TWI742161B - 光學玻璃、預成形體以及光學元件 - Google Patents
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Abstract
本發明的課題在於以更低價的方式獲得折射率(nd)以及阿貝數(νd)在所需的範圍內之光學玻璃。
本發明的解決手段在於光學玻璃以質量%計係含有6.0%以上至30.0%以下的B2O3成分、25.0%以上至55.0%以下的La2O3成分、6.0%以上至25.0%以下的TiO2成分以及4.0%以上至27.0%以下的BaO成分;ZnO成分的含量為23.0%以下;具有1.85以上的折射率(nd),並具有25以上至35以下的阿貝數(νd)。
Description
本發明係關於一種光學玻璃、預成形體以及光學元件。
近年來,使用光學系統之設備的數位化或高清晰化迅速地進展,在數位相機或視頻攝影機等撮影設備、投影機或投影電視等影像播放(投影)設備等各種光學設備的領域中,減少光學系統所使用之透鏡或稜鏡等光學元件的枚數,將光學系統整體進行輕量化以及小型化之要求正逐漸提高。
尤其在製作光學元件之光學玻璃之中,期望可使光學系統整體的輕量化以及小型化,具有如下特性之高折射率高分散玻璃的需求非常高漲:具有1.85以上的高折射率(nd)、25以上至35以下的低阿貝數(νd)。作為如此種高折射率低分散玻璃而言,已知有如專利文獻1所代表之玻璃組成物。
專利文獻1:日本特開2015-020913號公報。
為了減低光學玻璃的材料成本,光學玻璃的原料成本被期望儘可能地便宜。然而,專利文獻1所記載之玻璃難謂可充分地滿足如此種之要求。
有鑑於前述問題點,本發明的目的在於以更低價的方式獲得折射率(nd)以及阿貝數(νd)在所需的範圍內之光學玻璃。
為了解決上述問題,本發明人們致力研究反覆實驗的結果,發現除了B2O3成分以及La2O3成分以外,當至少合併使用TiO2成分以及BaO成分時,不僅可獲得所需的高折射率以及高分散,且可獲得材料成本被抑制之玻璃,進而完成本發明。
具體而言,本發明係提供以下者。
(1)一種光學玻璃,以質量%計係含有:6.0%以上至30.0%以下的B2O3成分、25.0%以上至55.0%以下的La2O3成分、6.0%以上至25.0%以下的TiO2成分、以及4.0%以上
至27.0%以下的BaO成分;ZnO成分的含量為23.0%以下;具有1.85以上的折射率(nd),並具有25以上至35以下的阿貝數(νd)。
(2)如(1)所記載之光學玻璃,其中以質量%計係含有下述元素:0%至13.0%的SiO2成分、0%至10.0%的Gd2O3成分、0%至20.0%的Y2O3成分、0%至10.0%的Yb2O3成分、0%至15.0%的Nb2O5成分、0%至20.0%的WO3成分、0%至15.0%的ZrO2成分、0%至5.0%的Ta2O5成分、0%至5.0%的MgO成分、0%至10.0%的CaO成分、0%至10.0%的SrO成分、0%至5.0%的Li2O成分、0%至10.0%的Na2O成分、0%至10.0%的K2O成分、0%至10.0%的P2O5成分、0%至10.0%的GeO2成分、0%至10.0%的Al2O3成分、0%至10.0%的Ga2O3成分、0%至10.0%的Bi2O3成分、0%至10.0%的TeO2成分、0%至3.0%的SnO2成分以及0%至1.0%的Sb2O3成分;作為與前述元素的1種或是2種以上的一部分或是全部的氧化物進行取代之氟化物的F之含量為0質量%至10.0質量%。
(3)如(1)或(2)所記載之光學玻璃,其中質量和(SiO2+B2O3)為10.0%以上至30.0%以下。
(4)如(1)至(3)中任一項所記載之光學玻璃,其中質量和(TiO2+ZnO)為10.0%以上至45.0%以下。
(5)如(1)至(4)中任一項所記載之光學玻璃,其中質量和(BaO+ZnO)為10.0%以上至40.0%以下。
(6)如(1)至(5)中任一項所記載之光學玻璃,其中質量比TiO2/SiO2為1.00以上。
(7)如(1)至(6)中任一項所記載之光學玻璃,其中質量比(TiO2+ZnO+BaO)/La2O3為1.50以下。
(8)如(1)至(7)中任一項所記載之光學玻璃,其中質量比BaO/Ln2O3為0.0400以上至0.5000以下,式中Ln為由La、Gd、Y、Yb所構成之群組中所選擇之1種以上。
(9)如(1)至(8)中任一項所記載之光學玻璃,其中質量比(SiO2+BaO)/ZnO為8.00以下。
(10)如(1)至(9)中任一項所記載之光學玻璃,其中質量比(Ln2O3+TiO2+ZnO)/(SiO2+B2O3)為2.00以上至5.00以下,式中Ln為由La、Gd、Y、Yb所構成之群組中所選擇之1種以上。
(11)如(1)至(10)中任一項所記載之光學玻璃,其中質量和(TiO2+Nb2O5+WO3)為5.0%以上至25.0%以下。
(12)如(1)至(11)中任一項所記載之光學玻璃,其中質量比TiO2/(TiO2+Nb2O5+WO3)為0.600以上至1.000以下。
(13)如(1)至(12)中任一項所記載之光學玻璃,其中質量比TiO2/(SiO2+Nb2O5+WO3)為1.00以上至3.00以下,質量比(B2O3+ZnO)/SiO2為1.50以上至5.00以下。
(14)如(1)至(13)中任一項所記載之光學玻璃,其中質量和(Ta2O5+Gd2O3+Nb2O5)為10.0%以下。
(15)如(1)至(14)中任一項所記載之光學玻璃,其中質量比(Ta2O5+Gd2O3+Nb2O5)/(TiO2+ZnO)為0.500以下。
(16)如(1)至(15)中任一項所記載之光學玻璃,其中質量和(CaO+SrO)為10.0%以下。
(17)如(1)至(16)中任一項所記載之光學玻璃,其中以質量%計:RO成分的含量之和為10.0%以上至40.0%以下,式中R為由Mg、Ca、Sr、Ba、Zn所構成之群組中所選擇之1種以上;Rn2O成分的含量之和為10.0%以下,式中Rn為由Li、Na、K所構成之群組中所選擇之1種以上;
Ln2O3成分的含量之和為25.0%以上至54.0%以下,式中Ln為由La、Gd、Y、Yb所構成之群組中所選擇之1種以上。
(18)一種預成形體構材,係由(1)至(17)中任一項所記載之光學玻璃所構成。
(19)一種光學元件,係由(1)至(17)中任一項所記載之光學玻璃所構成。
(20)一種光學設備,係具備(19)所記載之光學元件。
