CN117658458A - 一种光学玻璃、预制件以及光学元件 - Google Patents

一种光学玻璃、预制件以及光学元件 Download PDF

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Abstract

本发明能够获得一种折射率(nd)以及阿贝数(νd)均在所要求的范围内，并且部分色散比(θg，F)较小的光学玻璃。所述光学玻璃，以摩尔％计算，含有SiO2成分20.0～65.0％、Nb2O5成分1.0～25.0％以及Na2O成分1.0～35.0％，并且具有1.62以上1.75以下的折射率(nd)、30以上42以下的阿贝数(νd)、0.594以下的部分色散比(θg，F)。

Description

一种光学玻璃、预制件以及光学元件
技术领域
本发明涉及一种光学玻璃、预制件以及光学元件。
背景技术
数码照相机与摄像机等光学系统，或多或少地有被称作像差的彩色边纹(colorfringing)现象。这种像差分为单色像差和色像差，特别是色像差在很大程度上取决于光学系统中所使用的透镜的材料特性。
通常是通过低色散的凸透镜和高色散的凹透镜的组合对色像差进行校正，但是这种组合只能校正红色区域与绿色区域的像差，而残留蓝色区域的像差。这种无法被完全去除的蓝色区域的像差被称为二级光谱。针对二级光谱的校正，在进行光学设计时需要考虑蓝色区域的g线(435.835nm)动向。此时，作为光学设计中备受瞩目的光学特性的指标，采用着部分色散比(θg，F)。在上述低色散透镜和高色散透镜的组合光学系统中，通过在低色散一侧的透镜中使用部分色散比(θg，F)较大的光学材料，而在高色散一侧的透镜中使用部分色散比(θg，F)较小的光学材料，从而较好地校正了二级光谱。
部分色散比(θg，F)，由以下公式(1)表示。
θg，F＝(ng－nF)/(nF－nC)……(1)
在光学玻璃中，在用于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(νd)之间，存在大致线性的关系。用于表示这种关系的直线是，在以部分色散比(θg，F)为纵轴、以阿贝数(νd)为横轴的直角坐标上，用连接标绘NSL7和PBM2的部分色散比以及阿贝数的两点的直线表示，被称为标准线(参照图1)。作为标准线的基准的标准玻璃，虽然根据光学玻璃制造厂家的不同而不同，但是每个厂家都采用几乎相同的倾斜度以及截距来进行定义(NSL7和PBM2是小原株式会社制造的光学玻璃，PBM2的阿贝数(νd)为36.3，部分色散比(θg，F)为0.5828，NSL7的阿贝数(νd)为60.5，部分色散比(θg，F)为0.5436。)。
在这里，作为具有30以上42以下的阿贝数(νd)的玻璃，例如专利文献1、2所述的光学玻璃广为人知。
【专利文献1】日本专利文献特开2002-029777号公报
【专利文献2】日本专利文献特开2008-239478号公报
发明所要解决的技术问题
然而，专利文献1所公开的玻璃，部分色散比并不小，不足以作为用于校正所述二级光谱的透镜使用。另外，专利文献2所公开的玻璃，虽然具有相对较小的部分色散比，但是阿贝数较大，故要求一种阿贝数更小的玻璃。
本发明鉴于上述问题而完成，其目的在于获得一种折射率(nd)以及阿贝数(νd)均在所要求的范围内，并且部分色散比(θg，F)较小的光学玻璃。
发明内容
本发明人等，为了解决上述课题，反复进行深入试验及研究之结果，发现在含有SiO2成分以及Nb2O5成分的玻璃中，可以获得具有所要求范围内的高折射率以及低阿贝数(高色散)和较低部分色散比的玻璃，从而完成了本发明。
具体地说，本发明提供如下所述的光学玻璃。
(1)一种光学玻璃，其特征在于，以摩尔％计算，含有SiO2成分20.0～65.0％，Nb2O5成分1.0～25.0％，以及Na2O成分1.0～35.0％，并且，具有1.62以上1.75以下的折射率(nd)，30以上42以下的阿贝数(νd)，0.594以下的部分色散比(θg、F)。
(2)根据上述(1)所述的光学玻璃，其特征在于，摩尔之和(SiO2+Nb2O5+Li2O)为25.0％以上70.0％以下。
(3)根据上述(1)或(2)所述的光学玻璃，其特征在于，以摩尔％计算，B2O3成分为0～30.0％，ZrO2成分为0～20.0％。
(4)根据上述(1)至(3)的任意一项所述的光学玻璃，其特征在于，
以摩尔％计算，
Li2O成分为0～20.0％，
TiO2成分为0～15.0％，
K2O成分为0～10.0％，
MgO成分为0～10.0％，
CaO成分为0～15.0％，
SrO成分为0～15.0％，
BaO成分为0～25.0％，
La2O3成分为0～15.0％，
Gd2O3成分为0～10.0％，
Y2O3成分为0～20.0％，
Yb2O3成分为0～10.0％，
P2O5成分为0～10.0％，
GeO2成分为0～10.0％，
Al2O3成分为0～15.0％，
Ga2O3成分为0～10.0％，
Ta2O5成分为0～10.0％，
WO3成分为0～10.0％，
Bi2O3成分为0～10.0％，
ZnO成分为0～20.0％，
TeO2成分为0～10.0％，
SnO2成分为0～5.0％，
Sb2O3成分为0～1.0％。
(5)根据上述(1)至(4)的任意一项所述的光学玻璃，其特征在于，摩尔比(SiO2)/(SiO2+B2O3)小于0.95。
(6)根据上述(1)至(5)的任意一项所述的光学玻璃，其特征在于，Rn2O成分的摩尔之和为5.0％以上40.0％以下，式中，Rn为从由Li、Na、K组成的群中选择的1种以上。
(7)根据上述(1)至(6)的任意一项所述的光学玻璃，其特征在于，RO成分的摩尔之和为25.0％以下，式中，R为从由Mg、Ca、Sr、Ba组成的群中选择的1种以上，Ln2O3成分的摩尔之和为20.0％以下，式中，Ln为从由Y、La、Gd、Yb组成的群中选择的1种以上。
