CN117585898A - 光学玻璃及光学元件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供折射率和阿贝数满足给定的式子、并且玻璃化转变温度低的光学玻璃。上述光学玻璃在质量%表示的玻璃组成中,Li2O含量超过0质量%,B2O3含量为3.00质量%以上且30.00质量%以下,SiO2含量超过0质量%且为8.00质量%以下,La2O3含量为15.00质量%以上且55.00质量%以下,ZnO含量为3.00质量%以上且30.00质量%以下,TiO2含量为0.60质量%以下,Li2O与ZnO的合计含量(Li2O+ZnO)为10.20质量%以上,B2O3含量相对于Li2O含量的质量比(B2O3/Li2O)为5.00以上且21.00以下,SiO2含量相对于Li2O含量的质量比(SiO2/Li2O)为10.00以下,上述光学玻璃的玻璃化转变温度Tg低于610℃,液相温度LT为1090℃以上,折射率nd和玻璃化转变温度Tg满足下述式(1),并且折射率nd和阿贝数νd满足下述式(2)。式(1):Tg<2500*nd‑4050;式(2):νd>‑88.355*nd+201。
Description
技术领域
本发明涉及光学玻璃及光学元件。
背景技术
近年来,作为光学元件用材料,提出了各种光学玻璃(例如参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2008-201661号公报
发明内容
发明所要解决的问题
折射率和阿贝数满足给定的关系式的光学玻璃作为光学元件用材料是有用的。例如,作为这样的关系式的具体例,可举出“式(2):νd>-88.355*nd+201”。
另外,作为对光学玻璃期望的性质之一,可举出玻璃化转变温度Tg低。低Tg玻璃由于例如精密压制适应性优异而优选。
本发明的一个实施方式的目的在于提供折射率和阿贝数满足上述式(2)、并且玻璃化转变温度低的光学玻璃。
解决问题的方法
本发明的一个实施方式涉及一种光学玻璃,其中,
在质量%表示的玻璃组成中,
Li2O含量超过0质量%,
B2O3含量为3.00质量%以上且30.00质量%以下,
SiO2含量超过0质量%且为8.00质量%以下,
La2O3含量为15.00质量%以上且55.00质量%以下,
ZnO含量为3.00质量%以上且30.00质量%以下,
TiO2含量为0.60质量%以下,
Li2O与ZnO的合计含量(Li2O+ZnO)为10.20质量%以上,
B2O3含量相对于Li2O含量的质量比(B2O3/Li2O)为5.00以上且21.00以下,SiO2含量相对于Li2O含量的质量比(SiO2/Li2O)为10.00以下,
所述光学玻璃的玻璃化转变温度Tg小于610℃,
液相温度LT为1090℃以上,
折射率nd和玻璃化转变温度Tg满足下述式(1),并且折射率nd和阿贝数νd满足下述式(2),
式(1):Tg<2500*nd-4050
式(2):νd>-88.355*nd+201。
发明的效果
根据本发明的一个实施方式,可以提供玻璃化转变温度低、并且作为光学元件用材料而言具有有用的光学常数的光学玻璃。另外,根据本发明的一个方式,可以提供由这样的光学玻璃制成的光学元件。
附图说明
图1示出了精密压制成型装置的剖面示意图。
具体实施方式
[光学玻璃]
在本发明及本说明书中,光学玻璃的玻璃组成通过质量%表示、阳离子%表示或摩尔%表示来记载。
在质量%表示的玻璃组成及摩尔%表示的玻璃组成中,用氧化物基准的玻璃组成表示玻璃组成。这里,“氧化物基准的玻璃组成”是指,按照玻璃原料在熔融时全部被分解而在玻璃中以氧化物的形式存在的物质进行换算而得到的玻璃组成。在质量%表示的玻璃组成中,用质量基准(质量%、质量比)表示玻璃组成。以下,关于质量%表示的玻璃组成,也将“质量%”简单记载为“%”。在摩尔%表示的玻璃组成中,用摩尔基准(摩尔%、摩尔比)表示玻璃组成。以下,关于摩尔%表示的玻璃组成,也将“摩尔%”简单记载为“%”。
关于阳离子%表示的玻璃组成,用阳离子%表示阳离子成分的含量及合计含量。这里,“阳离子%”是以“(所关注的阳离子的个数/玻璃成分的阳离子的总数)×100”而算出的值,表示的是所关注的阳离子量相对于阳离子成分的总量的摩尔百分率。以下,关于阳离子%表示的玻璃组成,也将“阳离子%”简单记载为“%”。
阳离子比是阳离子成分彼此的含量的摩尔比,等于所关注的阳离子成分用阳离子%表示的含量之比。
关于阳离子成分,例如像Li+、Si4+这样表示,阳离子成分的价数(例如,Li+的价数为+1,Si4+的价数为+4)是根据习惯确定的值,与用氧化物基准将Li、Si等表示为Li2O、SiO2等同样。关于按照氧化物基准表示为AmOn(A表示阳离子,O表示氧,m及n为通过化学计量方式确定的整数)的成分,将阳离子A表示为As+。其中,s=2n/m。因此,例如在对玻璃组成进行分析、定量时,可以不分析至阳离子成分的价数。
在本发明及本说明书中,构成成分的含量为0%、0.0%或0.00%、或者不含有或不导入,表示实质上不包含该构成成分,是指该构成成分的含量为杂质水平程度以下。杂质水平程度以下是指例如小于0.01%。“0%”例如可以是指“0.0%”或“0.00%”。
本发明及本说明书中的玻璃组成可以通过例如ICP-AES(电感耦合等离子体原子发射光谱,Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometry)等方法求出。例如,定量分析使用ICP-AES,对各元素分别进行。然后,将分析值换算成氧化物表示。基于ICP-AES的分析值有时会包含例如分析值的±5%左右的测定误差。因此,对于由分析值换算得到的氧化物表示的值,有时也同样地包含±5%左右的误差。
对于玻璃组成的定量分析的结果而言,可以将按照氧化物基准以质量%表示的组成通过例如如下所述的方法换算成阳离子%表示的玻璃组成。
在玻璃中包含N种玻璃成分时,将第k个玻璃成分表示为A(k)mOn。其中,k为1以上且N以下的任意整数。
A(k)为阳离子,O为氧,m和n为可通过化学计量方式确定的整数。例如,在按照氧化物基准而记作B2O3的情况下,为m=2、n=3,SiO2的情况下,为m=1、n=2。
接下来,将A(k)mOn的含量设为X(k)[质量%]。这里,将A(k)的原子量设为P(k)、将氧O的原子序数设为Q时,A(k)mOn的形式上的分子量R(k)为R(k)=P(k)×m+Q×n。
