)的下限,比较理想的是55,更为理想的是57,更加理想的是58,更为理想的是60,更加理想的是65,更为理想的是67,更加理想的是68。特别是,在第一光学玻璃中,阿贝数(νd)可以以69为下限,也可以以70为下限。另一方面,本发明的光学玻璃的阿贝数(νd)的上限,比较理想的是82,更为理想的是80,更加理想的是79,更为理想的是77,更加理想的是75,更为理想的是73,更加理想的是72。特别是,第三光学玻璃的阿贝数(νd),可以以71为上限,也可以以69为上限。
通过具有这种高折射率,即使光学元件变薄也能获得较大的光折射量。另外,通过具有这种低色散,在作为单透镜使用时,可以减小由于光的波长引起的散焦(色像差)。因此,例如,在与具有高色散(低阿贝数)的光学元件组合而构成光学系统的情况下,可以通过使该整个光学系统的像差减少而实现较高的成像特性等。
这样,本发明的光学玻璃,有益于光学设计,特别是在构成光学系统时,不仅可以实现较高的成像特性等,还可以实现光学系统的小型化,扩展光学设计的自由度。
另外,本发明的光学玻璃,比较理想的是具有特征的部分色散比(θg,F)以及异常分散性(Δθg,F),由此还可以更高精度地校正色像差。这里,本发明的光学玻璃的部分色散比(θg,F)比较理想的是在0.520以上,更为理想的是在0.525以上,更加理想的是在0.530以上。另外,部分色散比(θg,F)的上限比较理想的是在0.580以下,更为理想的是在0.575以下,更加理想的是在0.570以下,更为理想的是在0.565以下,更加理想的是在0.560以下,更为理想的是在0.555以下,更加理想的是在0.550以下。
这里,部分色散比(θg,F)表示在折射率的波长依存性中,某2个波长域的折射率的差的比率,通过公式(1)表示。
θg,F=(ng-nF)/(nF-nC)……公式(1)
这里,ng是g线(435.83nm)、nF是F线(486.13nm)、nC是C线(656.27nm)的折射率的意思。
并且,如果该部分色散比(θg,F)和阿贝数(νd)的关系标绘为XY图,在一般光学玻璃的情况下,几乎被标绘在称为标准线的直线上。作为标准线的基准的标准玻璃,虽然由于光学玻璃制造厂家的不同而不同,但是每个厂家几乎采用相同的倾斜度和截距来进行定义。在这里,本说明书中的标准线采用以部分色散比(θg,F)为纵轴,以阿贝数(νd)为横轴的XY图(直角坐标上),用连接标绘NSL7和PBM2的部分色散比以及阿贝数的两点的右上倾斜的直线。(NSL7和PBM2是小原株式会社制造的光学玻璃,NSL7的阿贝数(νd)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)。
另一方面,异常分散性(Δθg,F)是指部分色散比(θg,F)以及阿贝数(νd)的标绘表示从上述标准线到纵轴方向的分离程度。本发明的光学玻璃,由于该异常分散性(Δθg,F)较大,关于蓝色附近的波长范围,具有可以校正由其他透镜产生的色像差的特性。
另外,折射率(nd)、阿贝数(νd)以及部分色散比(θg,F)是按照日本光学玻璃工业协会标准JOGIS01-2003进行测定获得的值。
本发明的光学玻璃,比较理想的是具有550℃以下的玻璃化转变温度。据此,玻璃在更低的温度下软化,因此可以在更低的温度下对玻璃进行模压成型。另外,还可以通过降低使用模压成型的模具的氧化来实现延长模具的使用寿命。因此,本发明的光学玻璃的玻璃化转变温度,比较理想的是以550℃为上限,更为理想的是以500℃为上限,更加理想的是以480℃为上限。
此外,本发明的光学玻璃的玻璃化转变温度的下限并不受特殊限制,但本发明的光学玻璃的玻璃化转变温度,比较理想的是以350℃为下限,更为理想的是以400℃为下限,更加理想的是以420℃为下限。
本发明的光学玻璃,以比重较小为佳。更加具体地说,本发明的光学玻璃的比重在4.50[g/cm3]以下为佳。据此,由于可以减轻光学元件以及使用光学元件的光学仪器的重量,因此可以帮助实现光学仪器的轻量化。因此,本发明的光学玻璃的比重,比较理想的是以4.50为上限,更为理想的是以4.20为上限,更加理想的是以4.00为上限。此外,本发明的光学玻璃的比重,大概在3.00以上居多,更为具体的是3.20以上居多,更加具体的是3.50以上居多。
