TW202406866A - 光學玻璃、光學元件、以及光學機器 - Google Patents

光學玻璃、光學元件、以及光學機器 Download PDF

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    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
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Abstract

本發明提供一種高折射率，並且穿透率高、泛用性優異且生產性高的光學玻璃及光學元件。以氧化物基準的莫耳%計為：La 2O 3成分為15.0%至30.0%；ZnO成分為0%至8.0%；BaO成分為0%至10.0%；Rn 2O成分的含量之和為超過0%至10.0%以下；莫耳比(SiO 2+B 2O 3)/(TiO 2+ZrO 2+Nb 2O 5)為0.80以下；莫耳比(SiO 2+B 2O 3)/Ln 2O 3為1.01以上至2.00以下；莫耳比Nb 2O 5/(TiO 2+Nb 2O 5+WO 3+Bi 2O 3)為0.10以上。

Description

光學玻璃、光學元件、以及光學機器
本發明係有關於一種光學玻璃、光學元件、以及光學機器。
光學玻璃、光學元件可用於將不同的光學領域之透鏡組合而使相機或影像裝置等的光學特性提升之用途、或者實現搭載於光學機器中的各種光學設計之用途等。最近具備有擴增實境(Augmented Reality；AR)裝置或虛擬實境(Virtual Reality；VR)裝置之光學機器的市場亦正在擴大。
尤其折射率高且穿透率良好的光學玻璃的使用用途的泛用性高，但是為了提高折射率，需要增加TiO 2成分、Nb 2O 5成分、WO 3成分、Bi 2O 3成分等的含量。但是，這些成分在玻璃的熔解過程中會招致源自鉑的玻璃著色。
再者，就穩定供給光學玻璃且提高生產性的觀點而言，重要的是製造過程及成形時的耐失透性高。
例如，在日本特開公報2015-040171 A1(專利文獻1)中，作為高折射率、低分散玻璃且具有優異的玻璃穩定性之光學玻璃，提出有一種氧化物玻璃，以陽離子%表示計，包含有合計5%至55%之Si 4+及B 3+、10%至50%之La 3+(La 3+、Gd 3+、Y 3+及YB 3+的合計為70%以下)、Ti 4+、Nb 5+、Ta 5+及W 6+的合計為22%至55%，Ti 4+的含量為22%以下，[Si 4+/(Si 4++B 3+)]為0.40以下，La 3+、Gd 3+、Y 3+、Yb 3+、Zr 4+、Ti 4+、Nb 5+、Ta 5+、W 6+及Bi 3+之合計含量為65%以上，阿貝數v d為23至35之範圍，且折射率n d滿足式n d≧2.205－(0.0062×v d)。再者，在日本特開公報2017-088482 A1(專利文獻2)中，作為可更便宜地獲得耐失透性高玻璃之光學玻璃，提出有一種光學玻璃，以莫耳%計，包含有5.0%至50.0%之B 2O 3、5.0%至30.0%之La 2O 3、0%至25.0%之SiO 2、0%至45.0%之ZnO、0%至未達40.0%之TiO 2、0%至15.0%之ZrO 2，莫耳和(Nb 2O 5+WO 3)為未達10.0%，具有1.75以上的折射率(n d)，且具有25以上至48以下之阿貝數(v d)。
專利文獻1、專利文獻2所揭示的玻璃均不能說折射率及穿透率的任一者是充分的，且不能說是泛用性高之高折射率及高穿透率的玻璃。
本發明係鑑於上述問題點而成，其目的在於獲得一種高折射率，且穿透率高、泛用性優異、生產性高的光學玻璃及光學元件。
