TW202104113A - 光學玻璃及光學元件 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種光學玻璃，該光學玻璃能夠降低原材料費等生產成本、熔融性和熱穩定性優秀，而且具有低溫軟化性的高折射率低色散。本發明還提供一種由該光學玻璃構成的光學元件和光學玻璃材料。在該光學玻璃中，RE1相對於NWF1的比[RE1/NWF1]為0.35以上；HR1相對於RE1的比[HR1/RE1]為0.33以下；Nb2 O5 的含量相對於Nb2 O5 和Ta2 O5 的合計含量的質量比[Nb2 O5 /(Nb2 O5 +Ta2 O5 )]為2/3以上；RE1相對於D1的比[RE1/D1]為0.90以上；L1相對於NWF1和RE1的合計值的比[L1/(NWF1+RE1)]為0.78以上；阿貝數(νd)為39.0以上、45.0以下，該阿貝數(νd)與折射率(nd)滿足下述式(1)：nd≥2.235-0.01×νd。

Description

光學玻璃及光學元件
本發明關於一種光學玻璃，可降低製造成本、熔融性和熱穩定性優秀的高折射率低色散。本發明還關於一種由該光學玻璃構成的光學元件。
通常，高折射率低色散的光學玻璃含有氧化硼和氧化鑭等稀土類氧化物。在這樣的光學玻璃中，為了在不減少阿貝數(Abbe number，νd)的情況下提高折射率，需要提高稀土類氧化物的含量。但是，當在這樣的光學玻璃中提高稀土類氧化物的含量時，玻璃的熱穩定性會下降，在製造玻璃的過程中玻璃會晶化，難以得到透明的玻璃(玻璃會失透(Devitrification))。因此，當在不減小阿貝數的情況下提高折射率時，製造光學玻璃將變得困難。
另一方面，在光學系統的設計中，折射率高、阿貝數也大的光學玻璃在校正色像差、使光學系統高功能化、緊湊化方面的利用價值高。
在具有高折射率低色散特性的玻璃中，適合於精密壓製成型的玻璃中大量地導入了具有使玻璃在低溫軟化的作用的鋅(Zn)或鋰(Li)。這樣的玻璃在專利文獻1～7中有所述。
高折射率低色散玻璃，特別是具有在光學特性圖(也稱為阿貝圖表)中連接(阿貝數(νd)、折射率(nd))為A(45、1.785)和B(40、1.835)的2點的直線C上以及折射率(nd)比直線C高的範圍的光學特性的玻璃在光學設計上利用價值高。
另一方面，如專利文獻1、2、6所述的那樣，為了在維持熱穩定性的同時降低玻璃化轉變溫度(Tg)，這種玻璃需要導入大量的氧化鉭。但是，氧化鉭稀少且價值高，不容易作為玻璃原料而得到穩定的供給。此外，氧化鉭的價格極高，成為使玻璃的價格上升的原因。
另一方面，在專利文獻3～5、7中公開了削減了鉭(Ta)的含量的玻璃，但是其折射率比上述直線C低，不滿足光學設計方面的要求。
此外，要求改善光學玻璃的熔融性。藉由改善玻璃的熔融性，從而對於透射率和澄清性能夠期待令人滿意的改善效果。具體如下。
首先，說明改善熔融性對透射率的影響。
通常，在熔融性差的玻璃的情況下，存在玻璃原料在玻璃中產生熔融殘留的問題。這樣的玻璃原料的熔融殘留會導致玻璃組成的改變、玻璃的均質性變差。因此，通常會提高熔融溫度、延長熔融時間來進行製造，使得不會產生玻璃原料的熔融殘留。
但是，雖然提高熔融溫度、延長熔融時間可消除玻璃原料的熔融殘留的問題，但是會招致熔融容器劣化、生產成本增大這樣的新問題。特別是，熔融玻璃對熔融容器的侵蝕是個大問題。
通常，在熔融像光學玻璃那樣要求高均質性的玻璃時，作為熔融容器而廣泛使用鉑製坩堝等貴金屬制坩堝。與由其它材料構成的坩堝相比，貴金屬製的坩堝不易受到熔融玻璃的侵蝕。但是，如上所述，在將熔融性差的玻璃進行熔融的情況下，高溫的熔融玻璃與坩堝長時間接觸，因此即使是貴金屬製的坩堝也會受到熔融玻璃的侵蝕。
例如，在鉑製坩堝的情況下，有時會由於熔融玻璃的侵蝕而使構成坩堝的鉑作為固體而混入到熔融玻璃中。這樣的固體在玻璃中會成為雜質而成為光的散射源。此外，當坩堝被輕微地侵蝕而使鉑作為離子溶入到熔融玻璃時，由於溶入到玻璃中的鉑離子的光吸收，作為產品的光學玻璃的著色會增強、可見光區域的透射率會降低。
另一方面，如果是熔融性優秀的玻璃，則不易產生玻璃原料的熔融殘留的問題。因此，不需要提高熔融溫度、延長熔融時間，能夠抑制熔融玻璃對熔融容器的侵蝕。進而，還能抑制熔融溫度的高溫化、熔融時間的延長導致的玻璃的透射率的降低。
即，藉由改善熔融性，從而能夠改善玻璃的均質性並且抑制可見光區域的透射率降低。
接著，說明改善熔融性對澄清性的影響。
通常，在將批料原料(調配了複數種化合物的原料)粗熔解(rough melt)而製作碎玻璃原料、將碎玻璃原料再熔融(remelt)而製造光學玻璃的方法(粗熔解-再熔融方式)中，在改善再熔融的熔融玻璃的消泡(即，改善澄清性(脫泡性))時，較佳碎玻璃中包含的氣體成分大量溶解在澄清前的熔融玻璃中，即，較佳提高澄清前的熔融玻璃中的氣體成分的溶解量。
在此，氣體成分例如是批料原料所包含的硼酸、碳酸鹽、硝酸鹽、硫酸鹽、氫氧化物等被加熱、分解而產生的水蒸氣、COx 、NOx 及SOx 等氣體。
如上所述，在製造熔融性差的玻璃時，需要提高熔融溫度、延長熔融時間來進行製造，使得不會產生玻璃原料的熔融殘留。特別是，在高溫下容易從批料原料的熔融物釋放出來自原料的氣體，如果粗熔解的時間再變長，碎玻璃中就不會留下足夠的氣體成分。
通常，藉由將碎玻璃再熔融，從而殘存在碎玻璃中的氣體成分會在熔融玻璃中成為氣泡，與微小的氣泡一起形成大的氣泡。關於熔融玻璃中的氣泡，相比微小的氣泡，大的氣泡在熔融玻璃中上浮的速度更快，可迅速到達熔融玻璃的液面，排出到熔融玻璃外。因此，能夠在短時間內進行熔融玻璃的澄清。但是，在像上述那樣熔融性差的玻璃的情況下，碎玻璃中沒有殘存足夠量的氣體成分，因此難以使微小的氣泡生長為大的氣泡，微小的氣泡難以排出到熔融玻璃外。因此，不能進行充分的澄清，導致在作為產品的光學玻璃中殘留有微小的氣泡的問題。
另一方面，在熔融性優秀的玻璃的粗熔解中，能夠以較低溫度熔融批料原料。因此，能夠以熔融物中溶入了大量氣體成分的狀態製作碎玻璃。其結果是，只要使用這樣的碎玻璃，就能夠在較短時間內澄清熔融玻璃。
即，藉由改善熔融性，從而能夠改善玻璃的澄清性，能夠增加每單位時間的玻璃的生產量。
如上所述，藉由改善熔融性，從而不僅能夠改善玻璃的透射率，還能夠改善澄清性。此外，藉由改善熔融性，從而能夠降低玻璃的熔融所消耗的能量，還能夠縮短熔融時間，因此還能夠期待生產成本降低、生產率提高。像這樣，可以說改善熔融性是非常有益的。 [先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：美國專利第7897533號。 專利文獻2：日本特開2003-201142。 專利文獻3：日本特開2002-012443。 專利文獻4：日本特表2009-537427。 專利文獻5：日本特開2003-201142。 專利文獻6：日本特開2009-203083。 專利文獻7：日本特表2009-537427。
(發明所欲解決的課題)
本發明是鑒於這樣的實際情況而完成的，其一目的在於提供一種光學玻璃，該光學玻璃能夠降低原材料費等生產成本、熔融性和熱穩定性優秀，並且具有低溫軟化性的高折射率低色散。本發明的目的還在於提供一種由該光學玻璃構成的光學元件及光學玻璃材料。 (用以解決課題之手段)
本發明人為了達到上述目的而進行了反復深入研究，結果發現，藉由降低作為比較昂貴的材料的氧化鉭的使用量並且調整構成玻璃的各種玻璃構成成分(以下，稱為玻璃成分)的含有比例的平衡可達到該目的，並基於該認識完成了本發明。
即，本發明的要點如下。 (1)一種光學玻璃，在該光學玻璃中，RE1相對於NWF1的比[RE1/NWF1]為0.35以上；HR1相對於RE1的比[HR1/RE1]為0.33以下；Nb2 O5 的含量相對於Nb2 O5 和Ta2 O5 的合計含量的質量比[Nb2 O5 /(Nb2 O5 +Ta2 O5 )]為2/3以上；RE1相對於D1的比[RE1/D1]為0.90以上；L1相對於NWF1和RE1的合計值的比[L1/(NWF1+RE1)]為0.78以上；阿貝數(νd)為39.0以上、45.0以下，該阿貝數(νd)與折射率(nd)滿足下述式(1)：nd≥2.235-0.01×νd
式中：當將M(B2 O3 )、M(SiO2 )、M(Al2 O3 )、M(La2 O3 )、M(Gd2 O3 )、M(Y2 O3 )、M(Yb2 O3 )、M(LaF3 )、M(GdF3 )、M(YF3 )、M(YbF3 )、M(ZnO)、M(Li2 O)、M(Na2 O)、M(K2 O)、M(ZrO2 )、M(Nb2 O5 )、M(TiO2 )、M(WO3 )、M(Ta2 O5 )、M(Bi2 O3 )、M(MgO)、M(CaO)、M(SrO)、M(BaO)分別設為B2 O3 、SiO2 、Al2 O3 、La2 O3 、Gd2 O3 、Y2 O3 、Yb2 O3 、LaF3 、GdF3 、YF3 、YbF3 、ZnO、Li2 O、Na2 O、K2 O、ZrO2 、Nb2 O5 、TiO2 、WO3 、Ta2 O5 、Bi2 O3 、MgO、CaO、SrO、BaO的分子量時：NWF1=[2 ×B2 O3 /M(B2 O3 )]+[SiO2 /M(SiO2 )]+[2×Al2 O3 /M(Al2 O3 )]；RE1=[2 ×La2 O3 /M(La2 O3 )]+[2×Gd2 O3 /M(Gd2 O3 )]+[2×Y2 O3 /M(Y2 O3 )]+[2×Yb2 O3 /M(Yb2 O3 )]+[LaF3 /M(LaF3 )]+[GdF3 /M(GdF3 )]+[YF3 /M(YF3 )]+[YbF3 /M(YbF3 )]；HR1=[2×Nb2 O5 /M(Nb2 O5 )]+[TiO2 /M (TiO2 )]+[WO3 /M(WO3 )]+[2×Bi2 O3 /M(Bi2 O3 )]；D1={[2×Li2 O/M (Li2 O)]+[2×Na2 O/M(Na2 O)]+[2×K2 O/M(K2 O)]}×3+[ZnO/M(ZnO)]；L1=[20×Li2 O/M(Li2 O)]+[16×Na2 O/M(Na2 O)]+[8×K2 O/M (K2 O)]+[4×ZnO/M(ZnO)]+[MgO/M(MgO)]+[2×CaO/M(CaO)]+[2×SrO/M(SrO)]+[2×BaO/M(BaO)]+[2×B2 O3 /M(B2 O3 )]+[2×Nb2 O5 /M(Nb2 O5 )]+[TiO2 /M(TiO2 )]+[4×WO3 /M(WO3 )]+[8×Bi2 O3 /M(Bi2 O3 )]+[2×Ta2 O5 /M(Ta2 O5 )]-[2×SiO2 /M(SiO2 )]-[2×Al2 O3 /M(Al2 O3 )]-[2×ZrO2 /M(ZrO2 )]-[2×La2 O3 /M(La2 O3 )]-[2×Gd2 O3 /M(Gd2 O3 )]-[2×Y2 O3 /M(Y2 O3 )]-[2×Yb2 O3 /M(Yb2 O3 )]-[LaF3 /M(LaF3 )]-[GdF3 /M(GdF3 )]-[YF3 /M(YF3 )]-[YbF3 /M(YbF3 )]；上述各玻璃成分的含量為以質量%表示的值。
(2)一種光學玻璃，該光學玻璃是氧化物玻璃，在該光學玻璃中，RE2相對於NWF2的比[RE2/NWF2]為0.35以上；HR2相對於RE2的比[HR2/RE2]為0.33以下；Nb5+ 的含量相對於Nb5+ 和Ta5+ 的合計含量的陽離子比[Nb5+ /(Nb5+ +Ta5+ )]為3/4以上；RE2相對於D2的比[RE2/D2]為0.90以上；L2相對於NWF2和RE2的合計值的比[L2/(NWF2+RE2)]為0.78以上；阿貝數(νd)為39.0以上、45.0以下，該阿貝數(νd)與折射率(nd)滿足下述式(1)：nd≥2.235-0.01×νd
式中：NWF2為B3+ 、Si4+ 及Al3+ 的合計含量；RE2為La3+ 、Gd3+ 、Y3+ 及Yb3+ 的合計含量；HR2為Nb5+ 、Ti4+ 、W6+ 及Bi3+ 的合計含量；D2=(Li+ +Na+ +K+ )×6+Zn2+ ；L2= (10×Li+ )+(8×Na+ )+(4×K+ )+(4×Zn+ )+Mg2+ +(2×Ca2+ )+(2×Sr2+ )+(2×Ba2+ )+B3+ +Nb5+ +Ti4+ +(4×W6+ )+(4×Bi3+ )+Ta5+ -(2×Si4+ )-Al3+ -(2×Zr4+ )-La3+ -Gd3+ -Y3+ -Yb3+ ；上述各玻璃成分的含量為以陽離子%表示的值。
(3)一種精密壓製成型用預製件，由上述(1)或(2)所述的光學玻璃構成。
(4)一種光學元件，由上述(1)或(2)所述的光學玻璃構成。 (發明功效)
根據本發明，能夠提供可降低生產成本、熔融性和熱穩定性優秀，並且具有低溫軟化性的高折射率低色散的光學玻璃及使用該光學玻璃的光學元件。
以下，對用於實施本發明的形態(以下簡稱為“實施形態”)進行詳細說明。以下的本實施形態是用於說明本發明的例示，其宗旨不是將本發明限定為以下的內容。本發明能夠在其要點的範圍內適當地變形而實施。進而，對於說明重複的部分有時會適當地省略說明，但其並不限定發明的宗旨。另外，在本說明書中，“光學玻璃”是包含複數種玻璃構成成分(玻璃成分)的玻璃組合物，用作與形狀(塊狀、板狀、球狀等)、用途(光學元件用材料、光學元件等)、大小無關的統稱。即，對光學玻璃的形狀、用途、大小沒有限制，任何形狀的光學玻璃、任何用途的光學玻璃、以及任何大小的光學玻璃均屬於本發明的光學玻璃。此外，在本說明書中，有時將光學玻璃簡稱為“玻璃”。
此外，在本說明書中，有時使用(數值1)以“(數值1)以下”的方式來表示數值範圍。這樣表示的範圍是小於(數值1)的數值範圍加上(數值1)的數值範圍。以“不足(數值1)”表示的數值範圍是小於(數值1)的數值範圍，不包含(數值1)。有時使用(數值2)以“(數值2)以上”的方式來表示數值範圍。這樣表示的範圍是大於(數值2)的數值範圍加上(數值2)的數值範圍。有時以“超過(數值2)”的方式來表示數值範圍。這樣表示的範圍是大於(數值2)大的數值範圍，不包含(數值2)。
首先，作為第1實施形態對以質量%表示的玻璃組成進行說明，接著作為第2實施形態對以陽離子%表示的玻璃組成進行說明。
第1實施形態 (以質量%表示的組成) 以下，以氧化物為基準的形式來表示玻璃組成。
本發明的第1實施形態的光學玻璃為如下的光學玻璃，在該光學玻璃中，RE1相對於NWF1的比[RE1/NWF1]為0.35以上；HR1相對於RE1的比[HR1/RE1]為0.33以下；Nb2 O5 的含量相對於Nb2 O5 和Ta2 O5 的合計含量的質量比[Nb2 O5 /(Nb2 O5 +Ta2 O5 )]為2/3以上；RE1相對於D1的比[RE1/D1]為0.90以上；L1相對於NWF1和RE1的合計值的比[L1/(NWF1+RE1)]為0.78以上；阿貝數(νd)為39.0以上、45.0以下，該阿貝數(νd)與折射率(nd)滿足下述式(1)：nd≥2.235-0.01×νd
