CN112424134A

CN112424134A - 光学玻璃以及光学元件

Info

Publication number: CN112424134A
Application number: CN201980047300.6A
Authority: CN
Inventors: 荻野道子
Original assignee: Ohara Inc
Current assignee: Ohara Inc
Priority date: 2018-07-18
Filing date: 2019-06-27
Publication date: 2021-02-26
Anticipated expiration: 2039-06-27
Also published as: WO2020017274A1; JPWO2020017274A1; JP7354109B2; CN112424134B; TWI793345B; TW202012328A

Abstract

本发明提供一种具有高折射率低色散的光学特性，并且，异常色散性(Δθg，F)取较低值，能够实现色像差的改善的光学玻璃。光学玻璃，以质量％计，含有：2.0％以上且25.0％以下的SiO₂成分，3.0％以上且25.0％以下的B₂O₃成分，大于0％且在30.0％以下的Nb₂O₅成分，10.0％以上且60.0％以下的BaO成分，并且合计含有10.0％以上且50.0％以下的Ln₂O₃成分(式中，Ln是从La、Gd、Y、Yb所构成的群组中选择的1种以上)，折射率(n_d)为1.75以上，阿贝数(ν_d)为30以上且40以下，在x轴为阿贝数(ν_d)且y轴为部分色散比(θg，F)的坐标系中，与连接(x，y)＝(36.3，0.5828)与(60.5，0.5436)这2点的直线相距的、与y轴方向相关的偏移的大小(异常色散性(Δθg，F))为+0.001以下。

Description

光学玻璃以及光学元件

技术领域

本发明涉及一种光学玻璃以及光学元件。

背景技术

作为构成光学系统的光学元件的材料，对具有1.75以上的折射率(n_d)并具有30以上且40以下的阿贝数(ν_d)的高折射率低色散玻璃的需求快速增长。

作为这类高折射率低色散玻璃，例如已知专利文献1所代表的这样的玻璃组成物。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2018/003582号

发明内容

发明要解决的技术问题

近年，在将高折射率低色散玻璃装设在数码相机等光学产品的情况下，为了改善色像差，需要光学玻璃的部分色散比较小。

光学玻璃中，表示短波长区域的部分色散性的部分色散比(θg，F)与阿贝数(ν_d)之间，存在近乎直线的关系。表示该关系的直线，使用在纵轴为部分色散比且横轴为阿贝数的正交坐标上，绘制NSL7与PBM2的部分色散比以及阿贝数，并将2点相连的直线表示，并将其称作标准线。作为标准线的基准的标准玻璃取决于光学玻璃制造商而各不相同，但是各公司均使用大致相同的斜率和截距进行定义。(NSL7和PBM2是株式会社小原公司制造的光学玻璃，PBM2的阿贝数(ν_d)为36.3，部分色散比(θg，F)为0.5828，NSL7的阿贝数(ν_d)为60.5，部分色散比(θg，F)为0.5436。)

近年，基于光学设计上的观点，在具有高折射率低色散的玻璃中，部分色散比(θg，F)的值通常比标准线更高，为了改善色像差，需要具有至少沿着正的方向接近标准线、更优选地沿着负的方向远离标准线的阿贝数(ν_d)和部分色散比(θg，F)的组合。

本发明，鉴于上述光学设计上的要求而提出，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，异常色散性(Δθg，F)取较低值，能够实现色像差的改善的光学玻璃，和使用该光学玻璃的光学元件。

解决技术问题的方法

本发明人，为了解决上述技术问题进行了深入的试验研究，结果发现，通过并用SiO₂成分、B₂O₃成分、Nb₂O₅成分以及BaO成分与Ln₂O₃成分中的至少一种，并调节各成分的含有量，能够具有所需的折射率以及阿贝数，并且异常色散性取较低的值，从而完成本发明。具体地，本发明提供了如下产品。