本发明的光学玻璃的比重,依据日本光学玻璃工业协会标准JOGIS05-1975“光学玻璃的比重的测定方法”进行测定。
本发明的光学玻璃,比较理想的是具有较高的耐酸性。特别是,根据依照JOGIS06-1999的玻璃的粉末法的化学耐久性(耐酸性),比较理想的是1~3级、更为理想的是1~2级、更加理想的是1级。据此,在对光学玻璃进行抛光处理时,由于降低了酸性抛光液和清洗液引起的玻璃的雾化,因此能够更加容易进行抛光处理。在这里,“耐酸性”是指,相对于酸引起的玻璃的侵蚀的耐久性,该耐久性可以根据日本光学玻璃工业协会标准JOGIS06-1999“光学玻璃的化学耐久性的测定方法”进行测定。在这里,化学耐久性(耐酸性)的“1级”意味着,测定前后的试样的质量的减量率小于0.20质量%,“2级”意味着,测定前后的试样的质量的减量率为0.20质量%以上且小于0.35质量%,“3级”意味着,测定前后的试样的质量的减量率为0.35质量%以上且小于0.65质量%,“4级”意味着,测定前后的试样的质量的减量率为0.65质量%以上且小于1.20质量%,“5级”意味着,测定前后的试样的质量的减量率为1.20质量%以上且小于2.20质量%,“6级”意味着,测定前后的试样的质量的减量率为2.20质量%以上。
[预制件以及光学元件]
在所制造的光学玻璃的基础上,通过利用例如抛光处理的方法、或者再热压制成型和精密模压成型等加热成型的方法,可以制造出玻璃成型体。也就是说,可以对光学玻璃进行研磨以及抛光等机械加工而制造玻璃成型体,或者利用光学玻璃制造模压成型用预制件,并对该预制件进行再热压制成型之后进行抛光处理而制造玻璃成型体,或者对通过进行抛光处理而制造的预制件以及通过众所周知的浮法成型等成型的预制件进行精密模压成型而制造玻璃成型体。此外,制造玻璃成型体的方法,并不仅限于这些方法。
这样,本发明的光学玻璃,有益于各种光学元件以及光学设计。特别是,利用本发明的光学玻璃形成预制件,并使用该预制件进行再热压制成型和精密模压成型等,而制造透镜及棱镜等光学元件为佳。据此,可以形成较大口径的预制件,因此不仅可以实现光学元件的大型化,而且在使用于光学仪器时,可以实现高清且高精度的成像特性以及投影特性。
由本发明的光学玻璃构成的玻璃成型体,例如,可以使用于透镜、棱镜、反光镜等光学元件的用途,特别是,可以使用于车载用光学仪器、投影仪以及复印机等较容易成为高温的仪器。
【实施例】
本发明的光学玻璃的实施例(No.A1~No.A11、No.B1~No.B38、No.C1~No.C38)以及比较例(No.a、No.b、No.c)的玻璃的组成(通过阳离子%表示或者阴离子%表示的摩尔%表示)、折射率(nd)、阿贝数(νd)、部分色散比(θg,F)、玻璃化转变温度(Tg)、平均线膨胀系数(α)、比重、根据粉末法的化学耐久性(耐酸性)的结果如表1~表12所示。其中,实施例(No.A1~No.A11)可以作为第一光学玻璃的实施例,比较例(No.a)可以作为第一光学玻璃的比较例。另外,实施例(No.B1~No.B38)可以作为第二光学玻璃的实施例,比较例(No.b)可以作为第二光学玻璃的比较例。另外,实施例(No.C1~No.C38)可以作为第三光学玻璃的实施例,比较例(No.c)可以作为第三光学玻璃的比较例。此外,以下实施例始终是以示例为目的,并不仅限于这些实施例。
实施例以及比较例的光学玻璃,均选择在分别相当于各成分原料的氧化物、碳酸盐、硝酸盐、氟化物、偏磷酸化合物等通常的氟磷酸盐玻璃中所使用的高纯度原料,以表中所示的各实施例的组成比例称量并均匀地混合后,投入铂金坩埚中,并根据玻璃组成的熔融难易度用电炉在900℃~1200℃的温度范围内熔融2~10小时之后,搅拌均匀并进行消泡等,然后将温度降低至850℃以下浇入模具中,使其缓慢冷却从而制造了玻璃。
