TWI836089B - 光學玻璃及光學元件 - Google Patents
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Abstract
本發明提供具有期望的光學常數、且再加熱時的穩定性優異的光學玻璃,以及由上述光學玻璃製成的光學元件。該光學玻璃的阿貝數νd為36.40以上,SiO2
含量為25~55質量%,B2
O3
含量為13質量%以下,Li2
O含量為20質量%以下,Na2
O含量為17質量%以下,ZrO2
含量為2~22質量%,Nb2
O5
含量為12~42質量%,SiO2
、B2
O3
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O5
的總含量相對於Nb2
O5
、TiO2
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、WO3
及Ta2
O5
的總含量的質量比[(SiO2
+B2
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O5
)/(Nb2
O5
+TiO2
+Bi2
O3
+WO3
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O5
)]為2.00以下,Li2
O、Na2
O及K2
O的總含量R2
O相對於MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO的總含量RO與總含量R2
O的合計的質量比[R2
O/(R2
O+RO)]為0.60以上,SiO2
、B2
O3
、P2
O5
、Li2
O、Na2
O、K2
O、MgO、CaO、SrO、BaO、ZnO、TiO2
、Nb2
O5
、WO3
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、La2
O3
、Gd2
O3
及Y2
O3
的總含量為93質量%以上,SiO2
、B2
O3
及P2
O5
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的含量的質量比[(SiO2
+B2
O3
+P2
O5
)/ZrO2
]為5.00以下。
Description
本發明涉及具有期望的光學常數的光學玻璃及光學元件。
玻璃加熱至高於玻璃化轉變溫度Tg的溫度時會軟化。作為利用該性質的光學元件的成型方法,已知有下述加壓成型法:對將玻璃原料加熱熔融並成型而得到的玻璃原材料進行再加熱,使其軟化,進行加壓而成型為期望的形狀。此時,藉由玻璃的再加熱,存在玻璃發生結晶、玻璃失透的情況。對於再加熱時的穩定優異的玻璃而言,不易因再加熱而發生結晶,失透也得到抑制。近年來,要求再加熱時具有更高的穩定性。
專利文獻1中公開了具有給定的折射率nd及阿貝數νd的光學玻璃。然而,已知專利文獻1的玻璃未必滿足所要求的穩定性。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1:日本特開2017-154963號公報
[發明所要解決的問題]
因此,本發明的目的在於,提供具有期望的光學常數、進而再加熱時的穩定性優異的光學玻璃、以及由上述光學玻璃製成的光學元件。
[解決問題的方法]
本發明的主旨如下所述。
(1)一種光學玻璃,其阿貝數νd為36.40以上,
SiO2
的含量為25~55質量%,
B2
O3
的含量為13質量%以下,
Li2
O的含量為20質量%以下,
Na2
O的含量為17質量%以下,
ZrO2
的含量為2~22質量%,
Nb2
O5
的含量為12~42質量%,
SiO2
、B2
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O5
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O5
、TiO2
、Bi2
O3
、WO3
及Ta2
O5
的總含量的質量比[(SiO2
+B2
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O5
+TiO2
+Bi2
O3
+WO3
+Ta2O5)]為2.00以下,
Li2
O、Na2
O及K2
O的總含量R2
O相對於MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO的總含量RO與總含量R2
O的合計的質量比[R2
O/(R2
O+RO)]為0.60以上,
SiO2
、B2
O3
、P2
O5
、Li2
O、Na2
O、K2
O、MgO、CaO、SrO、BaO、ZnO、TiO2
、Nb2
O5
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、ZrO2
、La2
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、Gd2
O3
及Y2
O3
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SiO2
、B2
O3
及P2
O5
的總含量相對於ZrO2
的含量的質量比[(SiO2
+B2
O3
+P2
O5
)/ZrO2
]為5.00以下。
(2)一種光學玻璃,其阿貝數νd為36.40以上,
SiO2
的含量為25~55質量%,
B2
O3
的含量為13質量%以下,
Li2
O的含量為20質量%以下,
Na2
O的含量為17質量%以下,
ZrO2
的含量為2~22質量%,
Nb2
O5
的含量為12~42質量%,
SiO2
、B2
O3
及P2
O5
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O5
、TiO2
、Bi2
O3
、WO3
及Ta2
O5
的總含量的質量比[(SiO2
+B2
O3
+P2
O5
)/(Nb2
O5
+TiO2
+Bi2
O3
+WO3
+Ta2
O5
)]為2.00以下,
Li2
O、Na2
O及K2
O的總含量R2
O相對於MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO的總含量RO與總含量R2
O的合計的質量比[R2
O/(R2
O+RO)]為0.60以上,
SiO2
、B2
O3
、P2
O5
、Li2
O、Na2
O、K2
O、MgO、CaO、SrO、BaO、ZnO、TiO2
、Nb2
O5
、WO3
、ZrO2
、La2
O3
、Gd2
O3
及Y2
O3
的總含量為93質量%以上,
SiO2
、B2
O3
及P2
O5
的總含量相對於ZrO2
的含量的質量比[(SiO2
+B2
O3
+P2
O5
)/ZrO2
]為5.45以下,
B2
O3
的含量相對於SiO2
的含量的質量比[B2
O3
/SiO2
]為0.240以下。
(3)一種光學玻璃,其阿貝數νd為36.40以上,
SiO2
的含量為25~55質量%,
B2
O3
的含量為13質量%以下,
Li2
O的含量為20質量%以下,
Na2
O的含量為17質量%以下,
ZrO2
的含量為2~22質量%,
Nb2
O5
的含量為12~42質量%,
SiO2
、B2
O3
及P2
O5
的總含量相對於Nb2
O5
、TiO2
、Bi2
O3
、WO3
及Ta2
O5
的總含量的質量比[(SiO2
+B2
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O5
)/(Nb2
O5
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+WO3
+Ta2
O5
)]為2.00以下,
Li2
O、Na2
O及K2
O的總含量R2
O相對於MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO的總含量RO與總含量R2
O的合計的質量比[R2
O/(R2
O+RO)]為0.60以上,
SiO2
、B2
O3
、P2
O5
、Li2
O、Na2
O、K2
O、MgO、CaO、SrO、BaO、ZnO、TiO2
、Nb2
O5
、WO3
、ZrO2
、La2
O3
、Gd2
O3
及Y2
O3
的總含量為93質量%以上,
SiO2
、B2
O3
及P2
O5
的總含量相對於ZrO2
的含量的質量比[(SiO2
+B2
O3
+P2
O5
)/ZrO2
]為5.45以下,
B2
O3
的含量相對於ZrO2
的含量的質量比[B2
O3
/ZrO2
]為1.05以下。
(4)根據(1)~(3)中任一項所述的光學玻璃,其中,
Na2
O的含量相對於Li2
O、Na2
O及K2
O的總含量R2
O的質量比[Na2
O/R2
O]為0.80以下。
(5)根据(1)~(4)中任一項所述的光學玻璃,其中,
Li2
O、Na2
O及K2
O的總含量R2
O相對於SiO2
、B2
O3
及P2
O5
的總含量的質量比、與Na2
O的含量相對於Li2
O、Na2
O及K2
O的總含量R2
O的質量比的合計[{R2
O/(SiO2
+B2
O3
+P2
O5
)}+(Na2
O/R2
O)]為1.30以下。
(6)根據(1)~(5)中任一項所述的光學玻璃,其中,
Li2
O、Na2
O及K2
O的總含量R2
O相對於ZrO2
的含量的質量比[R2
O/ZrO2
]為2.00以下。
(7)一種光學元件,其由上述(1)~(6)中任一項所述的光學玻璃製成。
[發明的效果]
根據本發明,可以提供具有期望的光學常數、進而再加熱時的穩定性優異的光學玻璃、以及由上述光學玻璃製成的光學元件。