藉由本發明,可以更低價的方式獲得折射率(nd)以及阿貝數(νd)在所需的範圍內之光學玻璃。
此外,藉由本發明,可獲得不僅折射率(nd)以及阿貝數(νd)在所需的範圍內,並且穩定性高,針對可見光的透射率高且比重小之光學玻璃。
圖1係表示針對本案的實施例(No.A1至No.A29)的玻璃的折射率(nd)與阿貝數(νd)的關係之圖。
圖2係表示針對本案的實施例(No.B1至No.B30)的玻璃的折射率(nd)與阿貝數(νd)的關係之圖。
本發明的光學玻璃,以質量%計係含有:6.0%以上至
30.0%以下的B2O3成分;25.0%以上至55.0%以下的La2O3成分;6.0%以上至25.0%以下的TiO2成分;4.0%以上至27.0%以下的BaO成分;ZnO成分的含量為23.0%以下;具有1.85以上的折射率(nd),並具有25以上至35以下的阿貝數(νd)。
其中,第1光學玻璃以質量%計係含有:6.0%以上至30.0%以下的B2O3成分;25.0%以上至50.0%以下的La2O3成分;6.0%以上至25.0%以下的TiO2成分;2.0%以上至23.0%以下的ZnO成分;4.0%以上至22.0%以下的BaO成分;具有1.85以上的折射率(nd),並具有25以上至35以下的阿貝數(νd)。
此外,第2光學玻璃以質量%計係含有:7.0%以上至30.0%以下的B2O3成分;25.0%以上至55.0%以下的La2O3成分;7.0%以上至25.0%以下的TiO2成分;大於6.0%至27.0%以下的BaO成分;ZnO成分的含量為16.0%以下;具有1.85以上的折射率(nd),並具有25以上至35以下的阿貝數(νd)。
藉由本發明,除了B2O3成分以及La2O3成分以外,至少在合併使用TiO2成分以及BaO成分時,不僅可獲得所需的高折射率以及高分散,且可獲得材料成本被抑制之玻璃。
以下,針對本發明的光學玻璃的實施形態進行詳細地說明,但本發明並不限定於以下的實施形態,在本發明的目的的範圍內,可加上適當變更而實施。另外,針對說明重複的部分而言,雖有適當省略說明的情況,但並非限定發明的精神。
構成本發明的光學玻璃之各成分的組成範圍如以下所述。本說明書中,各成分的含量在沒有特別指定的情況下,皆是以相對於氧化物換算組成的玻璃全物質量的質量%所表示。此處,所謂「氧化物換算組成」係指作為本發明的玻璃構成成分的原料所使用之氧化物、複合鹽、金屬氟化物等假設在熔融時全部被分解而變成氧化物的情況下,該生成的氧化物的總物質量設為100質量%,標記玻璃中所含有之各成分之組成。
<關於必須成分、任意成分>
B2O3成分是在含有大量稀土類氧化物之本發明的光學玻璃中作為玻璃形成氧化物而言不可或缺的必須成分。
尤其,藉由含有6.0%以上的B2O3成分,可提高玻璃的耐失透性,且降低比重。因此,B2O3成分的含量較佳為6.0%以上,更佳為7.0%以上,又更佳為大於8.5%,又更佳為大於10.0%,又更佳為大於10.5%,又更佳為大於12.0%。
另一方面,藉由將B2O3成分的含量設為30.0%以下,
可抑制折射率的下降或阿貝數的上升,且抑制化學耐久性的惡化。因此,B2O3成分的含量較佳為30.0%以下,更佳為27.0%以下,又更佳為24.0%以下,又更佳為23.0%以下,又更佳為小於20.0%,又更佳為小於18.0%,又更佳為小於15.5%,又更佳為小於15.0%。
B2O3成分可使用H3BO3、Na2B4O7、Na2B4O7‧10H2O、BPO4等作為原料。
La2O3成分係必須成分,藉由含有25.0%以上而可提高折射率。此外,由於藉由含有La2O3成分可減低使比重變大之其他稀土類元素的含量,因此可更容易獲得比重小的玻璃。因此,La2O3成分的含量較佳為25.0%以上,更佳為大於28.0%,又更佳為大於31.0%,又更佳為大於34.0%,又更佳為大於35.0%,又更佳為大於36.0%。
另一方面,藉由將La2O3成分的含量設為55.0%以下,可提高玻璃的穩定性而減低失透,且抑制阿貝數的上升。因此,La2O3成分的含量較佳為55.0%以下,更佳為50.0%以下,又更佳為小於50.0%,又更佳為小於46.0%,又更佳為小於43.0%,又更佳為小於42.0%,又更佳為小於40.0%。
La2O3成分可使用La2O3、La(NO3)3‧XH2O(X為任意的整數)等作為原料。
TiO2成分係必須成分,藉由含有6.0%以上而可提高折射率、降低阿貝數、減少比重且改善耐失透性。因此,TiO2
成分的含量較佳為6.0%以上,更佳為7.0%以上,又更佳為大於7.0%,又更佳為大於8.0%,又更佳為大於11.0%,又更佳為大於13.0%。
另一方面,藉由將TiO2成分的含量設為25.0%以下,可減低玻璃的著色而提高可見光透射率且抑制阿貝數超過必要的下降。此外,可抑制因含有過量的TiO2成分所導致之失透。因此,TiO2成分的含量較佳為25.0%以下,更佳為小於20.0%,又更佳為小於18.0%,又更佳為17.0%以下,又更佳為小於16.0%。
TiO2成分可使用TiO2等作為原料。
BaO成分係必須成分,藉由含有4.0%以上而可提高玻璃的折射率、材料成本被抑制、提高玻璃原料的熔融性或耐失透性、可降低玻璃轉移點。因此,BaO成分的含量較佳為4.0%以上,更佳為大於5.0%,又更佳為6.0%以上,又更佳為大於6.6%,又更佳為大於7.0%,又更佳為大於8.0%,又更佳為10.5%以上,又更佳為12.0%以上。
另一方面,藉由將BaO成分的含量設為27.0%以下,可抑制因過量的含有所導致之失透或比重的上升。因此,BaO成分的含量較佳為27.0%以下,更佳為小於24.0%,又更佳為22.0%以下,又更佳為小於20.0%,又更佳為小於18.0%,又更佳為小於15.0%,又更佳為小於13.0%。
BaO成分可使用BaCO3、Ba(NO3)2、BaF2等作為原料。
ZnO成分係任意成分,在含有大於0%的情況下可降低玻璃轉移點、降低比重、提高化學耐久性。尤其,在第1光學玻璃中亦可作為必須成分。因此,ZnO成分的含量較佳亦可為大於0%,更佳為大於1.5%,又更佳為2.0%以上,又更佳為3.0%以上,又更佳為大於3.0%,又更佳為大於5.0%,又更佳為大於6.5%。