(1)一种光学玻璃，以质量％计，含有：

2.0％以上且25.0％以下的SiO₂成分，

3.0％以上且25.0％以下的B₂O₃成分，

大于0％且在30.0％以下的Nb₂O₅成分，

10.0％以上且60.0％以下的BaO成分，

合计含有10.0％以上且50.0％以下的Ln₂O₃成分(式中，Ln是从La、Gd、Y、Yb所构成的群组中选择的1种以上)，

折射率(n_d)为1.75以上，阿贝数(ν_d)为30以上且40以下，

在x轴为阿贝数(ν_d)且y轴为部分色散比(θg，F)的坐标系中，与连接(x，y)＝(36.3，0.5828)与(60.5，0.5436)这2点的直线相距的、与y轴方向相关的偏移的大小(异常色散性(Δθg，F))为+0.001以下。

(2)如(1)所述的光学玻璃，其中，－30～70℃下的平均线膨胀系数(α)为75×10^－7/℃～100×10^－7/℃。

(3)一种由如(1)或(2)所述的光学玻璃制成的光学元件。

(4)一种具备如(3)所述的光学元件的光学设备。

发明的效果

根据本发明，能够得到一种具有高折射率低色散的光学特性、异常色散性(Δθg，F)取较小的值、且色像差减少的光学玻璃，以及使用该光学玻璃的光学元件。

另外，根据本发明，能够得到具有与低色散玻璃接近的热膨胀性的光学玻璃，以及使用该光学玻璃的光学元件。

具体实施方式

本发明的光学玻璃，以质量％计，含有：2.0％以上且25.0％以下的SiO₂成分，3.0％以上且25.0％以下的B₂O₃成分，10.0％以上且60.0％以下的BaO成分，1.0％以上且30.0％以下的Nb₂O₅成分，合计为10.0％以上且50.0％以下的Ln₂O₃成分(式中，Ln是从La、Gd、Y、Yb所构成的群组中选择的1种以上)，并且，具有1.75以上的折射率(n_d)和30以上且40以下的阿贝数(ν_d)，在x轴为阿贝数(ν_d)且y轴为部分色散比(θg，F)的坐标系中，与连接(x，y)＝(36.3，0.5828)与(60.5，0.5436)这2点的直线相距的、与y轴方向相关的偏移的大小(异常色散性(Δθg，F))为+0.001以下。通过并用SiO₂成分、B₂O₃成分、Nb₂O₅成分以及BaO成分与Ln₂O₃成分中的至少一种，并调节各成分的含有量，能够具有所需的折射率以及阿贝数，并且异常色散性可取较低的值。因此，能够得到在用作数码相机等的透镜单元时能够帮助改善色像差的光学玻璃。

另外，通过并用SiO₂成分、B₂O₃成分、Nb₂O₅成分和BaO成分，与Ln₂O₃成分中的至少一种，并调节各成分的含有量，能够得到具有与氟磷酸玻璃等低色散玻璃接近的热膨胀性，并且具有高折射率低色散的光学玻璃。像本发明这样的高折射率低色散玻璃，有时会与低色散玻璃接合作为透镜单元使用，以实现降低色像差等目的。而且，在像这样的透镜单元中，由于使用环境、照射的光等产生温度变化的情况较常见。即使在这样的情况下，由于本发明的高折射率低色散玻璃具有与低色散玻璃接近的热膨胀性，因此能够良好地维持与低色散玻璃的接合性。

以下，详细说明本发明的光学玻璃的实施方式。本发明不受到以下的实施方式的任何限定，在本发明的目的的范围内，能够进行适当改变并实施。需要说明的是，对于说明重复的部分有时会适当省略说明，这不会限定发明的趣旨。

[玻璃成分]

构成本发明的光学玻璃的各成分的组成范围，如下文所述。在本说明书中，各成分的含有量，在没有特别否定的情况下，全部用氧化物换算组成与总质量相比的质量％表示。这里，“氧化物换算组成”是指，在假设被用作本发明的玻璃组成成分的原料的氧化物、复合盐，金属氟化物等在熔融时全部分解且变成氧化物的情况下，将该生成氧化物的总质量记做100质量％，来表示玻璃电解质中含有的各成分的组成。

