TW202005924A - 光學玻璃、光學元件以及預形體 - Google Patents
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Abstract
本發明之課題在於得到一種可維持高折射率以及反常色散性(Δθg
,F)的特徵，並且具有阿貝數為45至68的高色散性的光學玻璃、使用該光學玻璃的預形體以及光學元件。該光學玻璃，用陽離子%(莫耳%)表示，含有17.0%至50.0%的P5 ＋
、3.0%至20.0%的Al3 ＋
、33.0%至60.0%的R2 ＋
，用陽離子%(莫耳%)表示，Nb5 ＋
、Ti4 ＋
以及W6 ＋
含有率的總量(Nb5 ＋
+Ti4 ＋
+W6 ＋
)為0%至15.0%，Ln3 ＋
的總含量為2.0%至40.0%，含有O2 －
以及F－
作為陰離子成分，折射率(nd
)為1.50至1.67，阿貝數(νd
)為45至68，反常色散性(Δθg
,F)為0.002以上。
Description
本發明涉及一種光學玻璃、光學元件以及預形體。
光學設備的透鏡系統，通常情況是組合具有不同的光學的性質多個玻璃透鏡而進行設計。近年，光學設備的透鏡系統所需的特性正在多樣化，為了進一步提高其設計的自由度，正在開發具有以往未受到關注的光學特性的光學玻璃。其中，具有反常色散性(Δθg,F)的特徵的光學玻璃，作為對相差的色校正有顯著效果的玻璃而備受關注。
例如在專利文獻1至專利文獻3中，提出了一種除了以往所必需的高折射率和低色散性以及加工性優良等性質以外，反常色散性也高的光學玻璃，其例如含有P5 ＋
、Al3 ＋
、鹼土類金屬離子等作為陽離子成分，且含有F－
以及O2 －
作為陰離子成分。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1：日本特開2007-55883號公報。
專利文獻2：日本特開2011-116649號公報。
專利文獻3：日本特開2011-126782號公報。
[發明所欲解決之課題]
然而，專利文獻1至專利文獻3中公開的光學玻璃，折射率低或者阿貝數高。因此，希望開發折射率為1.50以上，且阿貝數為45至68的高折射率低色散區域的光學玻璃。
本發明係鑒於上述技術問題而提出，其目的在於提供一種在氟磷酸系光學玻璃中，可維持高折射率以及反常色散性(Δθg,F)的特徵，並且具有阿貝數為45至68的高色散性的光學玻璃、使用該光學玻璃的光學元件以及預形體。
[用以解決課題的手段]
本發明人為瞭解決上述技術問題經過深入研究，而完成了本發明。具體地，本發明提供了如下產品。
(1)一種光學玻璃，用陽離子%(莫耳%)表示，含有：17.0%至50.0%的P5 ＋
；3.0%至20.0%的Al3 ＋
；33.0%至60.0%的R2 ＋
；用陽離子%(莫耳%)表示，Nb5 ＋
、Ti4 ＋
以及W6 ＋
含有率的總量(Nb5 ＋
+Ti4 ＋
+W6 ＋
)為0%至15.0%；Ln3 ＋
的總含量為2.0%至40.0%；含有O2 －
以及F－
作為陰離子成分；折射率(nd
)為1.50至1.67，阿貝數(νd
)為45至68；反常色散性(Δθg,F)為0.002以上(Ln3 ＋
是選自由Y3 ＋
、La3 ＋
、Gd3 ＋
、Yb3 ＋
以及Lu3 ＋
組成的群組的至少一個，R2 ＋
是選自由Mg2 ＋
、Ca2 ＋
、Sr2 ＋
、Ba2 ＋
以及Zn2 ＋
組成的群組的至少一個)。
(2)如(1)所記載之光學玻璃，其中用陽離子%(莫耳%)表示，含有：0%至25.0%的Mg2 ＋
；0%至20.0%的Ca2 ＋
；10.0%至55.0%的Ba2 ＋
；0%至小於20.0%的Sr2 ＋
；0%至25.0%的Zn2 ＋
。
(3)如(1)或(2)所記載之光學玻璃，其中用陰離子%(莫耳%)表示，含有：30.0%至75.0%的O2 －
；25.0%至65.0%的F－
。
(4)一種光學元件，係由如(1)至(3)中任一項所記載之光學玻璃製成。
(5)一種預形體，為研磨加工用以及／或是精密壓製成形用，係由如(1)至(3)中任一項所記載之光學玻璃製成。
(6)一種光學元件，係對如(5)所記載之預形體進行研磨而形成。
(7)一種光學元件，係對如(5)所記載之預形體進行精密壓製而形成。
[發明功效]
根據本發明，能夠提供一種具有所需的高折射率以及阿貝數，並且反常色散性(Δθg,F)為0.002以上的光學玻璃、使用該光學玻璃的光學元件以及預形體｡
本發明的光學玻璃，作為必須成分含有為陽離子成分的P5 ＋
、Al3 ＋
、R2 ＋
，且Nb5 ＋
、Ti4 ＋
、以及W6 ＋
含有率的總量(Nb5 ＋
+Ti4 ＋
+W6 ＋
)為0%至15.0%，Ln3 ＋
的總含量為2.0%至40.0%，作為陰離子成分含有O2 －
以及F－
，由此，能夠得到折射率(nd
)為1.50至1.67，阿貝數(νd