以下,對本發明的實施方式進行說明。需要說明的是,在本發明及本說明書中,只要沒有特別記載,光學玻璃的玻璃組成以氧化物基準表示。此處,「氧化物基準的玻璃組成」是指,按照玻璃原料在熔融時全部分解而在光學玻璃中以氧化物的形式存在的物質進行換算而得到的玻璃組成,各玻璃成分的表述按照習慣記載為SiO2
、TiO2
等。只要沒有特別記載,則玻璃成分的含量及總含量為質量基準,「%」是指「質量%」。
玻璃成分的含量可以藉由公知的方法、例如電感耦合電漿原子發射光譜法(ICP-AES)、電感耦合電漿質譜分析法(ICP-MS)等方法進行定量。另外,在本說明書及本發明中,構成成分的含量為0%是指,實質上不含該構成成分,允許以不可避免的雜質水準含有該成分。
另外,在本說明書中,只要沒有特別記載,折射率是指在氦的d射線(波長587.56nm)下的折射率nd。
以下,按照第1實施方式、第2實施方式、第3實施方式的形式對本發明的光學玻璃進行說明。
第1實施方式
第1實施方式的光學玻璃的阿貝數νd為36.40以上,
SiO2
的含量為25~55%,
B2
O3
的含量為13%以下,
Li2
O的含量為20%以下,
Na2
O的含量為17%以下,
ZrO2
的含量為2~22%,
Nb2
O5
的含量為12~42%,
SiO2
、B2
O3
及P2
O5
的總含量相對於Nb2
O5
、TiO2
、Bi2
O3
、WO3
及Ta2
O5
的總含量的質量比[(SiO2
+B2
O3
+P2
O5
)/(Nb2
O5
+TiO2
+Bi2
O3
+WO3
+Ta2
O5
)]為2.00以下,
Li2
O、Na2
O及K2
O的總含量R2
O相對於MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO的總含量RO與總含量R2
O的合計的質量比[R2
O/(R2
O+RO)]為0.60以上,
SiO2
、B2
O3
、P2
O5
、Li2
O、Na2
O、K2
O、MgO、CaO、SrO、BaO、ZnO、TiO2
、Nb2
O5
、WO3
、ZrO2
、La2
O3
、Gd2
O3
及Y2
O3
的總含量為93%以上,
SiO2
、B2
O3
及P2
O5
的總含量相對於ZrO2
的含量的質量比[(SiO2
+B2
O3
+P2
O5
)/ZrO2
]為5.00以下。
在第1實施方式的光學玻璃中,阿貝數νd為36.40以上。阿貝數νd也可以設為36.50~45.00、36.60~43.00、36.70~41.00、36.80~40.00、或36.90~39.50。
可以藉由適宜調整各玻璃成分的含量而使阿貝數νd成為期望的值。阿貝數νd相對較低的成分、即高分散化成分為Nb2
O5
、TiO2
、ZrO2
、WO3
、Bi2
O3
、Ta2
O5
等。另一方面,阿貝數νd相對較高的成分、即低分散化成分為SiO2
、B2
O3
、Li2
O、Na2
O、K2
O、La2
O3
、BaO、CaO、SrO等。
在第1實施方式的光學玻璃中,SiO2
的含量為25~55%。SiO2
的含量的下限較佳為27%,進一步按照下述順序更佳為29%、30%、31%、32%、33%。另外,SiO2
的含量的上限較佳為53%,進一步按照下述順序更佳為50%、48%、46%、44%、42%、40%、38%。SiO2
為玻璃的網絡形成成分。SiO2
的含量過少時,存在再加熱時的穩定性降低的擔憂。另外,SiO2
的含量過多時,存在高分散性受損、難以得到期望的光學常數、而且部分色散比Pg,F上升的擔憂。
在第1實施方式的光學玻璃中,B2
O3
的含量為13%以下。B2
O3
的含量的上限較佳為12%,進一步按照下述順序更佳為11%、10%、9%、8%。另外,B2
O3
的含量的下限較佳為0%,進一步按照下述順序更佳為1%、2%、3%。B2
O3
的含量也可以為0%。B2
O3
為玻璃的網絡形成成分。B2
O3
的含量過多時,存在高分散性受損、難以得到期望的光學常數、而且部分色散比Pg,F上升的擔憂。B2
O3
的含量過少時,存在再加熱時的穩定性降低的擔憂。
在第1實施方式的玻璃中,Li2
O的含量為20%以下。Li2
O的含量的上限較佳為18%,進一步按照下述順序更佳為17%、16%、15%、14%、13%、12%。另外,Li2
O的含量的下限較佳為0%,進一步按照下述順序更佳為1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%。Li2
O是有助於玻璃的低黏性化及低Pg,F化的成分。Li2
O的含量過多時,存在再加熱時的穩定性降低的擔憂。另外,Li2
O的含量過少時,存在玻璃的黏性上升、而且Pg,F上升的擔憂。
在第1實施方式的玻璃中,Na2
O的含量為17%以下。Na2
O的含量的上限較佳為16%,進一步按照下述順序更佳為15%、14%、13%、12%、11%、10%、9%。Na2
O的含量的下限較佳為0%,進一步按照下述順序更佳為1%、2%、3%、4%、5%。Na2
O的含量也可以為0%。Na2
O與Li2
O同樣,是有助於玻璃的低黏性化及低Pg,F化的成分。Na2
O的含量過多時,存在再加熱時的穩定性降低的擔憂。另外,Na2
O的含量過少時,存在玻璃的黏性上升、而且Pg,F上升的擔憂。
在第1實施方式的玻璃中,ZrO2
的含量為2~22%。ZrO2
的含量的下限較佳為4%,進一步按照下述順序更佳為5%、6%、7%、8%、9%。另外,ZrO2
的含量的上限較佳為20%,進一步按照下述順序更佳為18%、16%、15%、14%、13%。ZrO2
是有助於低Pg,F化的成分。ZrO2
的含量過多時,存在液相溫度LT上升的擔憂。另外,ZrO2
的含量過少時,存在Pg,F上升的擔憂。
在第1實施方式的光學玻璃中,Nb2
O5
的含量為12~42%。Nb2
O5
的含量的下限較佳為14%,進一步按照下述順序更佳為16%、18%、20%、21%、22%、23%、24%、25%。另外,Nb2
O5
的含量的上限較佳為40%,進一步按照下述順序更佳為38%、36%、34%、33%、32%、31%、30%。Nb2
O5
是有助於兼顧高分散化和低Pg,F化的成分。Nb2
O5
的含量過多時,存在再加熱時的穩定性降低的擔憂,而且存在熔解性降低的擔憂。Nb2
O5
的含量過少時,存在低分散化的擔憂。
在第1實施方式的光學玻璃中,SiO2
、B2
O3
及P2
O5
的總含量相對於Nb2
O5
、TiO2
、Bi2
O3
、WO3
及Ta2
O5
的總含量的質量比[(SiO2
+B2
O3
+P2
O5
)/(Nb2
O5
+TiO2
+Bi2
O3
+WO3
+Ta2
O5
)]為2.00以下。該質量比的上限較佳為1.95,進一步按照下述順序更佳為1.90、1.85、1.80、1.75、1.74、1.73、1.72、1.71、1.70。另外,該質量比的下限較佳為1.00,進一步按照下述順序更佳為1.10、1.20、1.25、1.30、1.32、1.34、1.36、1.38、1.40。藉由將該質量比設為上述範圍,可以將阿貝數νd控制為期望的範圍。該質量比過大時,存在超出阿貝數νd為期望的範圍的擔憂。另外,該質量比過小時,存在再加熱時的穩定性降低的擔憂。
在第1實施方式的光學玻璃中,Li2
O、Na2
O及K2
O的總含量R2
O相對於MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO的總含量RO與總含量R2
O的合計的質量比[R2
O/(R2
O+RO)]為0.60以上。該質量比的下限較佳為0.62,進一步按照下述順序更佳為0.64、0.66、0.68、0.70、0.72、0.74、0.76、0.78、0.80。另外,該質量比的上限較佳為1,而且該質量比更佳為1。藉由將該質量比設為上述範圍,可以降低玻璃的Pg,F。該質量比過小時,存在後面敘述的式〔8〕表示的ΔPg,F上升的擔憂。
在第1實施方式的光學玻璃中,SiO2
、B2
O3
、P2
O5
、Li2
O、Na2
O、K2
O、MgO、CaO、SrO、BaO、ZnO、TiO2
、Nb2
O5
、WO3
、ZrO2
、La2
O3
、Gd2
O3
及Y2
O3
的總含量為93%以上。該總含量的下限較佳為94%,進一步按照下述順序更佳為95%、96%、97%、98%、99%。另外,該總含量的上限較佳為100%,而且該總含量更佳為100%。該總含量過小時,存在玻璃的著色增大的擔憂,而且存在不能得到期望的光學常數、再加熱時的穩定性等惡化的擔憂,此外,存在玻璃的原料成本增大的擔憂。
在第1實施方式的光學玻璃中,SiO2
、B2
O3
及P2
O5
的總含量相對於ZrO2
的含量的質量比[(SiO2
+B2
O3
+P2
O5
)/ZrO2
]為5.00以下。該質量比的上限較佳為4.80,進一步按照下述順序更佳為4.70、4.50、4.40、4.30、4.20、4.10、4.00。另外,該質量比的下限較佳為2.00,進一步按照下述順序更佳為2.20、2.40、2.60、2.80、3.00、3.20、3.30、3.40、3.50。藉由將該質量比設為上述範圍,可以兼顧低Pg,F化和再加熱時的穩定性的提高。該質量比過大時,存在Pg,F上升的擔憂。該質量比過小時,存在液相溫度LT上升的擔憂,而且存在再加熱時的穩定性降低的擔憂。
在第1實施方式的光學玻璃中,B2
O3
的含量相對於SiO2
的含量的質量比[B2
O3
/SiO2
]的上限較佳為0.240,進一步按照下述順序更佳為0.238、0.236、0.234、0.232、0.230。該質量比的下限較佳為0.020,進一步按照下述順序更佳為0.030、0.040、0.050、0.060。藉由將該質量比設為上述範圍,可以降低比重,提高透射率。
在第1實施方式的光學玻璃中,B2
O3
的含量相對於ZrO2
的含量的質量比[B2
O3
/ZrO2