本發明人為了解決上述課題，積極地進行重複的試驗研究，結果發現藉由包含有La 2O 3成分及Rn 2O成分，抑制ZnO成分、BaO成分的含量，且調整莫耳比(SiO 2+B 2O 3)/(TiO 2+ZrO 2+Nb 2O 5)、莫耳比(SiO 2+B 2O 3)/Ln 2O 3、莫耳比Nb 2O 5/(TiO 2+Nb 2O 5+WO 3+Bi 2O 3)，可獲得一種高折射率，且穿透率高、泛用性優異、生產性高的光學玻璃及光學元件。 具體而言，本發明提供以下的光學玻璃、光學元件、以及光學機器。
[1]一種光學玻璃，係以氧化物基準的莫耳%計為： La 2O 3成分為15.0%至30.0%；ZnO成分為0%至8.0%； BaO成分為0%至10.0%；Rn 2O成分(式中，Rn為選自由Li、Na、K所組成之群組的1種以上)的含量之和為超過0%至10.0%以下；莫耳比(SiO 2+B 2O 3)/(TiO 2+ZrO 2+Nb 2O 5)為0.80以下；莫耳比(SiO 2+B 2O 3)/Ln 2O 3(式中，Ln為選自由La、Y、Gd、Yb所組成之群組的1種以上)為1.01以上至2.00以下；莫耳比Nb 2O 5/(TiO 2+Nb 2O 5+WO 3+Bi 2O 3)為0.10以上。 [2]如[1]所記載之光學玻璃，其折射率(n d)為1.98000以上。 [3]一種光學元件，其係由如[1]或[2]所記載之光學玻璃所構成。 [4]一種光學機器，其具備有如[3]所記載之光學元件。
根據本發明，可提供一種高折射率，且穿透率高、泛用性優異、生產性高的光學玻璃及光學元件。
以下針對本發明之光學玻璃的實施形態進行詳細說明。本發明並未限定於以下的實施形態，在本發明之目的範圍內可加以適當變更而實施。此外，對於說明有重複的地方，有時候適當地省略說明，然而並不限定發明的主旨。
[玻璃成分] 以下對於構成本發明的光學玻璃之各成分的組成範圍進行說明。本說明書中，在未特別說明的情況，各成分的含量係以相對於全部氧化物換算組成之玻璃的總莫耳數之莫耳%表示。此處，所謂「氧化物換算組成」，係在假定作為本發明之玻璃構成成分的原料所使用的氧化物、複合鹽、金屬氟化物等熔融時，全部分解而變化為氧化物的情況，將該生成氧化物的總莫耳數設為100莫耳%，表記玻璃中所含有之各成分的組成。
La 2O 3成分係比其他高折射率成分難以產生玻璃的著色，且可提高折射率之成分，然而若含量多，則會損及穩定性，導致比重增大。因此，La 2O 3成分的含量下限較佳為15.0%以上，更佳為16.0%以上，進而佳為17.0%以上。另一方面，La 2O 3成分的含量上限較佳為30.0%以下，更佳為29.0%以下，進而佳為28.0%以下。
Y 2O 3成分係提高玻璃的折射率且在稀土族氧化物中比重較小之成分，然而若含量多，則會損及穩定性。因此，Y 2O 3成分的含量下限較佳為超過0%，更佳為0.5%以上，進而佳為1.0%以上。另一方面，Y 2O 3成分的含量上限較佳為10.0%以下，更佳為8.0%以下，進而佳為5.0%以下。
SiO 2成分係促進穩定的玻璃形成，並且提高玻璃的耐失透性之成分，然而若含量多，則折射率降低。因此，SiO 2成分的含量上限較佳為30.0%以下，更佳為28.0%以下，進而佳為25.0%以下，進而更佳為23.0%以下，進一步佳為20.0%以下。另一方面，SiO 2成分的含量可為0%，然而下限較佳為超過0%，更佳為1.0%以上，進而佳為2.0%以上，進而更佳為3.0%以上，進一步佳為4.0%以上，進一步更佳為5.0%以上。
B 2O 3成分係促進穩定的玻璃形成以提高耐失透性之成分，可藉由共同含有La 2O 3成分而提高穩定性。因此，B 2O 3成分的含量上限較佳為40.0%以下，更佳為38.0%以下，進而佳為35.0%以下，進而更佳為33.0%以下，進一步佳為32.0%以下，進一步更佳為30.0%以下。另一方面，B 2O 3成分的含量下限較佳為超過0%，更佳為1.0%以上，進而佳為3.0%以上，進而更佳為5.0%以上，進一步佳為6.0%以上，進一步更佳為8.0%以上。