)為45至68，反常色散性(Δθg,F)為0.002以上的光學玻璃。
以下，對本發明的光學玻璃進行說明。本發明，不限於以下的實施方式，在本發明的目的範圍內能夠加以適當的變更進行實施。需要說明的是，對於說明重複的部分有時會省略說明，這不會限定發明的宗旨。
>玻璃成分>
對構成本發明的光學玻璃的各成分進行說明。
在本說明書中，各成分的含量在沒有特別說明的情況下，全部用基於莫耳比的陽離子%或陰離子%表示。這裡，「陽離子%」以及「陰離子%」(以下，也記做「陽離子%(莫耳%)」以及「陰離子%(莫耳%)」)是指，將本發明的光學玻璃的玻璃組成成分區分為陽離子成分以及陰離子成分，各成分均以總比例為100莫耳%計，表示玻璃中含有的各成分的含量的組成。
需要說明的是，各成分的離子價不過是為方便起見而使用了代表值，不是與其他的離子價進行區分。光學玻璃中存在的各成分的離子價，也可能是代表值以外的值。例如，P，通常以離子價為5價的狀態存在於玻璃中，因此在本說明書中用「P5 ＋
」表示，但是也能夠以其他離子價的狀態存在。如此，雖然嚴格來說能夠以其他離子價的狀態存在，但是在本說明書中，視為各成分以代表值的離子價存在於玻璃的。
[關於陽離子成分]
P5 ＋
為玻璃形成成分，是必須成分，特別地，含有17.0%以上能夠提高玻璃的耐失透性。因此，P5 ＋
的含量的下限，較佳為17.0%以上，更佳為20.0%以上，又更佳為21.0%以上，特佳為22.0%以上，尤佳為23.0%以上，甚佳為24.0%以上。
另一方面，P5 ＋
的含量為50.0%以下，可以抑制P5 ＋
導致的折射率、阿貝數的下降，並且可抑制化學的耐久性的下降。因此，P5 ＋
的含量的上限，較佳為50.0%以下，更佳為45.0%以下，又更佳為43.0%以下，特佳為40.0%以下，尤佳為38.0%以下，甚佳為小於36.0%。
P5 ＋
能夠使用Al(PO3
)3
、Ca(PO3
)2
、Ba(PO3
)2
、Zn(PO3
)2
、BPO4
、H3
PO4
等作為原料。
Al3 ＋
是必須成分，含有3.0%以上，能夠說明玻璃的微細結構的骨架形成，因此可提高耐失透性，並降低磨損度。因此，Al3 ＋
的含量的下限，較佳為3.0%以上，更佳為4.0%以上，又更佳為5.0%以上，特佳為5.5%以上。
另一方面，藉由使得Al3 ＋
的含量為20.0%以下，可抑制Al3 ＋
導致的折射率、阿貝數的下降，並抑制玻璃轉移點、屈服點的上升。因此，Al3 ＋
的含量的上限，較佳為20.0%以下，更佳為小於15.0%，又更佳為13.0%以下，特佳為小於12.0%，尤佳為小於10.0%，甚佳為小於9.0%。
Al3 ＋
能夠使用Al(PO3
)3
、AlF3
、Al2
O3
等作為原料。
B3 ＋
是任意成分，在含量大於0%的情況下，可提高玻璃的折射率和耐失透性。
另一方面，藉由使得B3 ＋
的含量為10.0%以下，可抑制化學的耐久性的劣化。因此，B3 ＋
的含量，較佳為10.0%以下，更佳為8.0%以下，又更佳為5.0%以下，特佳為小於3.0%，尤佳為1.0%以下，甚佳為0.5%以下。特別地，基於防止玻璃的揮發導致的條紋產生的觀點，較佳為不含有B3 ＋
。
B3 ＋
能夠使用H3
BO3
、Na2
B4
O7
、BPO4
等作為原料。
Si4 ＋
是任意成分，在含量大於0%的情況下，可提高玻璃的耐失透性，提高折射率，並降低磨損度。
另一方面，藉由使得Si4 ＋
的含量為3.0%以下，能夠降低因過量含有Si4 ＋
而導致的失透。因此，Si4 ＋
的含量，較佳為3.0%以下，更佳為2.0%以下，又更佳為1.0%以下，特佳為0.5%以下。
Si4 ＋
能夠使用SiO2
、K2
SiF6
、Na2
SiF6
等作為原料。
Li＋
是任意成分，在含量大於0%的情況下，可維持較高的玻璃形成時的耐失透性，並且能夠降低玻璃轉移點。
另一方面，藉由使得Li＋
的含有率為10.0%以下，可得到穩定的玻璃，能夠降低膨脹係數的最大值。另外，能夠抑制折射率的降低。因此，Li＋
的含有率，較佳為10.0%以下，更佳為5.0%以下，又更佳為小於1.0%，特佳為小於0.5%。
Li＋
能夠使用Li2
CO3
、LiNO3
、LiF等作為原料。
Na＋
是任意成分，在含量大於0%的情況下，能夠維持較高的玻璃形成時的耐失透性，並且能夠降低玻璃轉移點。
另一方面，藉由使得Na＋
的含有率為10.0%以下，可得到穩定的玻璃，能夠降低膨脹係數的最大值。另外，能夠抑制折射率的降低。因此，Na＋
的含有率，較佳為10.0%以下，更佳為5.0%以下，又更佳為小於1.0%，特佳為小於0.5%。
Na＋
能夠使用Na2
CO3
、NaNO3
、NaF等作為原料。
K＋
是任意成分，在含量大於0%的情況下，能夠維持較高的玻璃形成時的耐失透性，並且能夠降低玻璃轉移點。
另一方面，藉由使得K＋