(8)根据上述(1)至(7)的任意一项所述的光学玻璃，其特征在于，摩尔比(Li2O+Na2O)/(Rn2O)为0.75以上。
(9)根据上述(1)至(8)的任意一项所述的光学玻璃，其特征在于，具有1.62以上1.74以下的折射率(nd)，以及30以上40以下的阿贝数(νd)。
(10)一种抛光处理用以及/或者精密冲压成型用的预制件，其由上述(1)至(9)的任意一项所述的光学玻璃构成。
(11)一种光学元件，其由上述(1)至(9)的任意一项所述的光学玻璃构成。
发明效果
根据本发明，能够获得一种折射率(nd)以及阿贝数(νd)均在所要求的范围内，并且部分色散比(θg，F)较小的光学玻璃。
此外，根据本发明，由于对玻璃进行再加热时的失透减少，因此还可以获得一种适于再热压制成型的光学玻璃。
附图说明
图1是在以部分色散比(θg，F)为纵轴以阿贝数(νd)为横轴的直角坐标中所表示的标准线的示意图。
图2是关于本申请实施例的部分色散比(θg，F)与阿贝数(νd)的关系示意图。
图3是关于本申请实施例的折射率(nd)与阿贝数(νd)的关系示意图。
具体实施方式
本发明的光学玻璃，以摩尔％计算，含有SiO2成分20.0～65.0％、Nb2O5成分1.0～25.0％以及Na2O成分1.0～35.0％，并且具有1.62以上1.75以下的折射率(nd)、30以上42以下的阿贝数(νd)、以及0.594以下的部分色散比(θg，F)。
在含有SiO2成分以及Nb2O5成分的玻璃中，能够获得具有所要求范围内的高折射率和低阿贝数(高色散)以及低部分色散比的玻璃。
因此，能够获得一种具有所要求的较高的折射率(nd)以及较低的阿贝数(νd)，并且部分色散比(θg，F)较小且有助于降低光学系统的色像差的光学玻璃。
此外，由于对玻璃进行再加热时的失透减少，因此可以获得一种适于再热压制成型的光学玻璃。
另外，还能够获得一种因比重较小而有助于光学设备的轻量化，并且因玻璃化转变温度较低而可以降低再热压制成型时的加热温度的光学玻璃。
以下，对本发明的光学玻璃的实施方式进行具体说明，但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]
以下，对构成本发明的光学玻璃的各成分的组成范围进行说明。在本说明书中，如果没有特别说明，各成分的含量均以相对于氧化物换算组成的玻璃的总摩尔数的摩尔％表示。在这里，“氧化物换算组成”是指，在假设作为本发明的玻璃组成成分的原料而使用的氧化物、复合盐、金属氟化物等在熔融时全部分解并转化成氧化物的情况下，将所生成氧化物的总摩尔数作为100摩尔％，表示玻璃中所含有的各成分的组成。
<关于必需成分、任意成分>
SiO2成分是，促进稳定的玻璃形成，并减少光学玻璃不良失透(结晶物的生成)的必需成分。
特别是，通过使SiO2成分的含量为20.0％以上，不必大幅提高部分色散比，即可以减少失透。另外，据此可以减少再加热时的失透以及染色。因此，SiO2成分的含量，比较理想的是20.0％以上，更为理想的是大于30.0％，更加理想的是大于35.0％，更为理想的是大于40.0％，更加理想的是大于43.0％，更为理想的是大于45.0％。
另一方面，通过使SiO2成分的含量为65.0％以下，使折射率难以下降而较容易地获得所要求的高折射率，并且可以抑制部分色散比的上升。另外，由此可以抑制玻璃原料的熔融性下降。因此，SiO2成分的含量，比较理想的是65.0％以下，更为理想的是小于60.0％，更加理想的是小于58.0％，更为理想的是小于55.0％。
SiO2成分，作为原料可以使用SiO2、K2SiF6、Na2SiF6等。
Nb2O5成分是，在含量为1.0％以上时，可以提高玻璃的折射率，并且降低阿贝数以及部分色散比的必需成分。因此，Nb2O5成分的含量，比较理想的是1.0％以上，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7.0％。
另一方面，通过使Nb2O5成分的含量为25.0％以下，可以降低玻璃的材料成本。另外，可以抑制玻璃制造时的熔融温度的上升，并且能够减少Nb2O5成分含量过多引起的失透。因此，Nb2O5成分的含量，比较理想的是25.0％以下，更为理想的是小于20.0％，更加理想的是小于15.0％，更为理想的是小于11.0％，更加理想的是小于10.0％。
Nb2O5成分，作为原料可以使用Nb2O5等。
Na2O成分是，在含量为1.0％以上时，可以降低玻璃的部分色散比，提高再热压制成型性，降低玻璃化转变温度，并且可以提高玻璃原料的熔融性的必需成分。因此，Na2O成分的含量，比较理想的是1.0％以上，更为理想的是大于5.0％，更加理想的是大于8.0％，更为理想的是大于11.0％，更加理想的是大于13.0％，更为理想的是大于15.0％。
另一方面，通过使Na2O成分的含量为35.0％以下，可以抑制玻璃的折射率的降低，使化学耐久性难以下降，并且可以减少由含量过多引起的失透。
因此，Na2O成分的含量，比较理想的是35.0％以下，更为理想的是小于30.0％，更加理想的是小于25.0％，更为理想的是小于23.0％。
Na2O成分，作为原料可以使用Na2CO3、NaNO3、NaF、Na2SiF6等。
SiO2成分、Nb2O5成分以及Li2O成分的总含量(摩尔之和)以25.0％以上70.0％以下为佳。
特别是，通过使该总含量为25.0％以上，可以提高玻璃的再热压制成型性。因此，摩尔之和(SiO2+Nb2O5+Li2O)，比较理想的是25.0％以上，更为理想的是大于30.0％，更加理想的是大于40.0％，更为理想的是大于50.0％，更加理想的是大于54.0％，更为理想的是58.05％以上。
另一方面，通过使该总含量为70.0％以下，可以减少玻璃的失透。因此，摩尔之和(SiO2+Nb2O5+Li2O)，比较理想的是以70.0％为上限，更为理想的是以68.0％为上限，更加理想的是以65.0％为上限。