]的上限較佳為1.05,進一步按照下述順序更佳為1.00、0.95、0.90、0.85、0.80、0.75。該質量比的下限較佳為0.00,進一步按照下述順序更佳為0.02、0.04、0.06、0.08、0.10、0.12、0.14、0.16、0.18、0.20。藉由將該質量比設為上述範圍,可以降低Pg,F。
在第1實施方式的光學玻璃中,Na2
O的含量相對於Li2
O、Na2
O及K2
O的總含量R2
O的質量比[Na2
O/R2
O]的上限較佳為0.80,進一步按照下述順序更佳為0.79、0.78、0.77、0.76、0.75、0.70、0.69、0.68、0.67、0.66、0.65。該質量比的下限較佳為0.00,進一步按照下述順序更佳為0.05、0.10、0.15、0.20、0.25。藉由將該質量比設為上述範圍,可以抑制再加熱時的穩定性的降低。
在第1實施方式的光學玻璃中,Li2
O、Na2
O及K2
O的總含量R2
O相對於SiO2
、B2
O3
及P2
O5
的總含量的質量比、與Na2
O的含量相對於Li2
O、Na2
O及K2
O的總含量R2
O的質量比的合計[{R2
O/(SiO2
+B2
O3
+P2
O5
)}+(Na2
O/R2
O)]的上限較佳為1.30,進一步按照下述順序更佳為1.28、1.26、1.24、1.22、1.20、1.18、1.16、1.14、1.12、1.10、1.08、1.06、1.04、1.02、1.00。該合計的下限較佳為0.30,進一步按照下述順序更佳為0.35、0.40、0.45、0.50、0.55、0.60、0.65。藉由將該合計設為上述範圍,可以抑制再加熱時的穩定性的降低。
在第1實施方式的光學玻璃中,Li2
O、Na2
O及K2
O的總含量R2
O相對於ZrO2
的含量的質量比[R2
O/ZrO2
]的上限較佳為2.00,進一步按照下述順序更佳為1.95、1.90、1.85、1.80、1.78、1.76、1.74、1.72、1.70、1.68、1.66、1.64、1.62、1.60。該質量比的下限較佳為1.00,進一步按照下述順序更佳為1.05、1.10、1.15、1.20、1.25、1.30、1.35、1.40、1.45。藉由將該質量比設為上述範圍,可以抑制再加熱時的穩定性的降低,並且抑制Pg,F的上升。
(玻璃成分)
對於第1實施方式的光學玻璃中的上述以外的玻璃成分的含量及比率,以下示出非限定性的實例。
在第1實施方式的光學玻璃中,P2
O5
的含量的上限較佳為10.0%,進一步按照下述順序更佳為9.0%、8.0%、7.0%、6.0%、5.0%、4.0%。另外,P2
O5
的含量的下限較佳為0%,進一步也可以為0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、或3.0%。P2
O5
的含量也可以為0%。藉由將P2
O5
的含量設為上述範圍,可以抑制部分色散比Pg,F的上升,保持玻璃的熱穩定性。
在第1實施方式的光學玻璃中,SiO2
、B2
O3
及P2
O5
的總含量[SiO2
+B2
O3
+P2
O5
]的上限較佳為50.0%,進一步按照下述順序更佳為49.5%、49.0%、48.5%、48.0%、47.5%、47.0%、46.5%、46.0%、45.5%、45.0%。另外,總含量[SiO2
+B2
O3
+P2
O5
]的下限較佳為30.0%,進一步按照下述順序更佳為31.0%、32.0%、33.0%、34.0%、35.0%、36.0%、37.0%、38.0%、39.0%、40.0%。
在第1實施方式的光學玻璃中,Al2
O3
的含量的上限較佳為20.0%,進一步按照下述順序更佳為15.0%、10.0%、5.0%、3.0%、1.0%。Al2
O3
的含量也可以為0%。藉由將Al2
O3
的含量設為上述範圍,可以保持玻璃的耐失透性及熱穩定性。
在第1實施方式的光學玻璃中,K2
O的含量的上限較佳為25.0%,進一步按照下述順序更佳為20.0%、18.0%、16.0%、14.0%、12.0%、10.0%、5.0%、2.0%、1.0%。K2
O的含量的下限較佳為0%,更佳為0.5%。K2
O的含量也可以為0%。
K2
O是有助於部分色散比Pg,F的降低的成分,具有降低液相溫度、改善玻璃的熱穩定性的作用,但其含量變多時,化學耐久性、耐候性、再加熱時的穩定性降低。因此,K2
O的含量較佳為上述範圍。
在第1實施方式的光學玻璃中,Li2
O、Na2
O及K2
O的總含量R2
O[Li2
O+Na2
O+K2
O]的上限較佳為25.0%,進一步按照下述順序更佳為24.0%、23.0%、22.0%、21.0%、20.0%。另外,總含量R2
O的下限較佳為5.0%,進一步按照下述順序更佳為6.0%、7.0%、8.0%、9.0%、10.0%。藉由將總含量R2
O設為上述範圍,可以降低玻璃的黏性,而且可以抑制Pg,F的上升。
在第1實施方式的光學玻璃中,Cs2
O的含量的上限較佳為10%,進一步按照下述順序更佳為5%、3%、1%。Cs2
O的含量的下限較佳為0%。
Cs2
O具有改善玻璃的熱穩定性的作用,但其含量變多時,化學耐久性、耐候性降低。因此,Cs2
O的含量較佳為上述範圍。
在第1實施方式的光學玻璃中,TiO2
的含量的上限較佳為15.0%,進一步按照下述順序更佳為14.0%、13.0%、12.0%、11.0%、10.0%、9.0%、8.0%、7.0%、6.0%、5.0%。另外,TiO2
的含量的下限較佳為0%,進一步可以為0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、或3.0%。TiO2
的含量也可以為0%。藉由將TiO2
的含量設為上述範圍,可以實現期望的光學常數,而且可以抑制Pg,F的上升,抑制比重的增大。
在第1實施方式的光學玻璃中,WO3
的含量的上限較佳為5%,進一步按照下述順序更佳為4%、3%、2%。WO3
的含量也可以為0%。藉由將WO3
的含量設為上述範圍,可以提高透射率,而且可以降低部分色散比Pg,F及比重。
在第1實施方式的光學玻璃中,Bi2
O3
的含量的上限較佳為5%,進一步按照下述順序更佳為4%、3%、2%。另外,Bi2
O3
的含量的下限較佳為0%。藉由將Bi2
O3
的含量設為上述範圍,可以提高透射率,而且可以降低部分色散比Pg,F及比重。
在第1實施方式的光學玻璃中,Nb2
O5
、TiO2
及ZrO2
的總含量與SiO2
及B2
O3
的總含量的質量比[(Nb2
O5
+TiO2
+ZrO2
)/(SiO2
+B2
O3
)]的上限較佳為1.50,進一步按照下述順序更佳為1.45、1.40、1.35、1.30、1.25、1.20、1.15、1.10、1.05、1.00。該質量比的下限較佳為0.50,進一步按照下述順序更佳為0.55、0.60、0.62、0.64、0.66、0.68、0.70、0.72、0.74、0.76。藉由將該質量比設為上述範圍,可以使折射率為期望的範圍。
在第1實施方式的光學玻璃中,Ta2
O5
的含量的上限較佳為5.0%,進一步按照下述順序更佳為4.0%、3.0%、2.0%、1.0%。另外,Ta2
O5
的含量的下限較佳為0%。
Ta2
O5
是具有改善玻璃的熱穩定性的作用的玻璃成分,且為降低部分色散比Pg,F的成分。另一方面,Ta2
O5
的含量變多時,原料費成本變高,另外,比重上升。因此,Ta2
O5
的含量較佳為上述範圍。
在第1實施方式的光學玻璃中,Nb2
O5
、TiO2
、Bi2
O3
、WO3
及Ta2
O5
的總含量[Nb2
O5
+TiO2
+Bi2
O3
+WO3
+Ta2
O5
]的上限較佳為40.0%,進一步按照下述順序更佳為39.0%、38.0%、37.0%、36.0%、35.0%、34.0%、33.0%、32.0%、31.0%、30.0%。該總含量的下限較佳為15.0%,進一步按照下述順序更佳為16.0%、17.0%、18.0%、19.0%、20.0%、21.0%、22.0%、23.0%。
在第1實施方式的光學玻璃中,Ta2
O5
的含量相對於ZrO2
的含量的質量比[Ta2
O5
/ZrO2
]的上限較佳為0.45,進一步按照下述順序更佳為0.40、0.35、0.30、0.25、0.20、0.15、0.10、0.05。該質量比的下限較佳為0,而且該質量比更佳為0。藉由將該質量比設為上述範圍,可以使光學常數為期望的範圍,而且可以降低玻璃的原料成本。
在第1實施方式的光學玻璃中,SiO2
、B2
O3
、P2
O5
、Nb2
O5
、TiO2
及WO3
的總含量相對於Li2
O、Na2
O、K2
O及ZrO2
的總含量的質量比[(SiO2
+B2
O3
+P2
O5
+Nb2
O5
+TiO2
+WO3
)/(Li2
O+Na2
O+K2
O+ZrO2
)]的上限較佳為3.50,進一步按照下述順序更佳為3.40、3.30、3.20、3.10、3.00。該質量比的下限較佳為1.70,進一步按照下述順序更佳為1.80、1.90、2.00、2.10。
在第1實施方式的光學玻璃中,SiO2
、B2
O3
及P2
O5
的總含量相對於Li2
O、Na2
O及K2
O的總含量R2
O的質量比[(SiO2
+B2
O3
+P2
O5
)/R2
O]的上限較佳為4.00,進一步按照下述順序更佳為3.80、3.60、3.40。該質量比的下限較佳為1.50,進一步按照下述順序更佳為1.60、1.70、1.80、1.90、2.00。
在第1實施方式的光學玻璃中,Nb2
O5
的含量相對於ZrO2
的含量的質量比[Nb2
O5
/ZrO2
]的上限較佳為3.20,進一步按照下述順序更佳為2.90、2.70、2.50。該質量比的下限較佳為1.20,進一步按照下述順序更佳為1.40、1.60、1.80。
在第1實施方式的光學玻璃中,SiO2
、B2
O3
及P2
O5
的總含量相對於Li2