的含有率為10.0%以下，可得到穩定的玻璃，能夠降低膨脹係數的最大值。另外，能夠抑制折射率的降低。因此，K＋
的含有率，較佳為10.0%以下，更佳為5.0%以下，又更佳為小於3.0%，特佳為小於1.0%。
K＋
能夠使用K2
CO3
、KNO3
、KF、KHF2
、K2
SiF6
等作為原料。
鹼金屬是指，選自由Li＋
、Na＋
以及K＋
組成的群組的至少1種以上。另外，有時也將選自由Li＋
、Na＋
以及K＋
組成的群組的至少1種以上記做Rn＋
。另外，Rn＋
的總含量是指，這3種離子中的1種以上的總含量(例如Li＋
+Na＋
+K＋
)。
Mg2 ＋
是任意成分，在含量大於0%的情況下，可提高玻璃的耐失透性，降低磨耗度並提高加工性。因此，Mg2 ＋
的含量，較佳為大於0%，更佳為1.0%以上，又更佳為2.0%以上，特佳為3.0%以上。
另一方面，藉由使得Mg2 ＋
的含量為30.0%以下，可抑制因過量含有Mg2 ＋
而導致的玻璃的失透、折射率的降低。因此，Mg2 ＋
的含量，較佳為30.0%以下，更佳為26.0%以下，又更佳為24.0%以下，特佳為20.0%以下，尤佳為16.0%以下。
Mg2 ＋
能夠使用MgO、MgF2
等作為原料。
Ca2 ＋
是任意成分，在含量大於0%的情況下，可提高玻璃的耐失透性。
因此，Ca2 ＋
的含量的下限，較佳為大於0%，更佳為1.0%以上，又更佳為2.0%以上，特佳為2.5%以上，尤佳為3.0%以上。
另一方面，藉由使得Ca2 ＋
的含量為30.0%以下，可抑制因過量含有Ca2 ＋
而導致的玻璃的失透、折射率的降低。因此，Ca2 ＋
的含量，較佳為30.0%以下，更佳為26.0%以下，又更佳為23.0%以下，特佳為20.0%以下，尤佳為15.0%以下，甚佳為小於14.0%，再又甚佳為12.0%以下。
Ca2 ＋
能夠使用Ca(PO3
)2
、CaCO3
、CaF2
等作為原料。
Sr2 ＋
是任意成分，在含量大於0%的情況下，可提高玻璃的耐失透性，並抑制折射率的降低。因此，Sr2 ＋
的含量，較佳為大於0%，更佳為1.0%以上，又更佳為2.0%以上，特佳為3.0%以上。
另一方面，藉由使得Sr2 ＋
的含量小於20.0%，可抑制因過量含有Sr2 ＋
而導致的玻璃的失透、折射率的降低。因此，Sr2 ＋
的含量，較佳為小於20.0%，更佳為18.0%以下，又更佳為15.0%以下，特佳為10.0%以下，尤佳為5.0%以下。
Sr2 ＋
能夠使用Sr(NO3
)2
、SrF2
等作為原料。
Ba2 ＋
是必須成分，含有10.0%以上，能夠降低玻璃轉移點以及屈服點，提高耐失透性，提高阿貝數，並提高折射率。因此，Ba2 ＋
的含量，較佳為10.0%以上，更佳為15.0%以上，又更佳為20.0%以上，特佳為25.0%以上，尤佳為30.0%以上。
另一方面，藉由使得Ba2 ＋
的含量為55.0%以下，可抑制因過量含有Ba2 ＋
而導致的玻璃的耐失透性的降低。因此，Ba2 ＋
的含量，較佳為55.0%以下，更佳為53.0%以下，又更佳為50.0%以下，特佳為48.0%以下。
Ba2 ＋
能夠使用Ba(PO3
)2
、BaCO3
、Ba(NO3
)2
、BaF2
等作為原料。
Zn2 ＋
是任意成分，在含量大於0%的情況下，可提高玻璃的耐失透性。
另一方面，藉由使得Zn2 ＋
的含量為25.0%以下，可抑制折射率的降低。因此，Zn2 ＋
的含量，較佳為25.0%以下，更佳為20.0%以下，又更佳為15.0%以下，特佳為13.0%以下。
Zn2 ＋
能夠使用Zn(PO3
)2
、ZnO、ZnF2
等作為原料。
鹼土類金屬是指，選自由Sr2 ＋
、Ba2 ＋
、Mg2 ＋
、Ca2 ＋
以及Zn2 ＋
組成的群組的1種以上。另外，有時用R2 ＋
表示選自由Sr2 ＋
、Ba2 ＋
、Mg2 ＋
、Ca2 ＋
以及Zn2 ＋
組成的群組的1種以上。
另外，R2 ＋
的總含量是指，這5種離子中的1種以上的總含量(例如Sr2 ＋
+Ba2 ＋
+Mg2 ＋
+Ca2 ＋
+Zn2 ＋
)。
Y3 ＋
是任意成分，在含量大於0%的情況下，可維持高折射率以及高阿貝數，同時可提高耐失透性。因此，Y3 ＋
的含量，較佳為大於0%，更佳為0.5%以上，又更佳為1.0%以上，特佳為2.0%以上。
另一方面，藉由使得Y3 ＋
的含量為25.0%以下，可減少因過量含有Y3 ＋
而導致的失透，並且能夠降低玻璃的材料成本、降低比重。另外，由此可抑制玻璃轉移點、屈服點的上升。因此，Y3 ＋
的含量，較佳為25.0%以下，更佳為20.0%以下，又更佳為15.0%以下，特佳為10.0%以下，還尤佳為8.0%以下。
Y3 ＋
能夠使用Y2
O3
、YF3
等作為原料。
La3 ＋
是任意成分，在含量大於0%的情況下，可維持高折射率以及高阿貝數，同時可提高耐失透性。因此，La3 ＋