TiO 2成分係提高玻璃的折射率及阿貝數之成分，然而在過量含有的情況，會導致玻璃的著色。因此，TiO 2成分的含量上限較佳為55.0%以下，更佳為53.0%以下，進而佳為50.0%以下，進而更佳為48.0%以下。另一方面，TiO 2成分的含量下限較佳為超過0%，更佳為3.0%以上，進而佳為5.0%以上，進而更佳為8.0%以上，進一步佳為10.0%以上，進一步更佳為15.0%以上，進而進一步佳為18.0%以上，又進一步更佳為20.0%以上。
Nb 2O 5成分係提高玻璃的折射率及阿貝數且藉由共同含有TiO 2成分而能提高穩定性之成分，然而在過量含有的情況，比重會變大。因此，Nb 2O 5成分的含量上限較佳為18.0%以下，更佳為15.0%以下，進而佳為12.0%以下，進而更佳為10.0%以下，最佳為9.0%以下。另一方面，就提高穩定性的觀點而言，Nb 2O 5成分的含量下限較佳為1.0%以上，更佳為2.0%以上，進而佳為3.0%以上，然而亦可為0%。
WO 3成分、Bi 2O 3成分在含有超過0%的情況係提高玻璃的折射率之成分，然而若含量多，則會導致玻璃的著色，且比重變大。WO 3成分、Bi 2O 3成分的較佳範圍如下所述。
WO 3成分的含量上限較佳為10.0%以下，更佳為5.0%以下，進而佳為3.0%以下，最佳為1.0%以下。
Bi 2O 3成分的含量上限較佳為3.0%以下，更佳為1.0%以下，進而佳為0.8%以下，進而更佳為0.5%以下，進一步佳為0.3%以下，最佳為0.1%以下。
ZrO 2成分係可提高折射率，並且可提高穿透率之成分，然而在過量含有的情況時，會使研磨／研削等所達成之玻璃加工性惡化。因此，ZrO 2成分的含量上限較佳為10.0%以下，更佳為9.0%以下，進而佳為8.5%以下。另一方面，ZrO 2成分的含量下限較佳為超過0%，更佳為1.0%以上，進而佳為2.0%以上，進而更佳為3.0%以上，然而亦可為0%。
Li 2O成分、K 2O成分、Na 2O成分係降低玻璃的熔解溫度之成分，然而若含量多，則會損及穩定性，且變得容易失透。Li 2O成分、K 2O成分、Na 2O成分中，Li 2O成分在共同含有La 2O 3的情況時，係最為提高玻璃穩定性之成分。Li 2O成分、K 2O成分、Na 2O成分的較佳範圍如下所述。
K 2O成分的含量上限較佳為10.0%以下，更佳為8.0%以下，進而佳為5.0%以下，進而更佳為3.0%以下，進一步佳為1.0%以下，進一步更佳為0.8%以下。另一方面，K 2O成分的含量下限較佳為超過0%，更佳為0.1%以上，進而佳為0.2%以上，進而更佳為0.3%以上，進一步佳為0.4%以上，然而亦可為0%。
Na 2O成分的含量上限較佳為10.0%以下，更佳為8.0%以下，進而佳為5.0%以下，進而更佳為3.0%以下，進一步佳為1.0%以下，進一步更佳為0.8%以下。另一方面，Na 2O成分的含量下限較佳為超過0%，更佳為0.1%以上，進而佳為0.2%以上，進而更佳為0.3%以上，進一步佳為0.4%以上，然而亦可為0%。
BaO成分係提高玻璃穩定性之成分，為了維持折射率及阿貝數且使比重大而成為泛用性高的光學玻璃，較佳為減少含量。再者，在維持耐酸性的方面而言，亦較佳為減少含量。因此，BaO成分的含量上限較佳為10.0%以下，更佳為8.0%以下，進而佳為7.0%以下，進而更佳為6.0%以下，進一步佳為5.0%以下，進一步更佳為4.0%以下，進而進一步佳為3.0%以下，進而進一步更佳為2.0%以下，再進一步佳為1.0%以下。