式中：當將M(B2 O3 )、M(SiO2 )、M(Al2 O3 )、M(La2 O3 )、M(Gd2 O3 )、M(Y2 O3 )、M(Yb2 O3 )、M(LaF3 )、M(GdF3 )、M(YF3 )、M(YbF3 )、M(ZnO)、M(Li2 O)、M(Na2 O)、M(K2 O)、M(ZrO2 )、M(Nb2 O5 )、M(TiO2 )、M(WO3 )、M(Ta2 O5 )、M(Bi2 O3 )、M(MgO)、M(CaO)、M(SrO)、M(BaO)分別設為B2 O3 、SiO2 、Al2 O3 、La2 O3 、Gd2 O3 、Y2 O3 、Yb2 O3 、LaF3 、GdF3 、YF3 、YbF3 、ZnO、Li2 O、Na2 O、K2 O、ZrO2 、Nb2 O5 、TiO2 、WO3 、Ta2 O5 、Bi2 O3 、MgO、CaO、SrO、BaO的分子量時：NWF1=[2 ×B2 O3 /M(B2 O3 )]+[SiO2 /M(SiO2 )]+[2×Al2 O3 /M(Al2 O3 )]；RE1=[2 ×La2 O3 /M(La2 O3 )]+[2×Gd2 O3 /M(Gd2 O3 )]+[2×Y2 O3 /M(Y2 O3 )]+[2×Yb2 O3 /M(Yb2 O3 )]+[LaF3 /M(LaF3 )]+[GdF3 /M(GdF3 )]+[YF3 /M(YF3 )]+[YbF3 /M(YbF3 )]；HR1=[2×Nb2 O5 /M(Nb2 O5 )]+[TiO2 /M (TiO2 )]+[WO3 /M(WO3 )]+[2×Bi2 O3 /M(Bi2 O3 )]；D1={[2×Li2 O/M (Li2 O)]+[2×Na2 O/M(Na2 O)]+[2×K2 O/M(K2 O)]}×3+[ZnO/M(ZnO)]；L1=[20×Li2 O/M(Li2 O)]+[16×Na2 O/M(Na2 O)]+[8×K2 O/M (K2 O)]+[4×ZnO/M(ZnO)]+[MgO/M(MgO)]+[2×CaO/M(CaO)]+[2×SrO/M(SrO)]+[2×BaO/M(BaO)]+[2×B2 O3 /M(B2 O3 )]+[2×Nb2 O5 /M(Nb2 O5 )]+[TiO2 /M(TiO2 )]+[4×WO3 /M(WO3 )]+[8×Bi2 O3 /M(Bi2 O3 )]+[2×Ta2 O5 /M(Ta2 O5 )]-[2×SiO2 /M(SiO2 )]-[2×Al2 O3 /M(Al2 O3 )]-[2×ZrO2 /M(ZrO2 )]-[2×La2 O3 /M(La2 O3 )]-[2×Gd2 O3 /M(Gd2 O3 )]-[2×Y2 O3 /M(Y2 O3 )]-[2×Yb2 O3 /M(Yb2 O3 )]-[LaF3 /M(LaF3 )]-[GdF3 /M(GdF3 )]-[YF3 /M(YF3 )]-[YbF3 /M(YbF3 )]；上述各玻璃成分的含量是以質量%表示的值。
另外，在上述式中，表示為三氧化二硼(B2 O3 )、二氧化矽(SiO2 )、三氧化二鋁(Al2 O3 )、三氧化二鑭(La2 O3 )、三氧化二釓(Gd2 O3 )、三氧化二釔(Y2 O3 )、三氧化二鐿(Yb2 O3 )、五氧化二鈮(Nb2 O5 )、二氧化鈦(TiO2 )、氧化鎢(WO3 )、三氧化二鉍(Bi2 O3 )、氧化鋰(Li2 O)、氧化鈉(Na2 O)、氧化鉀(K2 O)、氧化鋅(ZnO)、氧化鎂(MgO)、氧化鈣(CaO)、氧化鍶(SrO)、氧化鋇(BaO)、五氧化二鉭(Ta2 O5 )、二氧化鋯(ZrO2 )、氟化鑭(LaF3 )、氟化釓(GdF3 )、三氟化釔(YF3 )及三氟化鐿(YbF3 )的各玻璃成分的含量為以質量%表示的各玻璃成分的含有比例。不對NWF1、RE1、HR1、L1、D1附加質量%或%等表示百分率的符號，僅用數值來表示。在以下的記載中也一樣。
在本實施形態中，基於以質量%表示的各玻璃成分的含量對本發明的光學玻璃進行說明。因此，以下只要沒有特別說明，各含量就以質量%來表示。
另外，在本說明書中，以質量%表示是指，對於以氧化物、氟化物表示的各玻璃成分，用質量百分率來表示將全部玻璃成分的合計含量設為100質量%時的各玻璃成分的含量。
像後面說明的那樣，有時在玻璃中添加少量三氧化二銻(Sb2 O3 )、二氧化錫(SnO2 )、二氧化鈰(CeO2 )作為澄清劑。但是，在本說明書中以質量%表示時，全部玻璃成分的合計含量中不包括Sb2 O3 、SnO2 及CeO2 的含量。即，玻璃成分中的Sb2 O3 、SnO2 、CeO2 的以質量%表示的各含量表示為，將Sb2 O3 、SnO2 及CeO2 以外的全部玻璃成分的合計含量設為100質量%的情況下的Sb2 O3 、SnO2 、CeO2 的各含量。在本說明書中將這樣的表示稱為外加。
此外，合計含量是指複數種玻璃成分的含量(也包括含量為0%的情況)的合計量。此外，質量比是指以質量%表示的玻璃成分的含量(也包括複數種成分的合計含量)彼此的比例(比)。
以下，將B2 O3 的分子量設為M(B2 O3 )，將SiO2 的分子量設為M(SiO2 )，將Al2 O3 的分子量設為M(Al2 O3 )，將La2 O3 的分子量設為M(La2 O3 )，將Gd2 O3 的分子量設為M(Gd2 O3 )，將Y2 O3 的分子量設為M(Y2 O3 )，將Yb2 O3 的分子量設為M(Yb2 O3 )，將LaF3 的分子量設為M(LaF3 )，將GdF3 的分子量設為M(GdF3 )，將YF3 的分子量設為M(YF3 )，將YbF3 的分子量設為M(YbF3 )，將ZnO的分子量設為M(ZnO)，將Li2 O的分子量設為M(Li2 O)，將Na2 O的分子量設為M(Na2 O)，將K2 O的分子量設為M(K2 O)，將ZrO2 的分子量設為M(ZrO2 )，將Nb2 O5 的分子量設為M(Nb2 O5 )，將TiO2 的分子量設為M(TiO2 )，將WO3 的分子量設為M(WO3 )，將Ta2 O5 的分子量設為M(Ta2 O5 )，將Bi2 O3 的分子量設為M(Bi2 O3 )，將MgO的分子量設為M(MgO)，將CaO的分子量設為M(CaO)，將SrO的分子量設為M(SrO)，將BaO的分子量設為M(BaO)。
各氧化物的分子量是該氧化物的一個分子中包含的相當於陽離子的原子的數與該原子的原子量的積和該氧化物的一個分子中包含的氧(O)的數與氧的原子量的積的合計，相當於化學式量。此外，各氟化物的分子量是該氟化物的一個分子中包含的相當於陽離子的原子的數與該原子的原子量的積和該氟化物的一個分子中包含的氟(F)的數與氟的原子量的積的合計。而且，每1mol的分子的質量為在其分子量附上單位(g)的值。在表1中，將上述各氧化物、各氟化物的分子量表示到小數點後3位。例如，在以下的說明中只要使用表1所示的數值作為分子量即可。
[表1]
M(B2 O3 ) 69.621
M(SiO2 ) 60.084
M(Al2 O3 ) 101.961
M(La2 O3 ) 325.809
M(Gd2 O3 ) 362.498
M(Y2 O3 ) 225.810
M(Yb2 O3 ) 394.084
M(ZnO) 81.389
M(Li2 O) 29.882
M(Na2 O) 61.979
M(K2 O) 94.196
M(ZrO2 ) 123.223
M(Nb2 O5 ) 265.810
M(TiO2 ) 79.882
M(WO3 ) 231.839
M(Ta2 O5 ) 441.893
M(Bi2 O3 ) 465.959
M(MgO) 40.304
M(CaO) 56.077
M(SrO) 81.389
M(BaO) 153.326
M(LaF3 ) 195.901
M(GdF3 ) 214.245
M(YF3 ) 145.901
M(YbF3 ) 230.050
進而，在表2示出以氧化物或氟化物表示玻璃成分時的一個分子中包含的陽離子的個數。
[表2]
玻璃成分 一個分子中包含的陽離子的個數
B2 O3 2
SiO2 1
Al2 O3 2
La2 O3 2
Gd2 O3 2
Y2 O3 2
Yb2 O3 2
ZnO 1
Li2 O 2
Na2 O 2
K2 O 2
ZrO2 1
Nb2 O5 2
TiO2 1
WO3 1
Ta2 O5 2
Bi2 O3 2
MgO 1
CaO 1
SrO 1
BaO 1
LaF3 1
GdF3 1
YF3 1
YbF3 1
以下，對本實施形態的光學玻璃進行詳細說明。
在本實施形態的光學玻璃中，阿貝數(νd)為39.0以上、45.0以下，折射率(nd)與上述的阿貝數(νd)滿足下述式(1)。
式(1) nd≥2.235-0.01×νd 在本實施形態的光學玻璃中，阿貝數(νd)的下限為39.0，較佳為39.5，更佳為40.0，進一步較佳為40.5。阿貝數(νd)的上限為45.0，較佳為44.5，更佳為44.0，進一步較佳為43.5。
當阿貝數(νd)為39.0以上時，作為光學元件的材料對於校正色像差是有效的。此外，當阿貝數(νd)大於45.0時，如果不使折射率(nd)下降，則玻璃的熱穩定性會顯著下降，在製造玻璃的過程中容易失透。此外，藉由使折射率(nd)相對於阿貝數(νd)處於由式(1)決定的範圍內，從而能夠製成在光學設計上利用價值高的光學玻璃。折射率(nd)的上限根據玻璃的上述組成範圍自然而然地確定。
在本實施形態的光學玻璃中，後述的NWF1、RE1、HR1意味著每100g玻璃所包含的特定陽離子的莫耳數的合計。在此，NWF1、RE1、HR1是關於本發明的光學玻璃中的特定的玻璃成分的含量的指標，不附加質量%或%等表示百分率的符號，僅用數值來表示。以下，以NWF1為例進行詳細說明。
上述NWF1用下述數學式1來表示。
[數學式1]
Figure 02_image001
在此，上述數學式1中的[B2 O3 /M(B2 O3 )]的分母為三氧化二硼(B2 O3 )的分子量，分子為三氧化二硼(B2 O3 )的以質量%表示的含量。
關於分子，換言之，以質量%表示的三氧化二硼(B2 O3 )的含量是將每100g玻璃所包含的三氧化二硼(B2 O3 )的含量用質量(g)表示的含量。
因此，上述數學式1中的[B2 O3 /M(B2 O3 )]相當於每100g玻璃所包含的三氧化二硼(B2 O3 )的莫耳數。
進而，上述[B2 O3 /M(B2 O3 )]乘以1個分子的三氧化二硼(B2 O3 )所包含的陽離子(B3+ )的個數(2)的[2×B2 O3 /M(B2 O3 )]相當於每100g玻璃所包含的硼離子(B3+ )的莫耳數。
另外，上述數學式1中的[SiO2 /M(SiO2 )]和[2×Al2 O3 /M(Al2 O3 )]也與[2×B2 O3 /M(B2 O3 )]的情況相同。
因此，NWF1為每100g玻璃所包含的硼離子(B3+ )、矽離子(Si4+ )及鋁離子(Al3+ )的各莫耳數的合計值。在此，NWF1是關於本發明的光學玻璃中的網絡形成成分的含量的指標，僅由數值來表示。
此外，後述的HR1、RE1、R1也與NWF1的情況相同。
＜RE1/NWF1＞ 在本實施形態的光學玻璃中，NWF1像上述那樣定義。另外，B2 O3 、SiO2 、Al2 O3 作為玻璃的網絡形成成分而發揮功能。
在本實施形態的光學玻璃中，RE1是將以質量%表示的高折射率低色散化成分La2 O3 、Gd2 O3 、Y2 O3 、Yb2 O3 、LaF3 、GdF3 、YF3 、YbF3 的各含量的各數值分別除以各氧化物、氟化物的分子量，再分別乘以各分子中包含的陽離子的個數的值的合計值(RE1=[2×La2 O3 /M(La2 O3 )]+[2×Gd2 O3 /M(Gd2 O3 )]+[2× Y2 O3 /M(Y2 O3 )]+[2×Yb2 O3 /M(Yb2 O3 )]+[LaF3 /M(LaF3 )]+[GdF3 /M(GdF3 )]+[YF3 /M(YF3 )]+[YbF3 /M(YbF3 )])。即，RE1是每100g玻璃所包含的La3+ 、Gd3+ 、Y3+ 及Yb3+ 的各莫耳數的合計值。在此，RE1是關於本發明的光學玻璃中的高折射率低色散化成分的含量的指標，僅用數值來表示。
當NWF1減小時，折射率上升。當RE1增大時，可在阿貝數不大幅減小的情況下使折射率上升。因此，藉由使比[RE1/NWF1]增大，從而能夠在維持低色散特性的同時使折射率上升。
為了得到所需的折射率(nd)、阿貝數(νd)，在本實施形態的光學玻璃中，比[RE1/NWF1]為0.35以上。
進而，在本實施形態的光學玻璃中，比[RE1/NWF1]的下限較佳為0.36，進而依次更佳為0.37、0.38、0.39、0.40、0.41、0.42、0.43。
在本實施形態的光學玻璃中，藉由將比[RE1/ NWF1]的下限設為上述範圍，從而能夠使折射率(nd)和阿貝數(νd)成為所需的值。
當NWF1增大時，可改善玻璃的熱穩定性，在製造玻璃、成型玻璃時不易析出晶體。當RE1減小時，可改善玻璃的熱穩定性，在製造過程中不易析出晶體。
因此，為了改善玻璃的熱穩定性、得到不易析出晶體的玻璃，比[RE1/NWF1]的上限較佳為0.80，進而依次更佳為0.70、0.60、0.55、0.54、0.53、0.52、0.51。藉由將比[RE1/NWF1]的上限設為上述較佳的範圍，從而能夠進一步改善玻璃的熱穩定性。
在本實施形態的光學玻璃中，從提高折射率的觀點出發，NWF1的上限較佳為0.80，進而依次更佳為0.75、0.72、0.70、0.69、0.68。此外，從改善玻璃的熱穩定性的觀點出發，NWF1的下限較佳為0.45，進而依次更佳為0.48、0.50、0.53、0.54、0.55。
在本實施形態的光學玻璃中，從改善玻璃的熱穩定性的觀點出發，RE1的上限較佳為0.37，更佳為0.35，進一步較佳為0.33，再進一步較佳為0.31。此外，從在不使阿貝數大幅降低的情況下提高折射率的觀點出發，RE1的下限較佳為0.20，更佳為0.22，進一步較佳為0.24，再進一步較佳為0.26。
＜HR1/RE1＞ 如前所述，阿貝數(νd)為39.0以上、45.0以下的光學玻璃具有滿足式(1)的折射率在光學設計上意義很大。通常，當使玻璃的折射率增加時，阿貝數會減小、會高色散化。因此，要得到上述光學特性，重要的是在儘量抑制阿貝數(νd)的減小的同時提高折射率。
稀土類氧化物和Nb2 O5 、TiO2 、WO3 及Bi2 O3 均具有使玻璃的折射率上升的作用，與稀土類氧化物相比，Nb2 O5 、TiO2 、WO3 及Bi2 O3 使阿貝數減小的作用(高色散化的作用)強。
可是，在精密壓製成型中，如果玻璃與壓製成型模的模材料反應，玻璃表面的透明度就會下降，還會產生玻璃與壓製成型模熔著的問題。在精密壓製成型中，與壓製成型模的模材料反應的物質主要是玻璃成分中的在高溫下容易發生價數的變化的成分，即Nb2 O5 、TiO2 、WO3 、Bi2 O3 。另一方面，雖然稀土類氧化物與Nb2 O5 、TiO2 、WO3 、Bi2 O3 同樣具有使折射率上升的作用，但是與Nb2 O5 、TiO2 、WO3 、Bi2 O3 不同，在精密壓製成型時的高溫狀態下不易發生價數的變化，與模材料的反應性較低。因此，期望相對於稀土類氧化物的含量將成為玻璃與模材料的化學反應的主要原因的Nb2 O5 、TiO2 、WO3 、Bi2 O3 的含量抑制在一定量以下。
在本實施形態的光學玻璃中，HR1是將以質量%表示的高折射率高色散化成分Nb2 O5 、TiO2 、WO3 、Bi2 O3 的各含量的各數值分別除以各玻璃成分的分子量、再分別乘以各分子中包含的陽離子的個數的值的合計值(HR1=[2×Nb2 O5 /M (Nb2 O5 )]+[TiO2 /M(TiO2 )]+[WO3 /M(WO3 )]+[2×Bi2 O3 /M(Bi2 O3 )])。即，HR1是每100g玻璃所包含的Nb5+ 、Ti4+ 、W6+ 及Bi3+ 的各莫耳數的合計值。在此，HR1是關於本發明的光學玻璃中的高折射率高色散化成分的含量的指標，僅由數值表示。
