CN115677211A - 光学玻璃的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种在熔解玻璃的过程中可抑制玻璃的着色并且透过率良好的光学玻璃。该光学玻璃，其折射率(nd)为1.85000以上且2.20000以下，λ70为460nm以下，以氧化物换算组成的质量％计：B2O3和SiO2成分的合计为10％～25％，La2O3和Y2O3成分的合计为35％～65％，TiO2、Nb2O5和WO3成分的合计为10％～35％，Rn2O成分为大于0％且在2.0％以下，其中，Rn是从Li、Na、K、Rb和Cs所构成的群组中选择的1种以上，并且K2O+Rb2O+Cs2O的值大于0％。
Description
技术领域
本发明涉及一种光学玻璃的制造方法。
背景技术
近年，使用光学系统的设备的数字化和高精细化急速发展，在数字相机、摄像机等撮影设备，和投影仪、投影电视等图像显示(投影)设备等各种光学设备的领域，降低光学系统中使用的透镜、棱镜等光学元件的片数、并使得光学系统整体轻量化以及小型化的需求高涨。
在制造光学玻璃中，坩埚等所经常使用的铂，由于融点高到大于1700℃，因此适合玻璃的熔解，而相反地，容易与氧进行反应而劣化，因此氧化后的铂和铂离子，容易熔解入玻璃中。熔解入玻璃中的铂，会吸收可见光，因此会导致最终产品的光学玻璃着色。
因此，在必须使用铂的部件进行熔融的光学玻璃的制造中，尝试采取对策以防止光学玻璃原料中的成分和熔融时的步骤中所述铂的熔出。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2019-019050号公报
专利文献2：日本特开2020-169116号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
在专利文献1中发现：在熔解步骤中通过提高水分含量能得到来自铂的着色减少的玻璃。
在专利文献2中发现：在对玻璃进行熔融时，通过使得玻璃原料中含有还原剂，能得到来自铂的着色减少的玻璃。
但是，在必须通过使用了铂的部件进行熔解的高融点的光学玻璃中，例如，在B2O3－La2O3系的光学玻璃中，特别是在含有可认为是着色的原因的TiO2、Nb2O5、WO3等过渡金属氧化物的高折射率低色散光学玻璃中，仅仅增加水分含量或者包含还原剂，该着色抑制效果仍不充分的。
本发明鉴于上述实际情况而提出，其目的在于，在含有可认为是着色的原因的TiO2、Nb2O5、WO3等过渡金属氧化物的B2O3－La2O3系高折射率低色散光学玻璃中，抑制在熔解过程中产生的玻璃的着色。
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试验研究，结果发现，在包含B2O3成分和La2O3成分的原料中，通过添加规定量的碱性金属氧化物，在熔解玻璃的过程中能够抑制玻璃的着色。
具体地，本发明提供了如下产品。
(1)一种光学玻璃，其中，
折射率(nd)为1.85000以上且2.20000以下，
λ70为460nm以下，
以氧化物换算组成的质量％计：
B2O3和SiO2成分的合计为10％～25％，
La2O3和Y2O3成分的合计为30％～65％，
TiO2、Nb2O5和WO3成分的合计为10％～35％，
Rn2O成分为大于0％且在2.0％以下，其中，Rn是从Li、Na、K、Rb和Cs所构成的群组中选择的1种以上，
K2O+Rb2O+Cs2O的值大于0％。
(2)如(1)所述的光学玻璃，其特征在于，当由玻璃原料换算为氧化物的玻璃总质量记做100％时，以额外比例计，含有0.01％～20.0％的还原剂。
(3)如(2)所述的光学玻璃，其特征在于，还原剂为硫和/或碳，或者是硫和/或碳化合物。
(4)如(1)～(3)中任一项所述的光学玻璃，其特征在于，含有2％～10％的ZrO2。
(5)一种光学玻璃的制造方法，是熔融玻璃原料制造光学玻璃的方法，其特征在于，
所述玻璃原料，以氧化物换算的质量％计：
B2O3和SiO2成分的合计为10％～25％，
La2O3和Y2O3成分的合计为30％～65％，