另一方面,藉由將ZnO成分的含量設為23.0%以下,可減少折射率的降低或失透。此外,由於可藉此提高熔融玻璃的黏性,因此可減少玻璃條紋的發生。因此,ZnO成分的含量較佳為23.0%以下,更佳為小於20.0%,又更佳為16.0%以下,又更佳為小於15.0%,又更佳為小於13.0%,又更佳為小於11.0%,又更佳為10.5%以下,又更佳為9.5%以下,又更佳為小於8.0%。
ZnO成分可使用ZnO、ZnF2等作為原料。
SiO2成分係任意成分,在含有大於0%的情況下可提高熔融玻璃的黏度、減低玻璃的著色、提高耐失透性。因此,SiO2成分的含量較佳亦可為大於0%,更佳為大於1.0%,又更佳為大於2.0%,又更佳為大於3.0%,又更佳為大於4.5%,又更佳為6.3%以上,又更佳為6.6%以上。
另一方面,藉由將SiO2成分的含量設為13.0%以下,可抑制折射率的降低、抑制玻璃轉移點的上升、降低比重。因此,SiO2成分的含量較佳為13.0%以下,更佳為小於10.0%,又更佳為小於8.0%。
SiO2成分可使用SiO2、K2SiF6、Na2SiF6等作為原料。
Gd2O3成分、Y2O3成分以及Yb2O3成分係任意成分,在至少其中一者含有大於0%的情況下可提高玻璃的折射率且提高耐失透性。
另一方面,藉由將Gd2O3成分以及Yb2O3成分各自的含量設為10.0%以下,可減低由於過量含有這些成分所導致之失透且抑制阿貝數的上升、抑制玻璃的材料成本。因此,Gd2O3成分以及Yb2O3成分的含量各自較佳為10.0%以下,更佳為小於7.0%,又更佳為小於4.0%,又更佳為小於2.0%,又更佳為小於1.0%。
此外,藉由將Y2O3成分的含量設為20.0%以下,可減低由於過量含有這些成分所導致之失透且抑制阿貝數的上升。因此,Y2O3成分的含量較佳為20.0%以下,更佳為小於10.0%,又更佳為小於5.0%。
Gd2O2成分、Y2O3成分以及Yb2O3成分可使用Gd2O3、GdF3、Y2O3、YF3、Yb2O3等作為原料。
Nb2O5成分係任意成分,在含有大於0%的情況下可提高折射率而降低阿貝數、可提高耐失透性。
另一方面,藉由將Nb2O5成分的含量設為15.0%以下,可抑制由於過量含有Nb2O5成分所導致之耐失透性的降低或可見光的透射率的降低。此外,藉此可降低玻璃的比重且抑制材料成本。因此,Nb2O5成分的含量較佳為15.0%以
下,更佳為10.0%以下,又更佳為小於10.0%,又更佳為小於5.0%,又更佳為小於3.0%,又更佳為小於1.0%。
Nb2O5成分可使用Nb2O5等作為原料。
WO3成分係任意成分,在含有大於0%的情況下可提高折射率而降低阿貝數、可降低玻璃轉移點、提高耐失透性。因此,WO3成分的含量較佳亦可為大於0%,更佳為大於0.3%,又更佳為大於0.5%。
另一方面,藉由將WO3成分的含量設為20.0%以下,可使得對於玻璃的可見光之透射率不易降低且抑制材料成本。因此,WO3成分的含量較佳為20.0%以下,更佳為15.0%以下,又更佳為10.0%以下,又更佳為小於10.0%,又更佳為小於5.0%,又更佳為小於3.0%,又更佳為小於1.5%。
WO3成分可使用WO3等作為原料。
ZrO2成分係任意成分,在含有大於0%的情況下可貢獻玻璃的高折射率化且提高耐失透性。因此,ZrO2成分的含量較佳亦可為大於0%,更佳為大於0.5%,又更佳為大於1.0%,又更佳為大於2.0%,又更佳為大於4.0%。
另一方面,藉由將ZrO2成分設為15.0%以下,可抑制由於過量含有ZrO2成分所導致之阿貝數的上升或耐失透性的降低。因此,ZrO2成分的含量較佳為15.0%以下,更佳為小於10.0%,又更佳為小於8.0%。
ZrO2成分可使用ZrO2、ZrF4等作為原料。
Ta2O5成分係任意成分,在含有大於0%的情況下可提高折射率、提高耐失透性、提高熔融玻璃的黏性。
另一方面,由於藉由將Ta2O5成分的含量設為5.0%以下會減少稀少礦物質源之Ta2O5成分的使用量,因此可減低玻璃的材料成本。此外,可藉此降低比重。因此,Ta2O5成分的含量較佳為5.0%以下,更佳為小於5.0%,又更佳為小於3.0%,又更佳為小於1.0%,尤佳為不含有。
Ta2O5成分可使用Ta2O5等作為原料。
MgO成分、CaO成分以及SrO成分係任意成分,在至少其中一者含有大於0%的情況下可提高玻璃原料的熔融性或玻璃的耐失透性。尤其MgO成分以及CaO成分亦為藉由含有而可降低比重之成分。
另一方面,藉由含有5.0%以下含量的MgO成分,可減低由於過量含有這些成分所導致的折射率降低或失透。此外,藉由將CaO成分以及SrO成分各自的含量設為10.0%以下,可減低由於過量含有這些成分所導致折射率的降低或失透。因此,MgO成分的含量較佳為5.0%以下,更佳為小於3.0%,又更佳為小於1.0%。此外,CaO成分以及SrO成分各自的含量較佳為10.0%以下,更佳為小於5.0%,又更佳為小於3.0%,又更佳為小於1.0%。
MgO成分、CaO成分以及SrO成分可使用MgCO3、MgF2、CaCO3、CaF2、Sr(NO3)2、SrF2等作為原料。
Li2O成分係任意成分,在含有大於0%的情況下可改善玻璃的熔融性且降低玻璃轉移點。
另一方面,藉由將Li2O成分的含量設為5.0%以下,可減低折射率降低或失透且提高化學耐久性。此外,由於藉此可提高熔融玻璃的黏性,因此可減低玻璃條紋的發生。因此,Li2O成分的含量較佳為5.0%以下,更佳為小於3.0%,又更佳為小於1.0%,又更佳為小於0.5%。
Li2O成分可使用Li2CO3、LiNO3、LiF等作為原料。
Na2O成分以及K2O成分係任意成分,在至少其中一者含有大於0%的情況下可改善玻璃原料的熔融性、提高耐失透性、可降低玻璃轉移點。
另一方面,藉由將Na2O成分以及K2O成分各自的含量設為10.0%以下,可不易降低折射率且能減低由於過量含有所導致之失透。因此,Na2O成分以及K2O成分各自的含量較佳為10.0%以下,更佳為小於5.0%,又更佳為小於3.0%,又更佳為小於1.0%。
Na2O成分以及K2O成分可使用Na2CO3、NaNO3、NaF、Na2SiF6、K2CO3、KNO3、KF、KHF2、K2SiF6等作為原料。
P2O5成分係任意成分,在含有大於0%的情況下可提高耐失透性。
另一方面,藉由將P2O5成分的含量設為10.0%以下,
可抑制玻璃的化學耐久性降低,尤其是抑制耐水性降低。因此,P2O5成分的含量較佳為10.0%以下,更佳為小於5.0%,又更佳為小於3.0%,又更佳為小於1.0%。
P2O5成分可使用Al(PO3)3、Ca(PO3)2、Ba(PO3)2、BPO4、H3PO4等作為原料。