B2O3成分是，在含量超过0％时，可以促进稳定的玻璃形成而减少失透，并且可以提高玻璃原料的熔融性的任意成分。因此，B2O3成分的含量，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4.0％，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10.0％以上，更为理想的是也可以大于12.0％。
另一方面，通过使B2O3成分的含量为30.0％以下，可以抑制折射率的降低以及阿贝数的上升，并且可以抑制部分色散比的上升。因此，B2O3成分的含量，比较理想的是30.0％以下，更为理想的是小于25.0％，更加理想的是小于20.0％，更为理想的是小于18.0％。
B2O3成分，作为原料可以使用H3BO3、Na2B4O7、Na2B4O7·10H2O、BPO4等。
ZrO2成分是，在含量超过0％时，可以提高玻璃的折射率，降低阿贝数以及部分色散比，并且可以减少失透的任意成分。另外，据此可以减少再加热时的失透以及染色。因此，ZrO2成分的含量，比较理想的是大于0％，更为理想的是大于0.5％，更加理想的是大于1.0％，更为理想的是大于3.0％，更加理想的是也可以大于5.0％。
另一方面，通过使ZrO2成分的含量为20.0％以下，可以减少失透，并且可以较容易地获得更均匀的玻璃。因此，ZrO2成分的含量，比较理想的是20.0％以下，更为理想的是小于15.0％，更加理想的是小于12.0％，更为理想的是小于10.0％，更加理想的是小于9.0％。
ZrO2成分，作为原料可以使用ZrO2、ZrF4等。
Li2O成分是，在含量超过0％时，可以降低玻璃的部分色散比，提高再热压制成型性，降低玻璃化转变温度，并且可以提高玻璃原料的熔融性的任意成分。因此，Li2O成分的含量，比较理想的是大于0％，更为理想的是大于0.3％，更加理想的是也可以大于0.5％。
另一方面，通过使Li2O成分的含量为20.0％以下，可以抑制折射率的降低，使化学耐久性难以下降，并且可以减少由含量过多引起的失透。
因此，Li2O成分的含量，比较理想的是20.0％以下，更为理想的是小于15.0％，更加理想的是小于12.0％，更为理想的是小于10.0％。
Li2O成分，作为原料可以使用Li2CO3、LiNO3、LiF等。
TiO2成分是，在含量超过0％时，可以提高折射率，降低阿贝数，并且可以减少失透的任意成分。
另一方面，通过使TiO2成分的含量为15.0％以下，可以减少玻璃的染色，提高内部透射率。另外，据此可以使部分色散比难以上升，因此可以较容易地获得所要求的较低的部分色散比。因此，TiO2成分的含量，比较理想的是15.0％以下，更为理想的是小于12.0％，更加理想的是小于10.0％，更为理想的是小于5.0％，更加理想的是小于3.0％。
TiO2成分，作为原料可以使用TiO2等。
K2O成分是，在含量超过0％时，可以降低折射率，提高玻璃原料的熔融性，并且可以降低玻璃化转变温度的任意成分。
另一方面，通过使K2O成分的含量为10.0％以下，可以抑制部分色散比的上升，减少失透，并且可以使化学耐久性难以下降。另外，可以抑制再热压制成型性的降低。因此，K2O成分的含量，比较理想的是10.0％以下，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1.5％，更加理想的是小于0.5％。
K2O成分，作为原料可以使用K2CO3、KNO3、KF、KHF2、K2SiF6等。
MgO成分是，在含量超过0％时，可以降低玻璃的熔融温度的任意成分。
另一方面，通过使MgO成分的含量为10.0％以下，可以抑制折射率的降低以及阿贝数的上升，并且还可以减少失透。因此，MgO成分的含量，比较理想的是10.0％以下，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％。
MgO成分，作为原料可以使用MgO、MgCO3、MgF2等。
CaO成分是，在含量超过0％时，不仅可以降低玻璃的材料成本，还可以减少失透，并且可以提高玻璃原料的熔融性的任意成分。
另一方面，通过使CaO成分的含量为15.0％以下，可以抑制折射率的降低、阿贝数的上升以及部分色散比的上升，并且可以减少失透。因此，CaO成分的含量，比较理想的是15.0％以下，更为理想的是小于10.0％，更加理想的是小于5.0％，更为理想的是小于2.5％。
CaO成分，作为原料可以使用CaCO3、CaF2等。
SrO成分是，在含量超过0％时，可以减少玻璃的失透，并且可以提高折射率的任意成分。
特别是，通过使SrO成分的含量为15.0％以下，不仅可以抑制阿贝数的上升，还可以抑制化学耐久性的下降。因此，SrO成分的含量，比较理想的是15.0％以下，更为理想的是小于10.0％，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％。
SrO成分，作为原料可以使用Sr(NO3)2、SrF2等。
BaO成分是，在含量超过0％时，可以减少玻璃的失透，并且还可以提高折射率以及玻璃原料的熔融性，并且与其他碱土金属类成分相比可以降低玻璃的材料成本的任意成分。另外，也是可以抑制再热压制成型性的降低的成分。
另一方面，通过使BaO成分的含量为25.0％以下，不仅可以抑制阿贝数的上升，而且还可以抑制化学耐久性的下降以及失透。因此，BaO成分的含量，比较理想的是25.0％以下，更为理想的是小于15.0％，更加理想的是小于10.0％，更为理想的是小于5.0％。
BaO成分，作为原料可以使用BaCO3、Ba(NO3)2等。
La2O3成分、Gd2O3成分、Y2O3成分以及Yb2O3成分是，在至少一种的含量大于0％时，可以提高折射率，并且可以降低部分色散比的任意成分。