实施例以及比较例的玻璃的折射率(nd)、阿贝数(νd)以及部分色散比(θg,F)按照JIS B 7071-2:2018规定的V形块弯曲法进行测定。在这里,折射率(nd)通过相对于氦灯的d线(587.56nm)的测定值表示。另外,阿贝数(νd)使用相对于氦灯的d线的折射率、相对于氢灯的F线(486.13nm)的折射率(nF)、相对于C线(656.27nm)的折射率(nC)的值,通过公式阿贝数(νd)=[(nd-1)/(nF-nC)]算出。另外,部分色散比(θg,F)使用相对于g线(435.83nm)的折射率(ng)、相对于氢灯的F线的折射率(nF)、相对于C线的折射率(nC)的值,通过公式部分色散比(θg,F)=[(ng-nF)/(nF-nC)]算出。这些折射率(nd)、阿贝数(νd)以及部分色散比(θg,F)通过缓慢冷却降温速度进行-25℃/hr处理后得到的玻璃进行测定而求得。
实施例以及比较例的玻璃的玻璃化转变温度(Tg),依据日本光学玻璃工业协会标准JOGIS08-2003“光学玻璃的热膨胀的测定方法”,并从通过测定温度和试样的伸展之间的关系而获得的热膨胀曲线求得。
实施例以及比较例的玻璃的平均线膨胀系数(α),按照日本光学玻璃工业协会标准JOGIS08-2003“光学玻璃的热膨胀的测定方法”,求得了100~300℃的平均线膨胀系数。
实施例以及比较例的玻璃的比重,按照日本光学玻璃工业协会标准JOGIS05-1975“光学玻璃的比重的测定方法”进行测定。
实施例以及比较例的玻璃的耐酸性,依据日本光学玻璃工业协会标准JOGIS06-1999“光学玻璃的化学耐久性的测定方法”进行测定。即,将粉碎成粒度425~600μm的玻璃试样装入比重瓶,并放入铂金筐中。算出了将铂金筐放入装有0.01N硝酸水溶液的石英玻璃制圆底烧瓶中,在沸水浴中处理了60分钟后的玻璃试样的减量率(质量%)。根据该减量率的值,特定了玻璃耐酸性的等级。
【表1】
【表2】
【表3】
【表4】
【表5】
【表6】
【表7】
【表8】
【表9】
【表10】
【表11】
【表12】
如表所示,本发明的实施例的光学玻璃,其平均线膨胀系数(α)均在170×10-7℃-1以下,在所要求的范围内。
其中,实施例(No.A1~No.A11)的光学玻璃,其平均线膨胀系数(α)均在170×10-7℃-1以下。另一方面,比较例a的光学玻璃,其平均线膨胀系数(α)超过了170×10-7℃-1。因此,可以明确实施例(No.A1~No.A11)的光学玻璃,相较于比较例a的玻璃,平均线膨胀系数(α)较小。
另外,实施例(No.B1~No.B38)的光学玻璃,其平均线膨胀系数α均在145×10-7℃-1以下。另一方面,比较例b的光学玻璃,其平均线膨胀系数(α)超过了145×10-7℃-1。因此,可以明确实施例(No.B1~No.B38)的光学玻璃,相较于比较例b的玻璃,平均线膨胀系数(α)较小。
另外,实施例(No.C1~No.C38)的光学玻璃,其平均线膨胀系数α均在140×10-7℃-1以下,在所要求的范围内。另一方面,比较例c,其平均线膨胀系数(α)超过了140×10-7℃-1。因此,可以明确实施例(No.C1~No.C38)的光学玻璃,相较于比较例c的玻璃,平均线膨胀系数(α)较小。
另外,本发明的实施例的光学玻璃,其折射率均在1.48以上,更具体地说,均在1.50以上,在所要求的范围内。特别是,实施例(No.B1~No.B38)的光学玻璃,其折射率均在1.54以上。另外,实施例(No.C1~No.C38)的光学玻璃,其折射率均在1.57以上。
另外,本发明的实施例的光学玻璃,其阿贝数均在55以上,更具体地说,均在58以上,在所要求的范围内。特别是,实施例(No.A1~No.A11)的光学玻璃,其阿贝数均在70以上。另外,实施例(No.B1~No.B38)的光学玻璃,其阿贝数均在68以上。
因此,可以明确本发明的实施例的光学玻璃,其折射率以及阿贝数在所要求的范围内,平均线膨胀系数较小。由此可以推测,本发明的实施例的光学玻璃,可以更加稳定的加热成型,因此有助于光学系统的提高分辨率以及小型化。