藉由使HR1相對於RE1的比[HR1/RE1]減小，從而能夠抑制阿貝數的降低，進而能夠抑制精密壓製成型時的玻璃與模材料的反應，提高精密壓製成型的玻璃制光學元件的生產性。
根據這樣的理由，在本實施形態的光學玻璃中，比[HR1/RE1]為0.33以下。
進而，在本實施形態的光學玻璃中，比[HR1/RE1]的上限較佳為0.32，進而依次更佳為0.31、0.30、0.29、0.28、0.27、0.25。
當比[HR1/RE1]減小時，示出玻璃的熱穩定性降低的傾向，示出玻璃化轉變溫度上升的傾向。此外，與HR1相比，RE1對增加折射率的貢獻更大，因此從製作折射率更高的玻璃的觀點出發，在上述的範圍內，較佳比[HR1/RE1]大。因此，從改善玻璃的熱穩定性、降低玻璃化轉變溫度的觀點出發，或者從進一步提高折射率的觀點出發，比[HR1/RE1]的下限較佳為0.04，進而依次更佳為0.08、0.10、0.11、0.13、0.15、0.16。
在本實施形態的光學玻璃中，從抑制阿貝數的減小、藉由精密壓製成型更穩定地製造高質量的光學元件的觀點出發，HR1的上限較佳為0.100，進而依次更佳為0.090、0.080、0.070、0.060。此外，從進一步提高折射率、進一步改善玻璃的熱穩定性的觀點出發，HR1的下限較佳為0.010，進而依次更佳為0.020、0.030、0.040。
＜Nb2 O5 /(Nb2 O5 +Ta2 O5 )＞ 在本實施形態的光學玻璃中，Nb2 O5 的含量相對於Nb2 O5 和Ta2 O5 的合計含量的質量比[Nb2 O5 /(Nb2 O5 +Ta2 O5 )]為2/3以上。即，本實施形態的光學玻璃包含Nb2 O5 ，且將Nb2 O5 的含量設為Ta2 O5 的含量的2倍以上。
進而，在本實施形態的光學玻璃中，質量比[Nb2 O5 / (Nb2 O5 +Ta2 O5 )]的下限較佳為0.67，進而依次更佳為0.70、0.80、0.90、0.95、0.98、0.99。此外，質量比[Nb2 O5 /(Nb2 O5 +Ta2 O5 )]的上限較佳為1.00。
藉由將質量比[Nb2 O5 /(Nb2 O5 +Ta2 O5 )]的下限設為上述範圍，從而能夠抑制折射率的降低、維持玻璃的熱穩定性。進而，藉由將質量比[Nb2 O5 /(Nb2 O5 +Ta2 O5 )]的下限設為上述範圍，從而還能夠相對於Nb2 O5 的含量使Ta2 O5 的含量相對地減少、削減非常昂貴的Ta的使用量。
＜RE1/D1＞ 通常，適合於精密壓製成型的具有低溫軟化性的玻璃含有具有使玻璃化轉變溫度(Tg)降低的作用的Li2 O、Na2 O、K2 O或ZnO的任一種以上。特別是，在這樣的玻璃中，使玻璃化轉變溫度(Tg)降低的作用強的Li2 O和ZnO的含量多。但是，這些玻璃成分在製造玻璃的過程中容易從熔融玻璃揮發。
當特定的玻璃成分即易揮發的玻璃成分從熔融玻璃選擇性地揮發時，玻璃的組成比會改變，折射率(nd)、阿貝數(νd)等特性不能成為所需的值。其結果是，難以穩定地生產具有所需的特性的玻璃。此外，如果在將熔融玻璃成型時特定的玻璃成分從高溫的玻璃表面揮發，則會在玻璃表面生成被稱為條紋的光學不均質部。在要求高均質性的光學玻璃中，產生這樣的條紋不是較佳的。
本申請的發明人藉由調查發現，熔融玻璃的揮發性依賴於易揮發的Li2 O、Na2 O、K2 O及ZnO的含量與不易揮發的La2 O3 、Gd2 O3 、Y2 O3 及Yb2 O3 的稀土類氧化物的含量的比。
在本實施形態的光學玻璃中，D1是將以質量%表示的Li2 O、Na2 O及K2 O的各含量的數值分別除以各玻璃成分的分子量，再分別乘以各分子中包含的陽離子的個數和3的值與將以質量%表示的ZnO的含量的數值除以分子量、再乘以分子中包含的陽離子的個數的值的合計值(D1=[2×Li2 O/M(Li2 O)] ×3+[2×Na2 O/M(Na2 O)]×3+[2×K2 O/M(K2 O)]×3+[ZnO/M(ZnO)])。乘以3是因為Li2 O、Na2 O及K2 O比ZnO易揮發。即，D1能夠表示為D1={[2×Li2 O/M(Li2 O)]+[2×Na2 O/M(Na2 O)]+[2× K2 O/M(K2 O)]}×3+[ZnO/M(ZnO)]。D1是關於本發明的光學玻璃中的揮發性成分的含量的指標，僅由數值表示。
D1是將促進熔融玻璃的揮發的因數數值化的值。另一方面，RE1是將抑制熔融玻璃的揮發的因數數值化的值。即，藉由使RE1相對於D1的比[RE1/D1]增大，從而能夠抑制熔融玻璃的揮發。
像這樣，比[RE1/D1]是表示熔融玻璃即玻璃熔液的揮發性的指標。藉由將比[RE1/D1]設為0.90以上，從而能夠抑制熔融玻璃的揮發。其結果是，能夠穩定地生產具有所需的特性的光學玻璃。此外，還能夠保持玻璃的高均質性。因此，在本實施形態的光學玻璃中，比[RE1/D1]為0.90以上。
進而，從抑制熔融玻璃的揮發的觀點出發，在本實施形態的光學玻璃中，比[RE1/D1]的下限較佳為0.95，進而依次更佳為0.98、1.00、1.05、1.10、1.12、1.13。
另一方面，當比[RE1/D1]減小時，玻璃化轉變溫度(Tg)會降低，精密壓製成型時的玻璃的溫度會降低。其結果是，在精密壓製成型時不易發生玻璃與壓製成型模的反應，容易維持壓製成型後的玻璃表面的透明性，容易抑制玻璃與壓製成型模的熔著。從這樣的觀點出發，比[RE1/D1]的上限較佳為2.5，進而依次更佳為2.3、2.2、2.15、2.10、2.08、2.07。
從抑制熔融玻璃的揮發的觀點出發，在本實施形態的光學玻璃中，D1的上限較佳為0.33，進而依次更佳為0.30、0.28、0.26、0.25。另一方面，從降低玻璃化轉變溫度的觀點出發，D1的下限較佳為0.05，進而依次更佳為0.08、0.10、0.12、0.13。
＜L1/(NWF1+RE1)＞ 將玻璃成分大致分為具有使玻璃化轉變溫度(Tg)相對降低的作用的成分和具有使玻璃化轉變溫度(Tg)相對上升的作用的成分。具有使玻璃化轉變溫度(Tg)相對降低的作用的成分主要是Li2 O、Na2 O、K2 O、ZnO、MgO、CaO、SrO、BaO、B2 O3 、Nb2 O5 、TiO2 、WO3 、Bi2 O3 、Ta2 O5 。另一方面，相對於上述玻璃成分，具有使玻璃化轉變溫度(Tg)相對上升的作用的成分主要是SiO2 、Al2 O3 、ZrO2 、La2 O3 、Gd2 O3 、Y2 O3 、Yb2 O3 、LaF3 、GdF3 、YF3 、YbF3 。
本申請發明人進行研究的結果發現，L1相對於NWF1和RE1的合計值的比[L1/(NWF1+RE1)]與玻璃化轉變溫度(Tg)之間存在相關關係，其中，L1是將以質量%表示的上述玻璃成分的各含量的數值分別除以各玻璃成分的分子量，再分別乘以各分子中包含的陽離子的個數，進而作為係數分別乘以各玻璃成分對玻璃化轉變溫度(Tg)的影響度的值的合計值。在表3示出表示上述玻璃成分對玻璃化轉變溫度(Tg)的影響度的係數。
[表3]
玻璃成分 係數 玻璃成分 係數 玻璃成分 係數
Li2 O +10 SiO2 -2 Gd2 O3 -1
Na2 O +8 Al2 O3 -1 Y2 O3 -1
K2 O +4 Nb2 O5 +1 Yb2 O3 -1
ZnO +4 TiO2 +1 LaF3 -1
MgO +1 WO3 +4 GdF3 -1
CaO +2 Bi2 O3 +4 YF3 -1
SrO +2 Ta2 O5 +1 YbF3 -1
BaO +2 ZrO2 -2    
B2 O3 +1 La2 O3 -1    
這樣的L1能夠表示為L1=[10×2×Li2 O/M(Li2 O)]+ [8×2×Na2 O/M(Na2 O)]+[4×2×K2 O/M(K2 O)]+[4×1×ZnO/M(ZnO)]+[1×1×MgO/M(MgO)]+[2×1×CaO/M(CaO)]+[2×1×SrO/M(SrO)]+[2×1×BaO/M(BaO)]+[1×2×B2 O3 /M(B2 O3 )]+[1×2×Nb2 O5 /M(Nb2 O5 )]+[1×1×TiO2 /M(TiO2 )]+[4×1×WO3 /M(WO3 )]+[4×2×Bi2 O3 /M(Bi2 O3 )]+[1×2×Ta2 O5 /M(Ta2 O5 )]+[-2×1×SiO2 /M(SiO2 )]+[-1×2×Al2 O3 /M(Al2 O3 )]+[-2×1×ZrO2 /M(ZrO2 )]+[-1×2×La2 O3 /M(La2 O3 )]+[-1×2×Gd2 O3 /M(Gd2 O3 )]+[-1×2×Y2 O3 /M(Y2 O3 )]+[-1×2×Yb2 O3 /M(Yb2 O3 )]+[-1×1×LaF3 /M(LaF3 )]+[-1×1×GdF3 /M(GdF3 )]+[-1×1×YF3 /M(YF3 )]+[-1×1×YbF3 /M(YbF3 )]。
即，值L1能夠表示為L1=[20×Li2 O/M(Li2 O)]+ [16×Na2 O/M(Na2 O)]+[8×K2 O/M(K2 O)]+[4×ZnO/M(ZnO)]+[MgO/M(MgO)]+[2×CaO/M(CaO)]+[2×SrO/M(SrO)]+[2×BaO/M(BaO)]+[2×B2 O3 /M(B2 O3 )]+[2×Nb2 O5 /M(Nb2 O5 )]+[TiO2 /M(TiO2 )]+[4×WO3 /M(WO3 )]+[8×Bi2 O3 /M(Bi2 O3 )]+[2×Ta2 O5 /M(Ta2 O5 )]-[2×SiO2 /M(SiO2 )]-[2×Al2 O3 /M(Al2 O3 )]-[2×ZrO2 /M(ZrO2 )]-[2×La2 O3 /M(La2 O3 )]-[2×Gd2 O3 /M(Gd2 O3 )]-[2×Y2 O3 /M(Y2 O3 )]-[2×Yb2 O3 /M(Yb2 O3 )]-[LaF3 /M(LaF3 )]-[GdF3 /M(GdF3 )]-[YF3 /M(YF3 )]-[YbF3 /M(YbF3 )]。
L1是關於本發明的光學玻璃中影響玻璃化轉變溫度(Tg)的成分的含量的指標，僅由數值表示。
圖1是將橫軸設為L1相對於NWF1和RE1的合計值的比[L1/(NWF1+RE1)]及將縱軸設為玻璃化轉變溫度(Tg)，對公知的玻璃繪製了比[L1/(NWF1+RE1)]與玻璃化轉變溫度(Tg)的圖，其中，NWF1對應於玻璃成分中的網絡形成成分，RE1對應於稀土類氧化物及稀土類氟化物。從圖1可清楚地看出，點基本分佈在直線上，可知比[L1/(NWF1+RE1)]與玻璃化轉變溫度(Tg)存在相關關係。
即，隨著比[L1/(NWF1+RE1)]的增加，玻璃化轉變溫度(Tg)降低，隨著比[L1/(NWF1+RE1)]的減小，玻璃化轉變溫度(Tg)上升。
像這樣，藉由使比[L1/(NWF1+RE1)]增加，從而能夠使玻璃化轉變溫度(Tg)降低，能夠提供適合於精密壓製成型的玻璃，即，能夠提供具有低溫軟化性的玻璃。此外，藉由使比[L1/(NWF1+RE1)]增加，從而能夠改善玻璃的熔融性，即，玻璃原料不會產生熔融殘留，能夠提供均質的玻璃。
為了得到具有低溫軟化性和良好的熔融性的光學玻璃，在本實施形態的光學玻璃中，比[L1/(NWF1+RE1)]為0.78以上。
進而，在本實施形態的光學玻璃中，比[L1/ (NWF1+RE1)]的下限較佳為0.80，進而依次更佳為0.85、0.90、0.91、0.92、0.95、1.00、1.05。
藉由將比[L1/(NWF1+RE1)]的下限設為上述範圍，從而能夠得到適合於精密壓製成型的低溫軟化性，並且能夠改善玻璃的熔融性。當比[L1/(NWF1+RE1)]過大時，示出玻璃的熱穩定性降低的傾向，示出折射率降低的傾向。從維持所需的折射率和熱穩定性的觀點出發，比[L1/(NWF1+RE1)]的上限較佳為2，進而依次更佳為1.8、1.6、1.5。
＜R1/NWF1＞ 在本實施形態的光學玻璃中，R1是將以質量%表示的鹼土類金屬氧化物MgO、CaO、SrO及BaO的各含量的數值分別除以各玻璃成分的分子量的值的合計值(R1=[MgO/M(MgO)]+ [CaO/M(CaO)]+[SrO/M(SrO)]+[BaO/M(BaO)])。即，R1是每100g玻璃所包含的Mg2+ 、Ca2+ 、Sr2+ 及Ba2+ 的各莫耳數的合計值。R1是關於本發明的光學玻璃中的鹼土類金屬氧化物的含量的指標，僅由數值表示。
將網絡形成成分B2 O3 、SiO2 、Al2 O3 與鹼土類金屬氧化物MgO、CaO、SrO、BaO相比較，網絡形成成分比鹼土類金屬氧化物抑制阿貝數的減小的作用更大。
因此，R1相對於NWF1的比[R1/NWF1]的上限較佳為0.30，進而依次更佳為0.25、0.20、0.19、0.15、0.10、0.05、0.02。此外，比[R1/NWF1]的下限較佳為0。另外，比[R1/NWF1]也可以為0。
藉由將比[R1/NWF1]的上限設為上述範圍，從而能夠抑制阿貝數的減小。
＜玻璃組成＞ 以下，對玻璃組成進行詳細說明。另外，只要沒有特別說明，各種玻璃成分的含量等就以質量%表示。另外，合計含量是複數種玻璃成分的含量的合計量，也包括各含量為0%的情況。
在本實施形態的光學玻璃中，B2 O3 的含量的上限較佳為32%，進而依次更佳為30%、28%、26%、25%、24%。此外，B2 O3 的含量的下限較佳為10%，進而依次更佳為13%、14%、15%、16%。
B2 O3 為玻璃的網絡形成成分，具有改善玻璃的熔融性並且抑制阿貝數的減小的作用。此外，與SiO2 相比不易使玻璃化轉變溫度(Tg)上升。當B2 O3 的含量少時，有玻璃的熱穩定性和熔融性降低的傾向。另一方面，當B2 O3 的含量多時，有折射率(nd)、化學耐久性降低的傾向。因此，從改善玻璃的熱穩定性、熔融性及成型性等的觀點出發，較佳B2 O3 的含量的下限為上述範圍。另一方面，從在得到所需的折射率的同時良好地維持化學耐久性的觀點出發，B2 O3 的含量的上限較佳為上述範圍。
在本實施形態的光學玻璃中，SiO2 的含量的上限較佳為10%，進而依次更佳為8%、7%、6%、5%、4%、3%。此外，SiO2 的含量的下限較佳為0%。另外，SiO2 的含量也可以為0%。
SiO2 為玻璃的網絡形成成分，具有改善玻璃的化學耐久性、耐候性、提高熔融玻璃的黏性、使熔融玻璃容易成型為玻璃的作用。當SiO2 的含量少時，有玻璃的熱穩定性、化學耐久性降低的傾向。另一方面，當SiO2 的含量多時，有玻璃的熔融性、低溫軟化性降低的傾向，即，有玻璃化轉變溫度上升、玻璃原料產生熔融殘留的傾向。因此，從改善玻璃的熔融性、低溫軟化性的觀點出發，SiO2 的含量的上限較佳為上述範圍。
在本實施形態的光學玻璃中，Al2 O3 的含量的上限較佳為5%，進而依次更佳為4%、3%、2.5%、2%、1.5%、1%、0.5%、0.1%。此外，Al2 O3 的含量的下限較佳為0%。另外，Al2 O3 的含量也可以為0%。
Al2 O3 為具有改善玻璃的化學耐久性、耐候性的作用的玻璃成分，可以考慮作為網絡形成成分。但是，當Al2 O3 的含量增多時，容易產生折射率(nd)降低、玻璃的熱穩定性降低、玻璃化轉變溫度(Tg)上升、熔融性降低等問題。從避免這樣的問題的觀點出發，Al2 O3 的含量的上限較佳為上述範圍。