O、Na2
O及K2
O的總含量R2
O的質量比、與Nb2
O5
的含量相對於ZrO2
的含量的質量比的合計[{(SiO2
+B2
O3
+P2
O5
)/R2
O}+(Nb2
O5
/ZrO2
)]的上限較佳為6.20,進一步按照下述順序更佳為5.80、5.60、5.50、5.10、5.00。該質量比的下限較佳為3.00,進一步按照下述順序更佳為3.10、3.20、3.30、3.40、3.50、3.60、3.70、3.80、3.90、3.95、4.00、4.05、4.10。
在第1實施方式的光學玻璃中,MgO的含量的上限較佳為20%,進一步按照下述順序更佳為10%、5%、3%。另外,MgO的含量的下限較佳為0%。
在第1實施方式的光學玻璃中,CaO的含量的上限較佳為20%,進一步按照下述順序更佳為18%、16%、14%。另外,CaO的含量的下限較佳為0%,進一步按照下述順序更佳為1.0%、1.5%、2.0%。
在第1實施方式的光學玻璃中,SrO的含量的上限較佳為20%,進一步按照下述順序更佳為10%、5%、3%。另外,SrO的含量的下限較佳為0%。
在第1實施方式的光學玻璃中,BaO的含量的上限較佳為10%,進一步按照下述順序更佳為5.0%、3.0%、2.0%。BaO的含量的下限較佳為0%。
MgO、CaO、SrO、BaO均為具有改善玻璃的熱穩定性及耐失透性的作用的玻璃成分。然而,這些玻璃成分的含量變多時,比重增加,高分散性受損,而且玻璃的熱穩定性及耐失透性降低。因此,這些玻璃成分的各含量分別較佳為上述範圍。
在第1實施方式的光學玻璃中,ZnO的含量的上限較佳為10%,進一步按照下述順序更佳為5.0%、3.0%、2.0%。另外,ZnO的含量的下限較佳為0%。
ZnO是具有改善玻璃的熱穩定性的作用的玻璃成分。然而,ZnO的含量過多時,比重上升。因此,從改善玻璃的熱穩定性、保持期望的光學常數的觀點考慮,ZnO的含量較佳為上述範圍。
在第1實施方式的光學玻璃中,MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO的總含量RO[MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO]的上限較佳為20.0%,進一步按照下述順序更佳為15.0%、10.0%、8.0%、6.0%、4.0%、3.0%。該總含量的下限較佳為0%。藉由將該總含量設為上述範圍,可以使折射率nd為期望的範圍。
在第1實施方式的光學玻璃中,MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO的總含量RO相對於ZrO2
的含量的質量比[RO/ZrO2
]的上限較佳為0.74,進一步按照下述順序更佳為0.70、0.60、0.50、0.40、0.30、0.20、0.10。該質量比的下限較佳為0。藉由將該質量比設為上述範圍,可以降低Pg,F,而且可以使折射率nd為期望的範圍。
在第1實施方式的玻璃中,Y2
O3
的含量的上限較佳為20%,進一步按照下述順序更佳為10%、5%、3%。另外,Y2
O3
的含量的下限較佳為0%。
Y2
O3
的含量過多時,玻璃的熱穩定性降低,在製造中玻璃容易失透。另外,存在高分散性受損的擔憂。因此,從抑制玻璃的熱穩定性的降低的觀點考慮,Y2
O3
的含量較佳為上述範圍。
在第1實施方式的玻璃中,Sc2
O3
的含量較佳為2%以下。另外,Sc2
O3
的含量的下限較佳為0%。
在第1實施方式的玻璃中,HfO2
的含量較佳為2%以下。另外,HfO2
的含量的下限較佳為0%。
Sc2
O3
、HfO2
具有提高玻璃的高分散性的作用,但其為高價的成分。因此,Sc2
O3
、HfO2
的各含量較佳為上述範圍。
在第1實施方式的玻璃中,Lu2
O3
的含量較佳為2%以下。另外,Lu2
O3
的含量的下限較佳為0%。
Lu2
O3
具有提高玻璃的高分散性的作用,但由於分子量大,也是增加玻璃的比重的玻璃成分。因此,Lu2
O3
的含量較佳為上述範圍。
在第1實施方式的玻璃中,GeO2
的含量較佳為2%以下。另外,GeO2
的含量的下限較佳為0%。
GeO2
具有提高玻璃的高分散性的作用,但在一般使用的玻璃成分中,是明顯高價的成分。因此,從降低玻璃的製造成本的觀點考慮,GeO2
的含量較佳為上述範圍。
在第1實施方式的光學玻璃中,La2
O3
的含量的上限較佳為10.0%,進一步按照下述順序更佳為9.0%、8.0%、7.0%、6.0%、5.0%、4.0%。另外,La2
O3
的含量的下限較佳為0.1%,進一步按照下述順序更佳為0.2%、0.3%、0.4%。La2
O3
的含量也可以為0%。藉由將La2
O3
的含量的上限設為上述範圍,可以抑制比重的增大。
在第1實施方式的玻璃中,Gd2
O3
的含量較佳為2%以下。另外,Gd2
O3
的含量的下限較佳為0%。
Gd2
O3
的含量過多時,玻璃的熱穩定性降低。另外,Gd2
O3
的含量過多時,玻璃的比重增大則不佳。而且,存在原料成本增大的擔憂。因此,從良好地保持玻璃的熱穩定性、同時抑制比重的增大的觀點考慮,Gd2
O3
的含量較佳為上述範圍。
在第1實施方式的玻璃中,Yb2
O3
的含量較佳為2%以下。另外,Yb2
O3
的含量的下限較佳為0%。
與La2
O3
、Gd2
O3
、Y2
O3
相比,Yb2
O3
的分子量大,因此會增大玻璃的比重。另外,Yb2
O3
的含量過多時,玻璃的熱穩定性降低。從防止玻璃的熱穩定性的降低、抑制比重的增大的觀點考慮,Yb2
O3
的含量較佳為上述範圍。
第1實施方式的玻璃較佳主要由上述的玻璃成分、即作為必要成分的SiO2
、ZrO2
、及Nb2
O5
、作為任意成分的B2
O3
、Li2
O、Na2
O、P2
O5
、Al2
O3
、K2
O、Cs2
O、TiO2
、WO3
、Bi2
O3
、Ta2
O5
、MgO、CaO、SrO、BaO、ZnO、Y2
O3
、Sc2
O3
、HfO2
、Lu2
O3
、GeO2
、La2
O3
、Gd2
O3
及Yb2
O3
構成。上述的玻璃成分的總含量較佳為95%以上,更佳為98%以上,進一步較佳為99%以上,特別佳為99.5%以上。
需要說明的是,第1實施方式的玻璃較佳基本上由上述玻璃成分構成,但在不妨礙本發明的作用效果的範圍內,也可以含有其它成分。另外,在本發明中,不排除含有不可避免的雜質。
除了上述成分以外,上述光學玻璃可以含有少量作為澄清劑的Sb2
O3
等。澄清劑的總量(外加比例添加量)較佳設為0%以上且小於1%,更佳設為0%以上且0.5%以下。
外加比例添加量是指,將除澄清劑以外的全部玻璃成分的總含量設為100%時的澄清劑的添加量以重量百分率表示的值。
Pb、As、Ce、Th等是可能會造成環境負擔的成分。因此,Pb、As、Ce、Th的各自含量以氧化物換算均較佳為0~0.1%,更佳為0~0.05%,進一步較佳為0~0.01%。特別佳為實質上不含有Pb、As、Ce、Th。
此外,上述光學玻璃可在可見區的寬範圍得到高的透射率。為了有效利用這樣的特長,較佳不含著色性的元素。作為著色性的元素,可示例出Cu、Co、Ni、Fe、Cr、Eu、Nd、Er、V等。任一元素均較佳小於100質量ppm,更佳為0~80質量ppm,進一步較佳為0~50質量ppm,特別佳為實質上不含有。
另外,Ga、Te、Tb等是不需要導入的成分,也是高價的成分。因此,以質量%表示的Ga2
O3
、TeO2
、TbO2
的含量的範圍分別均較佳為0~0.1%,更佳為0~0.05%,進一步較佳為0~0.01%,更進一步較佳為0~0.005%,再進一步較佳為0~0.001%,特別佳為實質上不含有。
(玻璃特性)
<折射率nd>
在第1實施方式的光學玻璃中,折射率nd較佳為1.80~1.50。折射率nd也可以設為1.75~1.55、或1.70~1.60。
可以藉由適宜調整各玻璃成分的含量而使折射率nd為期望的值。具有相對地提高折射率nd的作用的成分(高折射率化成分)為Nb2
O5
、TiO2
、ZrO2
、Ta2
O5
、La2
O3
等。另一方面,具有相對地降低折射率nd的作用的成分(低折射率化成分)為SiO2
、B2
O3
、Li2
O、Na2
O、K2
O等。另外,例如,可以藉由增加高折射率化成分Nb2
O5
、TiO2
及ZrO2
的總含量與低折射率成分SiO2
及B2
O3
的總含量的質量比[(Nb2
O5
+TiO2
+ZrO2
)/(SiO2
+B2
O3
)]而提高折射率nd,可以藉由減少該質量比而降低折射率nd。
<部分色散比Pg,F>
在第1實施方式的光學玻璃中,部分色散比Pg,F的上限較佳為0.5850,進一步按照下述順序更佳為0.5845、0.5840、0.5835、0.5830、0.5825、0.5820、0.5815、0.5810、0.5805、0.5800、0.5795、0.5790、0.5785、0.5780、0.5775、0.5770、0.5765、0.5760。藉由將部分色散比Pg,F設為上述範圍,可以得到適於高階的色差補正的光學玻璃。另一方面,部分色散比Pg,F的下限沒有特別限定,將0.5700作為目標。
另外,在第1實施方式的光學玻璃中,部分色散比Pg,F較佳滿足下述式〔1〕。
Pg,F≤0.6483-0.001802×νd‧‧‧〔1〕
部分色散比Pg,F更佳滿足下述式〔2〕,進一步按照下述順序更佳滿足下述式〔3〕、下述式〔4〕、下述式〔5〕、下述式〔6〕、下述式〔7〕。
Pg,F≤0.6470-0.001802×νd‧‧‧〔2〕
Pg,F≤0.6460-0.001802×νd‧‧‧〔3〕
Pg,F≤0.6450-0.001802×νd‧‧‧〔4〕
Pg,F≤0.6444-0.001802×νd‧‧‧〔5〕
Pg,F≤0.6439-0.001802×νd‧‧‧〔6〕
Pg,F≤0.6437-0.001802×νd‧‧‧〔7〕