另外,本发明的实施例的光学玻璃,其玻璃化转变温度在550℃以下,更具体地说是在480℃以下。
另外,本发明的实施例的光学玻璃,其比重均在4.50以下,更为具体地均在4.00以下,在所要求的范围内。特别是,实施例(No.B1~No.B38)的光学玻璃,其比重均在3.90以下。
另外,本发明的实施例的光学玻璃,其根据粉末法的化学耐久性(耐酸性)均在1~3级的范围内,更加具体地说均为1级。另一方面,比较例的玻璃,其根据粉末法的化学耐久性(耐酸性)为3级。因此,可以明确实施例的光学玻璃,相较于比较例的玻璃,耐酸性良好。
此外,使用本发明的实施例的光学玻璃,形成抛光处理用的预制件后进行研磨以及抛光,加工成透镜以及棱镜的形状。另外,使用本发明的实施例的光学玻璃,形成精密模压成型用预制件,对该预制件进行精密模压成型加工,加工成透镜以及棱镜的形状。在任何情况下,可以加工成各种各样的透镜以及棱镜的形状。
以上,对本发明以示例的目的进行了具体说明,但是本实施例始终仅以示例为目的,应该理解的是,在不脱离本发明的思想以及范围的情况下,本领域的技术人员可以进行各种变更。
Claims (10)
1.一种光学玻璃,其特征在于,
通过阳离子%,摩尔%表示,
P5+的含量为15.0%以上52.0%以下,
Al3+的含量为大于0%且33.0%以下,
Mg2+的含量为大于0%且25.0%以下,
Ca2+的含量为0%以上35.0%以下,
Sr2+的含量为0%以上35.0%以下,
Ba2+的含量为大于0%且41.0%以下,
Zn2+的含量为大于0%且25.0%以下,
通过阴离子%,摩尔%表示,
F-的含量为11.0%以上75.0%以下,
O2-的含量为25.0%以上89.0%以下,
折射率nd为1.48以上1.67以下,阿贝数νd为55以上82以下,
日本光学玻璃工业协会标准JOGIS08-2003规定的100~300℃的平均线膨胀系数α为170×10-7℃-1以下。
2.根据权利要求1所述的光学玻璃,其特征在于,
从由Mg2+、Ca2+、Sr2+以及Ba2+组成的群中选择的1种以上的总含量,R2+:阳离子%为21.0~60.0%。
3.根据权利要求1或2所述的光学玻璃,其特征在于,
P5+的含量相对于Zn2+的含量的比,Zn2+/P5+大于0.050。
4.根据权利要求1或2所述的光学玻璃,其特征在于,
通过阳离子%,摩尔%表示,
La3+的含量为0~15.0%,
Gd3+的含量为0~18.0%,
Y3+的含量为0~13.0%,
Yb3+的含量为0~13.0%,
Lu3+的含量为0~13.0%。
5.根据权利要求1或2所述的光学玻璃,其特征在于,
从由Y3+、La3+、Gd3+、Yb3+以及Lu3+组成的群中选择的1种以上的总含量,Ln3+:阳离子%为0~20.0%。
6.根据权利要求1或2所述的光学玻璃,其特征在于,
通过阳离子%,摩尔%表示,
Li+的含量为0~10.0%,
Na+的含量为0~10.0%,
K+的含量为0~10.0%。
7.根据权利要求1或2所述的光学玻璃,其特征在于,
从由Li+、Na+以及K+组成的群中选择的1种以上的总含量,Rn+:阳离子%为10.0%以下。
8.根据权利要求1或2所述的光学玻璃,其特征在于,
通过阳离子%,摩尔%表示,
Si4+的含量为0~10.0%,
B3+的含量为0~13.0%,
Ti4+的含量为0~10.0%,
Nb5+的含量为0~13.0%,
W6+的含量为0~13.0%,
Zr4+的含量为0~10.0%,
Ta5+的含量为0~10.0%,
Ge4+的含量为0~10.0%,
Bi3+的含量为0~10.0%,
Te4+的含量为0~10.0%。
9.一种光学元件,其特征在于,
由权利要求1至8的任意一项所述的光学玻璃构成。
10.一种预制件,其特征在于,
由权利要求1至8的任意一项所述的光学玻璃构成,且用于抛光加工和/或精密模压成型。
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