CaO成分、MgO成分、SrO成分係提高玻璃的耐失透性之成分，然而若含量多，則變得難以維持折射率及阿貝數。CaO成分、MgO成分、SrO成分的較佳範圍如下所述。
CaO成分的含量上限較佳為10.0%以下，更佳為8.0%以下，進而佳為7.0%以下，進而更佳為6.0%以下，進一步佳為5.0%以下，進一步更佳為4.0%以下，進而進一步佳為3.0%以下，進而進一步更佳為2.0%以下，再進一步佳為1.0%以下。
MgO成分的含量上限較佳為10.0%以下，更佳為8.0%以下，進而佳為7.0%以下，進而更佳為6.0%以下，進一步佳為5.0%以下，進一步更佳為4.0%以下，進而進一步佳為3.0%以下，進而進一步更佳為2.0%以下，再進一步佳為1.0%以下。
SrO成分的含量上限較佳為10.0%以下，更佳為8.0%以下，進而佳為7.0%以下，進而更佳為6.0%以下，進一步佳為5.0%以下，進一步更佳為4.0%以下，進而進一步佳為3.0%以下，進而進一步更佳為2.0%以下，再進一步佳為1.0%以下。
Gd 2O 3成分、Yb 2O 3成分係提高玻璃折射率之成分，然而若含量多，則會損及穩定性，比重變大。Gd 2O 3成分、Yb 2O 3成分的較佳範圍如下所述。
Gd 2O 3成分的含量上限較佳為5.0%以下，更佳為3.0%以下，進而佳為2.0%以下，進而更佳為1.0%以下，最佳為0.5%以下。
Yb 2O 3成分的含量上限較佳為5.0%以下，更佳為3.0%以下，進而佳為2.0%以下，進而更佳為1.0%以下，最佳為0.5%以下。
Al 2O 3成分係提升玻璃的化學耐久性，且提高玻璃熔融時的黏度之成分。尤其藉由將Al 2O 3成分的含量設為5.0%以下，可提高玻璃的熔融性，並且能弱化玻璃的失透傾向。因此，Al 2O 3成分的含量上限較佳為5.0%以下，更佳為3.0%以下，最佳為1.0%以下，然而亦可為0%。
ZnO成分係降低玻璃的液相溫度，且提高玻璃的耐失透性之成分，然而若含量多，則變得難以維持折射率及阿貝數。再者，在維持耐酸性的方面而言，亦較佳為減少含量。因此，ZnO成分的含量上限較佳為8.0%以下，更佳為7.0%以下，進而佳為6.0%以下，進而更佳為5.0%以下，進一步佳為4.0%以下，進一步更佳為3.0%以下，進而進一步佳為2.0%以下，進而進一步更佳為1.0%以下，然而亦可為0%。
Ta 2O 5成分係能提高玻璃的折射率，且提高玻璃的耐失透性之成分。另一方面，藉由將Ta 2O 5成分的含量設為5.0%以下，屬於稀少礦物資源的Ta 2O 5成分的使用量減少，且玻璃變得更容易在低溫下熔解，因此可降低玻璃的生產成本。再者，藉此可降低Ta 2O 5成分的過量含有所致的玻璃失透。因此，Ta 2O 5成分的含量上限較佳為5.0%以下，更佳為3.0%以下，進而佳為1.0%以下，然而亦可為0%。
P 2O 5成分的含量上限較佳為5.0%以下，更佳為3.0%以下，進而佳為1.0%以下，進而更佳為0.5%以下，然而亦可設為0%。
F成分的含量上限較佳為5.0%以下，更佳為3.0%以下，進而佳為1.0%以下，進而更佳為0.5%以下，進一步佳為0.3%以下，然而亦可設為0%。
TeO 2成分的含量上限較佳為3.0%以下，更佳為2.0%以下，進而佳為1.0%以下，進而更佳為0.5%以下，然而亦可設為0%。
Ga 2O 3成分的含量上限較佳為3.0%以下，更佳為2.0%以下，進而佳為1.0%以下，進而更佳為0.5%以下，然而亦可設為0%。
GeO 2成分的含量上限較佳為3.0%以下，更佳為2.0%以下，進而佳為1.0%以下，進而更佳為0.5%以下，然而亦可設為0%。
CeO 2成分的含量上限較佳為3.0%以下，更佳為2.0%以下，進而佳為1.0%以下，進而更佳為0.5%以下，然而亦可設為0%。