另一方面，通过使La2O3成分的含量为15.0％以下，可以抑制阿贝数的上升，减小比重，并且还可以减少失透。因此，La2O3成分的含量，比较理想的是15.0％以下，更为理想的是小于10.0％，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％。
另外，通过使Y2O3成分的含量为20.0％以下，可以抑制阿贝数的上升，减小比重，并且还可以减少失透。因此，Y2O3成分的含量，比较理想的是20.0％以下，更为理想的是小于10.0％，更加理想的是小于5.0％，更为理想的是小于3.0％。
另外，通过使Gd2O3成分以及Yb2O3成分的含量分别为10.0％以下，可以抑制阿贝数的上升，减小比重，减少失透，并且还可以降低材料成本。因此，Gd2O3成分以及Yb2O3成分的含量，比较理想的是分别为10.0％以下，更为理想的是分别小于5.0％，更加理想的是分别小于3.0％，更为理想的是分别小于1.0％。
La2O3成分、Gd2O3成分、Y2O3成分以及Yb2O3成分，作为原料可以使用La2O3、La(NO3)3·XH2O(X为任意整数)、Y2O3、YF3、Gd2O3、GdF3、Yb2O3等。
P2O5成分是，在含量超过0％时，可以减少玻璃的失透的任意成分。
另一方面，通过使P2O5成分的含量为10.0％以下，可以减少由于P2O5成分含量过多引起的失透。因此，P2O5成分的含量，比较理想的是10.0％以下，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％。
P2O5成分，作为原料可以使用Al(PO3)3、Ca(PO3)2、Ba(PO3)2、BPO4、H3PO4等。
GeO2成分是，在含量超过0％时，可以提高折射率，并且可以减少失透的任意成分。
另一方面，通过使GeO2成分的含量为10.0％以下，可以减少较昂贵的GeO2成分的使用量，因此可以降低玻璃的材料成本。因此，GeO2成分的含量，比较理想的是10.0％以下，更为理想的是小于5.0％，更加理想的是小于1.0％。
GeO2成分，作为原料可以使用GeO2等。
Al2O3成分以及Ga2O3成分是，在至少一种的含量超过0％时，可以提高化学耐久性，并且可以减少玻璃的失透的任意成分。
另一方面，通过使Al2O3成分的含量为15.0％以下，可以减少由含量过多引起的失透。因此，Al2O3成分的含量，比较理想的是15.0％以下，更为理想的是小于8.0％，更加理想的是小于5.0％，更为理想的是小于3.0％。
另外，通过使Ga2O3成分的含量为10.0％以下，可以减少由含量过多引起的失透。因此，Ga2O3成分的含量，比较理想的是10.0％以下，更为理想的是小于5.0％，更加理想的是小于3.0％。
Al2O3成分及Ga2O3成分，作为原料可以使用Al2O3、Al(OH)3、AlF3、Ga2O3、Ga(OH)3等。
Ta2O5成分是，在含量超过0％时，可以提高折射率，降低部分色散比，并且可以减少玻璃的失透的任意成分。
另一方面，通过使Ta2O5成分的含量为10.0％以下，减少稀有矿物资源Ta2O5成分的使用量，并且使玻璃更容易在较低温度下熔融，因此可以降低玻璃的生产成本。另外，据此可以减少由Ta2O5成分含量过多引起的玻璃的失透以及阿贝数的上升。因此，Ta2O5成分的含量，比较理想的是10.0％以下，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％。特别是，从降低玻璃的材料成本的角度考虑，Ta2O5成分的含量也可以小于0.1％。
Ta2O5成分，作为原料可以使用Ta2O5等。
WO3成分是，在含量大于0％时，可以提高折射率而降低阿贝数、可以减少失透，并且还可以提高玻璃原料的熔融性的任意成分。
另一方面，通过使WO3成分的含量为10.0％以下，可以使玻璃的部分色散比难以上升，并且可以减少玻璃的染色而提高内部透射率。因此，WO3成分的含量，比较理想的是10.0％以下，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％。
WO3成分，作为原料可以使用WO3等。
Bi2O3成分是，在含量超过0％时，可以提高折射率而降低阿贝数，并且可以降低玻璃化转变温度的任意成分。
另一方面，通过使Bi2O3成分的含量为10.0％以下，可以使部分色散比难以上升，并且可以减少玻璃的染色而提高内部透射率。因此，Bi2O3成分的含量，比较理想的是10.0％以下，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％。
Bi2O3成分，作为原料可以使用Bi2O3等。
ZnO成分是，在含量超过0％时，可以减少玻璃的失透，降低部分色散比，并且还可以降低玻璃化转变温度的任意成分。
另一方面，通过使ZnO成分的含量为20.0％以下，不仅可以减少玻璃在再加热时的失透以及染色，并且还可以提高化学耐久性。因此，ZnO成分的含量，比较理想的是20.0％以下，更为理想的是小于10.0％，更加理想的是小于5.0％，更为理想的是小于3.0％。
ZnO成分，作为原料可以使用ZnO、ZnF2等。
TeO2成分是，在含量超过0％时，可以提高折射率，降低部分色散比，并且还可以降低玻璃化转变温度的任意成分。
另一方面，通过使TeO2成分的含量为10.0％以下，可以减少玻璃的染色，提高内部透射率。另外，通过减少昂贵的TeO2成分的使用，可以获得材料成本更低廉的玻璃。因此，TeO2成分的含量，比较理想的是10.0％以下，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％。
TeO2成分，作为原料可以使用TeO2等。
SnO2成分是，在含量超过0％时，可以使熔融态玻璃清澈(脱泡)的任意成分。