藉由使部分色散比Pg,F滿足上式,可以對由第1實施方式的光學玻璃製成的光學元件在寬的波長範圍內良好地補正色差。
在本申請發明中,阿貝數νd及部分色散比Pg,F如下所述地算出。即,藉由日本工業標準(JIS標準) JIS B 7071-1 光學玻璃的折射率測定法-第1部:最小偏向角法來測定表A中示出的12個波長下的折射率。接下來,將藉由測定得到的各射線的折射率代入日本工業標準(JIS標準) JIS B 7071-1 光學玻璃的折射率測定法-第1部:最小偏向角法的附錄B中規定的肖特(SCHOTT)分散式,藉由最小二乘法求出肖特分散式的常數。然後,根據使用確定了常數的肖特分散式而得到的各射線的折射率值,計算出阿貝數νd及部分色散比Pg,F。
[表A]
肖特分散式:n2
=a0
+a1
λ2
+a2
λ-2
+a3
λ-4
+a4
λ-6
+a5
λ-8
式中,n為折射率,λ為波長(μm),a0
、a1
、a2
、a3
、a4
、a5
為常數。
在本申請發明中,部分色散比Pg,F如上所述地算出:使用在12個不同波長(光譜射線)下測定的折射率的值,藉由稱作肖特分散式的將折射率與波長相關聯的公式的波長項的係數進行擬合而求出,確定了這些係數後,使用該分散式而算出。藉由使用在12個不同波長下測定的折射率的值,可以以高精度算出部分色散比Pg,F。另一方面,也可以減少測定折射率的波長數,藉由簡化的方法算出部分色散比Pg,F,但精度不充分,與使用在12個不同波長下測定的折射率而算出的值相比,藉由簡略的方法算出的部分色散比Pg,F存在成為小的值的傾向。即,即使部分色散比Pg,F的值相同,也會存在由該計算方法導致與實際的色差補正相關的性能存在優劣的情況。具體而言,如上所述地藉由簡略的方法算出的部分色散比Pg,F被估算得較小,因此,即使該Pg,F的值為與使用在12個不同波長下測定的折射率算出的部分色散比Pg,F相同的值,也存在與實際的色差補正相關的性能差的情況。
另外,ΔPg,F為相對於法線的Pg,F的偏差,如式〔8〕所示地求出。
ΔPg,F=Pg,F-(0.6483-0.001802×νd)‧‧‧〔8〕
一般來說,在光學玻璃中,存在阿貝數νd越小、Pg,F越大的傾向,因此,通常將ΔPg,F作為異常分散性的指標。
<玻璃的比重>
第1實施方式的光學玻璃的比重較佳為3.30以下,更佳為3.20以下,進一步較佳為3.10以下。
相對地提高比重的成分為BaO、La2
O3
、ZrO2
、Nb2
O5
、Ta2
O5
等。另一方面,相對地降低比重的成分為SiO2
、B2
O3
、Li2
O、Na2
O、K2
O等。可以藉由適宜調整這些成分的含量來控制比重。
<再加熱時的穩定性>
在第1實施方式的光學玻璃中,在玻璃化轉變溫度Tg下加熱10分鐘、進而在比該Tg高220℃的溫度下加熱10分鐘,此時,較佳平均每1g觀察到的結晶數為25個以下、更佳為20個以下、進一步較佳為10個以下。
需要說明的是,如下所述地對再加熱時的穩定性進行評價。將1cm×1cm×1cm大小的玻璃試樣在設定為該玻璃試樣的玻璃化轉變溫度Tg的第1試驗爐中加熱10分鐘、進一步在設定為比其玻璃化轉變溫度Tg高220℃的溫度的第2試驗爐中加熱10分鐘,然後用光學顯微鏡(觀察倍率:40~100倍)確認結晶的有無。然後,測定平均每1g的結晶數。結晶數少時,可以評價為穩定性高,結晶數多時,可以評價為穩定性低。
<玻璃化轉變溫度Tg>
第1實施方式的光學玻璃的玻璃化轉變溫度Tg的上限較佳為650℃,進一步按照下述順序更佳為640℃、630℃、620℃、610℃、600℃、590℃、580℃、570℃、560℃。另外,玻璃化轉變溫度Tg的下限較佳為430℃,進一步按照下述順序更佳為440℃、450℃、460℃、470℃。可以藉由調整各玻璃成分的含量來控制玻璃化轉變溫度Tg。
相對地降低玻璃化轉變溫度Tg的成分為Li2
O、Na2
O、K2
O等。相對地提高玻璃化轉變溫度Tg的成分為La2
O3
、ZrO2
、Nb2
O5
等。可以藉由適宜調整這些成分的含量來控制玻璃化轉變溫度Tg。
<玻璃的透光性>
第1實施方式的光學玻璃的透光性可以藉由著色度λ80及λ5來進行評價。
對於厚度10.0mm±0.1mm的玻璃試樣,測定在波長200~700nm範圍的分光透射率,將外部透射率成為80%的波長設為λ80,將外部透射率成為5%的波長設為λ5。
第1實施方式的光學玻璃的λ80較佳為500nm以下、更佳為470nm以下、進一步較佳為450nm以下。λ5較佳為370nm以下、更佳為360nm以下、進一步較佳為350nm以下。
(光學玻璃的製造)
第1實施方式的玻璃以達到上述給定組成的方式調配玻璃原料,利用調配的玻璃原料、按照公知的玻璃製造方法製作即可。例如,調配多種化合物,充分混合而製成批原料,將批原料放入石英坩堝、鉑坩堝中進行粗熔解(rough melt)。將粗熔解得到的熔融物驟冷、粉碎,製作碎玻璃。進一步將碎玻璃放入鉑坩堝中進行加熱、再熔融(remelt),製成熔融玻璃,進一步在進行了澄清、均質化後,將熔融玻璃成形,進行緩慢冷卻,得到光學玻璃。熔融玻璃的成形、緩慢冷卻採用公知的方法即可。
需要說明的是,只要能在玻璃中導入期望的玻璃成分、並使其達到期望的含量,則對調配批原料時使用的化合物就沒有特別限定,作為這樣的化合物,可列舉氧化物、碳酸鹽、硝酸鹽、氫氧化物、氟化物等。
(光學元件等的製造)
使用第1實施方式的光學玻璃製作光學元件時,採用公知的方法即可。例如,在上述光學玻璃的製造中,將熔融玻璃注入鑄模而成形為板狀,製作由本發明的光學玻璃形成的玻璃材料。將得到的玻璃材料適當地切割、磨削、研磨,製作適於壓製成形的大小、形狀的碎片。將碎片加熱、軟化,藉由公知的方法進行壓製成形(再熱壓),製作近似於光學元件的形狀的光學元件坯料。對光學元件坯料進行退火,藉由公知的方法進行磨削、研磨而製作光學元件。
根據使用目的,可以在製作的光學元件的光學功能面塗佈防反射膜、全反射膜等。
根據本發明的一個方式,可提供由上述光學玻璃形成的光學元件。作為光學元件的種類,可示例出球面透鏡、非球面透鏡等透鏡、棱鏡、繞射光柵等。作為透鏡的形狀,可例示出雙凸透鏡、平凸透鏡、雙凹透鏡、平凹透鏡、凸彎月透鏡、凹彎月透鏡等各種形狀。光學元件可藉由包括對由上述光學玻璃形成的玻璃成形體進行加工的步驟的方法而製造。作為加工,可例示出切割、切削、粗磨削、精磨削、研磨等。進行這樣的加工時,藉由使用上述玻璃,可減輕破損,可穩定地提供高品質的光學元件。
第2實施方式
第2實施方式的光學玻璃的阿貝數νd為36.40以上,
SiO2
的含量為25~55%,
B2
O3
的含量為13%以下,
Li2
O的含量為20%以下,
Na2
O的含量為17%以下,
ZrO2
的含量為2~22%,
Nb2
O5
的含量為12~42%,
SiO2
、B2
O3
及P2
O5
的總含量相對於Nb2
O5
、TiO2
、Bi2
O3
、WO3
及Ta2
O5
的總含量的質量比[(SiO2
+B2
O3
+P2
O5
)/(Nb2
O5
+TiO2
+Bi2
O3
+WO3
+Ta2
O5
)]為2.00以下,
Li2
O、Na2
O及K2
O的總含量R2
O相對於MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO的總含量RO與總含量R2
O的合計的質量比[R2
O/(R2
O+RO)]為0.60以上,
SiO2
、B2
O3
、P2
O5
、Li2
O、Na2
O、K2
O、MgO、CaO、SrO、BaO、ZnO、TiO2
、Nb2
O5
、WO3
、ZrO2
、La2
O3
、Gd2
O3
及Y2
O3
的總含量為93質量%以上,
SiO2
、B2
O3
及P2
O5
的總含量相對於ZrO2
的含量的質量比[(SiO2
+B2
O3
+P2
O5
)/ZrO2
]為5.45以下,
B2
O3
的含量相對於SiO2
的含量的質量比[B2
O3
/SiO2
]為0.240以下。
在第2實施方式的光學玻璃中,阿貝數νd為36.40以上。阿貝數νd也可以設為36.50~45.00、36.60~43.00、36.70~41.00、36.80~40.00、或36.90~39.50。
可以藉由適宜調整各玻璃成分的含量而使阿貝數νd為期望的值。阿貝數νd相對較低的成分、即高分散化成分為Nb2
O5
、TiO2
、ZrO2
、WO3
、Bi2
O3
、Ta2
O5
等。另一方面,阿貝數νd相對較高的成分、即低分散化成分為SiO2
、B2
O3
、Li2
O、Na2
O、K2
O、La2
O3
、BaO、CaO、SrO等。
在第2實施方式的光學玻璃中,SiO2
的含量為25~55%。SiO2
的含量的下限較佳為27%,進一步按照下述順序更佳為29%、30%、31%、32%、33%。另外,SiO2
的含量的上限較佳為53%,進一步按照下述順序更佳為50%、48%、46%、44%、42%、40%、38%。SiO2
為玻璃的網絡形成成分。SiO2
的含量過少時,存在再加熱時的穩定性降低的擔憂。另外,SiO2
的含量過多時,存在高分散性受損、難以得到期望的光學常數、而且部分色散比Pg,F上升的擔憂。
在第2實施方式的光學玻璃中,B2
O3
的含量為13%以下。B2
O3
的含量的上限較佳為12%,進一步按照下述順序更佳為11%、10%、9%、8%。另外,B2
O3
的含量的下限較佳為0%,進一步按照下述順序更佳為1%、2%、3%。B2
O3
的含量也可以為0%。B2
O3
為玻璃的網絡形成成分。B2
O3
的含量過多時,存在高分散性受損、難以得到期望的光學常數、而且部分色散比Pg,F上升的擔憂。B2
O3
的含量過少時,存在再加熱時的穩定性降低的擔憂。
在第2實施方式的玻璃中,Li2
O的含量為20%以下。Li2
O的含量的上限較佳為18%,進一步按照下述順序更佳為17%、16%、15%、14%、13%、12%。另外,Li2