Er 2O 3成分、Pr 2O 3成分的含量較佳為1.0%以下，更佳為0.5%以下，進而佳為0.1%以下，最佳為實質上不含有。
SnO 2成分的含量上限較佳為2.0%以下，更佳為1.0%以下，進而佳為0.5%以下，然而亦可設為0%。
Sb 2O 3成分係在將玻璃熔融時，促進清澄或脫泡之成分，且為任意成分。此處，藉由將Sb 2O 3成分的含量設為0.1%以下，尤其可抑制高折射率玻璃中的著色。再者，藉由設為0.1%以下，則變得難以產生玻璃熔融時的過度發泡，因此可使Sb 2O 3成分與熔解設備(尤其是Pt等貴金屬)難以合金化。因此，Sb 2O 3成分的含量上限較佳為0.1%以下，更佳為0.08%以下，進而佳為0.05%以下，亦可設為0%。
此外，使玻璃清澄、脫泡之成分並不限於上述Sb 2O 3成分，可使用玻璃製造領域中公知的清澄劑、脫泡劑或該等組合。
C成分係可將鉑坩堝內保持為還原氛圍，抑制氧化所致的鉑混入玻璃中，從而提升穿透率之成分，然而若含量多，則玻璃中的陽離子成分還原，在玻璃產生著色。因此，C成分的含量上限較佳為10.0%以下，更佳為8.0%以下，進而佳為6.0%以下，最佳為5.0%以下。另一方面，C成分的含量下限較佳為超過0%，更佳為0.5%以上，進而佳為1.0%以上，最佳為2.0%以上，然而亦可為0%。
S成分係可將鉑坩堝內保持為還原氛圍，抑制氧化所致的鉑混入玻璃中，從而提升穿透率之成分，然而若含量多，則玻璃中的陽離子成分還原，在玻璃產生著色。因此，S成分的含量上限較佳為10.0%以下，更佳為8.0%以下，進而佳為6.0%以下，最佳為5.0%以下。另一方面，S成分的含量下限較佳為超過0%，更佳為0.5%以上，進而佳為1.0%以上，最佳為2.0%以上，然而亦可為0%。
蔗糖(sucrose)等有機物成分係可將鉑坩堝內保持為還原氛圍，抑制氧化所致的鉑混入玻璃中，從而提升穿透率之成分，然而若含量多，則玻璃中的陽離子成分還原，在玻璃產生著色。因此，蔗糖等有機物成分的含量上限較佳為10.0%以下，更佳為8.0%以下，進而佳為6.0%以下，最佳為5.0%以下。另一方面，蔗糖等有機物成分的含量下限較佳為超過0%，更佳為0.5%以上，進而佳為1.0%以上，最佳為2.0%以上，然而亦可為0%。
此外，將玻璃還原之成分並不限於上述C成分、S成分、蔗糖等有機物成分，可使用玻璃製造領域中公知的還原劑或該等的組合。
Ln 2O 3成分(式中，Ln為選自由La、Y、Gd、Yb所組成之群組的1種以上)的含量之和(莫耳和)可提高玻璃的折射率，然而在過量含有的情況時，會提高玻璃的失透性。因此，Ln 2O 3成分的含量之和的下限較佳為15.0%以上，更佳為18.0%以上，進而佳為19.0%以上。另一方面，Ln 2O 3成分的含量之和的上限較佳為40.0%以下，更佳為35.0%以下，進而佳為33.0%以下，進而更佳為30.0%以下。
Rn 2O成分(式中，Rn為選自由Li、Na、K所組成之群組的1種以上)的含量之和(莫耳和)係提高玻璃的熔融性之成分，然而在過量含有的情況時，會使加工時的耐失透性惡化。藉由提高玻璃的熔融性，可獲得生產性良好的玻璃。因此，Rn 2O成分的含量之和的上限較佳為10.0%以下，更佳為8.0%以下，進而佳為5.0%以下，進而更佳為3.0%以下，進一步佳為1.0%以下，進一步更佳為0.8%以下。另一方面，Rn 2O成分的含量之和的下限較佳為超過0%，更佳為0.1%以上，進而佳為0.2%以上，進而更佳為0.3%以上，進一步佳為0.4%以上。
RO成分(式中，R為選自由Mg、Ca、Sr、Ba所組成之群組的1種以上)的含量之和(莫耳和)係提高玻璃穩定性之成分，然而在過量含有的情況時，會導致折射率的降低。因此RO成分的含量之和的上限較佳為10.0%以下，更佳為8.0%以下，進而佳為7.0%以下，進而更佳為6.0%以下，進一步佳為5.0%以下，進一步更佳為4.0%以下，進而進一步佳為3.0%以下，進而進一步更佳為2.0%以下，再進一步佳為1.0%以下。