另一方面，通过使SnO2成分的含量为5.0％以下，可以使由于熔融态玻璃的还原引起的玻璃的染色以及玻璃的失透难以发生。另外，由于可以减少SnO2成分与熔融设备(特别是Pt等贵金属)的合金化，因此可以实现熔融设备较长的使用寿命。因此，SnO2成分的含量，比较理想的是5.0％以下，更为理想的是小于3.0％，更加理想的是小于1.0％。
SnO2成分，作为原料可以使用SnO、SnO2、SnF2、SnF4等。
Sb2O3成分是，在含量超过0％时，可以使玻璃清澈的任意成分。
另一方面，通过使Sb2O3成分的含量为1.0％以下，可以使玻璃熔融时的过度发泡难以发生，因此可以使Sb2O3成分与熔融设备(特别是Pt等贵金属)的合金化难以发生。因此，Sb2O3成分的含量，比较理想的是1.0％以下，更为理想的是小于0.5％，更加理想的是以小于0.1％为上限。但是，在重视光学玻璃对环境的影响的情况下，也可以不含有Sb2O3成分。
Sb2O3成分，作为原料可以使用Sb2O3、Sb2O5、Na2H2Sb2O7·5H2O等。
另外，作为使玻璃清澈的成分，并不只限于上述Sb2O3成分，也可以使用玻璃制造领域中广为人知的澄清剂、或者它们的组合物。
相对于SiO2成分以及B2O3成分的总含量，SiO2成分的含量比(摩尔比)，比较理想的是小于0.95。据此，可以进一步提高玻璃的再热压制成型性。因此，该摩尔比(SiO2)/(SiO2+B2O3)，比较理想的是小于0.95，更为理想的是小于0.90，更加理想的是小于0.85。
另一方面，该摩尔比(SiO2)/(SiO2+B2O3)，比较理想的是以0.30为下限，更为理想的是以0.50为下限，更加理想的是也可以以0.60为下限。
Rn2O成分(式中，Rn为从由Li、Na、K组成的群中选择的1种以上)的含量之和(摩尔之和)，比较理想的是5.0％以上40.0％以下。
特别是，通过使该摩尔之和为5.0％以上，可以提高玻璃原料的熔融性，并且还可以降低玻璃化转变温度。因此，Rn2O成分的总含量，比较理想的是5.0％以上，更为理想的是大于10.0％，更加理想的是大于15.0％，更为理想的是也可以大于17.0％。
另一方面，通过使该摩尔之和为40.0％以下，可以使玻璃的折射率难以下降，还可以减少玻璃形成时的失透。因此，Rn2O成分的总含量，比较理想的是40.0％以下，更为理想的是小于35.0％，更加理想的是小于30.0％，更为理想的是小于24.0％。
RO成分(式中，R为从由Mg、Ca、Sr、Ba组成的群中选择的1种以上)的含量之和(摩尔之和)，比较理想的是25.0％以下。据此，可以抑制阿贝数的上升，并且还可以减少由这些成分含量过多引起的玻璃的失透。因此，RO成分的摩尔之和，比较理想的是25.0％以下，更为理想的是小于15.0％，更加理想的是小于10.0％，更为理想的是小于5.0％，更加理想的是小于2.5％。
Ln2O3成分(式中，Ln为从由La、Gd、Y、Yb组成的群中选择的1种以上)的含量之和(摩尔之和)，比较理想的是20.0％以下。据此，可以减少玻璃的失透，抑制阿贝数的上升，并且还可以降低材料成本。因此，Ln2O3成分的摩尔之和，比较理想的是20.0％以下，更为理想的是小于15.0％，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％。
相对于Rn2O成分(式中，Rn为从由Li、Na、K组成的群中选择的1种以上)的总含量，Li2O成分以及Na2O成分的总含量比(摩尔比)，比较理想的是0.75以上。据此，可以进一步提高玻璃的再热压制成型性。因此，该摩尔比(Li2O+Na2O)/(Rn2O)，比较理想的是以0.75为下限，更为理想的是以0.88为下限，更加理想的是以0.96为下限。
另外，该摩尔比(Li2O+Na2O)/(Rn2O)的上限是1.00。
<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。
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。但是，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，具有即使在单独或者混合地含有少量各个成分的情况下玻璃也会染色，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。
另外，PbO等铅化合物以及As2O3等砷化合物，由于是环境负担较高的成分，因此实际上不含有为佳，即除了不可避免的混入之外一律不含有为佳。
此外，Th、Cd、Tl、Os、Be以及Se的各个成分，近年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，在重视对环境的影响的情况下，实际上不含有这些成分为佳。
[制造方法]
本发明的光学玻璃，例如，如下进行制造。也就是说，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铂金坩埚、石英坩埚或氧化铝坩埚中进行预熔融之后，放入金坩埚、铂金坩埚、铂合金坩埚或铱坩埚中并在1100～1400℃的温度范围内熔融3～5小时，均匀搅拌并进行消泡等，然后将温度降低至1000～1400℃之后进行最终搅拌而去除条纹，并将其浇入模具内使其缓慢冷却而进行制造。
此时，作为玻璃原料，比较理想的是使用熔融性较高的材料。据此，由于能够在更低的温度及更短的时间内熔融，故能提高玻璃的生产效率，并降低生产成本。此外，可以减少成分的挥发以及与坩埚等的反应，因此能够很容易得到染色较少的玻璃。
<物理性质>
本发明的光学玻璃具有高折射率以及所要求范围的阿贝数。