在本實施形態的光學玻璃中，玻璃的網絡形成成分B2 O3 、SiO2 及Al2 O3 的合計含量[B2 O3 +SiO2 +Al2 O3 ]的上限較佳為34%，進而依次更佳為32%、30%、28%、26%、25%、24%。此外，合計含量[B2 O3 +SiO2 +Al2 O3 ]的下限較佳為10%，進而依次更佳為13%、15%、17%、18%、19%。
藉由將合計含量[B2 O3 +SiO2 +Al2 O3 ]的上限設為上述範圍，從而容易將折射率維持在所需的範圍。此外，藉由將合計含量[B2 O3 +SiO2 +Al2 O3 ]的下限設為上述範圍，從而可改善玻璃的熱穩定性、容易進一步抑制玻璃的失透。
此外，在本實施形態的光學玻璃中，B2 O3 的含量相對於B2 O3 、SiO2 及Al2 O3 的合計含量的質量比[B2 O3 / (B2 O3 +SiO2 +Al2 O3 )]的下限較佳為0.50，進而依次更佳為0.60、0.70、0.80、0.85。也能夠將質量比[B2 O3 /(B2 O3 +SiO2 + Al2 O3 )]設為1。
當質量比[B2 O3 /(B2 O3 +SiO2 +Al2 O3 )]小時，有玻璃的熔融性下降並且玻璃化轉變溫度Tg上升的傾向。因此，從維持良好的熔融性、玻璃的低溫軟化性的觀點出發，質量比[B2 O3 /(B2 O3 +SiO2 +Al2 O3 )]的下限較佳為上述範圍。
也能夠將質量比[B2 O3 /(B2 O3 +SiO2 +Al2 O3 )]設為1，但是藉由含有少量SiO2 ，從而容易使成型時的熔融玻璃的黏度成為適合於成型的黏度。
在本實施形態的光學玻璃中，La2 O3 、Gd2 O3 、Y2 O3 及Yb2 O3 的合計含量[La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 +Yb2 O3 ]的上限較佳為65%，進而依次更佳為60%、57%、55%、53%、52%。此外，合計含量[La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 +Yb2 O3 ]的下限較佳為35%，進而依次更佳為38%、41%、44%、45%、46%。
從實現所需的折射率、阿貝數的觀點出發，合計含量[La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 +Yb2 O3 ]的下限較佳為上述範圍。從改善玻璃的熱穩定性、低溫軟化性的觀點出發，合計含量[La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 +Yb2 O3 ]的上限較佳為上述範圍。
在本實施形態的光學玻璃中，La2 O3 的含量的上限較佳為50%，進而依次更佳為45%、42%、40%、38%、37%。此外，La2 O3 的含量的下限較佳為10%，進而依次更佳為15%、17%、19%、20%、21%、22%。
La2 O3 除了上述的作用以外還具有改善玻璃的化學耐久性的作用。進而，在稀土類氧化物成分中，La2 O3 是即使含量較多也不易使熱穩定性降低的成分。因此，從改善玻璃的熱穩定性、化學耐久性的觀點出發，La2 O3 的含量的下限較佳為上述範圍。此外，從改善玻璃的熱穩定性的觀點出發，La2 O3 的含量的上限較佳為上述範圍。
在本實施形態的光學玻璃中，Gd2 O3 的含量的上限較佳為50%，進而依次更佳為45%、40%、35%、31%、30%、29%。此外，Gd2 O3 的含量的下限較佳為1%，進而依次更佳為2%、3%、5%、7%、10%、11%、12%。
Gd2 O3 除了上述的作用以外還具有改善玻璃的化學耐久性的作用。進而，Gd2 O3 藉由在玻璃中與La2 O3 共存，從而還具有提高玻璃的熱穩定性的作用。因此，從改善玻璃的熱穩定性、化學耐久性的觀點出發，Gd2 O3 的含量的下限較佳為上述範圍。此外，從改善玻璃的熱穩定性的觀點出發，Gd2 O3 的含量的上限較佳為上述範圍。
在本實施形態的光學玻璃中，Y2 O3 的含量的上限較佳為10%，進而依次更佳為8%、5%、4%、3%。此外，Y2 O3 的含量的下限較佳為0%。另外，Y2 O3 的含量也可以為0%。
Y2 O3 除了上述的作用以外還具有改善玻璃的化學耐久性的作用。進而，Y2 O3 藉由在玻璃中與La2 O3 共存，從而還具有提高玻璃的熱穩定性的作用。因此，從改善玻璃的熱穩定性的觀點出發，Y2 O3 的含量較佳為上述範圍。
在本實施形態的光學玻璃中，Yb2 O3 的含量的上限較佳為3%，進而依次更佳為2.5%、2%、1.5%、1%、0.5%、0.1%、0.05%。此外，Yb2 O3 的含量的下限較佳為0%。另外，Yb2 O3 的含量也可以為0%。
Yb2 O3 與La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 同樣是具有在不使阿貝數大幅降低的情況下提高折射率的作用的玻璃成分。但是，與La2 O3 、Gd2 O3 、Y2 O3 相比Yb2 O3 的分子量大，因此會使玻璃的比重增大。當玻璃的比重增大時，光學元件的質量會增大。例如，如果將質量大的透鏡組裝到自動對焦式的攝像鏡頭，在自動對焦時驅動鏡頭所需的功率就會增大，電池的消耗加劇。因此，期望降低Yb2 O3 的含量來抑制玻璃的比重增大。
此外，Yb2 O3 在近紅外區域具有吸收。因此，Yb2 O3 的含量多的玻璃在近紅外區域的光吸收強，對於監視攝像機、夜視攝像機等在近紅外區域要求高透射率的用途不是較佳的。從改善這樣的問題的觀點出發，Yb2 O3 的含量較佳為上述範圍。
在本實施形態的光學玻璃中，LaF3 的含量的上限根據鹵化物的含量來決定，因此沒有特別限制，但是較佳為5%，進而依次更佳為3%、2%、1%、0.5%。此外，LaF3 的含量也可以為0%。
在本實施形態的光學玻璃中，GdF3 的含量的上限根據鹵化物的含量來決定，因此沒有特別限制，但是較佳為5%，進而依次更佳為3%、2%、1%、0.5%。此外，GdF3 的含量也可以為0%。
在本實施形態的光學玻璃中，YF3 的含量的上限根據鹵化物的含量來決定，因此沒有特別限制，但是較佳為5%，進而依次更較佳為3%、2%、1%、0.5%。此外，YF3 的含量也可以為0%。
在本實施形態的光學玻璃中，YbF3 的含量的上限根據鹵化物的含量來決定，因此沒有特別限制，但是較佳為3%，進而依次更佳為2%、1%、0.5%。此外，YbF3 的含量也可以為0%。
在本實施形態的光學玻璃中，La2 O3 的含量相對於La2 O3 、Gd2 O3 、Y2 O3 及Yb2 O3 的合計含量[La2 O3 +Gd2 O3 + Y2 O3 +Yb2 O3 ]的質量比[La2 O3 /(La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 +Yb2 O3 )]的上限較佳為0.99，進而依次更佳為0.95、0.90、0.85、0.80、0.76、0.74、0.73。此外，質量比[La2 O3 /(La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 + Yb2 O3 )]的下限較佳為0.3，進而依次更佳為0.35、0.4、0.45、0.46。
藉由使質量比[La2 O3 /(La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 + Yb2 O3 )]的上限為上述範圍，從而能夠將熱穩定性、熔融性維持為良好的狀態。此外，藉由使質量比[La2 O3 /(La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 + Yb2 O3 )]的下限為上述範圍，從而能夠將熱穩定性、熔融性維持為良好的狀態。
在本實施形態的光學玻璃中，ZnO的含量的上限較佳為25%，進而依次更佳為22%、20%、18%、17%、16%。此外，ZnO的含量的下限較佳為5%，進而依次更佳為8%、9%、10%、11%。
ZnO是具有在維持折射率的同時使玻璃化轉變溫度(Tg)降低的作用和在將玻璃熔融時促進玻璃的原料的熔融的作用(即，改善熔融性的作用)的玻璃成分。此外，與鹼土類金屬等其它二價金屬成分相比，ZnO改善玻璃的熱穩定性、降低液相線溫度的作用強。但是，當ZnO的含量增多時，示出阿貝數(νd)減少、玻璃高色散化的傾向。因此，從降低玻璃化轉變溫度(Tg)、改善玻璃的熔融性、熱穩定性的觀點出發，ZnO的含量的下限較佳為上述範圍。此外，從使玻璃低色散化的觀點出發，ZnO的含量的上限較佳為上述範圍。
在本實施形態的光學玻璃中，Li2 O的含量的上限較佳為4.0%，進而依次更佳為3.0%、2.0%、1.6%、1.2%、0.8%、0.4%。此外，Li2 O的含量的下限較佳為0%。
Li2 O是降低玻璃化轉變溫度(Tg)的作用強、對於得到低溫軟化性有用的玻璃成分。此外，Li2 O還發揮改善玻璃的熔融性的作用。另一方面，當Li2 O的含量增多時，有折射率(nd)降低的傾向。因此，從在維持所需的光學特性的同時降低玻璃化轉變溫度(Tg)的觀點出發，Li2 O的含量較佳為上述範圍。
在本實施形態的光學玻璃中，ZrO2 的含量的上限較佳為15%，進而依次更佳為12%、10%、8%、7%、6%。此外，ZrO2 的含量的下限較佳為0.1%，進而依次更佳為0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%。
ZrO2 為具有提高折射率(nd)並且改善玻璃的熱穩定性的作用的玻璃成分。但是，當ZrO2 的含量過多時，示出玻璃的熱穩定性降低的傾向，玻璃化轉變溫度(Tg)上升，此外，玻璃原料容易產生熔融殘留。因此，從抑制玻璃化轉變溫度(Tg)的上升、良好地維持玻璃的熔融性和熱穩定性、實現所需的光學特性的觀點出發，ZrO2 的含量的上限較佳為上述範圍。另一方面，從在實現所需的光學特性的同時改善玻璃的熱穩定性的觀點出發，ZrO2 的含量的下限較佳為上述範圍。
在本實施形態的光學玻璃中，Nb2 O5 的含量的上限較佳為15%，進而依次更佳為12%、10%、9%、8%、7%、6%。此外，Nb2 O5 的含量的下限較佳為0.1%，進而依次更佳為0.3%、0.5%、1.0%、1.2%、1.5%、2.0%。
Nb2 O5 具有提高折射率並且改善玻璃的熱穩定性的作用。此外，還具有改善玻璃的化學耐久性的作用。Nb2 O5 是替代具有高折射率低色散特性且改善玻璃的熱穩定性的作用大的Ta2 O5 的玻璃成分，是對於降低極其昂貴且具有使玻璃的熔融性降低的作用的Ta2 O5 的含量重要的玻璃成分。
當Nb2 O5 的含量過多時，示出玻璃的熱穩定性降低的傾向，並且示出阿貝數(νd)減小、玻璃高色散化的傾向。此外，有玻璃的著色變強的傾向。因此，從維持玻璃的熱穩定性的觀點出發，Nb2 O5 的含量的下限較佳為上述範圍。另一方面，從維持玻璃的熱穩定性、抑制玻璃的著色增大的觀點出發，Nb2 O5 的含量的上限較佳為上述範圍。
在本實施形態的光學玻璃中，Ta2 O5 的含量的上限較佳為3%，進而依次更佳為2.5%、2%、1.5%、1%、0.5%、0.3%、0.2%、0.1%、0.05%。此外，Ta2 O5 的含量的下限較佳為0%。另外，Ta2 O5 的含量也可以為0%。
如前所述，Ta2 O5 為具有高折射率低色散特性且具有改善玻璃的熱穩定性的作用的玻璃成分。與其它的玻璃成分相比較，Ta2 O5 是極其昂貴的成分，當Ta2 O5 的含量增多時，玻璃的生產成本會增大。此外，與其它的玻璃成分相比Ta2 O5 的分子量大，因此會使玻璃的比重增大，結果使玻璃制光學元件的重量增大。進而，當使Ta2 O5 的含量增加時，玻璃的熔融性會降低，在將玻璃熔融時容易產生玻璃原料的熔融殘留。因此，Ta2 O5 的含量較佳為上述範圍。
在本實施形態的光學玻璃中，Nb2 O5 、TiO2 、WO3 及Bi2 O3 的合計含量[Nb2 O5 +TiO2 +WO3 +Bi2 O3 ]的上限較佳為15%，進而依次更佳為13%、12%、11%、10%、9%、8%、7%。此外，合計含量[Nb2 O5 +TiO2 +WO3 +Bi2 O3 ]的下限較佳為0.1%，進而依次更佳為0.3%、0.5%、1%、1.2%、1.5%、2%、3%、4%、5%。
TiO2 、WO3 及Bi2 O3 與Nb2 O5 一同是具有提高折射率的作用的玻璃成分，藉由適量含有，從而還具有改善玻璃的熱穩定性的作用。此外，當提高這些玻璃成分的含量時，阿貝數(νd)減小。因此，將這些玻璃成分稱為高折射率高色散化成分。從抑制阿貝數(νd)的減小、抑制玻璃的著色增大的觀點出發，合計含量[Nb2 O5 +TiO2 +WO3 +Bi2 O3 ]的上限較佳為上述範圍。此外，從在保持高折射率的同時改善玻璃的熱穩定性的觀點出發，合計含量[Nb2 O5 +TiO2 +WO3 +Bi2 O3 ]的下限較佳為上述範圍。
在本實施形態的光學玻璃中，TiO2 、WO3 及Bi2 O3 的合計含量[TiO2 +WO3 +Bi2 O3 ]的上限較佳為15%，進而依次更佳為12%、10%、9%、8%、7%、6.5%。此外，合計含量[TiO2 +WO3 +Bi2 O3 ]的下限較佳為0%，進而依次更佳為0.1%、0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%。
在高折射率高色散化成分中，與Nb2 O5 相比，TiO2 、WO3 及Bi2 O3 容易使玻璃的著色增大。從抑制玻璃的著色增大的觀點出發，合計含量[TiO2 +WO3 +Bi2 O3 ]的上限較佳為上述範圍。
在本實施形態的光學玻璃中，WO3 的含量的上限較佳為15%，進而依次更佳為13%、12%、11%、10%、9%、8%、7%。此外，WO3 的含量的下限較佳為0%，進而依次更佳為0.1%、0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%。
在高折射率高色散化成分中，WO3 具有使玻璃化轉變溫度(Tg)降低的作用。但是，當WO3 的含量過多時，阿貝數(νd)減少，難以實現所需的光學特性。此外，玻璃的著色會增大。從抑制阿貝數(νd)的減小、防止玻璃的著色增大的觀點出發，WO3 的含量的上限較佳為上述範圍。另外，WO3 的含量也可以為0%。此外，為了得到WO3 的抑制玻璃化轉變溫度(Tg)上升的效果，WO3 的含量的下限較佳為上述範圍。
在本實施形態的光學玻璃中，TiO2 的含量的上限較佳為5%，進而依次更佳為4%、3%、2.5%、2%、1.5%、1%、0.5%、0.1%。此外，TiO2 的含量的下限較佳為0%。另外，TiO2 的含量也可以為0%。
在高折射率高色散化成分中，TiO2 為比較容易使玻璃的著色增大的玻璃成分。此外，TiO2 在精密壓製成型時會與壓製成型模的成型面之間進行反應，其結果是，壓製成型後的玻璃的表面的透明性降低(白濁)，此外，容易使玻璃表面產生微小的氣泡。因此，從製作著色少、表面品質好的光學元件的觀點出發，TiO2 的含量較佳為上述範圍。
在本實施形態的光學玻璃中，Bi2 O3 的含量的上限較佳為5%，進而依次更佳為4%、3%、2.5%、2%、1.5%、1%、0.5%、0.1%。此外，Bi2 O3 的含量的下限較佳為0%。另外，Bi2 O3 的含量也可以為0%。