进一步,设为B=100/{Σ[m×X(k)/R(k)]}时,阳离子成分A(k)s+的含量(阳离子%)为[X(k)/R(k)]×m×B(阳离子%)。这里,Σ表示k=1至N的m×X(k)/R(K)的总和。m根据k而变化。s为2n/m。
另外,对于分子量R(k),将小数点后第4位四舍五入,利用表示至小数点后第3位的值来计算即可。需要说明的是,关于几种玻璃成分、添加剂,将以氧化物为基准的写法中的分子量示于下述表1。
表1
氧化物 | 分子量 | 氧化物 | 分子量 |
B2O3 | 69.621 | Cs2O | 281.810 |
SiO2 | 60.084 | ZnO | 81.389 |
La2O3 | 325.809 | MgO | 40.304 |
Y2O3 | 225.810 | CaO | 56.077 |
Gd2O3 | 362.498 | SrO | 81.389 |
Yb2O3 | 394.084 | BaO | 153.326 |
Nb2O5 | 265.810 | Al2O3 | 101.961 |
TiO2 | 79.882 | Ga2O3 | 187.444 |
WO3 | 231.839 | In2O3 | 277.634 |
Ta2O5 | 441.893 | Sc2O3 | 137.910 |
Bi2O3 | 465.959 | HfO2 | 210.489 |
ZrO2 | 123.223 | Lu2O3 | 397.932 |
Li2O | 29.882 | GeO2 | 104.629 |
Na2O | 61.979 | P2O5 | 141.945 |
K2O | 94.196 | TeO2 | 159.599 |
Rb2O | 186.935 | Sb2O3 | 291.518 |
在本发明及本说明书中,折射率是指在氦的d射线(波长587.56nm)下的折射率nd。
在本发明及本说明书中,阿贝数νd被用作表示与分散相关的性质的值,由以下的数学式表示。
νd=(nd-1)/(nF-nC)
上述式中,nF为在蓝氢的F射线(波长486.13nm)下的折射率,nC为在红氢的C射线(656.27nm)下的折射率。
以下,对上述光学玻璃(有时简称为“玻璃”)更详细地进行说明。
<玻璃组成>
(Li2O、Li+)
Li(在质量%表示或摩尔%表示的玻璃组成中为Li2O,在阳离子%表示的玻璃组成中为Li+)是能够抑制折射率的降低、并且降低玻璃化转变温度的成分,因此,必须在上述光学玻璃中含有。
在质量%表示的玻璃组成中,Li2O含量超过0%,优选为0.20%以上,以0.30%以上、0.40%以上、0.45%以上、0.50%以上、0.55%以上、0.60%以上、0.62%以上、0.64%以上、0.66%以上、0.68%以上、0.70%以上、0.72%以上、0.74%以上、0.76%以上、0.77%以上、0.78%以上、0.79%以上、0.80%以上、0.81%以上、0.82%以上、0.83%以上的顺序进一步优选。
Li2O含量的上限没有特别限定,例如可以为1.80%以下,优选为1.70%以下,以1.60%以下、1.55%以下、1.50%以下、1.48%以下、1.46%以下、1.44%以下、1.42%以下、1.40%以下、1.38%以下、1.36%以下、1.34%以下、1.32%以下、1.31%以下的顺序进一步优选。
在阳离子%表示的玻璃组成中,Li+含量超过0%,优选为0.50%以上,以1.00%以上、1.50%以上、2.00%以上、2.50%以上、3.00%以上、3.25%以上、3.50%以上、3.75%以上、4.00%以上、4.25%以上、4.50%以上、4.75%以上、5.00%以上的顺序进一步优选。
Li+含量的上限没有特别限定,例如可以为12.00%以下,优选为11.00%以下,以10.50%以下、10.00%以下、9.75%以下、9.50%以下、9.25%以下、9.00%以下、8.75%以下、8.50%以下、8.25%以下、8.00%以下的顺序进一步优选。
在摩尔%表示的玻璃组成中,Li2O含量超过0%,优选为0.50%以上,以1.00%以上、1.50%以上、2.00%以上、2.50%以上、3.00%以上、3.10%以上、3.30%以上、3.50%以上、3.70%以上、3.91%以上的顺序进一步优选。
Li2O含量的上限没有特别限定,例如可以为11.00%以下,优选为10.00%以下,以9.50%以下、9.00%以下、8.50%以下、8.00%以下、7.50%以下、7.30%以下、7.10%以下、6.90%以下、6.70%以下、6.51%以下的顺序进一步优选。
(B2O3)
B2O3是网络形成成分,是有助于保持玻璃的热稳定性及熔融性的成分。因此,在质量%表示的玻璃组成中,B2O3含量为3.00%以上,优选为5.00%以上,以6.00%以上、7.00%以上、8.00%以上、8.50%以上、9.00%以上、9.50%以上、10.00%以上、10.50%以上、10.83%以上的顺序进一步优选。
B2O3也是大量含有时导致玻璃的低折射率化的成分。因此,在质量%表示的玻璃组成中,B2O3含量为30.00%以下,优选为29.00%以下,以28.00%以下、27.00%以下、26.00%以下、25.00%以下、24.00%以下、23.00%以下、22.00%以下、21.00%以下、20.00%以下、19.00%以下、18.00%以下、17.00%以下、16.00%以下、15.50%以下、15.00%以下、14.50%以下、14.00%以下、13.78%以下的顺序进一步优选。
(SiO2)
SiO2也是网络形成成分,是有助于保持玻璃的热稳定性及熔融性的成分。从这一点考虑,在质量%表示的玻璃组成中,SiO2含量超过0%,优选为0.50%以上,以1.00%以上、1.50%以上、2.00%以上、2.25%以上、2.50%以上、2.75%以上、2.80%以上、2.85%以上、2.90%以上、2.95%以上、3.00%以上、3.02%以上、3.04%以上、3.06%以上的顺序进一步优选。
SiO2也是大量含有时导致玻璃的低折射率化的成分。因此,在质量%表示的玻璃组成中,SiO2含量为8.00%以下,优选为7.50%以下,优选为7.00%以下,以6.75%以下、6.50%以下、6.25%以下、6.00%以下、5.75%以下、5.60%以下的顺序进一步优选。
(B2O3/Li2O)