O的含量的下限較佳為0%,進一步按照下述順序更佳為1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%。Li2
O是有助於玻璃的低黏性化及低Pg,F化的成分。Li2
O的含量過多時,存在再加熱時的穩定性降低的擔憂。另外,Li2
O的含量過少時,存在玻璃的黏性上升、而且Pg,F上升的擔憂。
在第2實施方式的玻璃中,Na2
O的含量為17%以下。Na2
O的含量的上限較佳為16%,進一步按照下述順序更佳為15%、14%、13%、12%、11%、10%、9%。Na2
O的含量的下限較佳為0%,進一步按照下述順序更佳為1%、2%、3%、4%、5%。Na2
O的含量也可以為0%。Na2
O與Li2
O同樣,是有助於玻璃的低黏性化及低Pg,F化的成分。Na2
O的含量過多時,存在再加熱時的穩定性降低的擔憂。另外,Na2
O的含量過少時,存在玻璃的黏性上升、而且Pg,F上升的擔憂。
在第2實施方式的玻璃中,ZrO2
的含量為2~22%。ZrO2
的含量的下限較佳為4%,進一步按照下述順序更佳為5%、6%、7%、8%、9%。另外,ZrO2
的含量的上限較佳為20%,進一步按照下述順序更佳為18%、16%、15%、14%、13%。ZrO2
是有助於低Pg,F化的成分。ZrO2
的含量過多時,存在液相溫度LT上升的擔憂。另外,ZrO2
的含量過少時,存在Pg,F上升的擔憂。
在第2實施方式的光學玻璃中,Nb2
O5
的含量為12~42%。Nb2
O5
的含量的下限較佳為14%,進一步按照下述順序更佳為16%、18%、20%、21%、22%、23%、24%、25%。另外,Nb2
O5
的含量的上限較佳為40%,進一步按照下述順序更佳為38%、36%、34%、33%、32%、31%、30%。Nb2
O5
是有助於兼顧高分散化和低Pg,F化的成分。Nb2
O5
的含量過多時,存在再加熱時的穩定性降低的擔憂,而且存在熔解性降低的擔憂。Nb2
O5
的含量過少時,存在低分散化的擔憂。
在第2實施方式的光學玻璃中,SiO2
、B2
O3
及P2
O5
的總含量相對於Nb2
O5
、TiO2
、Bi2
O3
、WO3
及Ta2
O5
的總含量的質量比[(SiO2
+B2
O3
+P2
O5
)/(Nb2
O5
+TiO2
+Bi2
O3
+WO3
+Ta2
O5
)]為2.00以下。該質量比的上限較佳為1.95,進一步按照下述順序更佳為1.90、1.85、1.80、1.75、1.74、1.73、1.72、1.71、1.70。另外,該質量比的下限較佳為1.00,進一步按照下述順序更佳為1.10、1.20、1.25、1.30、1.32、1.34、1.36、1.38、1.40。藉由將該質量比設為上述範圍,可以將阿貝數νd控制為期望的範圍。該質量比過大時,存在阿貝數νd超出期望的範圍的擔憂。另外,該質量比過小時,存在再加熱時的穩定性降低的擔憂。
在第2實施方式的光學玻璃中,Li2
O、Na2
O及K2
O的總含量R2
O相對於MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO的總含量RO與總含量R2
O的合計的質量比[R2
O/(R2
O+RO)]為0.60以上。該質量比的下限較佳為0.62,進一步按照下述順序更佳為0.64、0.66、0.68、0.70、0.72、0.74、0.76、0.78、0.80。另外,該質量比的上限較佳為1,而且該質量比更佳為1。藉由將該質量比設為上述範圍,可以降低玻璃的Pg,F。該質量比過小時,存在式〔8〕表示的ΔPg,F上升的擔憂。
在第2實施方式的光學玻璃中,SiO2
、B2
O3
、P2
O5
、Li2
O、Na2
O、K2
O、MgO、CaO、SrO、BaO、ZnO、TiO2
、Nb2
O5
、WO3
、ZrO2
、La2
O3
、Gd2
O3
、及Y2
O3
的總含量為93%以上。該總含量的下限較佳為94%,進一步按照下述順序更佳為95%、96%、97%、98%、99%。另外,該總含量的上限較佳為100%,而且該總含量更佳為100%。該總含量過小時,存在玻璃的著色增大的擔憂,而且存在不能得到期望的光學常數、再加熱時的穩定性等惡化的擔憂,此外,存在玻璃的原料成本增大的擔憂。
在第2實施方式的光學玻璃中,SiO2
、B2
O3
及P2
O5
的總含量相對於ZrO2
的含量的質量比[(SiO2
+B2
O3
+P2
O5
)/ZrO2
]為5.45以下。該質量比的上限較佳為5.30,進一步按照下述順序更佳為5.20、5.10、5.00、4.90、4.80、4.70、4.50、4.40、4.30、4.20、4.10、4.00。另外,該質量比的下限較佳為2.00,進一步按照下述順序更佳為2.20、2.40、2.60、2.80、3.00、3.20、3.30、3.40、3.50。藉由將該質量比設為上述範圍,可以兼顧低Pg,F化和再加熱時的穩定性的提高。該質量比過大時,存在Pg,F上升的擔憂。該質量比過小時,存在再加熱時的穩定性降低的擔憂。
在第2實施方式的光學玻璃中,B2
O3
的含量相對於SiO2
的含量的質量比[B2
O3
/SiO2
]為0.240以下。該質量比的上限較佳為0.238,進一步按照下述順序更佳為0.236、0.234、0.232、0.230。該質量比的下限較佳為0.020,進一步按照下述順序更佳為0.030、0.040、0.050、0.060。藉由將該質量比設為上述範圍,可以降低比重,提高透射率。該質量比過大時,存在透射率惡化的擔憂。
在第2實施方式的光學玻璃中,B2
O3
的含量相對於ZrO2
的含量的質量比[B2
O3
/ZrO2
]的上限較佳為1.05,進一步按照下述順序更佳為1.00、0.95、0.90、0.85、0.80、0.75。該質量比的下限較佳為0.00,進一步按照下述順序更佳為0.02、0.04、0.06、0.08、0.10、0.12、0.14、0.16、0.18、0.20。藉由將該質量比設為上述範圍,可以降低Pg,F。
在第2實施方式的光學玻璃中,Na2
O的含量相對於Li2
O、Na2
O及K2
O的總含量R2
O的質量比[Na2
O/R2
O]的上限較佳為0.80,進一步按照下述順序更佳為0.79、0.78、0.77、0.76、0.75、0.70、0.69、0.68、0.67、0.66、0.65。該質量比的下限較佳為0.00,進一步按照下述順序更佳為0.05、0.10、0.15、0.20、0.25。藉由將該質量比設為上述範圍,可以抑制再加熱時的穩定性的降低。
在第2實施方式的光學玻璃中,Li2
O、Na2
O及K2
O的總含量R2
O相對於SiO2
、B2
O3
及P2
O5
的總含量的質量比、與Na2
O的含量相對於Li2
O、Na2
O及K2
O的總含量R2
O的質量比的合計[{R2
O/(SiO2
+B2
O3
+P2
O5
)}+(Na2
O/R2
O)]的上限較佳為1.30,進一步按照下述順序更佳為1.28、1.26、1.24、1.22、1.20、1.18、1.16、1.14、1.12、1.10、1.08、1.06、1.04、1.02、1.00。該合計的下限較佳為0.30,進一步按照下述順序更佳為0.35、0.40、0.45、0.50、0.55、0.60、0.65。藉由將該合計設為上述範圍,可以抑制再加熱時的穩定性的降低。
在第2實施方式的光學玻璃中,Li2
O、Na2
O及K2
O的總含量R2
O相對於ZrO2
的含量的質量比[R2
O/ZrO2
]的上限較佳為2.00,進一步按照下述順序更佳為1.95、1.90、1.85、1.80、1.78、1.76、1.74、1.72、1.70、1.68、1.66、1.64、1.62、1.60。該質量比的下限較佳為1.00,進一步按照下述順序更佳為1.05、1.10、1.15、1.20、1.25、1.30、1.35、1.40、1.45。藉由將該質量比設為上述範圍,可以抑制再加熱時的穩定性的降低,並且抑制Pg,F的上升。
在第2實施方式的光學玻璃中,上述以外的玻璃成分的含量及比率可以設為與第1實施方式同樣。
另外,在第2實施方式的光學玻璃中,上述以外的玻璃特性可以設為與第1實施方式同樣。
此外,第2實施方式的光學玻璃的製造及光學元件等的製造也可以設為與第1實施方式同樣。
第3實施方式
第3實施方式的光學玻璃的阿貝數νd為36.40以上,
SiO2
的含量為25~55%,
B2
O3
的含量為13%以下,
Li2
O的含量為20%以下,
Na2
O的含量為17%以下,
ZrO2
的含量為2~22%,
Nb2
O5
的含量為12~42%,
SiO2
、B2
O3
及P2
O5
的總含量相對於Nb2
O5
、TiO2
、Bi2
O3
、WO3
及Ta2
O5
的總含量的質量比[(SiO2
+B2
O3
+P2
O5
)/(Nb2
O5
+TiO2
+Bi2
O3
+WO3
+Ta2
O5
)]為2.00以下,
Li2
O、Na2
O及K2
O的總含量R2
O相對於Li2
O、Na2
O及K2
O的總含量R2
O與MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO的總含量RO的合計的質量比[R2
O/(R2
O+RO)]為0.60以上,
SiO2
、B2
O3
、P2
O5
、Li2
O、Na2
O、K2
O、MgO、CaO、SrO、BaO、ZnO、TiO2
、Nb2
O5
、WO3
、ZrO2
、La2
O3
、Gd2
O3
及Y2
O3
的總含量為93質量%以上,
SiO2
、B2
O3
及P2
O5
的總含量相對於ZrO2
的含量的質量比[(SiO2
+B2
O3
+P2
O5
)/ZrO2
]為5.45以下,
B2
O3
的含量相對於ZrO2
的含量的質量比[B2
O3
/ZrO2
]為1.05以下。