TiO2、Nb2O5和WO3成分的合计为10％～35％，
Rn2O成分为大于0％且在2.0％以下，其中，Rn是从Li、Na、K、Rb和Cs所构成的群组中选择的1种以上，并且，K2O+Rb2O+Cs2O的值大于0％。
(6)如(5)所述的光学玻璃的制造方法，其特征在于，当由玻璃原料换算为氧化物的玻璃总质量记做100％时，以额外比例计，添加了0.01％～20.0％的还原剂。
发明的效果
本发明鉴于上述技术问题而提出，其目的在于，提供一种在以B2O3成分和La2O3成分为主要成分的高折射率低色散玻璃中，即便是含有TiO2、Nb2O5和WO3成分等着色原料的玻璃，也可通过含有少量的作为碱性金属酸化物的K2O、Rb2O、Cs2O成分，来抑制玻璃的着色的光学玻璃。
具体实施方式
以下，详细说明本发明的光学玻璃以及光学玻璃的制造方法的实施方式。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]
在本说明书中，各成分的含有量，在没有特别否定的情况下，全部用与氧化物换算组成的总质量相比的质量％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。
La2O3成分，是本发明的玻璃中的必须成分，其能够在提高玻璃的折射率和阿贝数的同时，提高玻璃的化学耐久性。特别地，通过使得La2O3成分的含有率为65.0％以下，能够生产在玻璃的耐失透性提高的同时阿贝数也较大的玻璃。因此，与氧化物换算组成的玻璃总质量相比的La2O3成分的含有率，其上限优选为65.0％以下，更优选为62.0％以下，最优选为59.0％以下。另一方面，与氧化物换算组成的玻璃总质量相比的La2O3成分的含有率，其下限优选为30.0％以上，更优选为35.0％以上，最优选为40.0％以上。
Y2O3成分，是本发明的玻璃中的任意成分，在含有量大于0％的情况下，可提高玻璃的折射率，并且可增大阿贝数。特别地，通过使得Y2O3成分的含有率为15.0％以下，能够提高玻璃的耐失透性并且得到所需的光学系数。因此，与氧化物换算组成的玻璃总质量相比的Y2O3成分的含有率，其上限优选为15.0％以下，更优选为12.0％以下，最优选为11.0％以下。另一方面，虽然与氧化物换算组成的玻璃总质量相比的Y2O3成分的含有率为0％也能够制成玻璃，但是其下限优选大于0％，更优选为3.0％以上，最优选为5.0％以上。
在本发明中，La2O3成分和Y2O3成分的合计量，为了在提高玻璃的耐失透性同时得到所需的光学常数，其上限优选为65.0％以下，更优选为62.0％以下，最优选为60.0％以下。又一方面，在本发明中为了得到所需的高折射率、低色散特性，其下限优选为30.0％以上，更优选为35.0％以上，进一步优选为40.0％以上，最优选为45.0％以上。
Gd2O3成分，是本发明的玻璃中的任意成分，在含有量大于0％的情况下，可提高玻璃的折射率，并且可增大阿贝数。特别地，通过使得Gd2O3成分的含有率为20.0％以下，能够提高玻璃的耐失透性并且得到所需的光学系数。因此，与氧化物换算组成的玻璃总质量相比的Gd2O3成分的含有率，其上限优选为20.0％以下，更优选为15.0％以下，还更优选为10.0％以下，进一步优选为5.0％以下，最优选为1.0％以下。
B2O3成分，是本发明的玻璃中的任意成分，其通过促进稳定的玻璃的形成来提高耐失透性。特别地，通过使得B2O3成分的含有率为25.0％以下，可抑制B2O3成分导致的折射率的降低，故而容易得到高的折射率。因此，与氧化物换算组成的玻璃总质量相比的B2O3成分的含有率，其上限优选为25.0％以下，更优选为20.0％以下，最优选为15.0％以下。另一方面，与氧化物换算组成的玻璃总质量相比的B2O3成分的含有率，其下限优选为1.0％以上，更优选为3.0％以上，最优选为5.0％以上。