在高折射率高色散化成分中，Bi2 O3 的分子量大，是使玻璃的比重增大並且使玻璃的著色增大的玻璃成分，因此較佳降低Bi2 O3 的含量。因此，Bi2 O3 的含量較佳為上述範圍。
在本實施形態的光學玻璃中，Na2 O的含量的上限較佳為5%，進而依次更佳為4%、3%、2.5%、2%、1.5%、1%、0.5%、0.1%。此外，Na2 O的含量的下限較佳為0%。另外，Na2 O的含量也可以為0%。
在本實施形態的光學玻璃中，K2 O的含量的上限較佳為5%，進而依次更佳為4%、3%、2.5%、2%、1.5%、1%、0.5%、0.1%。此外，K2 O的含量的下限較佳為0%。另外，K2 O的含量也可以為0%。
Na2 O和K2 O均具有改善玻璃的熔融性的作用，但是當它們的含量增多時，折射率(nd)、玻璃的熱穩定性、化學耐久性、耐候性會下降。因此，Na2 O和K2 O的各含量分別較佳設為上述範圍。
在本實施形態的光學玻璃中，Li2 O、Na2 O及K2 O的合計含量[Li2 O+Na2 O+K2 O]的上限較佳為6%，進而依次更佳為4%、3%、2.5%、2%、1.5%、1%。此外，合計含量[Li2 O+Na2 O+K2 O]的下限較佳為0%。
Li2 O是降低玻璃化轉變溫度(Tg)的作用強、對於得到低溫軟化性有用的玻璃成分。此外，Li2 O還發揮改善玻璃的熔融性的作用。另一方面，當Li2 O的含量增多時，有折射率(nd)降低的傾向。此外，Na2 O和K2 O均具有改善玻璃的熔融性的作用，但是當它們的含量增多時，折射率(nd)、玻璃的熱穩定性、化學耐久性、耐候性會降低。因此，Li2 O、Na2 O及K2 O的合計含量[Li2 O+Na2 O+K2 O]較佳為上述範圍。
在本實施形態的光學玻璃中，Rb2 O的含量的上限較佳為3%，進而依次更佳為2.5%、2%、1.5%、1%、0.5%、0.1%。此外，Rb2 O的含量的下限較佳為0%。另外，Rb2 O的含量也可以為0%。
在本實施形態的光學玻璃中，Cs2 O的含量的上限較佳為3%，進而依次更佳為2.5%、2%、1.5%、1%、0.5%、0.1%。此外，Cs2 O的含量的下限較佳為0%。另外，Cs2 O的含量也可以為0%。
Rb2 O和Cs2 O均具有改善玻璃的熔融性的作用，但是當它們的含量增多時，折射率(nd)、玻璃的熱穩定性、化學耐久性、耐候性會下降。因此，Rb2 O和Cs2 O的各含量分別較佳為上述範圍。
在本實施形態的光學玻璃中，MgO的含量的上限較佳為5%，進而依次更佳為4%、3%、2.5%、2%、1.5%、1%。此外，MgO的含量的下限較佳為0%。另外，MgO的含量也可以為0%。
在本實施形態的光學玻璃中，CaO的含量的上限較佳為5%，進而依次更佳為4%、3%、2.5%、2%、1.5%、1%。此外，CaO的含量的下限較佳為0%。另外，CaO的含量也可以為0%。
在本實施形態的光學玻璃中，SrO的含量的上限較佳為5%，進而依次更佳為4%、3%、2.5%、2%、1.5%、1%、0.5%、0.1%。此外，SrO的含量的下限較佳為0%。另外，SrO的含量也可以為0%。
在本實施形態的光學玻璃中，BaO的含量的上限較佳為5%，進而依次更佳為4%、3%、2.5%、2%、1.5%、1%、0.5%、0.1%。此外，BaO的含量的下限較佳為0%。另外，BaO的含量也可以為0%。
MgO、CaO、SrO、BaO均為具有改善玻璃的熔融性的作用的玻璃成分。但是，當這些玻璃成分的含量增多時，玻璃的熱穩定性會降低，玻璃容易失透。因此，這些玻璃成分的各含量分別較佳為上述範圍。
在本實施形態的光學玻璃中，MgO、CaO、SrO及BaO的合計含量[MgO+CaO+SrO+BaO]的上限較佳為5%，進而依次更佳為4%、3%、2.5%、2%、1.5%、1%。此外，合計含量[MgO+CaO+SrO+BaO]的下限較佳為0%。另外，合計含量[MgO+CaO+SrO+BaO]也可以為0%。
從維持玻璃的熱穩定性的觀點出發，合計含量[MgO+CaO+SrO+BaO]較佳為上述範圍。
在本實施形態的光學玻璃中，B2 O3 、SiO2 、Al2 O3 、La2 O3 、Gd2 O3 、Y2 O3 、ZnO、Li2 O、ZrO2 及Nb2 O5 的合計含量[B2 O3 +SiO2 +Al2 O3 +La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 +ZnO+Li2 O+ZrO2 +Nb2 O5 ]的上限較佳為100%。此外，合計含量[B2 O3 +SiO2 +Al2 O3 + La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 +ZnO+Li2 O+ZrO2 +Nb2 O5 ]的下限較佳為79%，進而依次更佳為80%、82%、84%、86%、88%。
在本實施形態中，B2 O3 、SiO2 及Al2 O3 為玻璃的網絡形成成分，La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 為在不使阿貝數大幅減小的情況下提高折射率的玻璃成分，ZnO和Li2 O為具有在不使折射率大幅降低的情況下使玻璃化轉變溫度(Tg)降低的作用的玻璃成分，此外，ZrO2 和Nb2 O5 為具有提高玻璃的折射率並且改善玻璃的熱穩定性的作用的玻璃成分。因此，合計含量[B2 O3 +SiO2 +Al2 O3 +La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 +ZnO+Li2 O+ZrO2 +Nb2 O5 ]較佳為上述範圍。
在本實施形態的光學玻璃中，三氧化二鎵(Ga2 O3 )的含量的上限較佳為5%，進而依次更佳為4%、3%、2.5%、2%、1.5%、1%、0.5%、0.1%。此外，Ga2 O3 的含量的下限較佳為0%。另外，Ga2 O3 的含量也可以為0%。
在本實施形態的光學玻璃中，三氧化二銦(In2 O3 )的含量的上限較佳為5%，進而依次更佳為4%、3%、2.5%、2%、1.5%、1%、0.5%、0.1%。此外，In2 O3 的含量的下限較佳為0%。另外，In2 O3 的含量也可以為0%。
在本實施形態的光學玻璃中，三氧化二鈧(Sc2 O3 )的含量的上限較佳為5%，進而依次更佳為4%、3%、2.5%、2%、1.5%、1%、0.5%、0.1%。此外，Sc2 O3 的含量的下限較佳為0%。另外，Sc2 O3 的含量也可以為0%。
在本實施形態的光學玻璃中，二氧化鉿(HfO2 )的含量的上限較佳為5%，進而依次更佳為4%、3%、2.5%、2%、1.5%、1%、0.5%、0.1%。此外，HfO2 的含量的下限較佳為0%。另外，HfO2 的含量也可以為0%。
Ga2 O3 、In2 O3 、Sc2 O3 、HfO2 均具有提高折射率(nd)的作用。但是，這些玻璃成分昂貴，此外，也不是對於達到發明的目的所必需的玻璃成分。因此，較佳Ga2 O3 、In2 O3 、Sc2 O3 、HfO2 的各含量為上述範圍。
在本實施形態的光學玻璃中，Lu2 O3 的含量的上限較佳為5%，進而依次更佳為4%、3%、2.5%、2%、1.5%、1%、0.5%、0.1%。此外，Lu2 O3 的含量的下限較佳為0%。另外，Lu2 O3 的含量也可以為0%。
三氧化二鎦(Lu2 O3 )具有提高折射率(nd)的作用，但是與Yb2 O3 同樣分子量大，因此也是使玻璃的比重增加的玻璃成分。因此，較佳降低Lu2 O3 的含量，Lu2 O3 的含量較佳為上述範圍。
在本實施形態的光學玻璃中，二氧化鍺(GeO2 )的含量的上限較佳為3%，進而依次更佳為2%、1%、0.5%、0.1%。此外，GeO2 的含量的下限較佳為0%。另外，GeO2 的含量也可以為0%。
GeO2 具有提高折射率(nd)的作用，但是在通常使用的玻璃成分中是尤其昂貴的成分。因此，從降低玻璃的製造成本的觀點出發，GeO2 的含量較佳為上述範圍。
此外，在本實施形態的光學玻璃中，五氧化二磷(P2 O5 )的含量的上限較佳為5%，進而依次更佳為4%、3%、2%、1%、0.5%、0.1%。此外，P2 O5 的含量的下限較佳為0%。另外，P2 O5 的含量也可以為0%。
P2 O5 是使折射率(nd)降低的玻璃成分，還是使玻璃的熱穩定性降低的成分。從製作具有所需的光學特性、熱穩定性優秀的玻璃的觀點出發，P2 O5 的含量較佳為上述範圍。
本實施形態的光學玻璃較佳主要由上述的玻璃成分構成，即，較佳由B2 O3 、SiO2 、Al2 O3 、La2 O3 、Gd2 O3 、Y2 O3 、Yb2 O3 、LaF3 、GdF3 、YF3 、YbF3 、ZnO、Li2 O、ZrO2 、Nb2 O5 、Ta2 O5 、WO3 、TiO2 、Bi2 O3 、Na2 O、K2 O、Rb2 O、Cs2 O、MgO、CaO、SrO、BaO、Ga2 O3 、In2 O3 、Sc2 O3 、HfO2 、Lu2 O3 、Yb2 O3 、GeO2 及P2 O5 構成，上述的玻璃成分的合計含量較佳大於95%，更佳大於98%，進一步較佳大於99%，再進一步較佳大於99.5%。
在本實施形態的光學玻璃中，TeO2 的含量的上限較佳為3%，進而依次更佳為2%、1%、0.5%、0.1%。此外，TeO2 的含量的下限較佳為0%。另外，TeO2 的含量也可以為0%。
TeO2 為提高折射率nd的成分，但是具有毒性，因此較佳降低TeO2 的含量。因此，TeO2 的含量較佳為上述範圍。
在本實施形態的光學玻璃中，在作為玻璃成分含有鹵化物的情況下，例如像LaF3 、GdF3 、YF3 、YbF3 那樣作為陽離子與鹵離子(陰離子)的化合物而含有。
導入到熔融玻璃的鹵化物的鹵離子的一部分被置換為同樣是陰離子且大量溶解在熔融玻璃中的氧離子。置換為氧離子的F- 、Cl- 、Br- 、I- 等鹵離子均成為氣體而從熔融玻璃揮發。由於鹵素的揮發，產生玻璃的特性改變、玻璃的均質性下降、熔融設備的消耗變得顯著等問題。因此，即使在含有鹵化物的情況下，也較佳減少其含量。
由於上述理由，即使在作為玻璃成分含有鹵化物的情況下，也較佳將鹵化物的含量限制為少量，使得全部玻璃成分中的氧化物的比例(質量比)不會為95質量%以下。
即，在本實施形態的光學玻璃中，全部玻璃成分中的氧化物的含量較佳大於95質量%。進而，全部玻璃成分中的氧化物的含量的下限依次更較佳為97質量%、99質量%、99.5質量%、99.9質量%、99.95質量%、99.99質量%，全部玻璃成分中的氧化物的含量也可以為100質量%。全部玻璃成分中的氧化物的含量為100質量%的玻璃實質上不包含鹵化物。
另外，本實施形態的光學玻璃較佳基本上由上述玻璃成分構成，但是在不妨礙本發明的作用效果的範圍內，也能夠含有其它成分。此外，在本發明中，不排除含有不可避免的雜質。
＜其它的成分組成＞ 鉛(Pb)、砷(As)、鎘(Cd)、鉈(Tl)、鈹(Be)、硒(Se)均具有毒性。因此，較佳本實施形態的光學玻璃不含有這些元素作為玻璃成分。
鈾(U)、釷(Th)、鐳(Ra)均為放射性元素。因此，較佳本實施形態的光學玻璃不含有這些元素作為玻璃成分。
釩(V)、鉻(Cr)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鐠(Pr)、釹(Nd)、鉕(Pm)、釤(Sm)、銪(Eu)、鋱(Tb)、鏑(Dy)、鈥(Ho)、鉺(Er)、銩(Tm)、鈰(Ce)會使玻璃的著色增大，可能成為螢光的產生源。因此，較佳本實施形態的光學玻璃不含有這些元素作為玻璃成分。
Sb(Sb2 O3 )、Sn(SnO2 )、Ce(CeO2 )為作為澄清劑發揮功能的能夠任選添加的元素。其中，Sb(Sb2 O3 )為澄清效果大的澄清劑。但是，Sb(Sb2 O3 )的氧化性強，如果使Sb(Sb2 O3 )的添加量增多，在精密壓製成型時玻璃所包含的Sb(Sb2 O3 )就會氧化壓製成型模的成型面。因此，在重複進行精密壓製成型的過程中成型面會顯著劣化，變得不能進行精密壓製成型。此外，成型的光學元件的表面品質會降低。與Sb(Sb2 O3 )相比，Sn(SnO2 )、Ce(CeO2 )的澄清效果小。當大量添加Ce(CeO2 )時，玻璃的著色會變強。因此，在添加澄清劑的情況下，較佳在添加Sb(Sb2 O3 )的同時注意其添加量。
Sb2 O3 的含量以外加方式來表示。即，將Sb2 O3 、SnO2 及CeO2 以外的全部玻璃成分的合計含量設為100質量%時的Sb2 O3 的含量的範圍較佳為不足1質量%，更佳為不足0.5質量%，進一步較佳為不足0.1質量%。Sb2 O3 的含量也可以為0質量%。
SnO2 的含量也以外加方式來表示。即，將SnO2 、Sb2 O3 及CeO2 以外的全部玻璃成分的合計含量設為100質量%時的SnO2 的含量的範圍較佳為不足2質量%，更佳為不足1質量%，進一步較佳為不足0.5質量%，再進一步較佳為不足0.1質量%。SnO2 的含量也可以為0質量%。藉由將SnO2 的含量設為上述範圍，從而能夠改善玻璃的澄清性。
CeO2 的含量也為以外加方式來表示。即，將CeO2 、Sb2 O3 、SnO2 以外的全部玻璃成分的合計含量設為100質量%時的CeO2 的含量的範圍較佳為不足2質量%，更佳為不足1質量%，進一步較佳為不足0.5質量%，再進一步較佳為不足0.1質量%。CeO2 的含量也可以為0質量%。藉由將CeO2 的含量設為上述範圍，從而能夠改善玻璃的澄清性。
本發明的實施形態的光學玻璃的折射率(nd)和阿貝數(νd)大、均質、著色少、玻璃化轉變溫度(Tg)低，因此適合於作為精密壓製成型用光學玻璃。
本發明的實施形態的光學玻璃的玻璃組成例如能夠藉由ICP-AES(Inductively Coupled Plasma - Atomic Emission Spectrometry，電感耦合電漿原子發射光譜法)或者適宜地藉由離子色譜法、ICP-MS(Inductively Coupled Plasma - Mass Spectrometry，電感耦合電漿質譜法)等方法來進行定量。藉由ICP-AES求出的分析值有時包含例如分析值的±5%左右的測定誤差。此外，在本說明書和本發明中，玻璃的構成成分的含量為0%或不包含意味著實質上不包含該構成成分，指的是該構成成分的含量為雜質水平程度以下。
(玻璃特性) ＜玻璃化轉變溫度(Tg)＞ 本實施形態的光學玻璃的玻璃化轉變溫度(Tg)的上限較佳為630℃，進而依次更佳為625℃、620℃、615℃、610℃、605℃、600℃。此外，玻璃化轉變溫度Tg的下限較佳為570℃。
藉由使玻璃化轉變溫度(Tg)的上限滿足上述範圍，從而在精密壓製成型時無需過度提高玻璃、壓製成型模的溫度即可進行高精度的壓製成型。其結果是，能夠降低壓製成型模的消耗，能夠延長壓製成型模的壽命。此外，藉由降低玻璃化轉變溫度(Tg)，從而能夠抑制精密壓製成型時的玻璃與壓製成型模的成型面的反應，能夠提高藉由壓製成型得到的光學元件表面的形狀精度，能夠提高表面的透明性。
＜玻璃的光線透射性＞ 在本實施形態中，光線透射性能夠藉由著色度(λ5)、著色度(λ80)來評價。
使用具有2個互相平行的進行了光學拋光的平面的玻璃(厚度為10.0mm±0.1mm)，從上述2個平面中的一個平面使光線垂直地入射該平面。然後，算出從另一個平面射出的透射光的強度(Iout)與入射光的強度(Iin)的比(Iout/Iin)，即，算出外部透射率。使用分光光度計，一邊在例如280～700nm的範圍內掃描入射光的波長一邊測定外部透射率，由此得到光譜透射率曲線。