＜关于必需成分、任意成分＞

SiO₂成分，是作为玻璃形成氧化物的必需成分，可提高化学耐久性，提高熔融玻璃的粘度，能够减少玻璃的着色。另外，可提高玻璃的稳定性并且容易得到可承受批量生产的玻璃。进一步，具有降低平均线膨胀系数的效果。因此，SiO₂成分的含有量，其下限优选为2.0％，更优选为3.0％，进一步优选为4.0％。

另一方面，为了抑制折射率的降低，SiO₂成分的含有量，其上限优选为25.0％，更优选为23.0％，进一步优选为20.0％。

B₂O₃成分，是作为玻璃形成酸化物的必需成分，能够减少玻璃的失透，并且可提高玻璃的阿贝数。因此，B₂O₃成分的含有量，其下限优选为3.0％，更优选为4.0％，进一步优选为5.0％。

另一方面，为了能够容易地得到更大的折射率、能够减小相对折射率的温度系数，并且可抑制化学耐久性变差，B₂O₃的含有量，其上限优选为25.0％，更优选为22.0％，进一步优选为20.0％。

Nb₂O₅成分为必需成分，在含有量大于0％的情况下，可提高折射率，增大色散并且降低异常色散性。因此，Nb₂O₅成分的含有量，优选大于0％，更优选为0.3％以上，还更优选为1.0％以上，进一步优选为4.0％以上，更进一步优选为7.0％以上，还更进一步优选为10.0％以上。

另一方面，当其含量过少时其效果不充分，当过多时反而耐失透性会变差，可见光短波长区域的透过率也容易变差。因此，Nb₂O₅成分的含有量，其上限优选为30.0％，更优选为28.0％，还更优选为26.0％，进一步优选为22.0％。

BaO成分为必需成分，其能够提高玻璃原料的熔融性、能够减少玻璃的失透，可提高折射率，能够减小相对折射率的温度系数。另外，具有提高平均线膨胀系数的效果。因此，BaO成分的含有量，其下限优选为10.0％，更优选为12.0％，还更优选为14.0％，进一步优选为18.0％。

为了容易实现特别低的异常色散性和接近氟磷酸盐玻璃的平均线膨胀系数，下限优选为19％以上。

另一方面，为了减少玻璃的折射率降低、化学耐久性降低以及失透的情况，BaO成分的含有量，其上限优选为60.0％，更优选为55.0％，还更优选为50.0％，进一步优选为45.0％，更进一步优选为40.0％。

Al₂O₃成分是任意成分，在含有量大于0％的情况下，能够提高玻璃的化学耐久性，并且还能够提高熔融玻璃的耐失透性。另外，具有降低平均线膨胀系数的效果。

另一方面，基于减少失透的观点，Al₂O₃成分的含有量，其上限优选为10.0％，更优选为8.0％，还更优选为5.0％，进一步优选为3.0％，更进一步优选小于1.0％。

Y₂O₃成分是任意成分，在含有量大于0％的情况下，能够维持高折射率以及高阿贝数，并且与其他的稀土类元素相比可抑制玻璃的材料成本，并且与其他的稀土类成分相比能够降低玻璃的比重。另外，具有提高异常色散性、降低平均线膨胀系数的效果。

另一方面，若过量地含有Y₂O₃成分，则玻璃的稳定性会降低，玻璃原料的熔解性也会变差。因此，Y₂O₃成分的含有量，其上限优选为30.0％，更优选为27.0％，还更优选为25.0％，进一步优选为21.0％。

La₂O₃成分是任意成分，在含有量大于0％的情况下，能够提高玻璃的折射率以及阿贝数。另外，具有降低异常色散性的效果。因此，La₂O₃成分的含有量，优选大于0％，更优选为1.0％以上，还更优选为5.0％以上，进一步优选为10.0％以上。

另一方面，若过量地含有La₂O₃成分，则玻璃的稳定性会降低，玻璃原料的熔解性也会变差。因此，La₂O₃成分的含有量，其上限优选为50.0％，更优选为45.0％，还更优选为40.0％，进一步优选为32.0％，更进一步优选为28.0％，还更进一步优选为25.0％。