SiO2成分，是本发明的玻璃中的任意成分，在其含有量大于0％的情况下，可通过降低玻璃的着色来提高对短波长的可见光的透过率，并且可通过促进稳定的玻璃形成来提高玻璃的耐失透性。特别地，通过使得SiO2成分的含有率为15％以下，可抑制SiO2成分导致的折射率的降低，因此容易得到高的折射率。因此，与氧化物换算组成的玻璃总质量相比的SiO2成分的含有率，其上限优选为15.0％以下，更优选为12.0％以下，最优选为9.0％以下。另一方面，与氧化物换算组成的玻璃总质量相比的SiO2成分的含有率，其下限优选大于0％，更优选为1.0％以上，最优选为2.0％以上。
在本发明中，B2O3成分和SiO2成分的合计量，为了得到本发明中所需要的高折射率、低色散特性，其上限优选为25.0％以下，更优选为23.0％以下，最优选为20.0％以下。另一方面，在本发明中为了提高耐失透性并且能够稳定地制造，其下限优选为10.0％以上，更优选为11.0％以上，最优选为12.0％以上。
TiO2成分，是本发明的玻璃的任意成分，在含有量大于0％的情况下，可提高玻璃的折射率，并且提高玻璃的化学的耐久性。特别地，通过含有TiO2成分，能够得到高折射率，并且能够调节成所需的阿贝数。另一方面，通过使得TiO2成分的含有率为30.0％以下，能够抑制含量过剩导致的失透，并且能够抑制透过率变差。基于特别提高玻璃的阿贝数的观点，与氧化物换算组成的玻璃总质量相比的TiO2成分的含有率，其下限优选大于0％，更优选为3.0％以上，最优选为6.0％以上。另一方面，与氧化物换算组成的玻璃总质量相比的TiO2成分的含有率，其上限优选为30.0％以下，更优选为20.0％以下，最优选为15.0％以下。
Nb2O5成分，是含有大于0％时，可提高玻璃的折射率的成分，另一方面，通过使得Nb2O5成分的含有率为15.0％以下，能够提高玻璃的稳定性，并且提高耐失透性。因此，与氧化物换算组成的玻璃总质量相比的Nb2O5成分的含有率，其上限优选为15.0％以下，更优选为13.0％以下，最优选为11.0％以下。
WO3成分，是本发明的玻璃中的任意成分，在含有量大于0％的情况下，可提高玻璃的折射率。特别地，通过使得WO3成分的含有率为15.0％以下，能够提高玻璃的耐失透性，并且能够抑制玻璃对短波长的可见光的透过率降低。因此，与氧化物换算组成的玻璃总质量相比的WO3成分的含有率，其上限优选为15.0％以下，更优选为10.0％以下，最优选为5.0％以下。
在本发明中，TiO2成分、Nb2O5和WO3成分的合计量，为了在提高折射率(nd)同时减少来自高折射率化成分的还原色，其上限优优选为35.0％以下，更优选为28.0％以下，最优选为25.0％以下。又一方面，在本发明中为了得到所需的高折射率特性，其下限优选为10.0％以上，更优选为12.0％以上，最优选为15.0％以上。
ZrO2成分，是本发明的玻璃中的任意成分，在其含有量大于0％的情况下，可降低玻璃的着色并提高对短波长的可见光的透过率，并且可促进稳定的玻璃形成并提高玻璃的耐失透性。另一方面，通过使得ZrO2成分的含有量为10.0％以下，能够减少ZrO2成分含量过剩导致的失透。因此，与氧化物换算组成的玻璃总质量相比的ZrO2成分的含有率，其上限优选为10.0％以下，更优选为9.0％以下，最优选为8.0％以下。另一方面，与氧化物换算组成的玻璃总质量相比的ZrO2成分的含有率，其下限优选为2.0％以上，更优选为3.0％以上，最优选为4.0％以上。
Li2O成分，是本发明的玻璃中的任意成分，在含有量大于0％的情况下，可降低玻璃的熔解温度。特别地，通过使得Li2O成分的含有率为2.0％以下，能够容易地得到高折射率，并且能够提高玻璃的稳定性并减少失透等的发生。因此，与氧化物换算组成的玻璃总质量相比的Li2O成分的含有率，其上限优选为2.0％以下，更优选为1.0％以下，还更优选为0.9％以下，最优选为0.7％以下。
Na2O成分，是本发明的玻璃中的任意成分，在含有量大于0％的情况下，可降低玻璃的熔解温度。特别地，通过使得Na2O成分的含有率为2.0％以下，能够容易地得到高折射率，并且能够提高玻璃的稳定性并减少失透等的发生。因此，与氧化物换算组成的玻璃总质量相比的Na2O成分的含有率，其上限优选为2.0％以下，更优选为1.0％以下，还更优选为0.9％以下，最优选为0.7％以下。