本发明的光学玻璃的折射率(nd)，比较理想的是以1.62为下限，更为理想的是以1.63为下限，更加理想的是以1.64为下限。该折射率(nd)的上限，比较理想的是1.75，更为理想的是1.74，更加理想的是1.72，更为理想的是1.70，进而更为理想的是也可以是1.69。
本发明的光学玻璃的阿贝数(νd)，比较理想的是42以下，更加理想的是40以下，更为理想的是39以下，进而更加理想的是38以下。另一方面，本发明的光学玻璃的阿贝数(νd)，比较理想的是以30为下限，更为理想的是以32为下限，更加理想的是以34为下限。
具有这样的折射率以及阿贝数的本发明的光学玻璃有益于光学设计，特别是，不仅可以实现较高的成像特性等以及光学系统的小型化，还可以扩展光学设计的自由度。
在这里，本发明的光学玻璃，折射率(nd)以及阿贝数(νd)，较为理想的是满足(-0.012νd+2.04)≦nd≦(-0.012νd+2.14)的关系。本发明的特定组成的玻璃，通过使折射率(nd)以及阿贝数(νd)满足该关系，可以获得更加难以失透的玻璃。
因此，在本发明的光学玻璃中，折射率(nd)以及阿贝数(νd)，比较理想的是满足nd≧(-0.012νd+2.04)的关系，更为理想的是满足nd≧(-0.012νd+2.05)的关系，更加理想的是满足nd≧(-0.012νd+2.06)的关系。
另一方面，在本发明的光学玻璃中，折射率(nd)以及阿贝数(νd)，比较理想的是满足nd≦(－0.012νd+2.14)的关系，更为理想的是满足nd≦(－0.012νd+2.13)的关系，更加理想的是满足nd≦(－0.012νd+2.12)的关系。
本发明的光学玻璃具有较低的的部分色散比(θg，F)。
更具体地说，本发明的光学玻璃的部分色散比(θg，F)，比较理想的是以0.594为上限，更为理想的是以0.590为上限，更加理想的是以0.586为上限。该部分色散比(θg，F)的下限，比较理想的是0.570，更为理想的是0.573，更加理想的是也可以是0.575。
另外，本发明的光学玻璃的部分色散比(θg，F)与阿贝数(νd)之间，比较理想的是满足(－0.00162×νd+0.630)≦(θg，F)≦(－0.00162×νd+0.652)的关系。
据此，由于能够获得具有较低的部分色散比(θg，F)的光学玻璃，故由该光学玻璃形成的光学元件可以有助于降低光学系统的色相差。
因此，在本发明的光学玻璃中，部分色散比(θg，F)以及阿贝数(νd)，比较理想的是满足θg，F≧(－0.00162×νd+0.630)的关系，更为理想的是满足θg，F≧(－0.00162×νd+0.632)的关系，更加理想的是满足θg，F≧(－0.00162×νd+0.634)的关系。
另一方面，在本发明的光学玻璃中，部分色散比(θg，F)以及阿贝数(νd)，比较理想的是满足θg，F≦(－0.00162×νd+0.652)的关系，更加理想的是满足θg，F≦(－0.00162×νd+0.650)的关系，更为理想的是满足θg，F≦(－0.00162×νd+0.648)的关系，更加理想的是满足θg，F≦(－0.00162×νd+0.646)的关系，更为理想的是满足θg，F≦(－0.00162×νd+0.643)的关系。
另外，在上述部分色散比(θg，F)与阿贝数(νd)的关系式中，通过使用倾斜度与标准线相同的直线规定这些关系，显示出能够获得与普通玻璃相比部分色散比(θg，F)更小的玻璃。
本发明的光学玻璃，以比重较小为佳。更具体地说，本发明的光学玻璃的比重，比较理想的是3.50(g/cm3)以下。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质量，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3.50为上限，更为理想的是以3.30为上限，更加理想的是以3.10为上限。另外，本发明的光学玻璃的比重，大概以2.50以上，更具体的是2.70以上，更为具体的是2.80以上居多。
本发明的光学玻璃的比重，基于日本光学硝子工业会标准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，较为理想的是具有650℃以下的玻璃化转变温度。据此，由于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，还可以通过减少用于模压成型的模具的氧化而实现模具较长的使用寿命。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650℃为上限，更为理想的是以620℃为上限，更加理想的是以600℃为上限。
另外，本发明的光学玻璃的玻璃化转变温度的下限并不受特别限定，但本发明的光学玻璃的玻璃化转变温度，比较理想的是以460℃为下限，更为理想的是以480℃为下限，更加理想的是也可以500℃为下限。
本发明的光学玻璃，较为理想的是具有700℃以下的屈服点(At)。屈服点，与玻璃化转变温度一样，是一种表示玻璃的软化性的指标，也是表示与冲压成型温度接近的温度的指标。因此，通过使用屈服点在700℃以下的玻璃，可以在更低温度下进行冲压成型，因此可以更容易地进行冲压成型。因此，本发明的光学玻璃的屈服点，比较理想的是以700℃为上限，更为理想的是以680℃为上限，最理想的是以660℃为上限。
另外，本发明的光学玻璃的屈服点并不受特别限定，但比较理想的是以500℃为下限，更为理想的是以530℃为下限，更加理想的是也可以560℃为下限。
本发明的光学玻璃，以平均线膨胀系数(α)较小为佳。特别是，本发明的光学玻璃的平均线膨胀系数，比较理想的是以120×10-7K-1为上限，更为理想的是以110×10-7K-1为上限，更加理想的是以100×10-7K-1为上限。据此，在使用成型模具对光学玻璃进行冲压成型时，可以减少由于玻璃的温度变化引起的膨胀以及收缩的总量。因此，冲压成型时可以使光学玻璃很难碎裂，可以提高光学元件的生产率。