在质量%表示的玻璃组成中,B2O3含量相对于Li2O含量的质量比(B2O3/Li2O)为5.00以上,优选为5.50以上,以6.00以上、6.20以上、6.40以上、6.60以上、6.80以上、7.00以上、7.20以上、7.40以上、7.60以上、7.80以上、8.00以上、8.25以上、8.36以上的顺序进一步优选。关于上限,为21.00以下,优选为20.00以下,以19.50以下、19.00以下、18.50以下、18.00以下、17.75以下、17.50以下、17.25以下、17.00以下、16.75以下、16.54以下的顺序进一步优选。
关于质量比(B2O3/Li2O),从降低玻璃化转变温度的观点考虑,优选为上述的上限,从抑制玻璃化转变温度的上升、保持热稳定性的观点考虑,优选为上述的下限。
在阳离子%表示的玻璃组成中,B3+含量相对于Li+含量的阳离子比(B3+/Li+)优选为1.50以上,以2.00以上、2.25以上、2.50以上、2.75以上、3.00以上、3.25以上、3.50以上、3.58以上的顺序进一步优选。关于上限,优选为9.50以下,以9.00以下、8.80以下、8.60以下、8.40以下、8.20以下、8.00以下、7.80以下、7.60以下、7.40以下、7.20以下、7.10以下的顺序进一步优选。
(B3+/Si4+)
在阳离子%表示的玻璃组成中,B3+含量相对于Si4+含量的阳离子比(B3+/Si4+)优选为1.25以上,以1.50以上、1.75以上、2.00以上、2.25以上、2.50以上、2.75以上、3.00以上、3.10以上、3.20以上、3.30以上、3.40以上、3.50以上的顺序进一步优选。
另外,阳离子比(B3+/Si4+)优选为11.00以下,以10.50以下、10.00以下、9.75以下、9.50以下、9.25以下、9.00以下、8.75以下、8.50以下、8.25以下、8.00以下、7.75以下、7.60以下、7.50以下、7.40以下、7.30以下的顺序进一步优选。
从保持玻璃的热稳定性的保持及高折射率特性的观点考虑,阳离子比(B3+/Si4+)优选为上述范围。
在质量%表示的玻璃组成中,B2O3含量相对于SiO2含量的质量比(B2O3/SiO2)优选为0.25%以上,以0.50以上、0.75以上、1.00以上、1.20以上、1.40以上、1.60以上、1.70以上、1.80以上、1.90以上、2.00以上、2.02以上的顺序进一步优选。关于上限,优选为9.00以下,以8.50以下、8.00以下、7.50以下、7.00以下、6.50以下、6.00以下、5.75以下、5.50以下、5.25以下、5.00以下、4.75以下、4.50以下、4.23以下的顺序进一步优选。
(SiO2/Li2O)
在质量%表示的玻璃组成中,SiO2含量相对于Li2O含量的质量比(SiO2/Li2O)为10.00以下,优选为9.00以下,以8.50以下、8.00以下、7.50以下、7.00以下、6.75以下、6.50以下、6.25以下、6.00以下、5.75以下、5.50以下、5.25以下、5.18以下的顺序进一步优选。关于下限,可以超过0,优选为0.40以上,以0.60以上、0.80以上、1.00以上、1.20以上、1.40以上、1.60以上、1.80以上、2.00以上、2.25以上、2.50以上、2.68以上的顺序进一步优选。
关于质量比(SiO2/Li2O),从降低玻璃化转变温度的观点考虑,优选为上述的上限,从抑制玻璃化转变温度的上升、保持热稳定性的观点考虑,优选为上述的下限。
在阳离子%表示的玻璃组成中,Si4+含量相对于Li+含量的阳离子比(Si4+/Li+)可以为2.40以下,以2.30以下、2.20以下、2.10以下、2.00以下、1.90以下、1.80以下、1.70以下、1.65以下、1.60以下、1.55以下、1.50以下、1.48以下、1.46以下、1.44以下、1.42以下、1.40以下、1.38以下、1.36以下、1.34以下、1.32以下、1.30以下、1.29以下的顺序优选。关于下限,可以超过0,以0.25以上、0.30以上、0.35以上、0.40以上、0.50以上、0.52以上、0.54以上、0.56以上、0.58以上、0.60以上、0.62以上、0.64以上、0.66以上的顺序优选。
(稀土类成分)
La2O3
在质量%表示的玻璃组成中,La2O3含量为15.00%以上,优选为17.00%以上,以20.00%以上、21.00%以上、22.00%以上、23.00%以上、24.00%以上、25.00%以上、26.00%以上、26.50%以上、27.00%以上、27.50%以上、28.00%以上、28.35%以上的顺序进一步优选。
在质量%表示的玻璃组成中,La2O3含量为55.00%以下,优选为50.00%以下,以47.00%以下、45.00%以下、44.00%以下、43.00%以下、42.00%以下、41.00%以下、40.00%以下、39.50%以下、39.00%以下、38.50%以下、38.00%以下、37.50%以下、37.22%以下的顺序进一步优选。
Gd2O3
在质量%表示的玻璃组成中,Gd2O3含量可以为0%、0%以上或超过0%,以0.00%以上、0.20%以上、0.40%以上、0.60%以上、0.80%以上的顺序优选。关于上限,优选为15.00%以下,以14.75%以下、14.50%以下、14.25%以下、14.00%以下、13.85%以下、13.75%以下、13.50%以下、13.25%以下、13.00%以下、12.75%以下、12.55%以下、12.25%以下、12.03%以下的顺序进一步优选。
Y2O3
在质量%表示的玻璃组成中,Y2O3含量可以为0%、0%以上或超过0%。关于上限,优选为11.00%以下,以10.50%以下、10.00%以下、9.50%以下、9.00%以下、8.50%以下、8.00%以下、7.50%以下、7.04%以下、6.50%以下、6.00%以下、5.84%以下的顺序进一步优选。
关于稀土类成分,La、Gd及Y是能够保持低分散性、并且提高折射率的成分,从保持或提高热稳定性的观点考虑,各稀土类氧化物的含量优选为上述范围。Y与同为稀土类成分的Gd相比,提高折射率的作用小。另外,稀土类成分的合计含量过量时,显示出玻璃的热稳定性降低的倾向。因此,从保持热稳定性、并且保持高折射率特性的观点考虑,作为稀土类成分,与Y相比更优选导入La和/或Gd。
(Lu2O3/(La2O3+Gd2O3+Y2O3+Lu2O3))