Gd₂O₃成分以及Yb₂O₃成分是任意成分，在含有量大于0％的情况下，可提高玻璃的折射率。

另一方面，Gd₂O₃成分以及Yb₂O₃成分，在稀土类之中原料价格高，当其含有量多时生产成本会变高。另外，通过降低Gd₂O₃成分、Yb₂O₃成分的含有量，可抑制玻璃的阿贝数的上升。因此，Gd₂O₃成分的含有量，其上限优选为50.0％，更优选为45.0％，还更优选为35.0％，进一步优选为30.0％。另外，Yb₂O₃成分的含有量，其上限优选为10.0％，更优选为5.0％，还更优选为3.0％，进一步优选为1.0％。

TiO₂成分是任意成分，在含有量大于0％的情况下，可提高玻璃的折射率，并且能够减少玻璃的失透。另外，具有提高异常色散性、降低平均线膨胀系数的效果。

另一方面，为了减少含量过剩导致的失透，并抑制玻璃对可见光(尤其是波长为500nm以下的可见光)的透过率降低，TiO₂成分的含有量，其上限优选为20.0％，更优选为15.0％，还更优选为12.5％，进一步优选为10.0％，更进一步优选为6.0％。

ZrO₂成分是任意成分，在含有量大于0％的情况下，可提高玻璃的折射率以及阿贝数，并且能够减少失透。另外，具有降低异常色散性的效果。

另一方面，当含量过剩时，耐失透性会变差。因此，ZrO₂成分的含有量，其上限优选为10.0％，更优选为9.0％，还更优选为8.0％，进一步优选为6.0％。

Ta₂O₅成分是任意成分，在含有量大于0％的情况下，可提高玻璃的折射率，并且可提高耐失透性。另外，具有降低异常色散性的效果。

然而，Ta₂O₅成分的原料价格高，并且是提高玻璃熔融液的熔解温度的成分，因此当其含有量多时生产成本会上升。因此，Ta₂O₅成分的含有量，其上限优选为5.0％，更优选为3.0％，进一步优选为1.0％。特别地，基于降低材料成本的观点，最优选不含有Ta₂O₅成分。

WO₃成分是任意成分，在含有量大于0％的情况下，能够降低其他的高折射率成分导致的玻璃着色，并且可提高折射率、能够降低玻璃转移点，并且能够减少失透。

另一方面，基于抑制阿贝数的降低并减少玻璃的着色的观点，WO₃成分的含有量，其上限优选为10.0％，更优选为8.0％，还更优选为5.0％，进一步优选为3.0％。

ZnO成分为任意成分，在含有量大于0％的情况下，能够提高原料的熔解性，促进熔解后的玻璃的消泡，另外，可提高玻璃的稳定性。另外，具有降低平均线膨胀系数的效果。另外，该成分还能够降低玻璃转移点，并且能够改善化学耐久性。

另一方面，基于抑制折射率的降低、提高玻璃的稳定性的观点，ZnO成分的含有量，其上限优选为10.0％，更优选为6.0％，还更优选为5.0％，进一步优选为3.0％，更进一步优选为1.0％。

MgO成分、CaO成分以及SrO成分是任意成分，在含有量大于0％的情况下，能够调节玻璃的折射率、熔融性、耐失透性。

另一方面，基于抑制折射率的降低、提高玻璃的稳定性的观点，MgO成分的含有量，其上限优选为5.0％，更优选为4.0％，还更优选为3.0％，进一步优选为1.0％。另外，基于同样的理由，CaO成分以及SrO成分的含有量，其上限分别优选为15.0％，更优选为14.0％，还更优选为12.0％，进一步优选为10.0％，更进一步优选为7.0％。

Li₂O成分、Na₂O成分以及K₂O成分是任意成分，在含有量大于0％的情况下，能够改善玻璃的熔融性，并能够降低玻璃转移点。另外，任一种均具有降低异常色散性、提高平均线膨胀系数的效果。

另一方面，通过减少Li₂O成分、Na₂O成分以及K₂O成分的含有量，从而使得玻璃的折射率难以降低，并且能够减少玻璃的失透。另外，特别地，通过降低Li₂O成分的含有量，可提高玻璃的粘性，因此能够减少玻璃的纹理。因此，Li₂O成分、Na₂O成分以及K₂O成分的含有量，其上限分别优选为10.0％，更优选为8.0％，还更优选为6.0％，进一步优选为4.0％，更进一步优选为2.0％。