GeO2成分係任意成分,在含有大於0%的情況下可提高玻璃的折射率且提高耐失透性。
然而,由於GeO2的原料價格高,GeO2的量多則材料成本會變高,會抵消含有TiO2成分、ZnO成分或BaO成分所致使之成本減低的效果。因此,GeO2成分的含量較佳為10.0%以下,更佳為小於5.0%,又更佳為小於3.0%,又更佳為小於1.0%,尤佳為不含有。
GeO2成分可使用GeO2等作為原料。
Al2O3成分、Ga2O3成分係任意成分,在至少其中一者含有大於0%的情況下可提高化學耐久性以及耐失透性。
另一方面,藉由將Al2O3成分、Ga2O3成分的含量各自設為10.0%以下,可減低過量含有所導致之失透。因此,Al2O3成分、Ga2O3成分的含量各自較佳為10.0%以下,更佳為小於5.0%,又更佳為小於3.0%,又更佳為小於1.0%。
Al2O3成分可使用Al2O3、Al(OH)3、AlF3等作為原料。
Bi2O3成分係任意成分,在含有大於0%的情況下可提
高折射率而降低阿貝數且降低玻璃轉移點。
另一方面,藉由將Bi2O3成分的含量設為10.0%以下,可提高玻璃的耐失透性且減低玻璃的著色而提高可見光透射率。因此,Bi2O3成分的含量較佳為10.0%以下,更佳為小於5.0%,又更佳為小於3.0%,又更佳為小於1.0%。
Bi2O3成分可使用Bi2O3等作為原料。
TeO2成分係任意成分,在含有大於0%的情況下可提高折射率且降低玻璃轉移點。
另一方面,藉由將TeO2成分的含量設為10.0%以下,可減低玻璃的著色而提高可見光透射率。此外,在鉑製的坩堝或在與熔融玻璃接觸部分為鉑所形成之熔融槽將玻璃原料進行熔融時,TeO2會有與鉑產生合金化的問題。因此,TeO2成分的含量較佳為10.0%以下,更佳為小於5.0%,又更佳為小於3.0%,又更佳為小於1.0%。
TeO2成分可使用TeO2等作為原料。
SnO2成分係任意成分,在含有大於0%的情況下可減低熔融玻璃的氧化而澄清且可提高玻璃的可見光透射率。
另一方面,藉由將SnO2成分的含量設為3.0%以下,可減低由於熔融玻璃的還原所導致之玻璃的著色或玻璃的失透。此外,由於減低SnO2成分與熔解設備(尤其Pt等貴金屬)的合金化,因此可期望熔解設備的使用壽命變長。因此,SnO2成分的含量較佳為3.0%以下,更佳為小於1.0%,
又更佳為小於0.5%。
SnO2成分可使用SnO、SnO2、SnF2、SnF4等作為原料。
Sb2O3成分係任意成分,在含有大於0%的情況下可將熔融玻璃消泡。
另一方面,若Sb2O3量過多,則可見光區域的短波長區域中之透射率變差。因此,Sb2O3成分的含量較佳為1.0%以下,更佳為小於0.5%,又更佳為小於0.1%。
Sb2O3成分可使用Sb2O3、Sb2O5、Na2H2Sb2O7‧5H2O等作為原料。
另外,作為澄清玻璃而進行消泡之成分而言,並不限定於前述Sb2O3成分,可使用玻璃製造領域中之公知的澄清劑、消泡劑或是這些組合。
F成分係任意成分,在含有大於0%的情況下可提高玻璃的阿貝數、降低玻璃轉移點、提高耐失透性。
然而,F成分的含量亦即作為與上述元素的1種或是2種以上的一部分或是全部的氧化物進行取代之氟化物的F的合計量若大於10.0%,則由於F成分的揮發量變多,因此難以獲得穩定之光學常數,難以獲得均質的玻璃。此外,阿貝數超過必要地上升。
因此,F成分的含量較佳為10.0%以下,更佳為小於5.0%,又更佳為小於3.0%,又更佳為小於1.0%。
F成分例如可使用ZrF4、AlF3、NaF、CaF2等作為原料,藉此於玻璃內含有。
B2O3成分以及SiO2成分的含量之和(質量和)較佳為10.0%以上至30.0%以下。
尤其,藉由將該和設為10.0%以上,可抑制因欠缺B2O3成分或SiO2成分所導致之失透。因此,質量和(B2O3+SiO2)較佳為10.0%以上,更佳為大於12.0%,又更佳為大於15.0%,又更佳為大於17.0%,又更佳為大於18.0%。
另一方面,藉由將該和設為30.0%以下,可抑制由於過量含有這些成分所導致之折射率降低。因此,質量和(B2O3+SiO2)較佳為30.0%以下,更佳為小於28.0%,又更佳為小於25.0%,又更佳為小於22.5%以下,又更佳為小於22.0%。
SiO2成分的含量相對於B2O3成分的含量的比率(質量比)較佳為小於1.00。藉此,由於可抑制玻璃轉移點的上升,因此可更容易於低溫成形。因此,質量比SiO2/B2O3較佳為小於1.00,更佳為小於0.80,又更佳為小於0.56,又更佳為小於0.55。
另一方面,該質量比SiO2/B2O3亦可大於0。藉此,可提高玻璃的穩定性。因此,質量比SiO2/B2O3較佳為大於0,更佳為0.1以上,又更佳為0.35以上,又更佳為0.45以上。
La2O3成分的含量相對於B2O3成分的含量的比率(質量比)較佳為大於0.60。藉此,可提高玻璃的折射率。因此,質量比La2O3/B2O3較佳為大於0.60,更佳為大於0.80,又更佳為大於1.00,又更佳為大於1.10,又更佳為大於1.50,又更佳為大於1.70,又更佳為大於2.00,又更佳為大於2.30,又更佳為大於2.60。
另一方面,該質量比La2O3/B2O3較佳亦可為小於10.00,更佳為小於7.00,又更佳為小於5.00,又更佳為小於4.00,又更佳為小於3.70,又更佳為小於3.50,又更佳為小於3.40。
TiO2成分以及ZnO成分的含量之和(質量和)較佳為10.0%以上至45.0%以下。
尤其,藉由將該和設為10.0%以上,可提高玻璃的穩定性且提高折射率。因此,質量和(TiO2+ZnO)較佳為10.0%以上,更佳為大於12.0%,又更佳為大於16.0%,又更佳為大於16.5%,又更佳為大於17.0%,又更佳為大於18.5%,又更佳為大於19.0%。
另一方面,該質量和(TiO2+ZnO)較佳亦可為45.0%以下,更佳為40.0%以下,又更佳為35.0%以下,又更佳為30.0%以下,又更佳為小於30.0%,又更佳為小於28.0%,又更佳為小於25.0%。
BaO成分以及ZnO成分的含量之和(質量和)較佳為10.0%以上至40.0%以下。
尤其,藉由將該和設為10.0%以上,可提高玻璃的穩定性且提高折射率。因此,質量和(BaO+ZnO)較佳為10.0%以上,更佳為大於13.0%,又更佳為大於15.0%,又更佳為大於16.0%,又更佳為大於19.0%。