K2O成分，是本发明的玻璃中的任意成分，在含有量大于0％的情况下，可降低玻璃的熔解温度，另外还可发挥抑制玻璃熔融时的着色的效果。特别地，通过使得K2O成分的含有率为2.0％以下，能够容易地得到高折射率，并且能够提高玻璃的稳定性并减少失透等的发生。因此，与氧化物换算组成的玻璃总质量相比的K2O成分的含有率，其上限优选为2.0％以下，更优选为1.0％以下，还更优选为0.9％以下，最优选为0.7％以下。
Rb2O成分，是本发明的玻璃中的任意成分，在含有量大于0％的情况下，可降低玻璃的熔解温度，另外还可发挥抑制玻璃熔融时的着色的效果。特别地，通过使得Rb2O成分的含有率为2.0％以下，能够容易地得到高折射率，并且能够提高玻璃的稳定性并减少失透等的发生。因此，与氧化物换算组成的玻璃总质量相比的Rb2O成分的含有率，其上限优选为2.0％以下，更优选为1.0％以下，还更优选为0.9％以下，最优选为0.7％以下。
Cs2O成分，是本发明的玻璃中的任意成分，在含有量大于0％的情况下，可降低玻璃的熔解温度，另外还可发挥抑制玻璃熔融时的着色的效果。特别地，通过使得Cs2O成分的含有率为2.0％以下，能够容易地得到高折射率，并且能够提高玻璃的稳定性并减少失透等的发生。因此，与氧化物换算组成的玻璃总质量相比的Cs2O成分的含有率，其上限优选为2.0％以下，更优选为1.0％以下，还更优选为0.9％以下，最优选为0.7％以下。
在本发明中，Rn2O(Rn是从Li成分、Na成分、K、Rb和Cs成分所构成的群组中选择的1种以上)的合计量，为了得到本发明中所需要的着色度，其上限优选为2.0％以下，更优选为1.0％以下，最优选为0.8％以下。又一方面，在本发明中为了得到所需的高折射率特性，其下限优选大于0％，更优选为0.02％以上，最优选为0.04％以上。
在本发明中，K2O、Rb2O和Cs2O成分与Rn2O(Rn是从Li成分、Na成分、K、Rb和Cs成分所构成的群组中选择的1种以上)的合计量之比，即(K2O+Rb2O+Cs2O)/Rn2O之比的值，优选为0.005～1.0。在Rn2O成分中，特别地，K2O、Rb2O和Cs2O的抑制玻璃熔融时的着色的效果较好，因此(K2O+Rb2O+Cs2O)/Rn2O之比的值，优选为0.005以上，更优选为0.01以上，最优选为0.05以上。
本发明中，在碱性金属氧化物中，特别地从K2O、Rb2O和Cs2O成分所构成的群组中选择的1种以上的合计量，优选大于0％。K2O、Rn2O和Cs2O的合计量，其下限优选大于0％，更优选为0.01％以上，最优选为0.02％以上，其上限优选为2.0％以下，更优选为1.5％以下，最优选为1.0％以下。
Al2O3成分，是本发明的玻璃中的任意成分，在含有量大于0％的情况下，可提高玻璃的化学的耐久性，并且可提高玻璃熔融时的粘度。特别地，通过使得Al2O3成分的含有率为10.0％以下，能够提高玻璃的熔融性，并且能够减弱玻璃的失透倾向。因此，与氧化物换算组成的玻璃总质量相比的Al2O3成分的含有率，其上限优选为10.0％以下，更优选为5.0％以下，最优选为3.0％以下。
ZnO成分，是本发明的玻璃中的任意成分，在含有大于0％的情况下，可降低玻璃的液相温度，并且可提高玻璃的耐失透性。特别地，通过使得ZnO成分的含有率为15.0％以下，能够容易地得到高折射率及低色散。因此，与氧化物换算组成的玻璃总质量相比的ZnO成分的含有率，其上限优选为15.0％以下，更优选为12.0％以下，最优选为9.0％以下。
MgO成分，是本发明的玻璃中的任意成分，在含有量大于0％的情况下，可降低玻璃的液相温度，提高玻璃的耐失透性，并且，使得对可见光的透过率难以降低。特别地，通过使得MgO成分的含有率为10.0％以下，能够容易地得到高折射率及低色散。因此，与氧化物换算组成的玻璃总质量相比的MgO成分的含有率，其上限优选为10.0％以下，更优选为5.0％以下，最优选为3.0％以下。
CaO成分，是本发明的玻璃中的任意成分，在含有量大于0％的情况下，可降低玻璃的液相温度，并且可提高玻璃的耐失透性。特别地，通过使得CaO成分的含有率为20.0％以下，能够容易地得到高折射率及低色散，并且能够抑制玻璃的耐失透性及以及化学耐久性的降低。因此，与氧化物换算组成的玻璃总质量相比的CaO成分的含有率，其上限优选为20.0％以下，更优选为15.0％以下，最优选为10.0％以下。