藉由將SiO 2成分及B 2O 3成分的合計含量相對於TiO 2成分、ZrO 2成分及Nb 2O 5成分的合計含量之莫耳比(SiO 2+B 2O 3)/(TiO 2+ZrO 2+Nb 2O 5)設為0.80以下，能夠抑制比重的增大，並且能夠獲得所需的折射率。因此，莫耳比(SiO 2+B 2O 3)/(TiO 2+ZrO 2+Nb 2O 5)的上限較佳為0.80以下，更佳為0.79以下，進而佳為0.78以下。另一方面，莫耳比(SiO 2+B 2O 3)/(TiO 2+ZrO 2+Nb 2O 5)的下限較佳為超過0，更佳為0.10以上，進而佳為0.15以上，進而更佳為0.20以上，進一步佳為0.25以上，進一步更佳為0.30以上。
藉由將SiO 2成分及B 2O 3成分的合計含量相對於Ln 2O 3成分的合計含量之莫耳比(SiO 2+B 2O 3)/Ln 2O 3設為1.01以上，可抑制耐失透性惡化。因此，莫耳比(SiO 2+B 2O 3)/Ln 2O 3的下限較佳為1.01以上，更佳為1.02以上，進而佳為1.03以上，進而更佳為1.04以上。另一方面，藉由將莫耳比(SiO 2+B 2O 3)/Ln 2O 3設為2.00以下，能夠獲得所需的折射率，並且能夠提高穿透率。因此，莫耳比(SiO 2+B 2O 3)/Ln 2O 3的上限較佳為2.00以下，更佳為1.95以下，進而佳為1.90以下，進而更佳為1.85以下。
藉由將Nb 2O 5成分相對於TiO 2成分、Nb 2O 5成分、WO 3成分及Bi 2O 3成分的合計含量之莫耳比Nb 2O 5/(TiO 2+Nb 2O 5+WO 3+Bi 2O 3)設為0.10以上，可提高折射率。Nb 2O 5成分係於TiO 2成分、WO 3成分及Bi 2O 3成分的高折射率成分之中最為提高折射率之成分。藉由調整高折射率成分的總量與Nb 2O 5成分的含量，能夠抑制玻璃的著色，並且能夠提高折射率。因此，莫耳比Nb 2O 5/(TiO 2+Nb 2O 5+WO 3+Bi 2O 3)的下限較佳為0.10以上，更佳為0.11以上，進而佳為0.12以上。另一方面，就抑制過量含有所致的失透、著色的觀點而言，莫耳比Nb 2O 5/(TiO 2+Nb 2O 5+WO 3+Bi 2O 3)較佳為0.30以下，更佳為0.25以下，進而佳為0.23以下。
藉由將Y 2O 3成分相對於Ln 2O 3成分的合計含量之莫耳比Y 2O 3/Ln 2O 3設為0.05以上，可減小玻璃的比重。由於Y 2O 3成分係其他稀土族氧化物中比重較小的成分，因此藉由調整稀土族氧化物與Y 2O 3成分的比例，亦可獲得抑制著色，並且提高折射率的功效。因此，莫耳比Y 2O 3/Ln 2O 3的下限較佳為0.05以上，更佳為0.07以上，進而佳為0.10以上，進而更佳為0.13以上。
＜關於不應含有之成分＞ 其次，對本發明的光學玻璃中不應含有之成分以及含有欠佳之成分進行說明。
可在不損及本案發明之玻璃的特性之範圍內根據必要添加其他成分。其中，除Ti、Zr、Nb、W、La、Gd、Y、Yb、Lu以外，Nd、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ag及Mo等各過渡金屬成分具有如下性質：即便於單獨或複合含有少量之各過渡金屬成分的情況時，玻璃亦著色，對可見光區域的特定波長產生吸收。因此，對於尤其是使用可見光區域的波長之光學玻璃而言，較佳為實質上不含有。
再者，PbO等鉛化合物及As 2O 3等砷化合物為環境負荷高的成分，因此理想的是實質上不含有，亦即除不可避免之混入以外完全不含有。