另一方面,由於過量含有這些BaO成分以及ZnO成分而導致減低失透的觀點來看,該質量和(BaO+ZnO)較佳亦可為40.0%以下,更佳為小於35.0%,又更佳為小於30.0%,又更佳為小於25.0%,又更佳為小於23.0%。
TiO2成分的含量相對於SiO2成分的含量的比率(質量比)較佳為1.00以上。
尤其,藉由將該質量比設為1.00以上,可提高玻璃的折射率。因此,質量比TiO2/SiO2較佳為1.00以上,更佳為大於1.41,又更佳為大於1.70,又更佳為大於1.90,又更佳為大於2.00。
另一方面,雖然該質量比的上限亦可為無限大(亦即SiO2成分的含量為0),但尤其是藉由將該質量比設為3.00以下,可提高玻璃的穩定性。因此,質量比TiO2/SiO2較佳亦可為3.00以下,更佳為2.50以下,又更佳為2.26以下。
TiO2成分、ZnO成分以及BaO成分的含量之和相對於
La2O3成分的含量的比率(質量比)較佳為1.50以下。藉此,可使玻璃的阿貝數不變得過低而提高折射率。因此,質量比(TiO2+ZnO+BaO)/La2O3較佳為1.50以下,更佳為1.30以下,又更佳為1.08以下,又更佳為小於1.00,又更佳為小於0.950。
另一方面,亦可將該比率設為0.50以上。藉此,可維持玻璃的穩定性並提高折射率。因此,質量比(TiO2+ZnO+BaO)/La2O3較佳亦可為0.50以上,更佳為0.60以上,又更佳為0.70以上。
BaO成分的含量相對於Ln2O3成分(式中Ln係La、Gd、Y、Yb所構成之群組中所選擇之1種以上)的含量的比率(質量比)較佳為0.0400以上至0.5000以下。
尤其,藉由將該比率設為0.0400以上,可提高玻璃的穩定性、容易獲得所需的低阿貝數。因此,質量比BaO/Ln2O3較佳為0.0400以上,更佳為0.0600以上,又更佳為大於0.1000,又更佳為大於0.1500,又更佳為大於0.2000。
另一方面,藉由將該比率設為0.5000以下,可減低由於過量含有BaO成分所導致之失透。因此,質量比BaO/Ln2O3較佳為0.5000以下,更佳為0.4800以下,又更佳為0.4400以下,又更佳為0.3800以下,又更佳為0.3433以下。
SiO2成分以及BaO成分的含量之和相對於ZnO成分的含量的比率(質量比)較佳為8.00以下。藉此,可提高玻璃
的穩定性。因此,質量比(SiO2+BaO)/ZnO較佳為8.00以下,更佳為小於7.20,又更佳為小於6.50,又更佳為小於5.50,又更佳為小於5.30,又更佳為小於4.80,又更佳為小於4.00,又更佳為小於3.50。
TiO2成分以及La2O3成分的含量之和相對於BaO成分的含量的比率(質量比)較佳為2.00以上至12.00以下。
尤其,藉由將該比率設為2.00以上,可提高玻璃的折射率。因此,質量比(TiO2+La2O3)/BaO較佳為2.00以上,更佳為2.50以上,又更佳為3.00以上,又更佳為3.50以上,又更佳為4.02以上。
另一方面,藉由將該比率設為12.00以下,可提高玻璃的穩定性、減低失透。因此,質量比(TiO2+La2O3)/BaO較佳為12.00以下,更佳為10.0以下,又更佳為8.00以下,又更佳為7.50以下,又更佳為7.26以下。
本發明的光學玻璃之中,尤其較佳為不僅降低質量比(SiO2+BaO)/ZnO,亦將質量比(TiO2+La2O3)/BaO設於上述範圍內。藉此,可獲得不僅提高折射率且更穩定的玻璃。
Ln2O3成分(式中Ln係La、Gd、Y、Yb所構成之群組中所選擇之1種以上)、TiO2成分以及ZnO成分的含量之和相對於B2O3成分以及SiO2成分的含量之和的比率(質量比)較佳為2.00以上至5.00以下。
尤其,藉由將該比率設為2.00以上,可提高玻璃的折射率。因此,質量比(Ln2O3+TiO2+ZnO)/(SiO2+B2O3)較佳為2.00以上,更佳為2.35以上,又更佳為2.55以上,又更佳為2.75以上,又更佳為2.85以上。
另一方面,藉由將該比率設為5.00以下,可提高玻璃的穩定性。因此,質量比(Ln2O3+TiO2+ZnO)/(SiO2+B2O3)較佳為5.00以下,更佳為4.70以下,又更佳為4.40以下,又更佳為4.00以下,又更佳為3.50以下。
TiO2成分的含量相對於SiO2成分、B2O3成分、BaO成分以及WO3成分的含量之和的比率(質量比)較佳為0.15以上至1.00以下。
尤其,藉由將該比率設為0.15以上,可提高玻璃的折射率。因此,質量比TiO2/(SiO2+B2O3+BaO+WO3)較佳為0.15以上,更佳為0.25以上,又更佳為0.35以上,又更佳為0.39以上。
另一方面,藉由將該比率設為1.00以下,可提高玻璃的穩定性。因此,質量比TiO2/(SiO2+B2O3+BaO+WO3)較佳為1.00以下,更佳為0.80以下,又更佳為0.70以下,又更佳為0.60以下。
TiO2成分、Nb2O5成分以及WO3成分的含量之和(質量和)較佳為5.0%以上至25.0%以下。
尤其,藉由將該和設為5.0%以上,由於折射率提高、
阿貝數變低、玻璃的穩定性提高,因此可容易獲得高折射率高分散的光學玻璃。因此,質量和(TiO2+Nb2O5+WO3)較佳為5.0%以上,更佳為7.0%以上,又更佳為大於9.0%,又更佳為大於11.0%,又更佳為大於14.0%。
另一方面,藉由將該和設為25.0%以下,可減低由於過量含有這些成分所導致之玻璃的著色或失透。因此,質量和(TiO2+Nb2O5+WO3)較佳為25.0%以下,更佳為小於22.0%,又更佳為小於19.0%,又更佳為小於17.0%。
TiO2成分的含量相對於TiO2成分、Nb2O5成分以及WO3成分的含量之和的比率(質量比)較佳為0.600以上。藉此,不僅可獲得高折射率以及低阿貝數,且能減低玻璃的材料成本。因此,質量比TiO2/(TiO2+Nb2O5+WO3)較佳為0.600以上,更佳為0.700以上,又更佳為0.702以上,又更佳為0.800以上,又更佳為0.900以上。
另一方面,該質量比的上限亦可為1.000。
TiO2成分的含量相對於SiO2成分、Nb2O5成分以及WO3成分的含量之和的比率(質量比)較佳為0.50以上至3.00以下。
尤其,藉由將該質量比設為1.00以上,可提高玻璃的折射率。因此,質量比TiO2/(SiO2+Nb2O5+WO3)較佳為0.50以上,更佳為1.00以上,更佳為1.30以上,又更佳為1.50以上,又更佳為1.81以上。