本发明的光学玻璃，较为理想的是再热压制成型性良好。更具体地说，本发明的光学玻璃，即使在再加热试验(落模试验)的前后也不发生失透及乳白为佳。据此，由于在用于模拟再热压制成型加工的再加热试验中也难以发生失透及染色，玻璃的光线透射率难以损失，因此能够较容易地对玻璃进行代表再热压制成型加工的再热处理。也就是说，由于能够通过压制成型制造形状复杂的光学元件，故可以实现制造成本较低廉，并且生产率较佳的光学元件的制造。
在这里，再加热试验(落模试验)，将15mm×15mm×30mm的试验片放在凹型耐火物上放入电炉中进行再加热，从常温经过150分钟加热到高于各个试样的屈服点(At)80℃～150℃的较高温度(落入耐火物中的温度)，在该温度上保温30分钟后，冷却至常温取至炉外，为使其能够在内部观察到而对相对的两面进行抛光至厚度为10mm，然后可以对抛光后的玻璃试样进行肉眼观察。
另外，对于再加热试验(落模试验)的前后有无失透及乳白，例如可以通过肉眼确认，“未发生失透及乳白”是指，将例如再加热试验(落模试验)后的试验片对波长为587.56nm的光线(d线)的透射率除以再加热试验前的试验片对d线的透射率的值大致在0.80以上。
本发明的光学玻璃，较为理想的是具有较高的化学耐久性。更具体地说，本发明的光学玻璃，较为理想的是具有较高的耐水性或者耐酸性。据此，在对光学玻璃进行抛光处理时，由于降低了清洗液及抛光液引起的玻璃的雾化，故能够使抛光处理更容易地进行。
另外，光学玻璃的耐水性以及耐酸性是指，根据日本光学硝子工业会标准“光学玻璃的化学耐久性的测定方法”JOGIS06－2008测定的化学耐久性(耐水性、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。
本发明的光学玻璃，较为理想的是在制造玻璃时难以发生失透。据此，在制造玻璃时可以抑制由玻璃的结晶化等引起的透射率的降低，因此可以将该光学玻璃较佳地应用于透镜等使可见光透过的光学元件中。另外，作为表示制造玻璃时发生失透的难易程度的标准，例如，可以列举出液相温度较低。
[预制件以及光学元件]
在所制造的光学玻璃的基础上，通过利用例如再热压制成型以及精密冲压成型等模压成型的方法，可以制造出玻璃成型体。也就是说，可以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，或者例如对通过进行抛光处理而制造的预制件进行精密冲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，所制造的玻璃成型体，有益于各种光学元件，其中特别是，以用于透镜或棱镜等光学元件的用途为佳。据此，在设有光学元件的光学系统的透射光中，降低了由于色像差引起的彩色边纹(color fringing)。因此，在将该光学元件用于照相机的情况下能够更准确地表现出被摄物，在将该光学元件用于投影仪的情况下能够以更清晰的颜色投射出所要求的影像。
【实施例】
本发明的实施例(No.1～No.29)的组成、折射率(nd)、阿贝数(νd)、部分色散比(θg，F)、玻璃化转变温度(Tg)、屈服点(At)、平均线膨胀系数(α)、比重、以及再加热试验(落模试验)的结果如表1～表5所示。另外，以下实施例始终是以示例为目的，并不仅限于这些实施例。
实施例的玻璃，均选择在分别相当于各成分原料的氧化物、氢氧化物、碳酸盐、硝酸盐、氟化物、氢氧化物、偏磷酸化合物等通常的光学玻璃中所使用的高纯度原料，以表中所示的各实施例以及比较例的组成比例称量并均匀地混合后，投入铂金坩埚中，并根据玻璃原料的熔融难易度用电炉在1100℃～1400℃的温度范围内熔解3～5小时，均匀搅拌并进行消泡等之后，使温度下降到1000～1400℃，搅拌均匀，然后浇入模具中使其缓慢冷却，从而制造了玻璃。
实施例的玻璃的折射率(nd)、阿贝数(νd)以及部分色散比(θg，F)，按照日本光学硝子工业会标准JOGIS01-2003进行测定。
此外，根据所得到的折射率(nd)以及阿贝数(νd)的值，在关系式(nd＝－a×νd+b)中，求得倾斜度a在0.012时的截距b。
另外，根据所得到的阿贝数(νd)以及部分色散比(θg，F)的值，在关系式(θg，F＝－a′×νd+b′)中，求得倾斜度a′在0.00162时的截距b′。
另外，在本测定中所使用的玻璃，使用了将缓慢冷却降温速度设为-25℃/hr并用退火炉进行处理的玻璃。
实施例的玻璃的玻璃化转变温度(Tg)以及屈服点(At)，按照日本光学硝子工业会标准JOGIS08-2003“光学玻璃的热膨胀的测定方法”，从通过测定温度与试样的伸长的关系而得到的热膨胀曲线求得。
实施例的玻璃的平均线膨胀系数(α)，按照日本光学硝子工业会标准JOGIS08-2003“光学玻璃的热膨胀的测定方法”，求得了100～300℃时的平均线膨胀系数。
实施例的玻璃的比重，按照日本光学硝子工业会标准JOGIS05-1975“光学玻璃的比重的测定方法”进行测定。
另外，针对实施例的光学玻璃，通过肉眼对再加热试验(落模试验)前后是否发生失透及乳白进行了确认。在这里，再加热试验前后的失透及乳白的确认过程如下，即，将15mm×15mm×30mm的试验片放在凹型耐火物上之后放入电炉中进行再加热至再加热温度，在该温度上保温30分钟后，冷却至常温并取至炉外，为使其能够在内部观察到而对相对的两面进行抛光至厚度为10mm，然后肉眼观察在抛光后的玻璃试样中是否发生失透及乳白。此时，对于将试验片加热至再加热温度(At+80℃～130℃)进行保温时均未发生失透及乳白，并且将对于其他试验片加热至再加热温度(At+大于130℃～150℃)进行保温时也未发生失透及乳白的玻璃，将“落模试验”标注为“○”。另外，对于将试验片加热至再加热温度(At+80℃～130℃)进行保温时虽然未发生失透及乳白，但将对于其他试验片加热至再加热温度(At+大于130℃～150℃)进行保温时发生失透或者乳白的玻璃，将“落模试验”标注为“△”。另外，对于将试验片加热至再加热温度(At+80℃～90℃)进行保温时发生失透及乳白的玻璃，将“落模试验”标注为“×”。