SrO成分，是本发明的玻璃中的任意成分，在含有量大于0％的情况下，可降低玻璃的液相温度，并且可提高玻璃的耐失透性。特别地，通过使得SrO成分的含有率为10.0％以下，能够容易地得到高折射率及低色散，并且能够抑制玻璃的耐失透性及以及化学耐久性的降低。因此，与氧化物换算组成的玻璃总质量相比的SrO成分的含有率，其上限优选为10.0％以下，更优选为5.0％以下，最优选为3.0％以下。
BaO成分，是本发明的玻璃中的任意成分，在含有量大于0％的情况下，可提高玻璃的折射率，提高玻璃的耐失透性，并且，使得对可见光的透过率难以降低。特别地，通过使得BaO成分的含有率为20.0％以下，能够容易地得到高折射率及低色散，并且能够抑制耐失透性及以及化学耐久性的降低。因此，与氧化物换算组成的玻璃总质量相比的BaO成分的含有率，其上限优选为20.0％以下，更优选为15.0％以下，最优选为10.0％以下。
Ta2O5成分，在含有量大于0％的情况下，可提高玻璃的折射率，并且提高耐失透性。但是其价格昂贵，因此为了降低成本，Ta2O5成分的含有量，其上限优选为5.0％以下，更优选为3.0％以下，还更优选为1.0％以下，进一步优选为0.5％以下。
P2O5成分，在含有量大于0％的情况下，可降低玻璃的液相温度，并且提高耐失透性。P2O5成分的含有量，其上限优选为5.0％以下，更优选为3.0％以下，还更优选为1.0％以下，最优选为0.5％以下。
GeO2成分，在含有量大于0％的情况下，可提高玻璃的折射率，并且提高耐失透性。GeO2成分的含有量，其上限优选为5.0％以下，更优选为3.0％以下，还更优选为1.0％以下，最优选为0.5％以下。
Ga2O3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，并且能够提高熔融玻璃的耐失透性。Ga2O3成分的含有量，其上限为5.0％以下，更优选为3.0％以下，还更优选为1.0％以下，最优选为0.5％以下。
Bi2O3成分，在含量有大于0％的情况下，可提高折射率，并且降低玻璃转移点。Bi2O3成分的含有量，其上限优选为5.0％以下，更优选为3.0％以下，还更优选为1.0％以下，最优选为0.5％以下。
TeO2成分，在含量有大于0％的情况下，可提高折射率，并且降低玻璃转移点。TeO2成分的含有量，其上限优选为5.0％以下，更优选为3.0％以下，还更优选为1.0％以下，最优选为0.5％以下。
SnO2成分，在含有量大于0％的情况下，能够减少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的成分。SnO2成分的含有量，其上限优选为5.0％以下，更优选为3.0％以下，还更优选为1.0％以下，最优选为0.5％以下。
F成分，是在含有量大于0％的情况下能够提高玻璃的熔融性的成分，但是另一方面，当含有量多时，F成分的挥发会导致失透。F成分的含有量，其上限优选为5.0％以下，更优选为3.0％以下，还更优选为1.0％以下，最优选为0.5％以下。
Sb2O3成分，是在含有量大于0％的情况下，能够使得熔融玻璃消泡的成分。
另一方面，当Sb2O3的含有量过多时，可见光区域的短波区域的透过率变差。因此，Sb2O5成分的含有量，其上限优选为1.0％以下，更优选为0.5％以下，进一步优选为0.3％以下。
本发明的光学玻璃，能够添加还原剂并抑制铂混入玻璃中，并且可提高透过率。能够在玻璃原料中添加还原剂并减少来自铂的着色。能够使用的还原剂没有特别的限定，作为还原剂，例如可列举：碳、S等的单质，蔗糖等有机化合物，或者硫酸氨等在热分解时产生还原性气体的原料。
还原剂的添加量，当由玻璃原料换算为氧化物的玻璃总质量记做100％时，以额外比例计，含有0.01％～20.0％的还原剂。
这里的“由玻璃原料换算为氧化物的玻璃总质量”是指，将使得除了还原剂以外的玻璃原料全部成为氧化物的情况下的总重量记做100％时,用％表示所添加的还原剂的总质量。
还原剂的添加量，优选为0.01％以上，更优选为0.02％以上，最优选为0.03％以上，并且优选为20.0％以下，更优选为15.0％以下，最优选为10.0以下。