Sb₂O₃成分是任意成分，在含有量大于0％的情况下，能够使得熔融玻璃消泡。

另一方面，当含量过剩时，恐怕会导致可见光区域的短波长区域的透过率降低、玻璃的曝晒作用(solarization)、内部品质的降低。因此，Sb₂O₃成分的含有量，其上限优选为1.0％，更优选为0.5％，进一步优选为0.2％。

需要说明的是，使得玻璃澄清并消泡的成分，不限于上述的Sb₂O₃成分，能够使用玻璃制造领域公知的澄清剂、消泡剂或其组合。

SnO₂成分是任意成分，在含有量大于0％的情况下，能够降低熔融玻璃的氧化使其澄清，并且可提高玻璃的可见光透过率。

另一方面，当含量过剩时，熔融玻璃的还原会导致玻璃的着色、玻璃的失透发生。因此，SnO₂成分的含有量，其上限优选为3.0％，更优选为1.0％，进一步优选为0.5％。

P₂O₅成分为任意成分，通过使其含有量为10.0％以下，可降低玻璃的液相温度并提高耐失透性。因此，P₂O₅成分的含有量，其上限优选为10.0％，更优选为5.0％，还更优选为3.0％，进一步优选为1.0％。

GeO₂成分是任意成分，在含有量大于0％的情况下，可提高玻璃的折射率，并且能够提高耐失透性。

然而，GeO₂成分，原料价格昂贵，若其含有量多则生产成本会上升。因此，GeO₂成分的含有量，其上限优选为10.0％，更优选为5.0％，还更优选为3.0％，进一步优选为1.0％。

Bi₂O₃成分是任意成分，在含有量大于0％的情况下，可提高折射率，并且能够降低玻璃转移点。

另一方面，通过使得Bi₂O₃成分的含有量为10.0％以下，能够降低玻璃的液相温度并提高耐失透性。因此，Bi₂O₃成分的含有量，其上限优选为10.0％，更优选为5.0％，还更优选为3.0％，进一步优选为1.0％。

TeO₂成分是任意成分，在含有量大于0％的情况下，可提高折射率，并且可降低玻璃转移点。

另一方面，当使用铂制成的坩埚、或者与熔融玻璃接触的部分由铂形成的熔融槽熔融玻璃原料时，TeO₂存在能够与铂进行合金化的问题。因此，TeO₂成分的含有量，其上限优选为10.0％，更优选为5.0％，还更优选为3.0％，进一步优选为1.0％。

F成分是任意成分，在含有量大于0％的情况下，可提高玻璃的阿贝数、降低玻璃转移点，并且能够提高耐失透性。

但是，F成分的含有量，即将上述的各种金属元素中的1种或2种以上的氧化物的一部分或全部置换成氟化物的F的总含量，当超过10.0％时，由于F成分的挥发量变大，故而难以得到稳定的光学常数，难以得到均质的玻璃。另外，阿贝数会上升到超出需要。

因此，F成分的含有量，其上限优选为10.0％，更优选为5.0％，还更优选为3.0％，进一步优选为1.0％。

Ln₂O₃成分(式中，Ln是从La、Gd、Y、Yb所构成的群组中选择的一种以上)，能够提高玻璃的折射率以及阿贝数，容易得到具有所需的折射率以及阿贝数的玻璃。因此，Ln₂O₃成分的含有量之和(质量和)，其下限优选为10.0％，更优选为12.0％，进一步优选为14.0％。

另一方面，通过使得Ln₂O₃成分的质量和为50.0％以下，能够减少玻璃的失透，能够抑制阿贝数超出需要地上升。因此，Ln₂O₃成分的质量和，其上限优选为50.0％，更优选为45.0％，还更优选为40.0％，进一步优选为35.0％，更进一步优选为31.0％。