進而，Th、Cd、Tl、Os、Be、及Se之各成分存在近年來作為有害化學物資而使用受限之傾向，不僅玻璃的製造步驟，直至加工步驟、及製品化後的處置為止，均需要環境對策上的措施。因此，在重視環境上的影響的情況時，較佳為實質上不含有這些。
[物性] 本發明之光學玻璃的折射率(n d)的下限較佳為1.98000以上，更佳為1.99000以上，進而佳為2.00000以上。另一方面，本發明之光學玻璃的折射率(n d)亦可設成較佳為2.50000以下，更佳為2.30000以下，進而佳為2.20000以下，進而更佳為2.10000以下。
本發明之光學玻璃的阿貝數(v d)的下限較佳為18.00以上，更佳為20.00以上，進而佳為23.00以上。另一方面，本發明之光學玻璃的阿貝數(v d)的上限較佳為未達35.00，更佳為33.00以下，進而佳為30.00以下。
再者，本發明之玻璃較佳為著色少。尤其若將本發明之玻璃以玻璃的穿透率表示，則在厚度10mm的樣本表示分光穿透率70%之波長(λ 70)的上限較佳為480nm以下，更佳為470nm以下，進而佳為460nm以下，進而更佳為450nm以下。再者，表示分光穿透率5%的波長(λ 5)的上限較佳為390nm以下，更佳為385nm以下，進而佳為380nm以下。
折射率高且穿透率良好之光學玻璃可展開至相機或影像裝置、具備有擴增實境裝置或虛擬實境裝置之光學機器等各種使用用途。因此，本發明之光學玻璃的泛用性高。
本發明之光學玻璃的比重(d)依序較佳為5.50以下、5.40以下、5.30以下、5.20以下、5.10以下。 藉由將比重設定為小，則玻璃變輕，因此可實現光學機器的輕量化。
本發明之光學玻璃的液相溫度的上限較佳為1250℃以下，更佳為1230℃以下，進而佳為1210℃以下。 藉由將液相溫度設定為小，則可獲得穩定性優異且生產性良好的玻璃。
[光學玻璃之製造方法] 本發明之光學玻璃並未特別限定，然而例如可如下所示製作。亦即，將上述原料以各成分成為預定含量之範圍內的方式均勻混合，將製作好的混合物投入鉑坩堝，依據玻璃原料的熔解難易度，利用電爐以1100℃至1500℃的溫度範圍熔解2小時至5小時而進行攪拌均質化後，降低至適當的溫度後澆鑄至模具，藉由緩冷來製作。亦可與玻璃原料一起使用適當的還原劑或脫泡劑。
[玻璃的成形] 本發明的光學玻璃可藉由公知的方法進行熔解成形。此外，將玻璃熔融體成形的方法並未限定。
[光學元件] 可由所製作之光學玻璃，使用例如研磨加工之方法、或者再熱壓成形或精密壓製成形等模壓成形之方法，從而製作玻璃成形體。亦即，可對光學玻璃進行研削及研磨等機械加工而製作玻璃成形體。此外，製作玻璃成形體之方法並未限定於這些方法。
如此一來，本發明之光學玻璃對於各種光學元件及光學設計是有用的，在用於相機或投影機等光學機器時，可實現高精細且高精度的成像特性及投影特性。再者，藉由用於成為擴增實境(AR)、虛擬實境(VR)及混合實境(Mixed Reality；MR)之圖像顯示裝置的構成構件之導光板，可實現廣視角化、高亮度化。 實施例
其次列舉實施例對本發明進一步地進行詳細說明，然而本發明並不限於這些實施例。
將本發明之玻璃的實施例及比較例的組成以及這些玻璃的折射率(n d)、阿貝數(v d)、表示分光穿透率為5%及70%之波長(λ 5、λ 70)、比重(d)、液相溫度示於表1。
本發明之光學玻璃均是選定各個相當的氧化物、氫氧化物、碳酸鹽、硝酸鹽、硫酸鹽、氟化物、偏磷酸化合物等通常用於光學玻璃之高純度原料作為各成分的原料，以成為表1所示的各實施例的組成比例的方式進行秤量，進行均勻混合後，投入鉑坩堝，依據玻璃原料的熔解難易度，利用電爐並以1100℃至1500℃的溫度範圍熔解30分鐘至2小時後進行攪拌均質化，之後澆鑄至模具等，進行緩冷而製作。