的含量，較佳為大於0%，更佳為大於大於0.1%，又更佳為大於0.3%，特佳為大於0.5%。
另一方面，藉由使得La3 ＋
的含量為15.0%以下，能夠減少因過量含有La3 ＋
而導致的失透，並且能夠降低玻璃的材料成本、降低比重。另外，由此可抑制玻璃轉移點、屈服點的上升。因此，La3 ＋
的含量，較佳為15.0%以下，更佳為10.0%以下，又更佳為8.0%以下，特佳為6.0%以下，還尤佳為3.5%以下。
La3 ＋
能夠使用La2
O3
、LaF3
等作為原料。
Gd3 ＋
是任意成分，在含量大於0%的情況下，可維持高折射率以及高阿貝數，同時可提高耐失透性。因此，Gd3 ＋
的含量，較佳為大於0%，更佳為0.5%以上，又更佳為1.0%以上。
另一方面，藉由使得Gd3 ＋
的含量為25.0%以下，可減少因過量含有Gd3 ＋
而導致的失透，並且能夠降低玻璃的材料成本、降低比重。另外，由此可抑制玻璃轉移點、屈服點的上升。因此，Gd3 ＋
的含量，較佳為25.0%以下，更佳為20.0%以下，又更佳為18.0%以下，特佳為15.0%以下。
Gd3 ＋
能夠使用Gd2
O3
、GdF3
等作為原料。
Yb3 ＋
是任意成分，在含量大於0%的情況下，可維持高折射率以及高阿貝數，同時可提高耐失透性。因此，Yb3 ＋
的含量，較佳為大於0%，更佳為0.1%以上，又更佳為0.5%以上。
另一方面，藉由使得Yb3 ＋
的含量為10.0%以下，可減少因過量含有Yb3 ＋
而導致的失透，並且能夠降低玻璃的材料成本、降低比重。另外，由此可抑制玻璃轉移點、屈服點的上升。因此，Yb3 ＋
的含量，較佳為10.0%以下，更佳為8.0%以下，又更佳為5.0%以下，特佳為2.5%以下，還尤佳為1.0%以下。
Yb3 ＋
能夠使用Yb2
O3
、YbF3
等作為原料。
Lu3 ＋
是任意成分，在含量大於0%的情況下，可維持高折射率以及高阿貝數，同時可提高耐失透性。因此，Lu3 ＋
的含量，較佳為大於0%，更佳為0.5%以上，又更佳為1.0%以上。
另一方面，藉由使得Lu3 ＋
的含量為10.0%以下，可減少因過量含有Lu3 ＋
而導致的失透，並且能夠降低玻璃的材料成本、降低比重。另外，由此可抑制玻璃轉移點、屈服點的上升。因此，Lu3 ＋
的含量，較佳為10.0%以下，更佳為8.0%以下，又更佳為5.0%以下。
Lu3 ＋
能夠使用Lu2
O3
、LuF3
等作為原料。
Ln3 ＋
是指，選自由La3 ＋
、Gd3 ＋
、Y3 ＋
、Yb3 ＋
以及Lu3 ＋
組成的群組的至少1種。另外，Ln3 ＋
的總含量，有時表示這5種離子的總含量(La3 ＋
+Gd3 ＋
+Y3 ＋
+Yb3 ＋
+Lu3 ＋
)。
Ti4 ＋
是任意成分，在含量大於0%的情況下，可提高玻璃的折射率，提高化學的耐久性，另外，可抑制阿貝數的降低，且具有減少著色的性質。
另一方面，藉由使得Ti4 ＋
為8.0%以下，能夠提高耐失透性。因此，Ti4 ＋
的含量為8.0%以下，更佳為7.0%以下，又更佳為6.0%以下，特佳為5.0%以下。
Ti4 ＋
能夠使用例如TiO2
等作為原料包含在玻璃內。
Nb5 ＋
是任意成分，在含量大於0%的情況下，可提高玻璃的折射率，可提高化學的耐久性，另外，具有抑制阿貝數的降低、抑制熔融溫度的上升的性質。因此，Nb5 ＋
的含量，較佳為大於0%，更佳為1.0%以上，又更佳為2.0%以上。
另一方面，藉由使得Nb5 ＋
為8.0%以下，能夠提高耐失透性。因此，Nb5 ＋
的含量為8.0%以下，更佳為6.0%以下，又更佳為4.0%以下，特佳為3.0%以下。
Nb5 ＋
能夠使用例如Nb2
O5
等作為原料包含在玻璃內。
Zr4 ＋
是任意成分，在含量大於0%的情況下，可提高玻璃的折射率。
另一方面，藉由使得Zr4 ＋
的含量為10.0%以下，可減少玻璃中的成分的揮發導致的玻璃的條紋。因此，Zr4 ＋
的含量，較佳為10.0%以下，更佳為8.0%以下，又更佳為5.0%以下，特佳為3.0%以下。
Zr4 ＋
能夠使用ZrO2
、ZrF4
等作為原料。
W6 ＋
是任意成分，在含量大於0%的情況下，可提高玻璃的折射率，提高化學的耐久性，另外，具有抑制阿貝數的降低、減少著色的性質。
因此，W6 ＋
的含量，較佳為大於0%，更佳為0.1%以上，又更佳為0.5%以上。
另一方面，當W6 ＋
的含量為8.0%以下時，可抑制折射率的降低，還可抑制阿貝數的降低。因此，W6 ＋
的含量較佳為8.0%以下，更佳為6.0%以下，又更佳為4.0%以下，特佳為3.0%以下。
W6 ＋
能夠使用例如WO3
等作為原料包含在玻璃內。
Ge4 ＋
是任意成分，在含量大於0%的情況下，可提高玻璃的折射率，提高耐失透性。
另一方面，藉由使得Ge4 ＋
的含量為10.0%以下，可減少高價的Ge4 ＋
的含量，故而能夠降低玻璃的材料成本。因此，Ge4 ＋