另一方面,藉由將該質量比設為3.00以下,可提高玻璃的穩定性。因此,質量比TiO2/(SiO2+Nb2O5+WO3)較佳為3.00以下,更佳為2.80以下,又更佳為2.50以下,又更佳為2.24以下,又更佳為2.04以下。
B2O3成分以及ZnO成分的含量之和相對於SiO2成分的含量的比率(質量比)較佳為1.50以上至5.00以下。
尤其,藉由將該質量比設為1.50以上,可提高玻璃的折射率。因此,質量比(B2O3+ZnO)/SiO2較佳為1.50以上,更佳為1.80以上,又更佳為2.00以上,又更佳為2.37以上。
另一方面,雖然該質量比的上限亦可為無限大(亦即SiO2成分的含量為0),但尤其是藉由將該質量比設為5.00以下,可提高玻璃的穩定性。因此,質量比(B2O3+ZnO)/SiO2較佳為5.00以下,更佳為4.50以下,又更佳為4.00以下,又更佳為3.50以下,又更佳為3.17以下。
此處,亦可加大質量比TiO2/(SiO2+Nb2O5+WO3),且降低質量比(B2O3+ZnO)/SiO2。藉此,可獲得更高的折射率。
此外,亦可降低質量比TiO2/(SiO2+Nb2O5+WO3)且加大質量比(B2O3+ZnO)/SiO2。藉此,可獲得穩定性更高的玻璃。
因此,藉由將質量比TiO2/(SiO2+Nb2O5+WO3)以及
質量比TiO2/(SiO2+Nb2O5+WO3)設為預定範圍內,可獲得折射率更高且穩定性高的玻璃。
Ta2O5成分、Gd2O3成分以及Nb2O5的含量之和(質量和)較佳為10.0%以下。藉此,由於成本高的材料被減低,因此可減低玻璃的材料成本。因此,質量和(Ta2O5+Gd2O3+Nb2O5)較佳為10.0%以下,更佳為小於7.0%,又更佳為小於5.0%,又更佳為小於2.0%,又更佳為小於1.0%。
另外,對材料成本的要求不太高的情況下,亦可將這3成分中之Ta2O5成分、Gd2O3成分的質量和抑制至前述範圍內。
Ta2O5成分、Gd2O3成分以及Nb2O5成分的含量之和相對於TiO2成分以及ZnO成分的含量之和的比率(質量比)較佳為0.500以下。藉此,即使在提高折射率的成分之中,由於相對於材料成本低廉的TiO2成分以及ZnO成分的含量材料成本高的成分被減低,因此可減低玻璃的材料成本。因此,質量比(Ta2O5+Gd2O3+Nb2O5)/(TiO2+ZnO)較佳為0.500以下,更佳為0.400以下,又更佳為0.290以下,又更佳為0.230以下,又更佳為0.190以下,又更佳為小於0.100。
CaO成分以及SrO成分的含量之和(質量和)較佳為10.0%以下。藉此,可抑制折射率降低。因此,質量和(CaO
+SrO)較佳為10.0%以下,更佳為小於5.0%,又更佳為小於3.0%,又更佳為小於1.5%。
RO成分(式中R係Mg、Ca、Sr、Ba、Zn所構成之群組中所選擇之1種以上)的含量之和(質量和)較佳為10.0%以上至40.0%以下。
尤其,藉由將該和設為10.0%以上,可提高玻璃原料的熔融性或玻璃的耐失透性。因此,RO成分的合計含量較佳為10.0%以上,更佳為大於13.0%,又更佳為大於15.0%,又更佳為大於17.0%,又更佳為大於18.0%。
另一方面,藉由將該和設為40.0%以下,可減低由於過量含有這些成分所導致之失透,且抑制折射率降低。因此,RO成分的合計含量較佳為40.0%以下,更佳為小於35.0%,又更佳為小於30.0%,又更佳為小於25.0%,又更佳為小於23.0%。
Rn2O成分(式中Rn係Li、Na、K所構成之群組中所選擇之1種以上)的含量之和(質量和)較佳為10.0%以下。藉此,可抑制玻璃折射率的降低且減低失透。因此,Rn2O成分的含量的質量和較佳為10.0%以下,更佳為小於5.0%,又更佳為小於3.0%,又更佳為小於1.0%。
Ln2O3成分(式中Ln係La、Gd、Y、Yb所構成之群組中所選擇之1種以上)的含量之和(質量和)較佳為25.0%以
上至54.0%以下。
尤其,將該質量和設為25.0%以上,由於可提高玻璃的折射率,因此容易獲得高折射率玻璃。因此,Ln2O3成分的含量的質量和較佳為25.0%以上,更佳為27.0%以上,又更佳為大於30.0%,又更佳為大於35.0%,又更佳為大於36.0%,又更佳為大於37.0%。
另一方面,藉由將該質量和設為54.0%以下,由於可降低玻璃的液相溫度,因此可提高耐失透性。此外,藉此阿貝數的上升被抑制且抑制玻璃的材料成本。因此,Ln2O3成分的含量的質量和較佳為54.0%以下,更佳為52.0%以下,又更佳為小於51.0%,又更佳為小於49.0%,又更佳為小於45.0%,又更佳為小於43.0%,又更佳為小於40.0%。
<關於不該含有成分>
再來,對於本發明的光學玻璃中不該含有成分、以及含有則不佳之成分進行說明。
在不損及本案發明的玻璃的特性的範圍內,可根據需要添加其它成分。其中,除了Ti、Zr、Nb、W、La、Gd、Y、Yb、Lu以外,由於即使是各自單獨或是複合而少量含有V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ag以及Mo等各過渡金屬成分的情況下玻璃亦會著色而有在可見域的特定的波長產生吸收之性質,因此尤其在使用可見區域的波長之光學玻璃之中,較佳為實質上不含有。
此外,由於PbO等鉛化合物以及As2O3等砷化合物係環境負荷高的成分,因此較佳為實質上不含有,亦即除了不可避免的混入以外完全不含有。
再來,Th、Cd、Tl、Os、Be以及Se各成分近年來有避免使用作為有害化學物質的傾向,不只是玻璃的製造步驟,在加工步驟以至於產品化後的處置皆需要環保對策上的措施。因此,在重視環境上的影響的情況下,較佳為實質上不含有這些成分。
本發明的光學玻璃例如係以如下的方式製作。亦即,以使各成分成為預定的含量的範圍內的方式將前述原料均勻混合,將所製作之混合物放入至鉑坩堝、石英坩堝或是氧化鋁坩堝中經粗熔融之後,加入至鉑坩堝、鉑合金坩堝或是銥坩堝並以1100℃至1400℃的溫度範圍進行熔融1小時至5小時、攪拌均質化並進行去泡等之後,藉由將溫度降至1000℃至1300℃後進行完成攪拌而去除條紋、鑄入至模具且緩冷所製作而成。
<物性>
本發明的光學玻璃係具有高折射率以及高阿貝數(低分散)。