在本发明中，作为还原剂，优选使用硫或硫化合物、碳或碳化合物。
在这种情况下，在还原剂为硫化合物或碳化合物的情况下，优选将添加量换算成该化合物中的碳或硫元素的一部分的质量，并以上述的添加量进行添加。
在本发明中，合计优选含有95.0％以上的以下的成分，更优选含有97.0％以上，还更优选含有98.0％以上：
La2O3成分，Y2O3成分，Gd2O3成分，Yb2O3成分，SiO2成分，B2O3成分，Al2O3成分，TiO2成分，Nb2O5成分，WO3成分，Bi2O3成分，ZnO成分，ZrO2成分，MgO成分，CaO成分，SrO成分，BaO成分，Li2O成分，Na2O成分，K2O成分，Ta2O5成分。
＜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，Nd、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，完全不含有。
另外，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。
[制造方法]
本发明的光学玻璃，例如能够如下进行制作。即，均匀地混合上述原料以使得各成分在规定的含有量的范围内，并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1100℃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，由此制作出本发明的光学玻璃。
[物性]
本发明的光学玻璃，折射率(nd)优选为1.85000以上。本发明的光学玻璃的折射率(nd)，其下限优选为1.85000以上，更优选为1.86000以上，进一步优选为1.88000以上。该折射率(nd)，其上限优选为2.20000以下，更优选为2.10000以下，还更优选为2.05000以下。另外,本发明的光学玻璃的阿贝数(νd)，其下限优选为20.00以上，更优选为23.00以上，进一步优选为25.00以上。该阿贝数(νd)，其上限优选为45.00以下，更优选为40.00以下，进一步优选为37.00以下。
本发明的光学玻璃，优选，可见光透过率，特别是可见光中短波长侧的光的透过率高，从而着色少。
本发明的玻璃的、厚度为10mm的样品示出的分光透过率为70％时的最短的波长(λ70)，其上限优选为460nm以下，更优选为450nm以下，还更优选为430nm以下。
[预成型体和光学元件]
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。此外，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功效。其中特别是，优选由本发明的光学玻璃形成预成型体，并使用该预成型体进行再加热压制成型、精密压制成型等，制作透镜和棱镜等光学元件。由此，能够形成直径较大的预成型体，因此能够实现光学元件的大型化，并且在用于相机、投影仪等光学设备时，能够实现高精度且高清晰的成像特性以及投影特性。
【实施例】
本发明的玻璃的实施例以及比较例的组成，以及，这些玻璃的折射率(nd)、阿贝数(νd)、示出的分光透过率为70％和5％时的波长(λ70、λ5)的结果，在表中示出。以下的实施例仅仅用于示例，不仅限于这些实施例。
本发明的实施例以及比较例的玻璃，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，并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1100～1500℃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(nd)，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(νd)，使用上述d线的折射率、对氢等的F线(486.13nm)的折射率(nF)、对C线(656.27nm)的折射率(nC)的值，根据阿贝数(νd)＝[(nd－1)/(nF－nC)]的式子算出。然后，根据求出的折射率(nd)及阿贝数(νd)的值，求出关系式nd＝－a×νd+b中的、斜率a为0.01时的截距b。