的含量，較佳為10.0%以下，更佳為8.0%以下，又更佳為5.0%以下，特佳為3.0%以下。
Ge4 ＋
能夠使用GeO2
等作為原料。
Ta5 ＋
是任意成分，在含量大於0%的情況下，可提高玻璃的折射率。
另一方面，藉由使得Ta5 ＋
的含量為10.0%以下，能夠降低玻璃的失透。因此，Ta5 ＋
的含量，較佳為10.0%以下，更佳為8.0%以下，又更佳為5.0%以下，特佳為3.0%以下。
Ta5 ＋
能夠使用Ta2
O5
等作為原料。
Bi3 ＋
是任意成分，在含量大於0%的情況下，可提高玻璃的折射率，降低玻璃轉移點。
另一方面，藉由使得Bi3 ＋
的含量為10.0%以下，可抑制玻璃的失透、著色導致的可見光透過率的降低。因此，Bi3 ＋
的含量，較佳為10.0%以下，更佳為8.0%以下，又更佳為5.0%以下，特佳為3.0%以下。
Bi3 ＋
能夠使用Bi2
O3
等作為原料。
Te4 ＋
是任意成分，在含量大於0%的情況下，可提高玻璃的折射率，減少著色。
另一方面，藉由使得Te4 ＋
的含量為10.0%以下，可抑制玻璃的失透、著色導致的可見光透過率的降低。因此，Te4 ＋
的含量，較佳為10.0%以下，更佳為8.0%以下，又更佳為5.0%以下，特佳為3.0%以下。
Te4 ＋
能夠使用TeO2
等作為原料。
R2 ＋
的總含量，較佳為33.0%以上且為60.0%以下。
特別地，藉由使得R2 ＋
的含量為33.0%以上，能夠得到耐失透性更高的玻璃。因此，R2 ＋
的總含量，較佳為33.0%以上，更佳為35.0%以上，又更佳為36.0%以上，特佳為37.0%以上，尤佳為38.0%以上。
另一方面，藉由使得R2 ＋
的含量為60.0%以下，能過降低因過量含有R2 ＋
而導致的失透。因此，R2 ＋
的總含量，較佳為60.0%以下，更佳為55.0%以下，又更佳為53.0%以下，特佳為50.0%以下。
Rn＋
的總含量，在含量大於0%的情況下，可維持較高的玻璃形成時的耐失透性，同時能夠降低玻璃轉移點。因此，Rn＋
的總含量，較佳為大於0%，更佳為0.4%以上，特佳為0.7%以上。
另一方面，藉由使得Rn＋
的上限為5.0%以下，能夠抑制折射率的降低。因此，Rn＋
的總含量，較佳為5.0%以下，更佳為4.0%以下，又更佳為3.0%以下，特佳為2.0%以下。
藉由使得Ln3 ＋
的總含量為2.0%以上，能夠維持高折射率以及高阿貝數，同時能夠提高耐失透性。因此，Ln3 ＋
的總含量，較佳為2.0%以上，更佳為4.0%以上，又更佳為6.0%以上，特佳為8.0%以上。
一方，藉由使得Ln3 ＋
的總含量為40.0%以下，能夠降低因過量含有Ln3 ＋
而導致的失透，並且能夠降低玻璃的材料成本以及比重。因此，Ln3 ＋
的總含量，較佳為40.0%以下，更佳為30.0%以下，又更佳為25.0%以下，特佳為23.0%以下，尤佳為21.0%以下。
在本發明的光學玻璃中，Nb5 ＋
、Ti4 ＋
、W6 ＋
的總含量，在含量大於0%的情況下，能夠實現高折射率，並且有提高化學的耐久性的效果。因此，(Nb5 ＋
+Ti4 ＋
+W6 ＋
)的總含量，較佳為大於0%，更佳為0.5%以上，又更佳為0.9%以上。
另一方面，藉由使得上限為15.0%，能夠抑制阿貝數的降低。因此，(Nb5 ＋
+Ti4 ＋
+W6 ＋
)的總含量，較佳為15.0%以下，更佳為12.0%以下，又更佳為10.0%以下，特佳為9.0%以下。
Al3 ＋
/P5 ＋
，在以0.05以上含有的情況下，能夠提高均勻性，還有助於提高化學的耐久性。因此，Al3 ＋
/P5 ＋
，較佳為0.05以上，更佳為0.10以上，又更佳為0.15以上。
另一方面，藉由使得Al3 ＋
/P5 ＋
的上限為0.35以下，可抑制製作玻璃時的熔融玻璃的均勻性惡化。因此Al3 ＋
/P5 ＋
，較佳為0.35以下，更佳為0.30以下，又更佳為0.28以下。
Ba2 ＋
/R2 ＋
，在以0.40以上含有的情況下，玻璃穩定，能夠減少失透。Ba2 ＋
/R2 ＋
的含量，較佳為0.40以上，更佳為0.43以上，又更佳為0.45以上。
另一方面，藉由使得Ba2 ＋
/R2 ＋
的上限為1.00以下，可抑制折射率、阿貝數的降低。因此，Ba2 ＋
/R2 ＋
的含量，較佳為1.00以下，更佳為0.95以下，又更佳為0.90以下。
Sr2 ＋
/(Mg2 ＋
+Ca2 ＋
+Sr2 ＋
+Ba2 ＋
)，在以大於0含有的情況下，玻璃穩定，能夠減少失透。因此，Sr2 ＋
/(Mg2 ＋
+Ca2 ＋
+Sr2 ＋
+Ba2 ＋
)的含量，較佳為大於0，更佳為0.03以上，又更佳為0.05以上｡
另一方面，藉由使得Sr2 ＋
/(Mg2 ＋
+Ca2 ＋
+Sr2 ＋
+Ba2 ＋
)的上限為0.35以下，能夠抑制折射率的降低。因此，Sr2 ＋
/(Mg2 ＋
+Ca2 ＋
+Sr2 ＋
+Ba2 ＋