RO成分(式中，R是从Mg、Ca、Sr、Ba所构成的群组中选择的1种以上)的含有量之和(质量和)，优选为5.0％以上且60.0％以下。

特别地，通过使得RO成分的质量和为5.0％以上，能够减少玻璃的失透，并且，能够使得相对折射率的温度系数变小。因此，RO成分的质量和，其下限优选为5.0％，更优选为10.0％，还更优选为12.0％，进一步优选为15.0％，更进一步优选为20.0％，还更进一步优选为25.0％。

另一方面，通过使得RO成分的质量和为60.0％以下，可抑制折射率的降低，另外，可提高玻璃的稳定性。因此，RO成分的质量和，其上限优选为60.0％，更优选为55.0％，进一步优选为50.0％。

Rn₂O成分(式中，Rn是从Li、Na、K所构成的群组中选择的1种以上)的含有量之和(质量和)，优选为10.0％以下。由此，能够抑制熔融玻璃的粘性降低，能够使得玻璃的折射率难以降低，并且能够减少玻璃的失透。因此，Rn₂O成分的质量和，其上限优选为10.0％，更优选为7.0％，进一步优选为4.0％。

＜关于不应当含有的成分＞

接着，说明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。

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。然而，除了Ti、Zr、Nb、W、La、Gd、Y、Yb、Lu之外，V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ag以及Mo等各种过渡金属成分，具有分别单独含有或是以复合型态含有时，即便是少量含有仍会使玻璃着色，对可见光区域中特定波长的光进行吸收的性质，因此，特别是在使用可见光区域的波长的光学玻璃中，优选为实质上不含有。

另外，PbO等铅化合物以及As₂O₃等砷化合物，由于是对环境负担高的成分，优选实质上不含有，即除了无法避免的混入之外，优选完全不含有。

此外，Th、Cd、Tl、Os、Be以及Se各成分，近年作为有害的化学物质而有避免使用的倾向，不仅是在玻璃制造步骤，甚至在加工步骤以及到制品化后的废弃处理为止，都必须有环境对策上的措施。因此，在重视环境上的影响的情况下，优选为实质上不含有这些成分。

需要说明的是，本说明书中的“实质上不含有”是指，优选使得含有量小于0.1％，更优选为除了不可避免的杂质以外不含有。这里，以不可避免的杂质的形式被包含的成分的含有量，例如小于0.01％或小于0.001％，不限于此。

[制造方法]

本发明的光学玻璃，例如能够如下进行制作。即，作为上述各成分的原料，将氧化物、氢氧化物、碳酸盐、硝酸盐、氟化物、偏磷酸化合物等通常的光学玻璃所使用的高纯度原料均匀地混合以使得各成分在规定的含有量范围内，将制作的混合物放入铂坩埚中，根据玻璃原料的熔解难易度，使用电炉在1000℃至1500℃的温度范围内，熔解2小时至5小时，并搅拌使其均质化后，降至适当的温度，再浇铸于铸模中，加以缓冷却，由此制作。

＜物性＞

本发明的光学玻璃，具有高折射率以及高阿贝数(低色散)。

特别地，本发明的光学玻璃的折射率(n_d)，其下限优选为1.75，更优选为1.77，进一步优选为1.78。该折射率(n_d)，其上限优选为2.00，更优选为1.95，还更优选为1.90，进一步优选为1.85。

另外，本发明的光学玻璃的阿贝数(ν_d)，其下限优选为30，更优选为31，进一步优选为32，更进一步优选为34。该阿贝数(ν_d)，其上限优选为50，更优选为45，还更优选为43，进一步优选为42，更进一步优选为40。

通过具有这样的高折射率，在实现光学元件的薄型化的情形下，也可得到较大的光的折射量。另外，通过具有这样的低色散，作为单透镜使用时，能够减小光的波长导致的焦点的偏差(色像差)。因此，例如在与具有高色散(低阿贝数)的光学元件组合来构成光学系统的情况下，能够降低整个光学系统的像差，能够实现高成像特性等。