尤其,本發明的光學玻璃的折射率(nd)的下限較佳為1.85以上,更佳為1.87以上,又更佳為大於1.88,又更佳為大於1.89,又更佳為大於1.90。該折射率的上限較佳亦可為2.20以下,更佳為小於2.10,又更佳為小於2.00,又更佳為小於1.95。此外,本發明的光學玻璃的阿貝數(νd)的下限較佳為25以上,更佳為27以上,又更佳為大於30。該阿貝數的上限較佳為35以下,更佳為小於34,又更佳為小於33。
本發明的光學玻璃由於具有如此之折射率以及阿貝數,因此在光學設計上有用,尤其不僅可期望高的成像特性等,且可期望光學系統的小型化,可擴展光學設計的自由度。
此處,本發明的光學玻璃較佳係折射率(nd)以及阿貝數(νd)滿足(-0.01νd+2.15)≦nd≦(-0.01νd+2.25)的關係。本發明所特定之組成的玻璃之中,藉由折射率(nd)以及阿貝數(νd)滿足該關係,可獲得更穩定的玻璃。
因此,本發明的光學玻璃之中,折射率(nd)以及阿貝數(νd)較佳為滿足nd≧(-0.01νd+2.15)的關係,更佳為滿足nd≧(-0.01νd+2.17)的關係,又更佳為滿足nd≧(-0.01νd+2.19)的關係。
另一方面,本發明的光學玻璃之中,折射率(nd)以及阿貝數(νd)較佳為滿足nd≦(-0.01νd+2.25)的關係,更佳為滿足nd≦(-0.01νd+2.24)的關係,又更佳為滿足nd≦(-
0.01νd+2.23)的關係。
本發明的光學玻璃較佳係可見光透射率尤其是可見光之中短波長側的光的透射率高,藉此著色少。
尤其,本發明的光學玻璃若以玻璃的透射率來表示,則以厚度10mm的樣品顯示分光透射率70%之波長(λ70)的上限較佳為450nm,更佳為430nm,又更佳為420nm。
此外,本發明的光學玻璃中,以厚度10mm的樣品顯示分光透射率5%之最短波長(λ5)的上限較佳為400nm,更佳為380nm,又更佳為370nm。
藉由這些,由於玻璃的吸收端成為在紫外區域的附近,可提高相對於可見光之玻璃的透明性,因此較佳可將該光學玻璃使用於透鏡等使光透射之光學元件。
本發明的光學玻璃較佳為比重小。更具體而言,本發明的光學玻璃的比重較佳為5.00以下。藉此,光學元件或使用了該光學元件之光學設備的質量被減低,有助於光學設備的輕量化。因此,本發明的光學玻璃的比重的上限較佳為5.00,更佳為4.80,又更佳為4.70。另外,本發明的光學玻璃的比重大多約為3.00以上,更詳細而言為3.50以上,又更詳細而言為4.00以上。
本發明的光學玻璃的比重係依據日本光學玻璃工業協會標準JOGIS05-2015「光學玻璃的比重的測定方法」進行測定。
本發明的光學玻璃較佳為耐失透性高,更具體而言較佳為具有低液相溫度。亦即,本發明的光學玻璃的液相溫度的上限較佳為1200℃,更佳為1180℃,又更佳為1150℃,又更佳為1100℃。藉此,即使將熔解後的玻璃以更低的溫度流出,由於所製作之玻璃的結晶化減低,因此可減低由熔融狀態形成玻璃時的失透,可減低對使用玻璃之光學元件的光學特性的影響。此外,由於即使降低玻璃的熔解溫度亦可使玻璃成形,因此抑制玻璃的成形時所消耗的能量,藉此可減低玻璃的製造成本。另一方面,本發明的光學玻璃的液相溫度的下限雖沒有特別限定,但藉由本發明所獲得之玻璃的液相溫度大多約為800℃以上,具體而言為850℃以上,更具體而言為900℃以上。另外,本說明書中所謂「液相溫度」係如下的最低溫度:將30cc的碎玻璃狀的玻璃試料加入50ml的容量的鉑坩堝並以1250℃使玻璃試料完全成為熔融狀態,降溫至預定的溫度而維持1小時,取出至爐外經冷卻之後立即觀察玻璃表面以及玻璃中有無結晶時未發現結晶。此處降溫時預定的溫度係1200℃至800℃之間每10℃計量的溫度。
例如可使用研磨加工的手段、再加熱加壓成形或精密加壓成形等模壓成形的手段,由所製作之光學玻璃製作玻璃成形體。亦即,可對光學玻璃進行切削以及研磨等機械
加工製作玻璃成形體、對由光學玻璃所製作之預成形體進行再加熱加壓成形之後進行研磨加工製作玻璃成形體、或是對進行研磨加工所製作之預成形體或對藉由公知的浮動成形(Floating forming)等所成形之預成形體進行精密加壓成形製作玻璃成形體。另外,製作玻璃成形體的手段並不限定於這些手段。
如此,由本發明的光學玻璃所形成之玻璃成形體在各種光學元件以及光學設計中有用,其中特別是較佳為用於透鏡或稜鏡等光學元件。藉此,由於可形成直徑大的玻璃成形體,因此不僅可期望光學元件的大型化,且用於相機或投影機等光學設備時可實現高清晰且高精度的成像特性以及投影特性。
本發明的實施例(No.A1至No.A29、No.B1至No.B30)的組成、折射率(nd)、阿貝數(νd)、液相溫度、顯示分光透射率為5%以及70%之波長(λ5、λ70)以及比重如表1至表8所示。其中,實施例(No.A1至No.A29)亦可作為第1玻璃的實施例,實施例(No.B1至No.B30)亦可作為第2玻璃的實施例。
另外,以下的實施例僅係例示為目的,並非只限定於這些實施例。
實施例的玻璃係皆選定各相當於各成分的原料之氧化物、氫氧化物、碳酸鹽、硝酸鹽、氟化物、氫氧化物、偏磷酸化合物等通常光學玻璃所使用之高純度的原料,以成為如表所示之各實施例以及比較例的組成的比例的方式經稱重而均勻混合之後,放入鉑坩堝,依據玻璃組成的熔融難易度以電爐在1100℃至1400℃的溫度範圍熔解1小時至5小時,經攪拌均質化而去泡等之後,降至1000℃至1300℃的溫度經攪拌均質化後鑄入至模具,經緩冷而製作玻璃。
實施例的玻璃的折射率(nd)以及阿貝數(νd)係顯示對氦燈的d線(587.56nm)之測定值。此外,阿貝數(νd)係使用前述d線的折射率、對氫燈的F線(486.13nm)之折射率(nF)、以及對C線(656.27nm)之折射率(nC)之值,由阿貝數(νd)=[(nd-1)/(nF-nC)]的式所算出。然後,由所求得之折射率(nd)以及阿貝數(νd)之值求出關係式nd=-a×νd+b中當斜率a為0.01時的截距b。另外,本測定所使用之玻璃係使用緩冷降溫速度為-25℃/hr而於緩冷爐進行處理之玻璃。
實施例的玻璃的液相溫度係下述求出的最低溫度:將30cc的碎玻璃狀的玻璃試料加入至50ml的容量的鉑坩堝並以1250℃使玻璃試料完全成為熔融狀態,降溫至1200℃至800℃設定以每10℃計量之任一溫度並維持1小時,取出至爐外經冷卻之後立即觀察玻璃表面以及玻璃中有無
結晶時未發現結晶。