从保持热稳定性的观点考虑,在稀土类成分的总量中,Lu的比例越少越优选,更优选不含Lu。从这一点考虑,在质量%表示的玻璃组成中,Lu2O3含量相对于La2O3、Gd2O3、Y2O3及Lu2O3的合计含量的质量比(Lu2O3/(La2O3+Gd2O3+Y2O3+Lu2O3))优选为0.50以下,以0.40以下、0.30以下、0.20以下、0.10以下的顺序更优选,进一步优选不包含Lu3+(因此,上述质量比为零)。
(ZnO)
在质量%表示的玻璃组成中,ZnO含量为3.00%以上,优选为3.50%以上,以4.00%以上、4.50%以上、5.00%以上、5.25%以上、5.50%以上、5.75%以上、6.00%以上、6.25%以上、6.50%以上、6.75%以上、7.00%以上、7.25%以上、7.53%以上、7.75%以上、8.00%以上、8.25%以上、8.50%以上、8.75%以上、9.00%以上、9.10%以上、9.20%以上、9.30%以上的顺序进一步优选。关于上限,为30.00%以下,优选为27.00%以下,以25.00%以下、23.00%以下、22.00%以下、21.00%以下20.00%以下、19.50%以下、19.00%以下、18.50%以下、17.00%以下、16.75%以下、16.50%以下、16.25%以下、16.00%以下、15.75%以下、15.65%以下的顺序进一步优选。
Zn是抑制折射率的降低、并且降低玻璃化转变温度、改善熔融性的成分。另一方面,过量含有时,液相温度变高,玻璃的热稳定性降低。从这些观点考虑,ZnO含量优选为上述范围。
(Li2O+ZnO)
从实现低Tg的观点考虑,在质量%表示的玻璃组成中,Li2O与ZnO的合计含量(Li2O+ZnO)为10.20%以上,优选为10.22%以上、10.30%以上、10.40%以上,以10.60%以上、10.79%以上的顺序进一步优选。关于上限,从玻璃的热稳定性的观点考虑,优选为21.00%以下,以20.00%以下、19.50%以下、19.00%以下、18.50%以下、18.00%以下、17.75%以下、17.50%以下、17.25%以下、17.00%以下、16.79%以下的顺序进一步优选。
(TiO2)
Ti是提高折射率、提高分散的成分。另外,如果过量导入Ti,则在压制成型时,与成型模具的成型面发生反应,产生使玻璃的表面品质变差的倾向,而且玻璃的着色有时会变强。另外,从抑制后述的脱模膜的劣化的观点考虑,优选不含Ti、或者其含量很少。从这些观点考虑,在质量%表示的玻璃组成中,TiO2含量为0.60%以下,优选为0.40%以下,更优选为0.30%以下、0.20%以下、0.10%以下,进一步优选为0%(即不含有)。
(Ta2O5)
Ta是具有保持高折射率低分散性和热稳定性的作用的成分。因此,在质量%表示的玻璃组成中,Ta2O5含量优选为7.00%以上,以7.50%以上、8.00%以上、8.50%以上、8.75%以上、9.00%以上、9.25%以上、9.50%以上、9.75%以上、10.00%以上、10.25%以上、10.43%以上的顺序进一步优选。关于上限,没有特别限定,例如可以为19.00%以下,优选为18.00%以下,以17.50%以下、17.00%以下、16.50%以下、16.00%以下、15.75%以下、15.50%以下、15.25%以下、15.00%以下、14.92%以下的顺序进一步优选。
(Nb2O5)
Nb是发挥提高玻璃的折射率的作用的成分,过量含有时,存在使玻璃的热稳定性降低的倾向。在质量%表示的玻璃组成中,Nb2O5含量可以为0%、0%以上或超过0%,以0%以上、0.10%以上、0.20%以上、0.30%以上、0.40%以上、0.50%以上、0.60%以上的顺序优选。关于上限,优选为9.00%以下,以8.00%以下、7.50%以下、7.00以%下、6.50%以下、6.00%以下、5.80%以下、5.60%以下、5.40%以下、5.24%以下的顺序进一步优选。
(ZrO2)
在质量%表示的玻璃组成中,ZrO2含量可以为0%、0%以上或超过0%,以0.00%以上、0.50%以上、1.00%以上、1.20%以上、1.40%以上、1.60%以上、1.80%以上、1.90%以上的顺序优选。关于上限,优选为10.00%以下,以9.00%以下、8.50%以下、8.00%以下、7.50%以下、7.00%以下、6.80%以下、6.60%以下、6.40%以下、6.20%以下、6.00%以下、5.90%以下的顺序进一步优选。通过在玻璃中导入Zr,不会使玻璃的折射率降低而可以获得改善玻璃的热稳定性的效果,因此优选导入Zr。
(WO3)
在质量%表示的玻璃组成中,WO3含量可以为0%、0%以上或超过0%,以0%以上、1.00%以上、2.00%以上、2.50%以上、3.00%以上、3.50%以上、4.00%以上、4.20%以上、4.40%以上、4.60%以上、4.80%以上、4.93%以上的顺序优选。关于上限,优选为21.00%以下,以20.00%以下、19.00%以下、18.50%以下、18.00%以下、17.80%以下、17.60%以下、17.40%以下、17.20%以下、17.00%以下、16.80%以下、16.66%以下的顺序优选。W是改善玻璃的热稳定性及熔融性、提高折射率的成分。另一方面,大量包含时,分散变高,而且精密压制适应性降低,因此,优选更少的情况。
(Nb2O5+TiO2+WO3)/(SiO2+B2O3)
在质量%表示的玻璃组成中,Nb2O5、TiO2及WO3的合计含量相对于SiO2与B2O3的合计含量的质量比(Nb2O5+TiO2+WO3)/(SiO2+B2O3)优选为0.40以上,以0.45以上、0.50以上、0.56以上、0.57以上、0.58以上、0.59以上、0.60以上、0.61以上、0.62以上、0.63以上的顺序进一步优选。关于上限,优选为1.60以下,以1.40以下、1.35以下、1.30以下、1.28以下、1.26以下、1.24以下、1.22以下、1.20以下、1.19以下、1.18以下、1.17以下、1.16以下、1.15以下、1.14以下的顺序进一步优选。
关于质量比(Nb2O5+TiO2+WO3)/(SiO2+B2O3),从保持玻璃的高折射率特性的观点考虑,优选为上述的下限,从保持热稳定性的观点考虑,优选为上述的上限。
(ZnO/WO3)
在质量%表示的玻璃组成中,ZnO含量相对于WO3含量的质量比(ZnO/WO3)优选为0.10以上,以0.20以上、0.30以上、0.40以上、0.50以上、0.60以上、0.63以上、0.67以上、0.70以上、0.73以上、0.76以上的顺序进一步优选。关于上限,优选为5.00以下,以4.80以下、4.60以下、4.40以下、4.20以下、4.00以下、3.80以下、3.60以下、3.40以下、3.20以下、3.00以下、2.80以下、2.60以下、2.46以下的顺序进一步优选。