如此，本发明的光学玻璃，可在光学设计上发挥作用，特别是在构成光学系统时，能够实现高成像特性等，并且能够实现光学系统的小型化，能够提高光学设计上的自由度。

另外，发明的光学玻璃基于在光学设计上的有用性的观点，部分色散比(θg，F)，其下限优选为0.550，更优选为0.555，还更优选为0.560，进一步优选为0.565，更进一步优选为0.570，其上限优选为0.620，更优选为0.615，还更优选为0.610，进一步优选为0.600，更进一步优选为0.590。

本发明的光学玻璃，在x轴为阿贝数(ν_d)且y轴为部分色散比(θg，F)的坐标系中，与连接(x，y)＝(36.3，0.5828)与(60.5，0.5436)这2点的直线相距的y轴方向(θg，F方向)上的大小(在本说明书中，称作异常色散性(Δθg，F))，优选为+0.001以下。即，阿贝数(ν_d)和部分色散比(θg，F)的组合，优选为从该直线上的值开始在y轴方向+0.001的值，或者与该值相比在y轴方向上取负方向的值。由此，能够得到部分色散比(θg，F)在将上述的(x，y)＝(36.3，0.5828)与(60.5，0.5436)这2点相连得到的直线即标准线的附近，或者比该标准线更低的光学玻璃。因此，实现了玻璃的高折射率以及低色散化，并且能够降低由该光学玻璃形成的光学元件的色像差。这里，光学玻璃的异常色散性(Δθg，F)，其上限优选为+0.0010以下，更优选为+0.0008以下，还更优选为+0.0005以下。另一方面，光学玻璃的异常色散性(Δθg，F)的下限值，没有特别限定，例如可以是－0.0300，也可以是－0.0100。

本发明的光学玻璃，在－30～70℃下的平均线膨胀系数(α)优选在70～110×10^－ ⁷K^－1的范围内。特别地，本发明的光学玻璃的平均线膨胀系数，其下限更优选为75×10^－7K^－1，进一步优选为80×10^－7K^－1，其上限更优选为105×10^－7K^－1，进一步优选为103×10^－7K^－1。由此，在将本发明的光学玻璃接合于氟磷酸玻璃等膨胀比较大的玻璃的情况下，即使周围的温度变化，也能够良好地维持两种材料的接合性。

[预成形体以及光学元件]

可使用例如研磨加工的方法，或是再加热压制成形、精密压制成形等模压成形的方法，由制成的光学玻璃来制作出玻璃成形体。即，能以下述列举的方式制作玻璃成形体：对光学玻璃进行磨削及研磨等的机械加工以制作玻璃成形体；或者，由光学玻璃制作出模压成形用的预成形体，并对该预成形体进行再加热压制成形后，进行研磨加工以制作玻璃成形体；或者，对进行研磨加工而制成的预成形体，或是对通过公知的漂浮成形等而成形的预成形体，进行精密压制成形，制作玻璃成形体等。需要说明的是，制作玻璃成形体的方法，并不限于上述这些方法。

如此，本发明的光学玻璃可在各式各样的光学元件及光学设计上发挥作用。其中特别地，优选由本发明的光学玻璃形成预成形体，并使用该预成形体进行再加热压制成形或精密压制成形等，制作出透镜或棱镜等光学元件。由此，可形成直径较大的预成形体，因此，能够实现光学元件的大型化，并且在用于光学设备时能够实现高清晰且高精密度的成像特性及投影特性。

由本发明光学玻璃而成的玻璃成形体，例如能够应用于透镜、棱镜、镜子等光学元件的用途，典型地能够用于车载用光学设备、投影仪机或复印机等容易产生高温的设备。

【实施例】

本发明的实施例(No.1～No.118)的组成，以及，这些玻璃的折射率(n_d)、阿贝数(ν_d)以及异常色散性(Δθg，F)、在－30～70℃下的平均线膨胀系数(α)的结果，在表1～表15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。

【表1】

【表2】

【表3】

【表4】

【表5】

【表6】

【表7】

【表8】

【表9】

【表10】

【表11】

【表12】

【表13】

【表14】

【表15】

本发明的实施例的玻璃，作为各成分的原料，均选择与其相应的氧化物、氢氧化物、碳酸盐、硝酸盐、氟化物、偏磷酸化合物等通常光学玻璃所使用的高纯度原料，再将这些原料以成为表中所示各个实施例的组成的比例的方式进行秤重并均匀地混合后，投入铂坩埚，并根据玻璃原料的熔解难易度使用电炉在1000～1500℃的温度范围内熔解2～5小时后，搅拌使其均质化，再浇铸于铸模中，加以缓冷却，而制作出玻璃。