)的含有，較佳為0.35以下，更佳為0.30以下，又更佳為0.20以下，特佳為0.15以下。
Sr2 ＋
/(Li＋
+Na＋
+K＋
)，在以大於0含有的情況下，能夠維持高的玻璃形成時的耐失透性。因此，Sr2 ＋
/(Li＋
+Na＋
+K＋
)的含量，較佳為大於0，更佳為2.00以上，又更佳為3.00以上，特佳為4.00以上。
另一方面，藉由使得Sr2 ＋
/(Li＋
+Na＋
+K＋
)的上限為15.00以下，可得到高的折射率，條紋等也難以產生。因此，Sr2 ＋
/(Li＋
+Na＋
+K＋
)的含量，較佳為15.00以下，更佳為13.00以下，又更佳為10.00以下，特佳為8.00以下。
F＋
/P5 ＋
，在含量為0.70以上的情況下，玻璃穩定，能夠減少失透。因此F＋
/P5 ＋
的含量，較佳為0.70以上，更佳為0.80以上，又更佳為0.90以上，特佳為1.00以上。
另一方面，F＋
/P5 ＋
，在以2.50以下含有的情況下，能夠具有高的反常色散性。因此，F＋
/P5 ＋
的含量，較佳為2.50以下，更佳為2.30以下，又更佳為2.00以下，特佳為1.80以下。
[關於陰離子成分]
本發明的光學玻璃含有O2 －
。O2 －
的含量，例如較佳為30.0%至75.0%。
特別地，藉由含有30.0%以上的O2 －
，能夠抑制玻璃的失透、抑制磨損度的上升。因此，O2 －
的含量，較佳為30.0%以上，更佳為40.0%以上，又更佳為45.0%以上，特佳為52.0%以上。
另一方面，藉由使得O2 －
的含量為75.0%以下，能夠容易地得到其他的陰離子成分產生的效果。因此，O2 －
的含量，較佳為75.0%以下，更佳為70.0%以下，又更佳為66.0%以下，特佳為63.0%以下，還尤佳為61.0%以下。
O2 －
，能夠使用Al2
O3
、MgO、BaO等各種陽離子成分的氧化物，和Al(PO)3
、Mg(PO)2
、Ba(PO)2
等各種陽離子成分的磷酸鹽等作為原料。
本發明的光學玻璃含有F－
。F－
的含量，例如較佳為25.0%以上且為65.0%以下。
特別地，藉由含有25.0%以上的F－
，可提高玻璃的反常色散性和阿貝數，並且可提高玻璃的耐失透性。因此，F－
的含量，較佳為25.0%以上，更佳為27.0%以上，又更佳為30.0%以上，特佳為35.0%以上，尤佳為39.0%以上。
另一方面，藉由使得F－
的含量為65.0%以下，可抑制玻璃的磨損度的降低。因此，F－
的含量，較佳為65.0%以下，更佳為60.0%以下，又更佳為55.0%以下，特佳為50.0%以下，尤佳為48.0%以下。
另外，基於抑制玻璃的失透的觀點，O2 －
的含量和F－
的含量的合計的上限，較佳為98.0%以上，更佳為99.0%以上，又更佳為100%。
F－
，能夠使用AlF3
、MgF2
、BaF2
等各種陽離子成分的氟化物作為原料。
藉由使得F－
/(F－
+O2 －
)為0.35以上，可提高玻璃的反常色散性和阿貝數，並且可提高玻璃的耐失透性。因此，F－
/(F－
+O2 －
)，較佳為0.35以上，更佳為0.36以上，又更佳為0.37以上，特佳為0.38以上。
另一方面，藉由使得F－
/(F－
+O2 －
)為0.55以下，可減少玻璃中的成分的揮發導致的玻璃的條紋。因此，F－
/(F－
+O2 －
)，較佳為0.55以下，更佳為0.53以下，又更佳為0.50以下，特佳為0.49以下。
[關於其他的成分]
在本發明的光學玻璃中，在不損害本案發明的玻璃的特性的範圍內，能夠根據需要添加其他成分。
[關於不應當含有的成分]
接著，對本發明的光學玻璃不應當含有的成分，以及較佳不含有的成分進行說明。
沒有在上文提及的其他的成分，在不損害本案發明的玻璃的特性的範圍內，能夠根據需要進行添加。但是，Ce、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ag以及Mo等的各種過渡金屬成分，即使以單獨或複合的形式少量含有也會使玻璃著色，對可見區域的特定的波長產生吸收，由此具有降低本案發明的提高可見光透過率的效果的性質，所以特別是在使可見區域的波長透過的光學玻璃中，較佳為實質上不含有。
Pb、Th、Cd、Tl、Os、Be以及Se的陽離子，近年作為有害的化學物質有控制其使用的傾向，不僅是在玻璃的製造步驟中，在加工步驟、以及製品化後的處理中，也需要採取環境對策上的措施。因此，在重視環境上的影響的情況下，除了不可避免的混入以外，較佳為實質上不含有它們。由此，在光學玻璃中實質上不含有污染環境的物質。因而，無需採取特別的環境對策上的措施，也能夠製造、加工以及廢棄該光學玻璃。
Sb、Ce的陽離子，雖然有作為脫泡劑的用處，但是是給環境帶來危害的成分，近年存在光學玻璃中不含有它們的傾向。因此，本發明的光學玻璃，基於這一點較佳為不含Sb、Ce。
[製造方法]