外部透射率隨著入射光的波長從玻璃的短波長側的吸收端向長波長側移動而增加，示出高的值。
λ5為外部透射率成為5%的波長，λ80為外部透射率成為80%的波長。在280～700nm的波長區域中，在λ5的長波長側玻璃的外部透射率示出大於5%的值。此外，在上述波長區域中，在λ80的長波長側玻璃的外部透射率示出大於80%的值。
藉由使用將λ80短波長化的光學玻璃，從而能夠提供可理想地再現色彩的光學元件。此外，藉由使用將λ5短波長化的光學玻璃，從而在使用紫外線固化型黏接劑對製作的光學元件進行黏接時，能夠充分地確保玻璃的紫外光的透射量(黏接劑的固化所需的量)，能夠提高黏接強度，進而能夠縮短紫外光的照射時間。
根據這樣的理由，λ80的範圍較佳為450nm以下，更佳為445nm以下，進一步較佳為440nm以下。λ80的下限的目標為370nm。此外，λ5的範圍較佳為360nm以下，更佳為350nm以下。λ5的下限的目標為200nm。
＜玻璃的比重＞ 本實施形態的光學玻璃為高折射率低色散玻璃且比重不大。通常，如果能夠降低玻璃的比重，就能夠減小透鏡的重量。其結果是，能夠降低搭載有透鏡的攝像機鏡頭的自動對焦驅動的功耗。另一方面，當過度減小比重時，會導致折射率(nd)的降低、熱穩定性的降低。因此，比重(d)的上限較佳為5.20，進而依次更佳為5.10、5.08、5.05。此外，從提高折射率、改善熱穩定性的觀點出發，比重(d)的下限較佳為4.2，進而依次更佳為4.3、4.4、4.5。
＜液相線溫度＞ 本實施形態的光學玻璃的液相線溫度的上限較佳為1200℃，進而依次更佳為1180℃、1170℃、1160℃、1150℃。此外，液相線溫度的下限較佳為970℃，進而依次更佳為980℃、1000℃、1030℃、1050℃。根據本實施形態的光學玻璃，可改善玻璃的熱穩定性，因此可得到在削減Ta的含量的同時玻璃化轉變溫度(Tg)低的高折射率低色散玻璃。
(光學玻璃的製造) 本發明的實施形態的光學玻璃只要以成為上述規定的組成的方式調配玻璃原料並按照公知的玻璃製造方法對調配的玻璃原料進行製作即可。例如，調配複數種化合物並充分混合而制成批料原料，將批料原料放入到鉑坩堝中進行粗熔解(rough melt)。將藉由粗熔解得到的熔融物驟冷、粉碎而製作碎玻璃。進而將碎玻璃放入到鉑坩堝中進行加熱、再熔融(remelt)而製成熔融玻璃，進而在進行澄清、均質化後將熔融玻璃成型、緩冷而得到光學玻璃。熔融玻璃的成型、緩冷只要應用公知的方法進行即可。
另外，只要能夠在玻璃中導入所需含量的所需玻璃成分，調配批料原料時使用的化合物就沒有特別限定，作為這樣的化合物，可舉出氧化物、碳酸鹽、硝酸鹽、氫氧化物、氟化物等。
(光學元件等的製造) 使用本發明的實施形態的光學玻璃來製作光學元件時只要應用公知的方法即可。例如，將玻璃原料熔融而製成熔融玻璃，將該熔融玻璃流入到鑄模而成型為板狀，製作由本發明的光學玻璃構成的玻璃材料。然後，將該板狀的玻璃材料以規定體積分成幾部分，對玻璃表面進行拋光而製作精密壓製成型用玻璃材料(精密壓製成型用預製件)。
或者，將熔融玻璃滴下，將滴下的熔融玻璃滴成型而製作精密壓製成型用玻璃材料(精密壓製成型用預製件)。
接著，將這些精密壓製成型用預製件加熱、進行精密壓製成型而製作光學元件。在精密壓製成型後，也可以根據需要進行定心磨邊等加工。
也可以根據使用目的在製作的光學元件的光學功能面鍍覆防反射膜、全反射膜等。
作為光學元件，能夠例示非球面透鏡、微透鏡、透鏡陣列等各種透鏡、衍射光柵等。
第2實施形態 (以陽離子%表示的組成) 在本實施形態(第2實施形態)中，作為本發明的第2觀點，基於以陽離子%表示的各成分的含量對本發明的光學玻璃進行說明。因此，以下只要沒有特別說明，各含量就以陽離子%表示。
此外，在本說明書中，以陽離子%表示是指，對於以陽離子表示的各玻璃成分，用莫耳百分率來表示將全部的陽離子成分的合計含量設為100%時的各玻璃成分的含量。此外，合計含量是指複數種陽離子成分的含量(也包括含量為0%的情況)的合計量。此外，陽離子比是指以陽離子%表示的陽離子成分彼此的含量(也包括複數種陽離子成分的合計含量)的比例(比)。
此外，陽離子成分的價數(例如B3+ 的價數為+3，Si4+ 的價數為+4，La3+ 的價數為+3，Nb5+ 的價數為+5，Ti4+ 的價數為+4，W6+ 的價數為+6)是根據本發明所屬技術領域慣用的值確定的。在該技術領域中，在以氧化物表示玻璃成分B、Si、La、Nb、Ti、W時表示為B2 O3 、SiO2 、La2 O3 、Nb2 O5 、TiO2 、WO3 也是根據在該技術領域中的慣用的標記法來確定的。因此，在分析玻璃組成時，可以不分析陽離子成分的價數。此外，陰離子成分的價數(例如O2- 的價數為-2)也與陽離子成分的價數同樣是根據慣用的值確定的，與像上述那樣將玻璃成分表示為例如氧化物B2 O3 、SiO2 、La2 O3 是同樣的。因此，在分析玻璃組成時，可以不分析陰離子成分的價數。
另外，第2實施形態中的各玻璃成分的作用、效果與第1實施形態中的各玻璃成分的作用、效果相同，因此以下對於與第1實施形態的說明重複的事項，將以各成分的含量、合計含量、陽離子比的數值範圍(包括較佳的範圍)為中心進行說明，對上述重複事項進行適當省略。
本實施形態的光學玻璃為氧化物玻璃，在該光學玻璃中，RE2相對於NWF2的比[RE2/NWF2]為0.35以上；HR2相對於RE2的比[HR2/RE2]為0.33以下；Nb5+ 的含量相對於Nb5+ 和Ta5+ 的合計含量的陽離子比[Nb5+ /(Nb5+ +Ta5+ )]為3/4以上；RE2相對於D2的比[RE2/D2]為0.90以上；L2相對於NWF2和RE2的合計值的比[L2/(NWF2+RE2)]為0.78以上；阿貝數(νd)為39.0以上、45.0以下，對於該阿貝數(νd)，折射率(nd)滿足下述式(1)：nd≥2.235-0.01×νd
式中：NWF2為B3+ 、Si4+ 及Al3+ 的合計含量；RE2為La3+ 、Gd3+ 、Y3+ 及Yb3+ 的合計含量；HR2為Nb5+ 、Ti4+ 、W6+ 及Bi3+ 的合計含量；D2=(Li+ +Na+ +K+ )×6+Zn2+ ；L2= (10×Li+ )+(8×Na+ )+(4×K+ )+(4×Zn+ )+Mg2+ +(2×Ca2+ )+(2×Sr2+ )+(2×Ba2+ )+B3+ +Nb5+ +Ti4+ +(4×W6+ )+(4×Bi3+ )+Ta5+ -(2×Si4+ )-Al3+ -(2×Zr4+ )-La3+ -Gd3+ -Y3+ -Yb3+ ；上述各成分的含量為以陽離子%表示的值。
另外，在上述式中，表示為B3+ 、Si4+ 、Al3+ 、La3+ 、Gd3+ 、Y3+ 、Yb3+ 、Nb5+ 、Ti4+ 、W6+ 、Bi3+ 、Li+ 、Na+ 、K+ 、Zn+ 、Mg2+ 、Ca2+ 、Sr2+ 、Ba2+ 、Ta5+ 、Zr4+ 及La3+ 的各成分的含量為以陽離子%表示的各成分的含量。此外，L2、D2是關於本發明的光學玻璃中的特定的玻璃成分的含量的指標，僅由數值表示，不附加陽離子%或%。對於以下的記載也是同樣的。
以下，對本實施形態的光學玻璃進行詳細說明。
本實施形態的光學玻璃的阿貝數(νd)為39.0以上、45.0以下，折射率(nd)與上述的阿貝數(νd)滿足下述式(1)。
式(1) nd≥2.235-0.01×νd 在本實施形態的光學玻璃中，阿貝數(νd)為39.0以上、45.0以下，阿貝數(νd)的下限較佳為39.5，更佳為40.0，進一步較佳為40.5。阿貝數(νd)的上限較佳為44.5，更佳為44.0，進一步較佳為43.5。
在本實施形態的光學玻璃中，上述NWF2、RE2、HR2意味著每100g玻璃所包含的特定陽離子的以陽離子%表示的合計含量。
＜RE2/NWF2＞ 在本實施形態的光學玻璃中，NWF2是以陽離子%表示的網絡形成成分B3+ 、Si4+ 及Al3+ 的各含量的合計含量(NWF2=B3+ +Si4+ +Al3+ )。
此外，在本實施形態的光學玻璃中，RE2是以陽離子%表示的高折射率低色散化成分La3+ 、Gd3+ 、Y3+ 及Yb3+ 的各含量的合計含量(RE2=La3+ +Gd3+ +Y3+ +Yb3+ )。
在本實施形態的光學玻璃中，RE2相對於NWF2的比例，即陽離子比[RE2/NWF2]為0.35以上。
在本實施形態的光學玻璃中，陽離子比[RE2/NWF2]的下限較佳為0.40。此外，陽離子比[RE2/NWF2]的上限較佳為0.55。
在本實施形態的光學玻璃中，NWF2的上限較佳為0.74，更佳為0.72，進一步較佳為0.70，再進一步較佳為0.69。此外，NWF2的下限較佳為0.45，更佳為0.48，進一步較佳為0.50，再進一步較佳為0.51。
在本實施形態的光學玻璃中，RE2的上限較佳為31，更佳為29，進一步較佳為28，再進一步較佳為27。此外，RE2的下限較佳為19，更佳為21，進一步較佳為22，再進一步較佳為23。
＜HR2/RE2＞ 在本實施形態的光學玻璃中，HR2是以陽離子%表示的高折射率高色散化成分Nb5+ 、Ti4+ 、W6+ 及Bi3+ 的各含量的合計含量(HR2=Nb5+ +Ti4+ +W6+ +Bi3+ )。
在本實施形態的光學玻璃中，HR2相對於RE2的比例，即陽離子比[HR2/RE2]為0.33以下。
在本實施形態的光學玻璃中，陽離子比[HR2/RE2]的上限較佳為0.32，進而依次更佳為0.31、0.30、0.29、0.28、0.27、0.25。此外，陽離子比[HR2/RE2]的下限較佳為0.04，進而依次更佳為0.08、0.10、0.11、0.13、0.15、0.16。
從實現所需的折射率和阿貝數、提供適合於精密壓製成型的光學玻璃的觀點出發，陽離子比[HR2/RE2]較佳為上述範圍。
在本實施形態的光學玻璃中，HR2的上限較佳為9，進而依次更佳為8.0、7.5、7.0、6.5、6.0。此外，HR2的下限較佳為1，進而依次更佳為2.0、2.5、3.0、3.5、4.0。
＜Nb5+ /(Nb5+ +Ta5+ )＞ 在本實施形態的光學玻璃中，Nb5+ 的含量相對於Nb5+ 和Ta5+ 的合計含量的比例，即陽離子比[Nb5+ /(Nb5+ +Ta5+ )]為3/4以上。
在本實施形態的光學玻璃中，陽離子比[Nb5+ /(Nb5+ +Ta5+ )]的下限較佳為0.76，進而依次更佳為0.78、0.80、0.85、0.90、0.95、0.97、0.99、1。此外，陽離子比[Nb5+ /(Nb5+ +Ta5+ )]的上限較佳為1。另外，陽離子比[Nb5+ /(Nb5+ +Ta5+ )]也可以為1。
＜RE2/D2＞ 在本實施形態的光學玻璃中，D2是以陽離子%表示的更容易揮發的Li+ 、Na+ 及K+ 的各含量的值乘以6的值與以陽離子%表示的易揮發的Zn2+ 的含量的值的合計值(D2=(Li+ ×6)+(Na+ ×6)+(K+ ×6)+Zn2+ )。即，D2能夠表示為D2=(Li+ +Na+ +K+ )×6+Zn2+ 。D2是關於本發明的光學玻璃中的揮發性成分的含量的指標，僅由數值表示。
D2是對促進將玻璃熔融時的揮發的因數進行數值化的值，RE2是對抑制將玻璃熔融時的揮發的因數進行數值化的值。即，比[RE2/D2]為表示玻璃熔液的揮發性的指標。
因此，在本實施形態的光學玻璃中，比[RE2/D2]為0.90以上。
在本實施形態的光學玻璃中，比[RE2/D2]的下限較佳為0.95，進而依次更佳為1.00、1.05、1.10、1.15、1.20。此外，比[RE2/D2]的上限較佳為5，進而依次更佳為4、3、2.7、2.5、2.4。
藉由將比[RE2/D2]設為0.90以上，從而能夠抑制熔融玻璃即玻璃熔液的揮發。其結果是，能夠穩定地生產具有所需的特性的光學玻璃。此外，還能夠保持玻璃的高均質性。另一方面，藉由將比[RE2/D2]的上限設為5，從而能夠改善玻璃的熔融性，並且能夠抑制玻璃化轉變溫度Tg的上升，能夠藉由精密壓製成型穩定地製造高質量的玻璃制的光學元件。
＜L2/(NWF2+RE2)＞ 將玻璃成分大致分為具有使玻璃化轉變溫度(Tg)相對降低的作用的成分和具有使玻璃化轉變溫度(Tg)相對上升的作用的成分。具有使玻璃化轉變溫度Tg相對降低的作用的成分主要為Li+ 、Na+ 、K+ 、Zn2+ 、Mg2+ 、Ca2+ 、Sr2+ 、Ba2+ 、B3+ 、Nb5+ 、Ti4+ 、W6+ 、Bi3+ 、Ta5+ 。另一方面，相對於上述玻璃成分，具有使玻璃化轉變溫度Tg相對上升的作用的成分主要為Si4+ 、Al3+ 、Zr4+ 、La3+ 、Gd3+ 、Y3+ 、Yb3+ 。
本申請發明人進行研究的結果發現，L2相對於NWF2和RE2的合計值的比[L2/(NWF2+RE2)]與玻璃化轉變溫度Tg之間存在相關關係，其中，L2是對以陽離子%表示的上述成分的各含量的值分別作為係數乘以各成分對玻璃化轉變溫度(Tg)的影響度的值的合計值。另外，在表4示出表示以陽離子比為基準的上述成分對玻璃化轉變溫度Tg的影響度的係數。
[表4]
玻璃成分 係數 玻璃成分 係數 玻璃成分 係數
Li+ +10 Ba2+ +2 Bi3+ +4
Na+ +8 B3+ +1 Ta5+ +1
K+ +4 Si4+ -2 Zr4+ -2
Zn2+ +4 Al3+ -1 La3+ -1
Mg2+ +1 Nb5+ +1 Gd3+ -1
Ca2+ +2 Ti4+ +1 Y3+ -1
Sr2+ +2 W6+ +4 Yb3+ -1
這樣的L2能夠表示為L2=(10×Li+ )+(8×Na+ )+(4× K+ )+(4×Zn+ )+(1×Mg2+ )+(2×Ca2+ )+(2×Sr2+ )+(2×Ba2+ )+(1×B3+ )+(1×Nb5+ )+(1×Ti4+ )+(4×W6+ )+(4×Bi3+ )+(1×Ta5+ )+(-2×Si4+ )+(-1×Al3+ )+(-2×Zr4+ )+(-1×La3+ )+(-1×Gd3+ )+(-1×Y3+ )+(-1×Yb3+ )。
即，L2能夠表示為L2=(10×Li+ )+(8×Na+ )+(4×K+ )+ (4×Zn+ )+Mg2+ +(2×Ca2+ )+(2×Sr2+ )+(2×Ba2+ )+B3+ +Nb5+ +Ti4+ +(4×W6+ )+(4×Bi3+ )+Ta5+ -(2×Si4+ )-Al3+ -(2×Zr4+ )-La3+ -Gd3+ -Y3+ -Yb3+ 。
圖2是將橫軸設為L2相對於NWF2與RE2的合計值的比[L2/(NWF2+RE2)]及將縱軸設為玻璃化轉變溫度(Tg)而對公知的玻璃繪製了比[L2/(NWF2+RE2)]和玻璃化轉變溫度(Tg)的圖，其中，NWF2是玻璃成分中網絡形成成分的合計含量，RE2稀土類離子的合計含量。從圖2可明確地看出，點基本分佈在直線上，可知比[L2/(NWF2+RE2)]與玻璃化轉變溫度(Tg)存在相關關係。
即，隨著比[L2/(NWF2+RE2)]的增加，玻璃化轉變溫度(Tg)降低，隨著比[L2/(NWF2+RE2)]的減小，玻璃化轉變溫度(Tg)上升。
像這樣，藉由使比[L2/(NWF2+RE2)]增加，從而能夠使玻璃化轉變溫度(Tg)降低，能夠提供適合於精密壓製成型的玻璃，即，能夠提供具有低溫軟化性的玻璃。此外，藉由使比[L2/(NWF2+RE2)]增加，從而可改善玻璃的熔融性。即，玻璃原料不會產生熔融殘留，能夠提供均質的玻璃。