表1
表2
表3
表4
表5
如这些表所示，实施例(No.1～No.29)的光学玻璃，部分色散比(θg，F)在0.594以下，即在所要求的范围内。
在这里，本发明的实施例的光学玻璃，部分色散比(θg，F)以及阿贝数(νd)满足了(－0.00162×νd+0.630)≦(θg，F)≦(－0.00162×νd+0.652)的关系，更具体地说，满足了(θg，F)≦(－0.00162×νd+0.651)的关系。也就是说，关于本申请实施例的玻璃的部分色散比(θg，F)与阿贝数(νd)的关系，如图2所示。
因此，可以明确本发明的实施例的光学玻璃，具有较小的部分色散比(θg，F)。
本发明的实施例的光学玻璃，折射率(nd)均在1.62以上，更具体地说是在1.64以上，并且该折射率(nd)在1.75以下，均在所要求的范围内。
另外，本发明的实施例的光学玻璃，阿贝数(νd)均在30以上，更具体地说是在34以上，并且该阿贝数(νd)在42以下，更具体地说是在41以下，均在所要求的范围内。
在这里，本发明的实施例的光学玻璃，折射率(nd)以及阿贝数(νd)满足了(-0.012νd+2.04)≦nd≦(-0.012νd+2.14)的关系，更具体地说，满足了(-0.012νd+2.08)≦nd≦(-0.012νd+2.13)的关系。此外，关于本申请实施例的玻璃的折射率(nd)与阿贝数(νd)的关系，如图3所示。
因此，可以明确实施例的光学玻璃是，折射率(nd)以及阿贝数(νd)均在所要求的范围内，并且部分色散比(θg，F)较小的光学玻璃。
其中，特别是实施例(No.1～No.8)的光学玻璃，进行再加热试验(落模试验)的前后均未发生失透及乳白。另一方面，实施例(No.9～No.10)的光学玻璃，在高于试样的屈服点(At)80℃～150℃的较高的温度范围内，至少在一部分温度范围内发生了失透及乳白。因此，实施例(No.1～No.8)的光学玻璃，与实施例(No.9～No.10)相比，难以发生由再加热引起的失透及乳白，因此可以推断出具有较高的再热压制成型性。
另外，实施例的光学玻璃，比重均在3.50以下，更具体地说是在3.30以下，即在所要求的范围内。
另外，实施例的光学玻璃，玻璃化转变温度在650℃以下，更具体地说是在630℃以下。另外，实施例的光学玻璃，屈服点均在700℃以下，即在所要求的范围内。据此，能够推断出可以在更低的温度下对玻璃进行模压成型。
另外，实施例的光学玻璃，平均线膨胀系数(α)在120×10-7K-1以下，更具体地说是在110×10-7K-1以下，即在所要求的范围内。
此外，采用实施例的光学玻璃形成透镜预制件，并对该预制件进行模压成型，其结果可以加工成各种透镜形状而无失透及乳白。
以上，对本发明以示例为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，以摩尔％计算，
含有SiO2成分大于35.0％且65.0％以下，
B2O3成分大于7.0％且小于18.0％，
Nb2O5成分大于7.0％且9.03％以下，
Li2O成分大于0.5％且小于10.0％，以及
Na2O成分大于8.0％且小于30.0％，
ZrO2成分大于1.0％且小于10.0％，
并且，具有1.62以上1.75以下的折射率(nd)，
30以上42以下的阿贝数(νd)，
30以上40以下的阿贝数(νd)
0.594以下的部分色散比(θg、F)。
2.根据权利要求1所述的光学玻璃，其特征在于，摩尔之和(SiO2+Nb2O5+Li2O)为大于50.0％且70.0％以下。
3.根据权利要求1所述的光学玻璃，其特征在于，
以摩尔％计算，
TiO2成分为0～15.0％，
K2O成分为0～10.0％，
MgO成分为0～10.0％，
CaO成分为0～15.0％，
SrO成分为0～15.0％，
BaO成分为0～25.0％，
La2O3成分为0～15.0％，
Gd2O3成分为0～10.0％，
Y2O3成分为0～20.0％，
Yb2O3成分为0～10.0％，
P2O5成分为0～10.0％，
GeO2成分为0～10.0％，
Al2O3成分为0～15.0％，
Ga2O3成分为0～10.0％，
Ta2O5成分为0～10.0％，
WO3成分为0～10.0％，
Bi2O3成分为0～10.0％，
ZnO成分为0～20.0％，
TeO2成分为0～10.0％，
SnO2成分为0～5.0％，
Sb2O3成分为0～1.0％。
4.根据权利要求1所述的光学玻璃，其特征在于，摩尔比(SiO2)/(SiO2+B2O3)小于0.90。
5.根据权利要求1所述的光学玻璃，其特征在于，Rn2O成分的摩尔之和为大于10.0％且40.0％以下，式中，Rn为从由Li、Na、K组成的群中选择的1种以上。
6.根据权利要求1所述的光学玻璃，其特征在于，
RO成分的摩尔之和为25.0％以下，式中，R为从由Mg、Ca、Sr、Ba组成的群中选择的1种以上，
Ln2O3成分的摩尔之和为20.0％以下，式中，Ln为从由Y、La、Gd、Yb组成的群中选择的1种以上。
7.根据权利要求1所述的光学玻璃，其特征在于，摩尔比(Li2O+Na2O)/(Rn2O)为0.75以上。
8.根据权利要求1所述的光学玻璃，其特征在于，具有1.62以上1.74以下的折射率(nd)，以及30以上40以下的阿贝数(νd)。
9.一种研磨加工用以及/或者精密冲压成型用的预制件，其由权利要求1至8的任意一项所述的光学玻璃构成。
10.一种光学元件，其由权利要求1至9的任意一项所述的光学玻璃构成。
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