关于质量比(ZnO/WO3),从降低玻璃化转变温度的观点及保持低分散性的观点考虑,优选为上述的下限,从保持玻璃的高折射率特性的观点考虑,优选为上述的上限。
(Sb2O3)
Sb是作为澄清剂而发挥功能的成分。从抑制精密压制成型时的压制成型模具的成型面的损伤的观点及抑制玻璃的着色的观点考虑,其添加量越少越优选。对于Sb2O3含量而言,在质量%表示的玻璃组成中,以外加比例表示的Sb2O3含量(将除Sb2O3以外的玻璃成分的合计质量设为100质量%时的Sb2O3含量)计以0%以上、0.01%以上、0.02%以上的顺序优选,另外,以1.00%以下、0.90以下、0.80%以下、0.70%以下、0.60%以下、0.50%以下的顺序优选。
(阴离子成分)
上述光学玻璃可以是氧化物玻璃,可含有O2-作为阴离子成分。在本发明及本说明书中,阴离子%表示的玻璃组成中的阴离子成分的含量用阴离子%表示。这里,“阴离子%”是指,根据“(所关注的阴离子的个数/玻璃成分的阴离子的总数)×100”计算出的值,是所关注的阴离子量相对于阴离子成分的总量的摩尔百分率。在阴离子%表示的玻璃组成中,O2-含量优选为95.0阴离子%以上,以97.0阴离子%以上、98.0阴离子%以上、99.0阴离子%以上、99.5阴离子%以上、100阴离子%的顺序进一步优选。从玻璃熔融时容易挥发的等观点考虑,F-含量优选为0.1阴离子%以下,更优选为0阴离子%(即不包含F)。对于玻璃组成的定量分析的结果,按照氧化物基准以质量%表示的组成例如可以通过上面关于换算成阳离子%表示的玻璃组成所记载的方法而换算成阴离子%表示的玻璃组成。
<玻璃物性>
(玻璃化转变温度Tg)
上述光学玻璃通过具有上述玻璃组成从而能够具有低的玻璃化转变温度Tg。例如,从在精密压制成型中抑制脱模膜的劣化的观点、抑制压制成型模具的消耗的观点等考虑,低Tg玻璃是优选的。上述光学玻璃的Tg低于610℃,以608℃以下、606℃以下、604℃以下、602℃以下、600℃以下、598℃以下、596℃以下、594℃以下、592℃以下、590℃以下的顺序优选。Tg的下限没有特别限定,例如可以为530℃以上,以540℃以上、550℃以上、555℃以上、560℃以上、565℃以上、570℃以上的顺序优选。玻璃化转变温度Tg可通过后述的方法求出。
(式(1))
在上述光学玻璃中,折射率nd和玻璃化转变温度Tg满足下述式(1)。
式(1):Tg<2500*nd-4050
通过满足式(1),上述光学玻璃能够兼顾高折射率特性和压制成型性。一般而言,存在折射率越高、Tg越高的倾向。与此相对,式(1)表示虽然折射率高,但是Tg低。
上述光学玻璃优选满足下述式(1-1),更优选满足下述式(1-2),进一步优选满足下述式(1-3),更进一步优选满足下述式(1-4),再进一步优选满足下述式(1-5)。
式(1-1):Tg<2500*nd-4060
式(1-2):Tg<2500*nd-4070
式(1-3):Tg<2500*nd-4080
式(1-4):Tg<2500*nd-4090
式(1-5):Tg<2500*nd-4100
(式(2))
在上述光学玻璃中,折射率nd和阿贝数νd满足下述式(2)。
式(2):νd>-88.355*nd+201
满足上述式(2)的光学玻璃在给定的折射率下显示出低分散性,作为光学元件用材料是有用的。
(折射率nd)
只要满足上述式(1)及上述式(2),则上述光学玻璃的折射率nd就没有特别限定。高折射率玻璃作为光学元件用材料是有用的,因此,上述光学玻璃的折射率nd优选为1.8600以上,以1.8620以上、1.8640以上、1.8660以上、1.8680以上、1.8700以上、1.8720以上、1.8740以上、1.8760以上的顺序进一步优选。关于上限,优选为1.9000以下,以1.8980以下、1.8960以下、1.8940以下、1.8920以下、1.8900以下、1.8880以下、1.8860以下的顺序进一步优选。
(阿贝数νd)
只要满足上述式(2),则上述光学玻璃的阿贝数νd就没有特别限定。显示出低分散性的玻璃作为光学元件用材料是有用的,因此,上述光学玻璃的阿贝数νd优选为34.0以上,以34.20以上、34.40以上、34.60以上、34.80以上、35.00以上、35.10以上、35.20以上、35.30以上、35.40以上、35.50以上、35.60以上、35.70以上、35.80以上、35.90以上、36.00以上、36.10以上、36.20以上的顺序进一步优选。关于上限,优选为40.0以下,以39.50以下、39.00以下、38.80以下、38.60以下、38.40以下、38.20以下、38.00以下、37.90以下、37.80以下、37.76以下的顺序进一步优选。
在考虑将玻璃作为光学元件用材料的情况下,提高玻璃的折射率相当于扩大玻璃所具有的自由度。从扩大上述自由度的观点考虑,提高折射率是优选的。另一方面,如果保持分散并提高折射率,则会产生玻璃稳定性降低的倾向。从这些观点考虑,阿贝数νd优选为上述的范围。
(液相温度LT)
如上面所记载,上述光学玻璃不包含Ti,或者包含少量的Ti。不包含Ti、或者包含少量的Ti、并且具有实现上面记载的期望的Tg及光学常数的玻璃组成的上述光学玻璃具有1090℃以上的液相温度LT。液相温度LT也可以为1100℃以上、1110℃以上或1120℃以上。关于上限,从保持成型时的粘性的观点考虑,优选为1230℃以下,以1220℃以下、1210℃以下、1200℃以下、1190℃以下、1180℃以下的顺序进一步优选。
在本发明及本说明书中,液相温度LT通过以下的方法求出。
将玻璃5~8cc放入铂制坩埚中,在炉内气氛温度T的炉内加热2小时,处于熔融状态后,取出至炉外,在室温下放置,冷却至室温。将室温设为20℃~30℃范围的温度。通过光学显微镜观察(倍率100倍)判断有无冷却的玻璃内的结晶析出。
对于不同的T(10℃间隔),分别通过上述方法判定有无结晶析出。将未观察到结晶析出的T的最低温度作为液相温度。
(比重)
从光学元件的轻质化的观点考虑,光学玻璃的比重低是优选的。上述光学玻璃的比重例如优选为5.75g/cc以下,以5.70g/cc以下、5.65g/cc以下、5.58g/cc以下的顺序进一步优选。另外,上述光学玻璃的比重例如可以为5.10g/cc以上,比重越低越优选,因此,下限没有特别限定。在本发明及本说明书中,将比重设为通过阿基米德法测得的值。