實施例及比較例之玻璃的折射率(n d)、阿貝數(v d)係依據JIS B 7071-2：2018所規定的V形塊法進行測定。此處，折射率(n d)係以對於氦燈的d射線(587.56nm)之測定值表示。再者，阿貝數(v d)係使用對於氦燈的d射線之折射率(n d)、對於氫燈的F射線(486.13nm)之折射率(n F)、對於C射線(656.27nm)之折射率(n C)的值，根據阿貝數(v d)=[(n d－1)/(n F－n C)]之式而算出。這些折射率(n d)、阿貝數(v d)係藉由對於將緩冷降溫速度設為-25℃/hr所得之玻璃進行測定而求出。
實施例及比較例之玻璃的穿透率係依據日本光學玻璃工業會標準(JOGIS02-2019；光學玻璃的著色度之測定方法)而測定。此外，本發明中，藉由測定玻璃之穿透率，而求出玻璃之有無著色與程度。具體而言，對厚度10mm±0.1mm之對面平行研磨品依據JIS Z 8722測定200nm至700nm之分光穿透率，從而求出λ 70(穿透率為70%時的波長)及λ 5(穿透率為5%時的波長)。
實施例的玻璃中的比重係依據JIS Z 8807：2012的液中秤量法所達成的密度及比重的測定方法進行測定。
實施例之玻璃的液相溫度係表示在50ml容量的鉑製坩堝，將5cc的碎玻璃狀的玻璃試料放入鉑坩堝，以1400℃使其完全成為熔融狀態，降溫至預定的溫度為止並保持1小時，取出至爐外進行冷卻後，立即觀察玻璃表面及玻璃中有無結晶時，未能觀察到結晶之最低溫度。此處，降溫時的預定溫度為1350℃至800℃之間的10℃刻度之溫度。
[表1]
如表1所示，本發明之實施例的玻璃的折射率(n d)均為1.98000以上，更詳細而言為2.00000以上，係在所需的範圍內。
本發明之實施例的玻璃的阿貝數(v d)均為20.00以上，更詳細而言為23.00以上，並且該阿貝數(v d)均為35.00以下，更詳細而言為30.00以下，係在所需的範圍內。
本發明之實施例的玻璃的波長(λ 70)均為480nm以下，更詳細而言為460nm以下，並且波長(λ 5)均為390nm以下，更詳細而言為380nm以下，係在所需的範圍內。
另一方面，不滿足申請專利範圍之比較例1的玻璃的折射率及穿透率不能說是充分的值。
本發明之實施例的玻璃的比重(d)均為5.50以下，更詳細而言為5.10以下，係在所需的範圍內。
本發明之實施例的玻璃均為穩定性高的玻璃。
因此，本發明之實施例的光學玻璃明確地為高折射率，並且穿透率高，進而穩定性高的玻璃。
以上係以例示之目的對本發明進行詳細說明，然而可理解為本實施例終究僅是例示之目的，在不脫離本發明的思想及範圍內，本發明所屬技術領域具通常知識者可多加改變。

Claims (4)

  1. 一種光學玻璃，係以氧化物基準的莫耳%計為： La 2O 3成分為15.0%至30.0%； ZnO成分為0%至8.0%； BaO成分為0%至10.0%的； Rn 2O成分(式中，Rn為選自由Li、Na、K所組成之群組的1種以上)的含量之和為超過0%至10.0%以下； 莫耳比(SiO 2+B 2O 3)/(TiO 2+ZrO 2+Nb 2O 5)為0.80以下； 莫耳比(SiO 2+B 2O 3)/Ln 2O 3(式中，Ln為選自由La、Y、Gd、Yb所組成之群組的1種以上)為1.01以上至2.00以下； 莫耳比Nb 2O 5/(TiO 2+Nb 2O 5+WO 3+Bi 2O 3)為0.10以上。
  2. 如請求項1所記載之光學玻璃，其折射率(n d)為1.98000以上。
  3. 一種光學元件，其係由如請求項1或2所記載之光學玻璃所構成。
  4. 一種光學機器，其具備有如請求項3所記載之光學元件。
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