在本實施形態的光學玻璃中，比[L2/(NWF2+RE2)]為0.78以上。
在本實施形態的光學玻璃中，比[L2/(NWF2+RE2)]的下限較佳為0.80，進而依次更佳為0.85、0.90、0.95、1.00、1.05。
從得到適合於精密壓製成型的低溫軟化性並且改善玻璃的熔融性的觀點出發，較佳比[L2/(NWF2+RE2)]的下限為上述範圍。
＜玻璃組成＞ 以下，對玻璃組成進行詳細說明。另外，只要沒有特別說明，各種玻璃構成成分(玻璃成分)的含量等以陽離子%或陰離子%表示。本實施形態的光學玻璃為氧化物玻璃，藉由確定陽離子成分的含有比率(含量)，從而能夠確定玻璃組成。
在本實施形態的光學玻璃中，B3+ 的含量的上限較佳為65%，進而依次更佳為62%、60%、57%、56%、55%。此外，B3+ 的含量的下限較佳為40%，進而依次更佳為43%、45%、46%、47%、48%。
在本實施形態的光學玻璃中，Si4+ 的含量的上限較佳為10%，進而依次更佳為8%、7%、6%、5%。此外，Si4+ 的含量的下限較佳為0%。另外，Si4+ 的含量也可以為0%。
在本實施形態的光學玻璃中，Al3+ 的含量的上限較佳為10%，進而依次更佳為7%、5%、4%、3%、2.5%、2%、1.5%、1%、0.5%、0.1%、0.05%。此外，Al3+ 的含量的下限較佳為0%。另外，Al3+ 的含量也可以為0%。
在本實施形態的光學玻璃中，B3+ 、Si4+ 及Al3+ 的合計含量[B3+ +Si4+ +Al3+ ]的上限較佳為62，進而依次更佳為60、58、56、55。合計含量[B3+ +Si4+ +Al3+ ]的下限較佳為40，進而依次更佳為43、45、46、48。
在本實施形態的光學玻璃中，B3+ 的含量相對於B3+ 、Si4+ 及Al3+ 的合計含量[B3+ +Si4+ +Al3+ ]的比例，即陽離子比[B3+ /(B3+ +Si4+ +Al3+ )]的上限較佳為1。此外，陽離子比[B3+ /(B3+ +Si4+ +Al3+ )]的下限較佳為0.70，進而依次更佳為0.75、0.80、0.85、0.88、0.90。另外，陽離子比[B3+ /(B3+ +Si4+ +Al3+ )]也可以為1。
在本實施形態的光學玻璃中，La3+ 、Gd3+ 、Y3+ 及Yb3+ 的合計含量[La3+ +Gd3+ +Y3+ +Yb3+ ]的上限較佳為35%，進而依次更佳為30%、28%、27%。此外，合計含量[La3+ +Gd3+ +Y3+ +Yb3+ ]的下限較佳為16%，進而依次更佳為18%、20%、21%、22%、23%。
在本實施形態的光學玻璃中，La3+ 的含量的上限較佳為27%，進而依次更佳為25%、23%、22%、21%、20%、19%。此外，La3+ 的含量的下限較佳為5%，進而依次更佳為8%、9%、10%、11%。
在本實施形態的光學玻璃中，Gd3+ 的含量的上限較佳為22%，進而依次更佳為20%、18%、15%、14%、13%。此外，Gd3+ 的含量的下限較佳為1%，進而依次更佳為2%、3%、4%、5%。
在本實施形態的光學玻璃中，Y3+ 的含量的上限較佳為15%，進而依次更佳為12%、10%、8%、5%、4%、3%。此外，Y3+ 的含量的下限較佳為0%。
在本實施形態的光學玻璃中，Yb3+ 的含量的上限較佳為5%，進而依次更佳為4%、3%、2.5%、2%、1.5%、1%、0.5%、0.3%、0.2%、0.1%、0.05%、0.01%。此外，Yb3+ 的含量的下限較佳為0%。另外，Yb3+ 的含量也可以為0%。
在本實施形態的光學玻璃中，La3+ 的含量相對於La3+ 、Gd3+ 、Y3+ 及Yb3+ 的合計含量[La3+ +Gd3+ +Y3+ +Yb3+ ]的比例，即陽離子比[La3+ /(La3+ +Gd3+ +Y3+ +Yb3+ )]的上限較佳為0.99，進而依次更佳為0.97、0.95、0.93、0.90、0.85、0.80、0.77、0.76、0.75。此外，陽離子比[La3+ /(La3+ +Gd3+ +Y3+ +Yb3+ )]的下限較佳為0.3，進而依次更佳為0.4、0.45、0.46、0.47、0.48。藉由使陽離子比[La3+ /(La3+ +Gd3+ +Y3+ +Yb3+ )]為上述範圍，從而能夠改善熱穩定性和熔融性。
在本實施形態的光學玻璃中，La3+ 、Gd3+ 、Y3+ 及Yb3+ 的合計含量[La3+ +Gd3+ +Y3+ +Yb3+ ]相對於B3+ 、Si4+ 及Al3+ 的合計含量[B3+ +Si4+ +Al3+ ]的比例，即陽離子比[(La3+ +Gd3+ +Y3+ +Yb3+ )/(B3+ +Si4+ +Al3+ )]的上限較佳為0.80，進而依次更佳為0.70、0.60、0.55、0.52、0.51。此外，陽離子比[(La3+ +Gd3+ +Y3+ +Yb3+ )/(B3+ +Si4+ +Al3+ )]的下限較佳為0.35，進而依次更佳為0.36、0.37、0.38、0.39、0.40、0.41、0.42、0.43。
在本實施形態的光學玻璃中，Zn2+ 的含量的上限較佳為25%，進而依次更佳為22%、20%、18%、17%、16%、15%。此外，Zn2+ 的含量的下限較佳為5%，進而更佳為8%、9%、10%、11%、12%。
在本實施形態的光學玻璃中，Zr4+ 的含量的上限較佳為9%，進而依次更佳為8%、7%、6%、5%、4.5%、4%。此外，Zr4+ 的含量的下限較佳為0%，進而依次更佳為0.1%、0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%。
在本實施形態的光學玻璃中，Nb5+ 的含量的上限較佳為9%，進而依次更佳為8%、7%、6%、5%、4.5%、4%。此外，Nb5+ 的含量的下限較佳為0.1%，進而依次更佳為0.2%、0.3%、0.5%、1%、2%。
在本實施形態的光學玻璃中，Ta5+ 的含量的上限較佳為3%，進而依次更佳為2.5%、2%、1.5%、1%、0.5%、0.1%、0.05%。此外，Ta5+ 的含量的下限較佳為0%。另外，Ta5+ 的含量也可以為0%。
在本實施形態的光學玻璃中，Nb5+ 、Ti4+ 、W6+ 及Bi3+ 的合計含量[Nb5+ +Ti4+ +W6+ +Bi3+ ]的上限較佳為10%，進而更佳為9.0%、8.0%、7.0%、6.5%、6.0%。此外，合計含量[Nb5+ +Ti4+ +W6+ +Bi3+ ]的下限較佳為0.1%，進而更佳為0.2%、0.3%、0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%。
在本實施形態的光學玻璃中，Ti4+ 、W6+ 及Bi3+ 的合計含量[Ti4+ +W6+ +Bi3+ ]的上限較佳為6%，進而依次更佳為5.5%、5%、4.5%、4%。此外，合計含量[Ti4+ +W6+ +Bi3+ ]的下限較佳為0%，進而依次更佳為0.05%、0.1%、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%。
在本實施形態的光學玻璃中，W6+ 的含量的上限較佳為6%，進而依次更佳為5%、4%。此外，W6+ 的含量的下限較佳為0%，進而依次更佳為0.1%、0.5%、0.8%、1%、1.5%。另外，W6+ 的含量也可以為0%。此外，為了得到W6+ 的抑制玻璃化轉變溫度Tg上升的效果，也可以將W6+ 的含量設為0.5%以上。
在本實施形態的光學玻璃中，Ti4+ 的含量的上限較佳為5%，進而依次更佳為4%、3%、2.5%、2%、1.5%、1%、0.5%、0.1%、0.05%。此外，Ti4+ 的含量的下限較佳為0%。另外，Ti4+ 的含量也可以為0%。
在本實施形態的光學玻璃中，Bi3+ 的含量的上限較佳為5%，進而依次更佳為4%、3%、2.5%、2%、1.5%、1%、0.5%、0.1%、0.05%。此外，Bi3+ 的含量的下限較佳為0%。另外，Bi3+ 的含量也可以為0%。
在本實施形態的光學玻璃中，Li+ 的含量的上限較佳為10%，進而依次更佳為8%、6%、5%、4%、3%、2.5%。此外，Li+ 的含量的下限較佳為0%。另外，Li+ 的含量也可以為0%。
在本實施形態的光學玻璃中，Na+ 的含量的上限較佳為5%，進而依次更佳為4%、3%、2.5%、2%、1.5%、1%、0.5%、0.1%、0.05%。此外，Na+ 的含量的下限較佳為0%。另外，Na+ 的含量也可以為0%。
在本實施形態的光學玻璃中，K+ 的含量的上限較佳為5%，進而依次更佳為4%、3%、2.5%、2%、1.5%、1%、0.5%、0.1%、0.05%。此外，K+ 的含量的下限較佳為0%。另外，K+ 的含量也可以為0%。
在本實施形態的光學玻璃中，Li+ 、Na+ 及K+ 的合計含量[Li+ +Na+ +K+ ]的上限較佳為10%，進而依次更佳為8%、6%、5%、4%、3.5%、3%。此外，合計含量[Li+ +Na+ +K+ ]的下限較佳為0%。另外，合計含量[Li+ +Na+ +K+ ]也可以為0%。
在本實施形態的光學玻璃中，Rb+ 的含量的上限較佳為3%，進而依次更佳為2.5%、2%、1.5%、1%、0.5%、0.1%、0.05%。此外，Rb+ 的含量的下限較佳為0%。另外，Rb+ 的含量也可以為0%。
在本實施形態的光學玻璃中，Cs+ 的含量的上限較佳為3%，進而依次更佳為2.5%、2%、1.5%、1%、0.5%、0.1%、0.05%。此外，Cs+ 的含量的下限較佳為0%。另外，Cs+ 的含量也可以為0%。
在本實施形態的光學玻璃中，Mg2+ 的含量的上限較佳為10%，進而依次更佳為7%、5%、4%、3%、2%、1.5%、1%、0.5%、0.1%。此外，Mg2+ 的含量的下限較佳為0%。另外，Mg2+ 的含量也可以為0%。
在本實施形態的光學玻璃中，Ca2+ 的含量的上限較佳為10%，進而依次更佳為7%、5%、4%、3%、2%、1.5%、1%、0.5%、0.1%。此外，Ca2+ 的含量的下限較佳為0%。另外，Ca2+ 的含量也可以為0%。
在本實施形態的光學玻璃中，Sr2+ 的含量的上限較佳為10%，進而依次更佳為7%、5%、4%、3%、2%、1.5%、1%、0.5%、0.1%。此外，Sr2+ 的含量的下限較佳為0%。另外，Sr2+ 的含量也可以為0%。
在本實施形態的光學玻璃中，Ba2+ 的含量的上限較佳為10%，進而依次更佳為7%、5%、4%、3%、2%、1.5%、1%、0.5%、0.1%。此外，Ba2+ 的含量的下限較佳為0%。另外，Ba2+ 的含量也可以為0%。
在本實施形態的光學玻璃中，Mg2+ 、Ca2+ 、Sr2+ 及Ba2+ 的合計含量[Mg2+ +Ca2+ +Sr2+ +Ba2+ ]的上限較佳為10%，進而依次更佳為7%、5%、4%、3%、2%、1.5%、1%、0.5%、0.1%。此外，合計含量[Mg2+ +Ca2+ +Sr2+ +Ba2+ ]的下限較佳為0%。另外，合計含量[Mg2+ +Ca2+ +Sr2+ +Ba2+ ]也可以為0%。
在本實施形態的光學玻璃中，Ga3+ 的含量的上限較佳為5%，進而依次更佳為4%、3%、2.5%、2%、1.5%、1%、0.5%、0.1%、0.05%。此外，Ga3+ 的含量的下限較佳為0%。另外，Ga3+ 的含量也可以為0%。
在本實施形態的光學玻璃中，In3+ 的含量的上限較佳為5%，進而依次更佳為4%、3%、2.5%、2%、1.5%、1%、0.5%、0.1%、0.05%。此外，In3+ 的含量的下限較佳為0%。另外，In3+ 的含量也可以為0%。
在本實施形態的光學玻璃中，Sc3+ 的含量的上限較佳為5%，進而依次更佳為4%、3%、2.5%、2%、1.5%、1%、0.5%、0.1%、0.05%。此外，Sc3+ 的含量的下限較佳為0%。另外，Sc3+ 的含量也可以為0%。
在本實施形態的光學玻璃中，Hf4+ 的含量的上限較佳為5%，進而依次更佳為4%、3%、2.5%、2%、1.5%、1%、0.5%、0.1%、0.05%。此外，Hf4+ 的含量的下限較佳為0%。另外，Hf4+ 的含量也可以為0%。
在本實施形態的光學玻璃中，Lu3+ 的含量的上限較佳為5%，進而依次更佳為4%、3%、2.5%、2%、1.5%、1%、0.5%、0.1%、0.05%。此外，Lu3+ 的含量的下限較佳為0%。另外，Lu3+ 的含量也可以為0%。
在本實施形態的光學玻璃中，Ge4+ 的含量的上限較佳為5%，進而依次更佳為4%、3%、2.5%、2%、1.5%、1%、0.5%、0.1%、0.05%。此外，Ge4+ 的含量的下限較佳為0%。另外，Ge4+ 的含量也可以為0%。
此外，在本實施形態的光學玻璃中，P5+ 的含量的上限較佳為3%，進而依次更佳為2.5%、2%、1.5%、1%、0.5%、0.1%、0.05%。此外，P5+ 的含量的下限較佳為0%。另外，P5+ 的含量也可以為0%。
本實施形態的光學玻璃的陽離子成分較佳主要由上述的成分構成，即較佳由B3+ 、Si4+ 、Al3+ 、La3+ 、Gd3+ 、Y3+ 、Yb3+ 、Zn2+ 、Zr4+ 、Nb5+ 、Ta5+ 、W6+ 、Ti4+ 、Bi3+ 、Li+ 、Na+ 、K+ 、Rb+ 、Cs+ 、Mg2+ 、Ca2+ 、Sr2+ 、Ba2+ 、Ga3+ 、In3+ 、Sc3+ 、Hf4+ 、Lu3+ 、Ge4+ 及P5+ 構成，上述的成分的合計含量較佳大於95%，更佳大於98%，進一步較佳大於99%，再進一步較佳大於99.5%。
在本實施形態的光學玻璃中，Te4+ 的含量的上限較佳為3%，進而依次更佳為2.5%、2%、1.5%、1%、0.5%、0.1%、0.05%。此外，Te4+ 的含量的下限較佳為0%。另外，Te4+ 的含量也可以為0%。
本發明的玻璃為氧化物玻璃，陰離子成分中的主成分為O2- 。陰離子成分O2- 的含量的範圍較佳超過95陰離子%且在100陰離子%以下，更佳超過97陰離子%且在100陰離子%以下，進一步較佳超過99陰離子%且在100陰離子%以下，再進一步較佳超過99.5陰離子%且在100陰離子%以下，更進一步較佳超過99.9陰離子%且在100陰離子%以下，再更進一步較佳為100陰離子%。
本發明的玻璃也可以包含O2- 以外的陰離子成分。作為O2- 以外的陰離子成分，能夠例示出F- 、Cl- 、Br- 、I- 。但是，F- 、Cl- 、Br- 、I- 均容易在玻璃的熔融過程中揮發。由於這些成分的揮發，會產生玻璃的特性改變、玻璃的均質性下降、熔融設備的消耗變得顯著等問題。因此，F- 、Cl- 、Br- 及I- 的含量的合計較佳不足5陰離子%，更佳不足3陰離子%，進一步較佳不足1陰離子%，再進一步較佳不足0.5陰離子%，更進一步較佳不足0.1陰離子%，再更進一步較佳為0陰離子%。
另外，陰離子%是指將全部的陰離子成分的含量的合計設為100%時的莫耳百分率。
本實施形態的光學玻璃較佳基本上由上述成分構成，但是在不妨礙本發明的作用效果的範圍內，也能夠含有其它成分。此外，在本發明中不排除含有不可避免的雜質。
第2實施形態中的其它成分組成能夠設為與第1實施形態相同。此外，第2實施形態的玻璃特性、光學玻璃的製造及光學元件等的製造也能夠設為與第1實施形態相同。
以上對本發明的實施形態進行了說明，但是本發明不限定於這樣的實施形態，可以在不脫離本發明的要點的範圍內以各種方式來實施。