在第3實施方式的光學玻璃中,阿貝數νd為36.40以上。阿貝數νd也可以設為36.50~45.00、36.60~43.00、36.70~41.00、36.80~40.00、或36.90~39.50。
可以藉由適宜調整各玻璃成分的含量而使阿貝數νd為期望的值。阿貝數νd相對較低的成分、即高分散化成分為Nb2
O5
、TiO2
、ZrO2
、WO3
、Bi2
O3
、Ta2
O5
等。另一方面,阿貝數νd相對較高的成分、即低分散化成分為SiO2
、B2
O3
、Li2
O、Na2
O、K2
O、La2
O3
、BaO、CaO、SrO等。
在第3實施方式的光學玻璃中,SiO2
的含量為25~55%。SiO2
的含量的下限較佳為27%,進一步按照下述順序更佳為29%、30%、31%、32%、33%。另外,SiO2
的含量的上限較佳為53%,進一步按照下述順序更佳為50%、48%、46%、44%、42%、40%、38%。SiO2
為玻璃的網絡形成成分。SiO2
的含量過少時,存在再加熱時的穩定性降低的擔憂。另外,SiO2
的含量過多時,存在高分散性受損、難以得到期望的光學常數、而且部分色散比Pg,F上升的擔憂。
在第3實施方式的光學玻璃中,B2
O3
的含量為13%以下。B2
O3
的含量的上限較佳為12%,進一步按照下述順序更佳為11%、10%、9%、8%。另外,B2
O3
的含量的下限較佳為0%,進一步按照下述順序更佳為1%、2%、3%。B2
O3
的含量也可以為0%。B2
O3
為玻璃的網絡形成成分。B2
O3
的含量過多時,存在高分散性受損、難以得到期望的光學常數、而且部分色散比Pg,F上升的擔憂。B2
O3
的含量過少時,存在再加熱時的穩定性降低的擔憂。
在第3實施方式的玻璃中,Li2
O的含量為20%以下。Li2
O的含量的上限較佳為18%,進一步按照下述順序更佳為17%、16%、15%、14%、13%、12%。另外,Li2
O的含量的下限較佳為0%,進一步按照下述順序更佳為1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%。Li2
O是有助於玻璃的低黏性化及低Pg,F化的成分。Li2
O的含量過多時,存在再加熱時的穩定性降低的擔憂。另外,Li2
O的含量過少時,存在玻璃的黏性上升、而且Pg,F上升的擔憂。
在第3實施方式的玻璃中,Na2
O的含量為17%以下。Na2
O的含量的上限較佳為16%,進一步按照下述順序更佳為15%、14%、13%、12%、11%、10%、9%。Na2
O的含量的下限較佳為0%,進一步按照下述順序更佳為1%、2%、3%、4%、5%。Na2
O的含量也可以為0%。Na2
O與Li2
O同樣,是有助於玻璃的低黏性化及低Pg,F化的成分。Na2
O的含量過多時,存在再加熱時的穩定性降低的擔憂。另外,Na2
O的含量過少時,存在玻璃的黏性上升、而且Pg,F上升的擔憂。
在第3實施方式的玻璃中,ZrO2
的含量為2~22%。ZrO2
的含量的下限較佳為4%,進一步按照下述順序更佳為5%、6%、7%、8%、9%。另外,ZrO2
的含量的上限較佳為20%,進一步按照下述順序更佳為18%、16%、15%、14%、13%。ZrO2
是有助於低Pg,F化的成分。ZrO2
的含量過多時,存在液相溫度LT上升的擔憂。另外,ZrO2
的含量過少時,存在Pg,F上升的擔憂。
在第3實施方式的光學玻璃中,Nb2
O5
的含量為12~42%。Nb2
O5
的含量的下限較佳為14%,進一步按照下述順序更佳為16%、18%、20%、21%、22%、23%、24%、25%。另外,Nb2
O5
的含量的上限較佳為40%,進一步按照下述順序更佳為38%、36%、34%、33%、32%、31%、30%。Nb2
O5
是有助於兼顧高分散化和低Pg,F化的成分。Nb2
O5
的含量過多時,存在再加熱時的穩定性降低的擔憂,而且存在熔解性降低的擔憂。Nb2
O5
的含量過少時,存在低分散化的擔憂。
在第3實施方式的光學玻璃中,SiO2
、B2
O3
及P2
O5
的總含量相對於Nb2
O5
、TiO2
、Bi2
O3
、WO3
及Ta2
O5
的總含量的質量比[(SiO2
+B2
O3
+P2
O5
)/(Nb2
O5
+TiO2
+Bi2
O3
+WO3
+Ta2
O5
)]為2.00以下。該質量比的上限較佳為1.95,進一步按照下述順序更佳為1.90、1.85、1.80、1.75、1.74、1.73、1.72、1.71、1.70。另外,該質量比的下限較佳為1.00,進一步按照下述順序更佳為1.10、1.20、1.25、1.30、1.32、1.34、1.36、1.38、1.40。藉由將該質量比設為上述範圍,可以將阿貝數νd控制為期望的範圍。該質量比過大時,存在阿貝數νd超出期望的範圍的擔憂。另外,該質量比過小時,存在再加熱時的穩定性降低的擔憂。
在第3實施方式的光學玻璃中,Li2
O、Na2
O及K2
O的總含量R2
O相對於MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO的總含量RO與總含量R2
O的合計的質量比[R2
O/(R2
O+RO)]為0.60以上。該質量比的下限較佳為0.62,進一步按照下述順序更佳為0.64、0.66、0.68、0.70、0.72、0.74、0.76、0.78、0.80。另外,該質量比的上限較佳為1,而且該質量比更佳為1。藉由將該質量比設為上述範圍,可以降低玻璃的Pg,F。該質量比過小時,存在式〔8〕表示的ΔPg,F上升的擔憂。
在第3實施方式的光學玻璃中,SiO2
、B2
O3
、P2
O5
、Li2
O、Na2
O、K2
O、MgO、CaO、SrO、BaO、ZnO、TiO2
、Nb2
O5
、WO3
、ZrO2
、La2
O3
、Gd2
O3
及Y2
O3
的總含量為93%以上。該總含量的下限較佳為94%,進一步按照下述順序更佳為95%、96%、97%、98%、99%。另外,該總含量的上限較佳為100%,而且該總含量更佳為100%。該總含量過小時,存在玻璃的著色增大的擔憂,而且存在不能得到期望的光學常數、再加熱時的穩定性等惡化的擔憂,此外,存在玻璃的原料成本增大的擔憂。
在第3實施方式的光學玻璃中,SiO2
、B2
O3
及P2
O5
的總含量相對於ZrO2
的含量的質量比[(SiO2
+B2
O3
+P2
O5
)/ZrO2
]為5.45以下。該質量比的上限較佳為5.30,進一步按照下述順序更佳為5.20、5.10、5.00、4.90、4.80、4.70、4.50、4.40、4.30、4.20、4.10、4.00。另外,該質量比的下限較佳為2.00,進一步按照下述順序更佳:2.20、2.40、2.60、2.80、3.00、3.20、3.30、3.40、3.50。藉由將該質量比設為上述範圍,可以兼顧低Pg,F化和再加熱時的穩定性的提高。該質量比過大時,存在Pg,F上升的擔憂。該質量比過小時,存在再加熱時的穩定性降低的擔憂。
在第3實施方式的光學玻璃中,B2
O3
的含量相對於ZrO2
的含量的質量比[B2
O3
/ZrO2
]為1.05以下。該質量比的上限進一步按照下述順序更佳為1.00、0.95、0.90、0.85、0.80、0.75。該質量比的下限較佳為0.00,進一步按照下述順序更佳為0.02、0.04、0.06、0.08、0.10、0.12、0.14、0.16、0.18、0.20。藉由將該質量比設為上述範圍,可以降低Pg,F。該質量比過大時,存在Pg,F增大的擔憂。另外,該質量比過小時,存在再加熱時的穩定性降低的擔憂。
在第3實施方式的光學玻璃中,B2
O3
的含量相對於SiO2
的含量的質量比[B2
O3
/SiO2
]的上限較佳為0.240,進一步按照下述順序更佳為0.238、0.236、0.234、0.232、0.230。該質量比的下限較佳為0.020,進一步按照下述順序更佳為0.030、0.040、0.050、0.060。藉由將該質量比設為上述範圍,可以降低比重,提高透射率。
在第3實施方式的光學玻璃中,Na2
O的含量相對於Li2
O、Na2
O及K2
O的總含量R2
O的質量比[Na2
O/R2
O]的上限較佳為0.80,進一步按照下述順序更佳為0.79、0.78、0.77、0.76、0.75、0.70、0.69、0.68、0.67、0.66、0.65。該質量比的下限較佳為0.00,進一步按照下述順序更佳為0.05、0.10、0.15、0.20、0.25。藉由將該質量比設為上述範圍,可以抑制再加熱時的穩定性的降低。
在第3實施方式的光學玻璃中,Li2
O、Na2
O及K2
O的總含量R2
O相對於SiO2
、B2
O3
及P2
O5
的總含量的質量比、與Na2
O的含量相對於Li2
O、Na2
O及K2
O的總含量R2
O的質量比的合計[{R2
O/(SiO2
+B2
O3
+P2
O5
)}+(Na2
O/R2
O)]的上限較佳為1.30,進一步按照下述順序更佳為1.28、1.26、1.24、1.22、1.20、1.18、1.16、1.14、1.12、1.10、1.08、1.06、1.04、1.02、1.00。該合計的下限較佳為0.30,進一步按照下述順序更佳為0.35、0.40、0.45、0.50、0.55、0.60、0.65。藉由將該合計設為上述範圍,可以抑制再加熱時的穩定性的降低。
在第3實施方式的光學玻璃中,Li2
O、Na2
O及K2
O的總含量R2
O相對於ZrO2
的含量的質量比[R2
O/ZrO2
]的上限較佳為2.00,進一步按照下述順序更佳為1.95、1.90、1.85、1.80、1.78、1.76、1.74、1.72、1.70、1.68、1.66、1.64、1.62、1.60。該質量比的下限較佳為1.00,進一步按照下述順序更佳為1.05、1.10、1.15、1.20、1.25、1.30、1.35、1.40、1.45。藉由將該質量比設為上述範圍,可以抑制再加熱時的穩定性的降低,並且抑制Pg,F的上升。