本發明的光學玻璃的製造方法沒有特別限定。例如，以使得各成分在預定的含量的範圍內的方式均勻地混合上述原料，將製作的混合物放入石英坩堝或氧化鋁坩堝或鉑坩堝內進行初步熔融後，放入鉑坩堝、鉑合金坩堝或銥坩堝內在900℃至1200℃的溫度範圍內熔融2小時至10小時，攪拌使其均勻化並且消泡等，之後在900℃至750℃以下的溫度下進行最終的攪拌以除去條紋，澆鑄入模具中並緩慢冷卻，能夠由此進行製造。
[物性]
本發明的光學玻璃，在高折射率低色散區域具有高折射率。另外，本發明的光學玻璃，較佳為具有高的色散。
本發明的光學玻璃的折射率(nd
)的下限，較佳為1.50以上，更佳為1.52以上，又更佳為1.54以上，特佳為1.56以上。另一方面，折射率的上限，較佳為1.67以下，更佳為1.66以下，又更佳為1.65以下。
另外，本發明的光學玻璃的阿貝數(νd
)的下限，較佳為45以上，更佳為47以上，又更佳為50以上，上限較佳為68以下，更佳為67以下，又更佳為65以下。
這裡，對部分色散比(θg,F)以及反常色散性(Δθg,F)進行說明，之後，更詳細地說明本發明的光學玻璃的物性上的特徵。
首先，對部分色散比(θg,F)進行說明。
部分色散比(θg,F)，用折射率的波長依賴性之中，某2個波長區域的折射率的差的比例表示，用下式(1)表示。
θg,F=(ng-nF)/(nF-nC)・・・・・・式(1)
其中，ng是指g線(435.83nm)的折射率，nF是指F線(486.13nm)的折射率，nC是指C線(656.27nm)的折射率。
然後，將該部分色散比(θg,F)與阿貝數(νd
)的關係標繪在XY圖表上，在一般的光學玻璃的情況下，大致上，會被標繪在被稱作標準線的直線上。標準線是指，在採用部分色散比(θg,F)為縱軸、採用阿貝數(νd
)為橫軸的XY圖表(直角坐標上)中，標繪NSL7和PBM2的部分色散比以及阿貝數的點，並連接這2個點而得到的向右上升的直線(參照圖1)。作為標準線的基準的標準玻璃，雖然取決於各個光學玻璃製造商而各不同，但是各公司均使用大致相等的斜率和截距來定義(NSL7和PBM2是小原股份有限公司製造的光學玻璃，NSL7的阿貝數(νd
)為60.5，部分色散比(θg,F)為0.5436，PBM2的阿貝數(νd
)為36.3，部分色散比(θg,F)為0.5828)。
與這樣的部分色散比(θg,F)相對地，反常色散性(Δθg,F)表示部分色散比(θg,F)以及阿貝數(νd
)的繪製在縱軸方向上以何種程度遠離標準線。由反常色散性(Δθg,F)較大的玻璃製成的光學元件，具有在藍色附近的波長範圍內，能夠對因其他透鏡而產生的色像差進行校正的性質。
本發明人經過深入研究，成功地開發了與現有玻璃相比對應於阿貝數(νd
)的反常色散性(Δθg,F)的值更高的光學玻璃。
例如，若是在下文作為實施例示出的較佳方式的光學玻璃，則能夠得到在阿貝數(νd
)為50至68左右的情況下，部分色散比(θg,F)為0.535以上，反常色散性(Δθg,F)也為0.0020以上的光學玻璃。該部分色散比(θg,F)以及反常色散性(Δθg,F)的值，與具有相等程度的阿貝數(νd
)的現有的玻璃相比，顯著地更高。
本發明的光學玻璃的特徵在於部分色散比(θg,F)。因此，容易得到能夠以高精度對色像差進行校正的光學玻璃。
部分色散比(θg,F)為0.510以上，較佳為0.520以上，更佳為0.530以上，又更佳為0.535以上。需要說明的是，本發明的光學玻璃的部分色散比(θg,F)，較佳為0.580以下，更佳為0.576以下，又更佳為0.573以下。
另外，本發明中描述的部分色散比，是指短波長區域中的部分色散比。
本發明的光學玻璃的反常色散性(Δθg,F)高。因此，容易得到能夠以高精度對色像差進行校正的透鏡。
反常色散性(Δθg,F)較佳為0.002以上，更佳為0.005以上，又更佳為0.007以上，特佳為0.090以上，尤佳為0.011以上，甚佳為0.013以上。
另一方面，本發明的光學玻璃的反常色散性(Δθg,F)的上限，較佳為0.030以下，更佳為0.028以下，又更佳為0.026以下，特佳為0.024以下，尤佳為0.022以下。
[預形體以及光學元件]
由製作的光學玻璃，例如能夠使用再加熱壓製成形、精密壓製成形等的模壓成形的方法，製造玻璃成形體。即，由光學玻璃製造模壓成形用的預形體，對該預形體進行模壓成形後進行研磨加工由此製作玻璃成形體，或對進行研磨加工而製作的預形體、藉由公知的浮法成形等成形的預形體進行精密壓製成形，能夠製作玻璃成形體。需要說明的是，製作玻璃成形體的方法，不限於上述方法。
如此製作的玻璃成形體，能夠在各種各樣的光學元件以及光學設計中發揮作用。特別地，較佳藉由本發明的光學玻璃，使用精密壓製成形等的方法，製造透鏡、棱鏡、反射鏡等光學元件。由此，在將攝影機、投影儀等之類的光學元件用於使可見光透過的光學設備時，能夠實現高清晰且高精度的成像特性等，並且能夠實現這些光學設備的光學系統的輕量化。