(着色度λ5、λ70、λ80)
对于玻璃的透光性、详细而言是短波长侧的光吸收端的长波长化得到抑制的情况,可以根据着色度λ5、λ70及λ80中的一者以上来进行评价。着色度λ5是指,从紫外区至可见区、厚度10mm的玻璃的分光透射率(包括表面反射损失)达到5%的波长。λ70表示通过针对λ5记载的方法测得的分光透射率达到70%的波长。λ80表示通过针对λ5记载的方法测得的分光透射率达到80%的波长。后述的表中所示的λ5、λ70及λ80是在250~700nm的波长范围测得的值。本发明及本说明书中的玻璃的分光透射率T(%)可以如下地表示:对于具有经光学抛光后的两个相互平行的平面的玻璃试样,将垂直入射至这样的平面中的一面的光的强度设为Iin、并且将在玻璃试样中透过后从另一面射出的光的强度设为Iout时,以T(%)=Iout/Iin×100表示。
根据着色度λ5、λ70及λ80,可以定量地评价分光透射率的短波长侧的吸收端。在为了制作接合透镜而通过紫外线固化型粘接剂将透镜彼此接合时等,可进行下述操作:透过光学元件对粘接剂照射紫外线,使粘接剂固化。从高效地进行紫外线固化型粘接剂的固化的观点考虑,优选分光透射率的短波长侧的吸收端在短的波长范围。作为定量地评价该短波长侧的吸收端的指标,可以使用着色度λ5、λ70及λ80中的一者以上。
上述光学玻璃优选可以显示出380nm以下的λ5。λ5以370nm以下、360nm以下、350nm以下的顺序进一步优选。λ5越为短波长越优选,下限没有特别限定。
上述光学玻璃优选可以显示出430nm以下的λ70。λ70以420nm以下、410nm以下、400nm以下、395nm以下的顺序进一步优选。λ70越为短波长越优选,下限没有特别限定。
上述光学玻璃优选可以显示出510nm以下的λ80。λ80以500nm以下、490nm以下、480nm以下、470nm以下的顺序进一步优选。λ80越为短波长越优选,下限没有特别限定。
<玻璃的制造方法>
上述光学玻璃可以如下所述地得到:以得到目标的玻璃组成的方式称量、调配作为原料的氧化物、碳酸盐、硫酸盐、硝酸盐、氢氧化物等,将它们充分混合而制成混合批料,在熔融容器内进行加热、熔融,并进行脱泡及搅拌,制作均质且不含泡的熔融玻璃,将其成型而得到光学玻璃。具体而言,可利用公知的熔融法来制作。
[压制成型用玻璃原材料及其制造方法、及玻璃成型体的制造方法]
根据本发明的实施方式,可以提供由上述光学玻璃制成的压制成型用玻璃原材料、由上述光学玻璃制成的玻璃成型体、及它们的制造方法。
压制成型用玻璃原材料是指要进行加热而供于压制成型的玻璃块。
作为压制成型用玻璃原材料的例子,可举出用于进行精密压制成型用预制件、光学元件坯料的压制成型的玻璃原材料(压制成型用玻璃滴料)等具有与压制成型品的质量相当的质量的玻璃块。
压制成型用玻璃原材料可以经过对玻璃成型体进行加工的工序来制作。玻璃成型体可以如上所述地对玻璃原料进行加热、熔融、并对所得到的熔融玻璃进行成型而制作。作为玻璃成型体的加工法,可示例出切断、磨削、抛光等。
[光学元件坯料及其制造方法]
根据本发明的一个方式,可以提供由上述光学玻璃制成的光学元件坯料。光学元件坯料是具有与想要制造的光学元件的形状近似的形状的玻璃成型体。光学元件坯料可以通过将玻璃成型为在想要制造的光学元件的形状上加上会通过加工除去的加工余量后的形状的方法等来制作。例如,可以通过对压制成型用玻璃原材料进行加热、软化而进行压制成型的方法(再热压制法);通过公知的方法将熔融玻璃块供给至压制成型模具而进行压制成型的方法(直压法)等来制作光学元件坯料。
[光学元件及其制造方法]
根据本发明的一个方式,可以提供由上述光学玻璃制成的光学元件。作为光学元件的种类,可示例出球面透镜、非球面透镜等透镜、棱镜、衍射光栅等。作为透镜的形状,可示例出双凸透镜、平凸透镜、双凹透镜、平凹透镜、凸弯月透镜、凹弯月透镜等各种形状。
在精密压制成型用预制件的表面,为了防止在精密压制成型时玻璃与压制成型模具成型面的熔粘,并且使沿着成型面的玻璃延展变得良好,优选包覆脱模膜。这样的脱模膜是公知的。上述光学玻璃是具有以上记载的范围的玻璃化转变温度的低Tg玻璃,并且其不含Ti、或者少量包含Ti。由这样的玻璃制成的精密压制成型用预制件从抑制脱模膜的劣化的观点考虑是优选的。作为脱模膜的一例,可举出含碳膜。含碳膜例如可以是以碳作为主成分的膜(用原子%表示膜中的元素含量时,碳的含量多于其它元素的含量)。作为含碳膜的成膜法,可以利用使用了碳原料的真空蒸镀法、溅射法、离子镀法等公知的方法、使用了烃等材料气体的热分解等公知的方法。
图1示出精密压制成型装置的剖面示意图。精密压制成型例如可以如下所述地进行。
将精密压制成型用预制件(以下,简单记载为“预制件”)4设置于构成压制成型模具的下模2及上模1之间,然后,使石英管11内成为氮气氛围,对加热器(未图示)通电而将石英管11内进行加热。将压制成型模具内部的温度设定为使待成型的玻璃显示出例如106~1010dPa·s的粘度的温度,在保持该温度的同时,使推杆13下降而推压上模1,对设置于成型模具内的预制件进行加压。加压后,将加压的压力解除,将压制成型后的玻璃成型品在保持与下模2及上模1接触的状态下缓慢冷却至上述玻璃的粘度例如达到1012dPa·s以上的温度,接着,快速冷却至室温,将玻璃成型品从成型模具中取出。由此,可以得到光学元件。需要说明的是,在图1中,保持构件10保持下模2和壳模3,支撑棒9支撑上模1、下模2、壳模3、保持构件10,并且受到基于推杆13的加压的压力。在下模2的内部插入热电偶14而对压制成型模具内部的温度进行了监视。
作为光学元件的制造方法的另一个方式,可举出对光学元件坯料进行机械加工而制作光学元件的光学元件的制造方法。作为机械加工,可示例出切断、切削、粗磨削、精磨削、抛光等。这样的制造方法适于球面透镜、棱镜等的制造。
实施例
以下,结合实施例更详细地说明本发明。但本发明并不限定于实施例所示的方式。
[实施例No.1~No.197]
以达到下表所示的玻璃组成的方式,分别使用相应的磷酸盐、氟化物、硝酸盐、硫酸盐、碳酸盐、氢氧化物、氧化物、硼酸等作为用于导入各成分的原料,称量原料,并充分混合,制成了调配原料。以下的表中,“cat%”表示“阳离子%”,“wt%”表示“质量%”,“mol%”表示“摩尔%”,Sb2O3含量用外加比例表示。另外,例如“B3+/Si4+(cat%)”表示阳离子%表示的玻璃组成中B3+含量相对于Si4+含量的阳离子比,“B2O3/SiO2(wt%)”表示质量%表示的玻璃组成中B2O3含量相对于SiO2含量的质量比。以上的方面在以下的表中的各种阳离子比的记载及各种质量比的记载中也同样。