实施例及比较例的玻璃的折射率(n_d)，遵照JIS B 7071－2：2018规定的V块法，以对氦灯的d线(587.56nm)的测量值表示。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(n_F)、对C线(656.27nm)的折射率(n_C)的值，根据阿贝数(ν_d)＝[(n_d－1)/(n_F－n_C)]的公式算出。

另外，部分色散比，是测量C线(波长656.27nm)下的折射率n_C和F线(波长486.13nm)下的折射率n_F以及在g线(波长435.835nm)下的折射率ng，通过(θg，F)＝(n_g－n_F)/(n_F－n_C)的公式算出的。

需要说明的是，在本测量中使用的玻璃，使用缓冷却降温速度为－25℃/hr，在缓冷却炉中进行处理的玻璃。

对于求出的阿贝数(ν_d)以及部分色散比(θg，F)的值，在x轴为阿贝数(ν_d)且y轴为部分色散比(θg，F)的坐标系中，求出前述值与连接(x，y)＝(36.3，0.5828)与(60.5，0.5436)这2点得到的直线相距的、与y轴方向相关的偏移的大小，从而得到异常色散性(Δθg，F)。

玻璃的平均线膨胀系数(α)，是根据日本光学玻璃工业会标准JOGIS16－2003「光学玻璃的常温附近的平均线膨胀系数的测定方法」，求出在－30～70℃下的平均线膨胀系数。

如表1～15所示，实施例的光学玻璃，折射率(n_d)均为1.75以上，更详细而言均为1.78以上，在所需的范围内。

另外，本发明的实施例的光学玻璃，阿贝数(ν_d)均在30以上且50以下的范围内，更详细而言均在32以上且42以下的范围内，在所需的范围内。

另外，本发明的实施例的光学玻璃，异常色散性Δθg，F在+0.0100以下的范围内，在所需的范围内。

另一方面，比较例，异常色散性Δθg，F无法满足本发明所需的范围。

另外，本发明的实施例的光学玻璃，在－30～70℃下的平均线膨胀系数(α)在75×10^－7/℃～100×10^－7/℃的范围内，在所需的范围内。

另外，实施例的光学玻璃，形成了稳定的玻璃，在玻璃制作时难以发生失透。

进一步，使用本发明的实施例的光学玻璃形成玻璃块，对该玻璃块进行磨削以及研磨，加工成透镜以及棱镜形状。其结果是，能够稳定地加工成各式各样的透镜以及棱镜的形状。

以上，虽然以例示为目的详细地说明了本发明，但本实施例的目的仅在于作为例示，应能理解在不脱离本发明的思想及范围的情况下，本领域技术人员可对本发明进行许多变更。

Claims

1.一种光学玻璃，以质量％计，含有：

2.0％以上25.0％以下的SiO₂成分，

3.0％以上25.0％以下的B₂O₃成分，

大于0％且在30.0％以下的Nb₂O₅成分，

10.0％以上且60.0％以下的BaO成分，

合计含有10.0％以上且50.0％以下的Ln₂O₃成分，式中，Ln是从La、Gd、Y、Yb所构成的群组中选择的1种以上，

折射率(n_d)为1.75以上，阿贝数(ν_d)为30以上且40以下，

在x轴为阿贝数(ν_d)且y轴为部分色散比(θg，F)的坐标系中，与连接(x，y)＝(36.3，0.5828)与(60.5，0.5436)这2点的直线相距的、与y轴方向相关的偏移的大小即异常色散性(Δθg，F)为+0.001以下。

2.如权利要求1所述的光学玻璃，其特征在于，－30～70℃下的平均线膨胀系数(α)为75×10^－7/℃～100×10^－7/℃。

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。

4.一种具备如权利要求3所述的光学元件的光学设备。