此外，在本說明書中，以質量%表示和陽離子%表示對光學玻璃的玻璃組成進行了說明，但是各表示方法能夠藉由例如後述那樣的換算方法進行相互轉換。
有時以氧化物為基準來表示玻璃組成的定量分析的結果、玻璃成分，玻璃成分的含量以質量%表示。這樣的組成的表示能夠藉由例如下述的方法換算為以陽離子%、陰離子%表示的組成。
由陽離子A和氧構成的氧化物表示為Am On 。m和n分別是根據化學計量法確定的整數。例如，對於B3+ ，以氧化物為基準的表示為B2 O3 ，m=2，n=3，對於Si4+ ，則為SiO2 ，m=1，n=2。
首先，將以質量%表示的Am On 的含量除以Am On 的分子量，再乘以m。將該值設為P。然後，對所有的玻璃成分求P的總和。當將P的總和設為ΣP時，以使ΣP成為100%的方式對各玻璃成分的P的值進行歸一化的值即為以陽離子%表示的As+ 的含量。在此，s為2n/m。
要根據以陽離子%表示的各成分的含量來算出以質量%表示的各成分的含量，只要進行與上述步驟相反的步驟即可。
另外，ΣP中不包含能夠作為澄清劑而少量添加的Sb2 O3 、SnO2 、CeO2 。而且，將Sb2 O3 、SnO2 、CeO2 的各含量設為外加的含量。關於外加的含量，如前所述。
關於上述的分子量，如前所述。
[實施例] 以下，藉由實施例對本發明進行更詳細的說明，但是本發明並不限定於這些實施例。
(實施例1) 在表5A～7A和表5B～7B示出本發明的實施例的光學玻璃(試樣1～23)的玻璃組成及其特性值。
在此，在表5A～7A中以質量%表示來表示試樣1～23的玻璃組成，在表5B～7B中以陽離子%表示來表示試樣1～23的玻璃組成。即，雖然在表5A～7A和表5B～7B中玻璃組成的表示方法不同，但是相同試樣編號的光學玻璃意味著具有相同組成的相同的光學玻璃。因此，表5A～7A和表5B～7B實質上示出了相同的光學玻璃及其結果。後述的表8A、表8B及表9A、表9B也是同樣的。
另外，在表5B～9B中以陽離子%表示來表示玻璃組成，但是陰離子成分均全部為O2- 。即，表5B～9B所述的組成，其O2- 的含量均為100陰離子%。
此外，表5A～9A中的以質量%表示的組成是將表5B～9B中的以陽離子%表示的組成進行變換的組成。
對用以下的步驟製作的光學玻璃進行了各種評價。將結果示於表5A～7A和表5B～7B。
＜光學玻璃的熔解、成型＞ 準備與玻璃的構成成分對應的氧化物、氫氧化物、碳酸鹽及硝酸鹽作為原材料，以使得到的光學玻璃的玻璃組成為各表所示的各組成的方式稱量、調配上述原材料，將原材料充分混合而製成調配原料。將得到的調配原料(批料原料)放入到鉑坩堝，連同坩堝一起放入到設定為1250～1350℃的範圍的電爐內，一邊進行120～180分鐘的熔融一邊進行攪拌而謀求均質化和脫泡(澄清)。此後，從電爐取出放入有熔融玻璃的鉑坩堝，傾斜鉑坩堝而將熔融玻璃澆鑄到預熱了的模具中。藉由將模具放置在溫度被設定為玻璃化轉變溫度(Tg)附近的電爐中5～10分鐘來進行模具的預熱，在澆鑄熔融玻璃時將模具從電爐中取出進行使用。為了使澆鑄的玻璃的形狀不變形，在將玻璃在鑄模中靜置數秒～數十秒後，將玻璃連同鑄模一起立即轉移到緩冷爐內，在設定為玻璃化轉變溫度Tg附近的緩冷爐內進行大約1小時的退火，然後緩冷至室溫而得到各光學玻璃。另外，試樣的製備全部在大氣環境中進行。
在得到的玻璃中未發現原料的熔融殘留、晶體的析出、氣泡等異物，確認為均質性高的光學玻璃。
＜光學玻璃的評價＞ 測定所得到的各光學玻璃的折射率(nd)、阿貝數(νd)、玻璃化轉變溫度(Tg)、著色度(λ80)、著色度(λ5)、比重。
用如下方法來測定折射率(nd)、阿貝數(νd)、玻璃化轉變溫度(Tg)、比重、著色度(λ5)、著色度(λ80)、液相線溫度。
(1)玻璃組成的確認 選取適量像上述那樣得到的各光學玻璃，使用電感耦合電漿原子發射光譜法(ICP-AES法)對各成分的含量進行定量，由此測定玻璃組成，確認其與表5A～7A和表5B～7B所示的各試樣的氧化物組成一致。
(2)折射率(nd)、阿貝數(νd) 根據日本光學玻璃工業會標準的折射率測定法，以可得到能夠充分退火的試樣的形狀(例如40mm×40mm以下的方形，厚度為25mm以下)且足以製作後述的棱鏡的大小的玻璃的方式切斷緩冷至室溫的光學玻璃。然後，以使玻璃的溫度能夠追隨於升溫的升溫速度(例如40～50℃/小時)升溫至玻璃化轉變溫度Tg～(Tg+30℃)之間的溫度，保持90分鐘～180分鐘而除去玻璃中的應力。接著，以降溫速度-30℃/小時×4小時的條件對玻璃進行緩冷，然後藉由放置冷卻而得到光學玻璃。加工得到的光學玻璃而製作棱鏡，使用島津儀器製造公司製造的精密分光計GMR-1(商品名稱)測定折射率(nd)、折射率(nF)、折射率(nc)。此外，使用折射率(nd)、折射率(nF)、折射率(nc)的各測定值算出阿貝數(νd)。
(3)玻璃化轉變溫度(Tg) 使用理學公司(Rigaku Corporation)製造的熱機械分析裝置，以4℃/分鐘的升溫速度進行測定。
(4)比重 藉由阿基米德法進行測定。
(5)著色度(λ5)、著色度(λ80) 將厚度為10mm±0.1mm的玻璃作為試樣，使用分光光度計測定光譜透射率。根據光譜透射率算出λ5、λ80。
(6)液相線溫度 將大約5cc(5ml)玻璃放入到鉑製坩堝中，在1250℃～1350℃加熱15分鐘後，冷卻到玻璃化轉變溫度(Tg)以下。將冷卻了的玻璃移動到規定溫度的爐內保持2小時，然後將未發現晶體的析出的最低溫度定義為液相線溫度。使用倍率為100倍的光學顯微鏡藉由目視方式確定有無晶體析出。
[表5A]
Figure 02_image003
[表6A]
Figure 02_image005
[表7A]
Figure 02_image007
[表5B]
Figure 02_image009
[表6B]
Figure 02_image011
[表7B]
Figure 02_image013
(實施例2) 使用在實施例1中得到的各種光學玻璃製作精密壓製成型用預製件。預製件的製作方法使用公知的方法。
將該預製件在氮環境中加熱、軟化，用壓製成型模進行精密壓製成型而將玻璃成型為非球面透鏡形狀。從壓製成型模取出成型的玻璃進行退火，製作由在實施例1中製作的各種光學玻璃構成的非球面透鏡。
在像這樣製作的非球面透鏡的表面沒有發現白濁(透明性降低)、氣泡、傷痕等缺陷。
(比較例1) 對專利文獻6(日本特開2009-203083)的實施例1、實施例4、實施例14、實施例19、實施例21這5種組成(試樣24～28)，以可得到具有這些組成的玻璃的方式調配原料，將其放入到鉑製坩堝中，在1300℃經2小時進行熔融。另外，熔融物的質量為200g。
在表8A和表8B示出試樣24～28的玻璃組成及其特性值。試樣24～28的組成不包含Nb，因此均發生了失透(析出晶體)。
[表8A]
Figure 02_image015
[表8B]
Figure 02_image017
(比較例2) 再現了專利文獻3(日本特開2002-12443)的實施例2、專利文獻7(日本特表2009-537427)的實施例4、實施例8、實施例15的玻璃(試樣29～32)。在表9A和表9B示出試樣29～32的玻璃組成及其特性值。在試樣29～32的組成中，作為揮發性的指標的比RE1/D1、比RE2/D2均小，熔融狀態的玻璃的揮發量增多。
[表9A]
Figure 02_image019
[表9B]
Figure 02_image021
將由試樣29～32的玻璃構成的試樣(大約50mg)在1200℃熔融1小時，測定熔融前後的質量，求出質量減少量和質量減少率。在表10示出試樣29～32的熔融前的質量、由熔融造成的質量減少量和質量減少率。由試樣的熔融造成的質量減少是由於熔融玻璃的揮發而造成的。
[表10]
試樣編號 熔融前的試樣的質量 質量減少量 質量減少率
試樣29 50.92mg 885.5μg 1.74%
試樣30 48.99mg 986.4μg 2.01%
試樣31 49.48mg 816.8μg 1.65%
試樣32 51.14mg 857.4μg 1.68%
另外，試樣的質量減少量根據TG-DTA來測定。另一方面，對本申請實施例的各玻璃進行了同樣的實驗，質量減少率均為0.74%以下，是上述試樣29～32的玻璃的質量減少率的1/3～1/2這樣小的值。
(比較例3) 將專利文獻7(日本特表2009-537427)的實施例4(試樣30)的玻璃在1200℃分別保持2小時、4小時、6小時，進行冷卻而測定了折射率(nd)，得到表11所示的結果。
[表11]
1200℃保持時間 折射率nd 折射率nd的變化量（註）
2小時 1.79682 0
4小時 1.79923 +0.00241
6小時 1.79991 +0.00309
(註)以在1200℃保持2小時時的折射率(nd)的值為基準。
另一方面，本申請實施例的試樣16的玻璃的折射率(nd)的變化如表12所示。
[表12]
1200℃保持時間 折射率nd 折射率nd的變化量(註)
2小時 1.82102 0
4小時 1.82138 +0.00036
6小時 1.82157 +0.00055
(註)以在1200℃保持2小時時的折射率(nd)的值為基準。
在試樣16以外的本申請實施例的玻璃中，在1200℃保持2小時後的折射率(nd)與保持6小時後的折射率(nd)的差的絕對值也不足0.00070。另外，在任一情況下，與易揮發的成分相比，不易揮發的成分提高折射率的作用強，因此藉由延長保持時間，從而折射率上升。
像這樣，可知藉由增大作為揮發性的指標的比[RE1/D1]、比[RE2/D2]，從而能夠降低揮發，能夠使折射率(nd)的變化量降低到1/7～1/4。
無。
圖1是對公知的玻璃將橫軸設為L1相對於NWF1和RE1的合計值的比[L1/(NWF1+RE1)]及將縱軸設為玻璃化轉變溫度(Tg)而繪製的圖。 圖2是對公知的玻璃將橫軸設為L2相對於NWF2和RE2的合計值的比[L2/(NWF2+RE2)]及將縱軸設為玻璃化轉變溫度(Tg)而繪製的圖。

Claims (4)

  1. 一種光學玻璃，在該光學玻璃中，RE1相對於NWF1的比[RE1/NWF1]為0.35以上； HR1相對於RE1的比[HR1/RE1]為0.33以下； Nb2 O5 的含量相對於Nb2 O5 和Ta2 O5 的合計含量的質量比[Nb2 O5 /(Nb2 O5 +Ta2 O5 )]為2/3以上； RE1相對於D1的比[RE1/D1]為0.90以上； L1相對於NWF1和RE1的合計值的比[L1/(NWF1+RE1)]為0.78以上； D1為0.16以上； 阿貝數(νd)為39.0以上、未滿45.0，該阿貝數(νd)與折射率(nd)滿足下述式(1)： 式(1) nd≥2.235-0.01×νd 式中： 當將M(B2 O3 )、M(SiO2 )、M(Al2 O3 )、M(La2 O3 )、M(Gd2 O3 )、M(Y2 O3 )、M(Yb2 O3 )、M(LaF3 )、M(GdF3 )、M(YF3 )、M(YbF3 )、M(ZnO)、M(Li2 O)、M(Na2 O)、M(K2 O)、M(ZrO2 )、M(Nb2 O5 )、M(TiO2 )、M(WO3 )、M(Ta2 O5 )、M(Bi2 O3 )、M(MgO)、M(CaO)、M(SrO)、M(BaO)分別設為B2 O3 、SiO2 、Al2 O3 、La2 O3 、Gd2 O3 、Y2 O3 、Yb2 O3 、LaF3 、GdF3 、YF3 、YbF3 、ZnO、Li2 O、Na2 O、K2 O、ZrO2 、Nb2 O5 、TiO2 、WO3 、Ta2 O5 、Bi2 O3 、MgO、CaO、SrO、BaO的分子量時； NWF1=[2×B2 O3 /M(B2 O3 )]+[SiO2 /M(SiO2 )]+[2×Al2 O3 /M(Al2 O3 )]； RE1=[2×La2 O3 /M(La2 O3 )]+[2×Gd2 O3 /M(Gd2 O3 )]+[2×Y2 O3 /M(Y2 O3 )]+[2×Yb2 O3 /M(Yb2 O3 )]+[LaF3 /M(LaF3 )]+[GdF3 /M(GdF3 )]+[YF3 /M(YF3 )]+[YbF3 /M(YbF3 )]； HR1=[2×Nb2 O5 /M(Nb2 O5 )]+[TiO2 /M(TiO2 )]+[WO3 /M(WO3 )]+[2×Bi2 O3 /M(Bi2 O3 )]； D1={[2×Li2 O/M(Li2 O)]+[2×Na2 O/M(Na2 O)]+[2×K2 O/M(K2 O)]}×3+[ZnO/M(ZnO)]； L1=[20×Li2 O/M(Li2 O)]+[16×Na2 O/M(Na2 O)]+[8×K2 O/M(K2 O)]+[4×ZnO/M(ZnO)]+[MgO/M(MgO)]+[2×CaO/M(CaO)]+[2×SrO/M(SrO)]+[2×BaO/M(BaO)]+[2×B2 O3 /M(B2 O3 )]+[2×Nb2 O5 /M(Nb2 O5 )]+[TiO2 /M(TiO2 )]+[4×WO3 /M(WO3 )]+[8×Bi2 O3 /M(Bi2 O3 )]+[2×Ta2 O5 /M(Ta2 O5 )]-[2×SiO2 /M(SiO2 )]-[2×Al2 O3 /M(Al2 O3 )]-[2×ZrO2 /M(ZrO2 )]-[2×La2 O3 /M(La2 O3 )]-[2×Gd2 O3 /M(Gd2 O3 )]-[2×Y2 O3 /M(Y2 O3 )]-[2×Yb2 O3 /M(Yb2 O3 )]-[LaF3 /M(LaF3 )]-[GdF3 /M(GdF3 )]-[YF3 /M(YF3 )]-[YbF3 /M(YbF3 )]； 上述各玻璃成分的含量為以質量%表示的值。
  2. 一種光學玻璃，該光學玻璃是氧化物玻璃，在該光學玻璃中，RE2相對於NWF2的比[RE2/NWF2]為0.35以上； HR2相對於RE2的比[HR2/RE2]為0.33以下； Nb5+ 的含量相對於Nb5+ 和Ta5+ 的合計含量的陽離子比[Nb5+ /(Nb5+ +Ta5+ )]為3/4以上； RE2相對於D2的比[RE2/D2]為0.90以上； L2相對於NWF2和RE2的合計值的比[L2/(NWF2+RE2)]為0.78以上； D2為12.44以上； 阿貝數(νd)為39.0以上、未滿45.0，該阿貝數(νd)與折射率(nd)滿足下述式(1)： 式(1) nd≥2.235-0.01×νd 式中： NWF2為B3+ 、Si4+ 及Al3+ 的合計含量； RE2為La3+ 、Gd3+ 、Y3+ 及Yb3+ 的合計含量； HR2為Nb5+ 、Ti4+ 、W6+ 及Bi3+ 的合計含量； D2=(Li+ +Na+ +K+ )×6+Zn2+ ； L2=(10×Li+ )+(8×Na+ )+(4×K+ )+(4×Zn+ )+Mg2+ +(2×Ca2+ )+(2×Sr2+ )+(2×Ba2+ )+B3+ +Nb5+ +Ti4+ +(4×W6+ )+(4×Bi3+ )+Ta5+ -(2×Si4+ )-Al3+ -(2×Zr4+ )-La3+ -Gd3+ -Y3+ -Yb3+ ； 上述各玻璃成分的含量為以陽離子%表示的值。
  3. 一種精密壓製成型用預製件，由如請求項1或2所述之光學玻璃構成。
  4. 一種光學元件，由如請求項1或2所述之光學玻璃構成。
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