将该调配原料放入铂制坩埚,在设定为1250~1350℃的炉内进行加热,熔融120分钟。对熔融玻璃进行搅拌,均质化后,将熔融玻璃注入经预热的铸模,自然冷却至玻璃化转变温度附近后立即放入退火炉,在玻璃化转变温度左右的温度下保持约30分钟后,以缓慢冷却速度-30℃/小时缓慢冷却4小时,然后在炉内自然冷却至室温,由此得到了以下的表所示的实施例No.1~No.197的各光学玻璃。关于以下的表中所示的各光学玻璃的阴离子成分,O2-含量为100阴离子%。
<物性评价>
通过下述方法测定了以下的表中所示的各光学玻璃的各种物性。
(1)折射率nd阿贝数νd
通过日本光学玻璃工业会标准的折射率测定法对各光学玻璃测定了折射率nd及阿贝数νd。
对于各光学玻璃,在以下的表中示出式(1)的右边的计算值及式(2)的右边的计算值,在满足各式的情况下,在“判定”一栏中表示为“○”。
(2)玻璃化转变温度Tg
将玻璃在研钵等中充分粉碎后的材料作为试样,使用铂制的池作为试样容器,通过NETZSCH JAPAN公司制造的差示扫描量热分析装置(DSC3300SA),将升温速度设为10℃/分,测定了玻璃化转变温度Tg。
(3)比重
通过阿基米德法测定了比重。
(4)液相温度LT
通过以上记载的方法测定了液相温度LT。
(5)着色度λ5、λ70、λ80
使用具有相互对置的两个经过了光学抛光的平面的厚度10±0.1mm的玻璃试样,利用分光光度计测定了分光透射率T(%)。将T达到5%的波长(nm)设为λ5,将T达到70%的波长(nm)设为λ70,将T达到80%的波长(nm)设为λ80。
将以上的结果示于以下的表中。
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[精密压制成型用预制件的制作]
对于上述实施例中的各个实施例,以达到上述表中所示的玻璃组成的方式分别使用相应的硝酸盐、硫酸盐、碳酸盐、氢氧化物、氧化物、硼酸等作为用于导入各成分的原料,称量原料,并充分混合,制成了调配原料。
作为比较例1,以成为专利文献1(日本特开2008-201661号公报)的表1中示出的实施例10的玻璃组成的方式,分别使用相应的硝酸盐、硫酸盐、碳酸盐、氢氧化物、氧化物、硼酸等作为用于导入各成分的原料,称量原料,并充分混合,制成了调配原料。
作为比较例2,以成为专利文献1(日本特开2008-201661号公报)的表1中示出的实施例34的玻璃组成的方式,分别使用相应的硝酸盐、硫酸盐、碳酸盐、氢氧化物、氧化物、硼酸等作为用于导入各成分的原料,称量原料,并充分混合,制成了调配原料。
对预制件的一个制作例(制作例1)进行说明。将调配原料放入铂制坩埚,进行了加热、熔融。使经过了澄清、均质化后的熔融玻璃在不发生玻璃失透的情况下从温度调整为能够稳定流出的温度范围的铂合金制的管道以一定流量流出,通过滴加或下降切断法分离成作为目标的预制件的质量的熔融玻璃块。利用在底部具有气体喷出口的模具接收分离后的熔融玻璃块,边从气体喷出口喷出气体而使玻璃块漂浮边成型了精密压制成型用预制件。通过调整、设定熔融玻璃块的分离间隔,得到了扁平球状预制件。
作为预制件的另一个制作例(制作例2),有如下方法:将对调配原料进行熔融而得到的均质的熔融玻璃铸入铸模并成型后,通过退火将所得到的成型体的应变去除,将其切断或割断,分割成给定的尺寸、形状,制作多个玻璃片,对玻璃片进行抛光,使表面变得光滑,并且制作由给定质量的玻璃制成的预制件。
对于上述实施例及上述比较例,通过制作例2制作了精密压制成型用预制件。
[脱模膜的劣化评价实验]
对于上述实施例及上述比较例中的各个例子,在制作的预制件表面涂布含碳膜,在氮气氛围中进行了加热。具体而言,将炉内抽真空后,以达到约0.2MPa的方式进行氮气导入,在使玻璃达到2.510poise左右的粘度的温度下进行了360sec的加热。升温从室温起以25℃/min进行,降温以20℃/min进行。
上述加热后,通过SEM-EDX(Scanning Electron Microscope-Energy DispersiveX-ray Spectrometry)对预制件表面在加速电压3~25kV下进行测定,确认碳的有无,从而对在各预制件的表面是否残留有含碳膜进行了评价。
上述实验的结果是,在上述实施例中均确认到了在预制件表面残留有含碳膜。与此相对,在比较例1及比较例2中,没有确认到在预制件表面残留有含碳膜。构成比较例1的预制件的玻璃是质量%表示的玻璃组成中的TiO2含量为0.83质量%的玻璃(参照专利文献1(日本特开2008-201661号公报)的表1)。构成比较例2的预制件的玻璃的玻璃化转变温度为610℃(参照专利文献1(日本特开2008-201661号公报)的表1)。
根据以上的结果可以确认,根据如上述实施例那样TiO2含量为0.6质量%以下、且玻璃化转变温度低于610℃的玻璃,能够防止脱模膜的劣化。
为了确认上述实验与精密压制适应性的相关性,在上述实施例及上述比较例中制作的预制件的表面涂布含碳膜,导入至在成型面设置有含碳脱模膜的SiC制的包含上下模及壳模的压制成型模具内,在氮气氛围中将成型模具和预制件一起进行加热,使预制件软化,进行精密压制成型,制作了φ30mm、光轴方向的厚度4mm的非球面双凸透镜。
在上述实施例中进行精密压制时,即使超过150次成型(shot),也没有确认到脱模膜的劣化,量产性良好。相比之下,在上述比较例中进行100次成型(shot)的精密压制时,脱模膜的劣化显著,其结果是,引起成型模具的破损、透镜形状/外观的不良等,成为量产性差的结果。
根据以上的结果确认了,通过上述实施例的玻璃,能够在精密压制中获得优异的量产性。此外,根据上述实施例的玻璃,超过φ30mm的大口径透镜、光轴方向的壁厚超过4mm的透镜(更优选为最大壁厚超过5mm的透镜)、具有复杂形状的透镜等也可以以高的量产性制作。
最后,总结上述的各实施方式。
[1]一种光学玻璃,其中,
在质量%表示的玻璃组成中,
Li2O含量超过0质量%,
B2O3含量为3.00质量%以上且30.00质量%以下,
SiO2含量超过0质量%且为8.00质量%以下,
La2O3含量为15.00质量%以上且55.00质量%以下,
ZnO含量为3.00质量%以上且30.00质量%以下,
TiO2含量为0.60质量%以下,