实施例以及比较例的玻璃的透过率，是根据日本光学玻璃工业会标准JOGIS02-2003测量的。此外，在本发明中，通过测量玻璃的透过率，可求出玻璃的着色的有无与程度。具体地，根据JISZ8722，测量厚度10±0.1mm的对面平行研磨件的200nm至800nm的分光透过率，求出光线透过率(分光透过率)、λ70(透过率为70％时的波长)以及λ5(透过率为70％时的波长)。
【表1】
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 比较例1 | 比较例2 | 比较例3 | |
| SiO<sub>2</sub> | 4.80 | 6.00 | 4.80 | 4.80 | 4.80 | 4.80 | 4.80 | 4.76 | 7.50 | 6.00 | 4.80 |
| B<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | 9.20 | 6.00 | 9.21 | 9.20 | 9.20 | 9.20 | 9.20 | 9.12 | 12.00 | 6.00 | 9.20 |
| Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | |||||||||||
| La<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | 53.17 | 48.24 | 53.21 | 53.20 | 53.17 | 53.17 | 53.20 | 52.73 | 48.50 | 48.24 | 53.17 |
| Y<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | 4.80 | 5.18 | 4.80 | 4.80 | 4.80 | 4.80 | 4.80 | 4.76 | 9.00 | 5.18 | 4.80 |
| Gd<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | |||||||||||
| ZrO<sub>2</sub> | 5.83 | 6.58 | 5.83 | 5.83 | 5.83 | 5.83 | 5.83 | 5.78 | 4.85 | 6.58 | 5.83 |
| TiO<sub>2</sub> | 13.35 | 18.90 | 13.36 | 13.36 | 13.35 | 13.35 | 13.36 | 13.24 | 9.85 | 18.90 | 13.35 |
| Nb<sub>2</sub>O<sub>5</sub> | 8.00 | 9.00 | 8.01 | 8.00 | 8.00 | 8.00 | 8.00 | 7.93 | 9.00 | 8.00 | |
| WO<sub>3</sub> | 0.75 | 0.75 | 0.75 | 0.75 | 0.75 | 0.75 | 0.75 | 0.75 | 0.75 | ||
| ZnO | 7.45 | ||||||||||
| MgO | |||||||||||
| CaO | |||||||||||
| SrO | |||||||||||
| BaO | |||||||||||
| Li<sub>2</sub>O | 0.08 | 0.10 | 0.10 | 0.10 | |||||||
| Na<sub>2</sub>O | |||||||||||
| K<sub>2</sub>O | 0.05 | ||||||||||
| Rb<sub>2</sub>O | 0.05 | ||||||||||
| Cs<sub>2</sub>O | 0.10 | 0.10 | 0.02 | 0.10 | 0.02 | 0.94 | |||||