[實施例]
作為本發明的光學玻璃的實施例(No.1至No.61)以及比較例(No.A)的玻璃的組成(陽離子%表示或者用陰離子%表示的以莫耳%計)、折射率(nd
)、阿貝數(νd
)、部分色散比(θg,F)以及反常色散性(Δθg,F)在表1至表9中示出。需要說明的是，以下的實施例僅僅用於示例，不限於這些實施例。
實施例以及比較例的光學玻璃，作為各成分的原料，均是選擇各種相應的氧化物、碳酸鹽、硝酸鹽、氟化物、偏磷酸化合物等在通常的氟磷酸鹽玻璃中使用的高純度原料，秤量得到表中所示的組合的比例並均勻混合後，放入鉑坩堝中，根據玻璃組成的熔融難易程度使用電爐在900℃至1250℃的溫度範圍內熔解2小時至10小時，進行攪拌以均勻化並進行消泡等後，將溫度降低至900℃以下，澆鑄入模具中，緩慢冷卻製作玻璃。
實施例以及比較例的玻璃的折射率(nd
)以及阿貝數(νd
)，使用對氦燈的d線(587.56nm)測量的值表示。另外，阿貝數(νd
)，使用上述d線的折射率、對氫燈的F線(486.13nm)的折射率(nF)、對C線(656.27nm)的折射率(nC)的值，藉由阿貝數(νd
)=[(nd
-1)/(nF-nC)]的式子算出。
另外，部分色散比，測量C線(波長656.27nm)的折射率nC、F線(波長486.13nm)的折射率nF、g線(波長435.83nm)的折射率ng，藉由(θg,F)=(ng-nF)/(nF-nC)的式子算出。然後，根據所測量的阿貝數(νd
)處的圖1的標準線上的部分色散比(θg,F)的值與所測量的部分色散比(θg,F)的值之差，求出反常色散性(Δθg,F)。
【表1】 
【表2】 
【表3】 
【表4】 
【表5】 
【表6】 
【表7】 
【表8】 
【表9】 
如表1至表9所示，實施例的光學玻璃，折射率均在1.50以上，更詳細而言均在1.52以上，處於所需的範圍內。另一方面，比較例的玻璃，折射率為1.4982，在1.50以下。因此，可知與比較例的玻璃相比，本發明的實施例的光學玻璃的折射率更高。
另外，本發明的實施例的光學玻璃，阿貝數均為45以上，更詳細而言均在47以上，並且該阿貝數為68以下，更詳細而言均在67以下，處於所需的範圍內。另一方面，比較例的玻璃，阿貝數為79.1，在68以上。因此，可知與比較例的玻璃相比，本發明的實施例的光學玻璃的阿貝數更低。
另外，實施例的光學玻璃，部分色散比(θg,F)均為0.510以上，反常色散性(Δθg,F)均為0.002以上。
因此可知，實施例的光學玻璃，具有所需的較高的折射率，阿貝數在所需的範圍內，並且反常色散性(Δθg,F)高。
以上，雖然為了示例詳細地說明本發明，但是本實施例僅僅是為了示例，應當理解，在不脫離本發明的思想以及範圍內，本發明所屬技術領域中具有通常知識者能夠進行多種變更。
無。
圖1是示出縱軸為部分色散比(θg,F)且橫軸為阿貝數(νd
)的直角坐標系所表示的標準線(Normal Line)的圖。
Claims (7)
- 一種光學玻璃，用以莫耳%計的陽離子%表示，含有： 17.0%至50.0%的P5 ＋ ； 3.0%至20.0%的Al3 ＋ ； 33.0%至60.0%的R2 ＋ ； 用以莫耳%計的陽離子%表示，Nb5 ＋ 、Ti4 ＋ 、以及W6 ＋ 含有率的總量(Nb5 ＋ +Ti4 ＋ +W6 ＋ )為0%至15.0%； Ln3 ＋ 的總含量為2.0%至40.0%； 含有O2 － 以及F－ 作為陰離子成分； 折射率(nd )為1.50至1.67，阿貝數(νd )為45至68； 反常色散性(Δθg,F)為0.002 以上； 其中，Ln3 ＋ 是選自由Y3 ＋ 、La3 ＋ 、Gd3 ＋ 、Yb3 ＋ 以及Lu3 ＋ 組成的群組的至少一個，R2 ＋ 是選自由Mg2 ＋ 、Ca2 ＋ 、Sr2 ＋ 、Ba2 ＋ 以及Zn2 ＋ 組成的群組的至少一個。
- 如請求項1所記載之光學玻璃，其中用以莫耳%計的陽離子%表示，含有： 0%至25.0%的Mg2 ＋ ； 0%至20.0%的Ca2 ＋ ； 10.0%至55.0%的Ba2 ＋ ； 0%至小於20.0%的Sr2 ＋ ； 0%至25.0%的Zn2 ＋ 。
- 如請求項1或2所記載之光學玻璃，其中用以莫耳%計的陰離子%表示，含有： 30.0%至75.0%的O2 － ； 25.0%至65.0%的F－ 。
- 一種光學元件，係由如請求項1至3中任一項所記載之光學玻璃製成。
- 一種預形體，為研磨加工用以及／或是精密壓製成形用，係由如請求項1至3中任一項所記載之光學玻璃製成。
- 一種光學元件，係對如請求項5所記載之預形體進行研磨而形成。
- 一種光學元件，係對如請求項5所記載之預形體進行精密壓製而形成。
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