Li2O与ZnO的合计含量(Li2O+ZnO)为10.20质量%以上,
B2O3含量相对于Li2O含量的质量比(B2O3/Li2O)为5.00以上且21.00以下,SiO2含量相对于Li2O含量的质量比(SiO2/Li2O)为10.00以下,
所述光学玻璃的玻璃化转变温度Tg低于610℃,
液相温度LT为1090℃以上,
折射率nd和玻璃化转变温度Tg满足下述式(1),并且折射率nd和阿贝数νd满足下述式(2),
式(1):Tg<2500*nd-4050
式(2):νd>-88.355*nd+201。
[2]根据[1]所述的光学玻璃,其中,
在阳离子%表示的玻璃组成中,B3+含量相对于Si4+含量的阳离子比(B3+/Si4+)为1.25以上且11.00以下。
[3]根据[1]或[2]所述的光学玻璃,其中,
在质量%表示的玻璃组成中,Nb2O5、TiO2及WO3的合计含量相对于SiO2与B2O3的合计含量的质量比(Nb2O5+TiO2+WO3)/(SiO2+B2O3)为0.40以上且1.60以下。
[4]根据[1]~[3]中任一项所述的光学玻璃,其中,
在质量%表示的玻璃组成中,ZnO含量相对于WO3含量的质量比(ZnO/WO3)为0.10以上且5.00以下。
[5]根据[1]~[4]中任一项所述的光学玻璃,其中,
在质量%表示的玻璃组成中,Lu2O3含量相对于La2O3、Gd2O3、Y2O3及Lu2O3的合计含量的质量比(Lu2O3/(La2O3+Gd2O3+Y2O3+Lu2O3))为0.50以下。
[6]根据[1]~[5]中任一项所述的光学玻璃,其中,
在阳离子%表示的玻璃组成中,Li+含量为0.50阳离子%以上。
[7]根据[1]~[6]中任一项所述的光学玻璃,其折射率nd为1.8600以上。
[8]根据[1]~[7]中任一项所述的光学玻璃,其阿贝数νd为34.0以上且40.0以下。
[9]根据权利要求1所述的光学玻璃,其中,
在质量%表示的玻璃组成中,
Nb2O5、TiO2及WO3的合计含量相对于SiO2与B2O3的合计含量的质量比(Nb2O5+TiO2+WO3)/(SiO2+B2O3)为0.40以上且1.60以下,
ZnO含量相对于WO3含量的质量比(ZnO/WO3)为0.10以上且5.00以下,
Lu2O3含量相对于La2O3、Gd2O3、Y2O3及Lu2O3的合计含量的质量比(Lu2O3/(La2O3+Gd2O3+Y2O3+Lu2O3))为0.50以下,
在阳离子%表示的玻璃组成中,
B3+含量相对于Si4+含量的阳离子比(B3+/Si4+)为1.25以上且11.00以下,Li+含量为0.50阳离子%以上,
所述光学玻璃的折射率nd为1.8600以上,并且
阿贝数νd为34.0以上且40.0以下。
[10]一种光学元件,其由[1]~[9]中任一项所述的光学玻璃制成。
应该理解的是,本次公开的实施方式全部是示例性的,并不构成限制。本发明的范围由权利要求书、而不是上述的说明界定,旨在包括与权利要求等同的含义及范围内的全部变形。
例如,对于上述例示的玻璃组成,通过进行说明书中记载的组成调整,可得到本发明的一个方式的光学玻璃。
另外,当然可以将说明书中例示出的或作为优选的范围记载的事项中的2个以上任意组合。
Claims (10)
1.一种光学玻璃,其中,
在质量%表示的玻璃组成中,
Li2O含量超过0质量%,
B2O3含量为3.00质量%以上且30.00质量%以下,
SiO2含量超过0质量%且为8.00质量%以下,
La2O3含量为15.00质量%以上且55.00质量%以下,
ZnO含量为3.00质量%以上且30.00质量%以下,
TiO2含量为0.60质量%以下,
Li2O与ZnO的合计含量(Li2O+ZnO)为10.20质量%以上,
B2O3含量相对于Li2O含量的质量比(B2O3/Li2O)为5.00以上且21.00以下,SiO2含量相对于Li2O含量的质量比(SiO2/Li2O)为10.00以下,
所述光学玻璃的玻璃化转变温度Tg低于610℃,
液相温度LT为1090℃以上,
折射率nd和玻璃化转变温度Tg满足下述式(1),并且折射率nd和阿贝数νd满足下述式(2),
式(1):Tg<2500*nd-4050
式(2):νd>-88.355*nd+201。
2.根据权利要求1所述的光学玻璃,其中,
在阳离子%表示的玻璃组成中,B3+含量相对于Si4+含量的阳离子比(B3+/Si4+)为1.25以上且11.00以下。
3.根据权利要求1所述的光学玻璃,其中,
在质量%表示的玻璃组成中,Nb2O5、TiO2及WO3的合计含量相对于SiO2与B2O3的合计含量的质量比(Nb2O5+TiO2+WO3)/(SiO2+B2O3)为0.40以上且1.60以下。
4.根据权利要求1所述的光学玻璃,其中,
在质量%表示的玻璃组成中,ZnO含量相对于WO3含量的质量比(ZnO/WO3)为0.10以上且5.00以下。
5.根据权利要求1所述的光学玻璃,其中,
在质量%表示的玻璃组成中,Lu2O3含量相对于La2O3、Gd2O3、Y2O3及Lu2O3的合计含量的质量比(Lu2O3/(La2O3+Gd2O3+Y2O3+Lu2O3))为0.50以下。
6.根据权利要求1所述的光学玻璃,其中,
在阳离子%表示的玻璃组成中,Li+含量为0.50阳离子%以上。
7.根据权利要求1所述的光学玻璃,其折射率nd为1.8600以上。
8.根据权利要求1所述的光学玻璃,其阿贝数νd为34.0以上且40.0以下。
9.根据权利要求1所述的光学玻璃,其中,
在质量%表示的玻璃组成中,
Nb2O5、TiO2及WO3的合计含量相对于SiO2与B2O3的合计含量的质量比(Nb2O5+TiO2+WO3)/(SiO2+B2O3)为0.40以上且1.60以下,
ZnO含量相对于WO3含量的质量比(ZnO/WO3)为0.10以上且5.00以下,
Lu2O3含量相对于La2O3、Gd2O3、Y2O3及Lu2O3的合计含量的质量比(Lu2O3/(La2O3+Gd2O3+Y2O3+Lu2O3))为0.50以下,
在阳离子%表示的玻璃组成中,
B3+含量相对于Si4+含量的阳离子比(B3+/Si4+)为1.25以上且11.00以下,
Li+含量为0.50阳离子%以上,
所述光学玻璃的折射率nd为1.8600以上,并且
阿贝数νd为34.0以上且40.0以下。
10.一种光学元件,其由权利要求1~9中任一项所述的光学玻璃制成。
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