| Sb<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | |||||||||||
| SnO<sub>2</sub> | |||||||||||
| TOTAL | 100.00 | 100.00 | 100.00 | 100.00 | 100.00 | 100.00 | 100.00 | 100.00 | 100.00 | 100.00 | 100.00 |
| 还原剂S | 0.8 | 0.8 | 0.8 | 0.8 | 0.8 | 0.8 | 10.0 | 0.8 | 0.8 | ||
| 还原剂C | 0.1 | 0.1 | |||||||||
| n<sub>d</sub> | 1.90281 | 2.05201 | 2.00045 | 1.99944 | 2.00040 | 1.99951 | 2.00053 | 1.99995 | |||
| v<sub>d</sub> | 35.11 | 25.93 | 29.12 | 29.11 | 29.10 | 29.14 | 29.09 | 29.11 | |||
| Colorλ<sub>70</sub> | 381.5 | 427 | 398.5 | 396.5 | 403.5 | 399.0 | 399.0 | 402.0 | 无法透过 | 512 | 471 |
| Colorλ<sub>5</sub> | 352 | 370.5 | 362 | 361.5 | 362 | 361.5 | 362.0 | 362.0 | 367.5 | 376 | 371.5 |
本发明的实施例的本发明的玻璃，λ70(透过率为70％时的波长)均在450nm以下。更详细地，本发明的实施例的本发明的玻璃，λ70(透过率为70％时的波长)均为430nm以下。另一方面，K2O、Rb2O和Cs2O中的任一者均不含有的比较例1～3的玻璃，λ70大于460nm。因此可知，本发明的实施例的光学玻璃，与比较例的玻璃相比，难以着色。
因此可知，本发明的实施例的光学玻璃，通过添加包含规定量的K2O、Rb2O和Cs2O的碱性金属化合物，能够抑制在熔解玻璃的过程中的着色。
以上，为了例示而详细地说明了本发明，但本实施例的目的仅在于作为例示，应当理解的是，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 (6)
1.一种光学玻璃，其中，
折射率(nd)为1.85000以上且2.20000以下，
λ70为460nm以下，
以氧化物换算组成的质量％计：
B2O3和SiO2成分的合计为10％～25％，
La2O3和Y2O3成分的合计为30％～65％，
TiO2、Nb2O5和WO3成分的合计为10％～35％，
Rn2O成分为大于0％且在2.0％以下，其中，Rn是从Li、Na、K、Rb和Cs所构成的群组中选择的1种以上，并且
K2O+Rb2O+Cs2O的值大于0％。
2.如权利要求1所述的光学玻璃，其特征在于，当由玻璃原料换算为氧化物的玻璃总质量记做100％时，以额外比例计，含有0.01％～20.0％的还原剂。
3.如权利要求2所述的光学玻璃，其特征在于，还原剂是硫和/或碳，或者是硫和/或碳的化合物。
4.如权利要求1～3中任一项所述的光学玻璃，其特征在于，含有2％～10％的ZrO2。
5.一种光学玻璃的制造方法，是熔融玻璃原料制造光学玻璃的方法，其特征在于，
所述玻璃原料，以氧化物换算的质量％计：
B2O3和SiO2成分的合计为10％～25％，
La2O3和Y2O3成分的合计为30％～65％，
TiO2、Nb2O5和WO3成分的合计为10％～35％，
Rn2O成分为大于0％且在2.0％以下，其中，Rn是从Li、Na、K、Rb和Cs所构成的群组中选择的1种以上，并且
K2O+Rb2O+Cs2O的值大于0％。
6.如权利要求5所述的光学玻璃的制造方法，其特征在于，当由玻璃原料换算为氧化物的玻璃总质量记做100％时，以额外比例计，添加了0.01％～20.0％的还原剂。
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