實施例的玻璃的透射率係根據日本光學玻璃工業協會標準JOGIS02-2003進行測定。另外,本發明中,藉由測定玻璃的透射率,求出玻璃的著色的有無與程度。具體而言,對厚度10±0.1mm的面對面平行研磨製品根據JISZ8722測定200nm至800nm的分光透射率,求出λ5(透射率5%時的波長)以及λ70(透射率70%時的波長)。
實施例的玻璃的比重係依據日本光學玻璃工業協會標準JOGIS05-2015「光學玻璃的比重的測定方法」進行測定。
如這些表所示,本發明的實施例的光學玻璃係折射率(nd)皆為1.85以上更詳細而言為1.89以上,且該折射率(nd)為2.20以下更詳細而言為1.91以下,在所需的範圍內。
此外,本發明的實施例的光學玻璃係阿貝數(νd)皆為25以上更詳細而言為30以上,且該阿貝數(νd)為35以下更詳細而言為33以下,在所需的範圍內。
此外,本發明的實施例的光學玻璃係折射率(nd)以及阿貝數(νd)滿足(-0.01νd+2.15)≦nd≦(-0.01νd+2.25)的關係,更詳細而言係滿足(-0.02νd+2.20)≦nd≦(-0.02νd+2.23)的關係。然後,關於本案的實施例的玻璃的折射率(nd)以及阿貝數(νd)的關係,係如圖1以及圖2所示。
因此,本發明的實施例的光學玻璃,發現到在至少含有有助於高折射率之成分中材料成本亦較便宜之TiO2成分或BaO成分時,可獲得折射率(nd)以及阿貝數(νd)在所需的範圍內且穩定性高之光學玻璃。
此外,本發明的實施例的光學玻璃皆不失透,液相溫度皆為1200℃以下,更詳細而言為1110℃以下,在所需的範圍內。
此外,本發明的實施例的光學玻璃比重皆為5.00以下,更詳細而言為4.70以下,在所需的範圍內。
此外,本發明的實施例的光學玻璃係λ70(透射率70%時的波長)皆為450nm以下,更詳細而言為430nm以下。此外,本發明的實施例的光學玻璃係λ5(透射率5%時的波
長)皆為400nm以下,更詳細而言為370nm以下。因此,發現到本發明的實施例的光學玻璃對於可見光之透射率高而不易著色。
因此,發現到本發明的實施例的光學玻璃係折射率(nd)以及阿貝數(νd)在所需的範圍內,可更便宜地獲得穩定性高、對於可見光的透射率高、比重小的光學玻璃。
以上,以例示的目的詳細地說明本發明,但本實施例僅是例示的目的,在不脫離本發明的思想以及範圍的情況下所屬技術領域中具有通常知識者可以進行許多改變。
Claims (19)
- 一種光學玻璃,以質量%計係含有:6.0%以上至30.0%以下的B2O3成分;25.0%以上至55.0%以下的La2O3成分;6.0%以上至25.0%以下的TiO2成分;4.0%以上至27.0%以下的BaO成分;以及大於2.0%至13.0%以下的SiO2成分;ZnO成分的含量為23.0%以下;質量比TiO2/SiO2為1.00以上至2.250以下;質量比(B2O3+ZnO)/SiO2為2.912以上至5.00以下;具有1.85以上的折射率(nd),並具有25以上至35以下的阿貝數(νd)。
- 如請求項1所記載之光學玻璃,其中以質量%計係含有下述元素:0%至10.0%的Gd2O3成分;0%至20.0%的Y2O3成分;0%至10.0%的Yb2O3成分;0%至15.0%的Nb2O5成分;0%至20.0%的WO3成分;0%至15.0%的ZrO2成分;0%至5.0%的Ta2O5成分;0%至5.0%的MgO成分;0%至10.0%的CaO成分; 0%至10.0%的SrO成分;0%至5.0%的Li2O成分;0%至10.0%的Na2O成分;0%至10.0%的K2O成分;0%至10.0%的P2O5成分;0%至10.0%的GeO2成分;0%至10.0%的Al2O3成分;0%至10.0%的Ga2O3成分;0%至10.0%的Bi2O3成分;0%至10.0%的TeO2成分;0%至3.0%的SnO2成分;以及0%至1.0%的Sb2O3成分;作為與前述元素的1種或是2種以上的一部分或是全部的氧化物進行取代之氟化物的F之含量為0質量%至10.0質量%。
- 如請求項1所記載之光學玻璃,其中質量和(SiO2+B2O3)為10.0%以上至30.0%以下。
- 如請求項1所記載之光學玻璃,其中質量和(TiO2+ZnO)為10.0%以上至45.0%以下。
- 如請求項1所記載之光學玻璃,其中質量和(BaO+ZnO)為10.0%以上至40.0%以下。
- 如請求項1所記載之光學玻璃,其中質量比(TiO2+ZnO+BaO)/La2O3為1.50以下。
- 如請求項1所記載之光學玻璃,其中質量比BaO/Ln2O3為0.0400以上至0.5000以下,式中Ln為由La、Gd、Y、Yb所構成之群組中所選擇之1種以上。
- 如請求項1所記載之光學玻璃,其中質量比(SiO2+BaO)/ZnO為8.00以下。
- 如請求項1所記載之光學玻璃,其中質量比(Ln2O3+TiO2+ZnO)/(SiO2+B2O3)為2.00以上至5.00以下,式中Ln為由La、Gd、Y、Yb所構成之群組中所選擇之1種以上。
- 如請求項1所記載之光學玻璃,其中質量和(TiO2+Nb2O5+WO3)為5.0%以上至25.0%以下。
- 如請求項1所記載之光學玻璃,其中質量比TiO2/(TiO2+Nb2O5+WO3)為0.600以上至1.000以下。
- 如請求項1所記載之光學玻璃,其中質量比TiO2/(SiO2+Nb2O5+WO3)為1.00以上至3.00以下。
- 如請求項1所記載之光學玻璃,其中質量和(Ta2O5+Gd2O3+Nb2O5)為10.0%以下。
- 如請求項1所記載之光學玻璃,其中質量比(Ta2O5+Gd2O3+Nb2O5)/(TiO2+ZnO)為0.500以下。
- 如請求項1所記載之光學玻璃,其中質量和(CaO+SrO)為10.0%以下。
- 如請求項1所記載之光學玻璃,其中以質量%計: RO成分的含量之和為10.0%以上至40.0%以下,式中R為由Mg、Ca、Sr、Ba、Zn所構成之群組中所選擇之1種以上;Rn2O成分的含量之和為10.0%以下,式中Rn為由Li、Na、K所構成之群組中所選擇之1種以上;Ln2O3成分的含量之和為25.0%以上至54.0%以下,式中Ln為由La、Gd、Y、Yb所構成之群組中所選擇之1種以上。
- 一種預成形體構材,係由請求項1至16中任一項所記載之光學玻璃所構成。
- 一種光學元件,係由請求項1至16中任一項所記載之光學玻璃所構成。
- 一種光學設備,係具備請求項18所記載之光學元件。
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