在第3實施方式的光學玻璃中,上述以外的玻璃成分的含量及比率可以設為與第1實施方式同樣。
另外,在第3實施方式的光學玻璃中,上述以外的玻璃特性可以設為與第1實施方式同樣。
此外,第3實施方式的光學玻璃的製造及光學元件等的製造也可以設為與第1實施方式同樣。
[實施例]
以下,藉由實施例更詳細地說明本發明。然而本發明不限定於實施例所示的方式。
(實施例1)
按照以下的順序製作具有表1中示出的玻璃組成的玻璃樣品,並進行了各種評價。
[光學玻璃的製造]
首先,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表1所示的各組成的方式稱量上述原材料並進行調配,將原材料充分混合。將如此得到的調配原料(批原料)投入鉑坩堝,於1350℃~1400℃加熱2~4小時而製成熔融玻璃,進行攪拌以謀求均質化,澄清後,將熔融玻璃澆鑄至預熱到適當溫度的模具。將澆鑄後的玻璃於玻璃化轉變溫度Tg~比玻璃化轉變溫度Tg低100℃的溫度之間的任意溫度進行30分鐘的熱處理,在爐內自然冷卻至室溫,從而得到了玻璃樣品。
[玻璃成分組成的確認]
對於得到的玻璃樣品,藉由電感耦合電漿原子發射光譜法(ICP-AES)測定了各玻璃成分的含量,確認了與表1所示的各組成一致。
[再加熱試驗(再加熱時的穩定性)]
將得到的玻璃樣品切成1cm×1cm×1cm的大小,在設定為該玻璃樣品的玻璃化轉變溫度Tg的第1試驗爐中加熱10分鐘,進一步在設定為比其玻璃化轉變溫度Tg高220℃的溫度的第2試驗爐中加熱10分鐘。然後,藉由光學顯微鏡(觀察倍率:40~100倍)確認結晶的有無。並且測定了平均每1g的結晶數(異物數)。
[光學特性的測定]
對得到的玻璃樣品進一步在玻璃化轉變溫度Tg附近進行約30分鐘~約2小時的退火處理後,在爐內以降溫速度-30℃/小時冷卻至室溫,得到了退火樣品。對得到的退火樣品測定了折射率、阿貝數νd、部分色散比Pg,F、比重、玻璃化轉變溫度Tg、λ80及λ5,將結果示於表1。
(i) 折射率及阿貝數νd以及部分色散比Pg,F
對於上述退火樣品,藉由日本工業標準(JIS標準) JIS B 7071-1 光學玻璃的折射率測定法-第1部:最小偏向角法對表A中示出的12個波長下的折射率進行了測定。
接下來,將藉由測定得到的各射線的折射率代入日本工業標準(JIS標準) JIS B 7071-1 光學玻璃的折射率測定法-第1部:最小偏向角法的附錄B中規定的肖特分散式,藉由最小二乘法求出肖特分散式的常數。然後,使用確定了常數的肖特分散式,計算出阿貝數νd及部分色散比Pg,F。
[表A]
肖特分散式:n2
=a0
+a1
λ2
+a2
λ-2
+a3
λ-4
+a4
λ-6
+a5
λ-8
式中,n為折射率,λ為波長(μm),a0、a1、a2、a3、a4、a5為常數。
需要說明的是,折射nd是指波長587.56nm下的折射率。
(ii) 比重
比重藉由阿基米德法測定。
(iii) 玻璃化轉變溫度Tg
玻璃化轉變溫度Tg使用NETZSCH JAPAN公司製造的示差掃描熱量分析裝置(DSC3300SA)、以升溫速度10℃/分進行了測定。
(iv) λ80、λ5
將上述退火樣品加工成厚度10mm、且具有相互平行且經光學研磨的平面,測定在波長280nm~700nm的波長區的分光透射率。將垂直入射至經光學研磨的一個平面的光線的強度設為強度A,將從另一個平面射出的光線的強度設為強度B,計算出了分光透射率B/A。將分光透射率為80%的波長設為λ80,將分光透射率為5%的波長設為λ5。需要說明的是,分光透射率中也包括試樣表面的光線的反射損失。
[表1]
(實施例2)
使用在實施例1中製作的各光學玻璃、藉由公知的方法製作透鏡坯料,藉由研磨等公知方法對透鏡坯料進行加工,製作了各種透鏡。
製作的光學透鏡為雙凸透鏡、雙凹透鏡、平凸透鏡、平凹透鏡、凹彎月透鏡、凸彎月透鏡等各種透鏡。
各種透鏡藉由與由其它種類的光學玻璃形成的透鏡組合,可良好地補正二級的色差。
另外,由於玻璃的比重比較低,因此各透鏡與具有同等光學特性、大小的透鏡相比重量小,可適宜用作各種攝像設備,特別是出於可節能的理由等,可適宜用作自動對焦式的攝像設備用。同樣地,使用實施例1中製作的各種光學玻璃製作了棱鏡。
應該理解的是,本次公開的實施方式全部是示例性的,並不構成限制。本發明的範圍由發明申請專利範圍、而不是上述的說明界定,旨在包括與發明申請專利範圍與等同的含義及範圍內的全部變形。
例如,藉由對上述例示出的玻璃組成進行了說明書中記載的組成調整,可製作本發明的一個實施方式的光學玻璃。
另外,當然可以將說明書中例示出的或作為較佳的範圍記載的事項中的2個以上任意組合。
無。
無。
無。
Claims (16)
- 一種光學玻璃,其阿貝數νd為36.40以上,SiO2的含量為25~55質量%,B2O3的含量為13質量%以下,Li2O的含量為20質量%以下,Na2O的含量為17質量%以下,ZrO2的含量為6~22質量%,Nb2O5的含量為12~42質量%,SiO2、B2O3及P2O5的總含量相對於Nb2O5、TiO2、Bi2O3、WO3及Ta2O5的總含量的質量比[(SiO2+B2O3+P2O5)/(Nb2O5+TiO2+Bi2O3+WO3+Ta2O5)]為2.00以下,Li2O、Na2O及K2O的總含量R2O相對於MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO的總含量RO與總含量R2O的合計的質量比[R2O/(R2O+RO)]為0.60以上,SiO2、B2O3、P2O5、Li2O、Na2O、K2O、MgO、CaO、SrO、BaO、ZnO、TiO2、Nb2O5、WO3、ZrO2、La2O3、Gd2O3及Y2O3的總含量為93質量%以上,SiO2、B2O3及P2O5的總含量相對於ZrO2的含量的質量比[(SiO2+B2O3+P2O5)/ZrO2]為4.30以下。
- 一種光學玻璃,其阿貝數νd為36.40以上,SiO2的含量為25~55質量%,B2O3的含量為13質量%以下,Li2O的含量為20質量%以下,Na2O的含量為17質量%以下,ZrO2的含量為6~22質量%,Nb2O5的含量為12~42質量%, SiO2、B2O3及P2O5的總含量相對於Nb2O5、TiO2、Bi2O3、WO3及Ta2O5的總含量的質量比[(SiO2+B2O3+P2O5)/(Nb2O5+TiO2+Bi2O3+WO3+Ta2O5)]為2.00以下,Li2O、Na2O及K2O的總含量R2O相對於MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO的總含量RO與總含量R2O的合計的質量比[R2O/(R2O+RO)]為0.60以上,SiO2、B2O3、P2O5、Li2O、Na2O、K2O、MgO、CaO、SrO、BaO、ZnO、TiO2、Nb2O5、WO3、ZrO2、La2O3、Gd2O3及Y2O3的總含量為93質量%以上,SiO2、B2O3及P2O5的總含量相對於ZrO2的含量的質量比[(SiO2+B2O3+P2O5)/ZrO2]為4.30以下,B2O3的含量相對於SiO2的含量的質量比[B2O3/SiO2]為0.240以下。
- 一種光學玻璃,其阿貝數νd為36.40以上,SiO2的含量為25~55質量%,B2O3的含量為13質量%以下,Li2O的含量為20質量%以下,Na2O的含量為17質量%以下,ZrO2的含量為6~22質量%,Nb2O5的含量為12~42質量%,SiO2、B2O3及P2O5的總含量相對於Nb2O5、TiO2、Bi2O3、WO3及Ta2O5的總含量的質量比[(SiO2+B2O3+P2O5)/(Nb2O5+TiO2+Bi2O3+WO3+Ta2O5)]為2.00以下,Li2O、Na2O及K2O的總含量R2O相對於MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO的總含量RO與總含量R2O的合計的質量比[R2O/(R2O+RO)]為0.60以上,SiO2、B2O3、P2O5、Li2O、Na2O、K2O、MgO、CaO、SrO、BaO、ZnO、TiO2、Nb2O5、WO3、ZrO2、La2O3、Gd2O3及Y2O3的總含量為93質量%以上, SiO2、B2O3及P2O5的總含量相對於ZrO2的含量的質量比[(SiO2+B2O3+P2O5)/ZrO2]為4.30以下,B2O3的含量相對於ZrO2的含量的質量比[B2O3/ZrO2]為1.05以下。
- 一種光學玻璃,其阿貝數νd為36.40以上,SiO2的含量為25~55質量%,B2O3的含量為3質量%以上13質量%以下,Li2O的含量為20質量%以下,Na2O的含量為17質量%以下,ZrO2的含量為5~22質量%,Nb2O5的含量為12~42質量%,SiO2、B2O3及P2O5的總含量相對於Nb2O5、TiO2、Bi2O3、WO3及Ta2O5的總含量的質量比[(SiO2+B2O3+P2O5)/(Nb2O5+TiO2+Bi2O3+WO3+Ta2O5)]為2.00以下,Li2O、Na2O及K2O的總含量R2O相對於總含量R2O與MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO的總含量RO的合計的質量比[R2O/(R2O+RO)]為0.60以上,SiO2、B2O3、P2O5、Li2O、Na2O、K2O、MgO、CaO、SrO、BaO、ZnO、TiO2、Nb2O5、WO3、ZrO2、La2O3、Gd2O3、及Y2O3的總含量為93質量%以上,SiO2、B2O3及P2O5的總含量相對於ZrO2的含量的質量比[(SiO2+B2O3+P2O5)/ZrO2]為5.00以下。
- 如請求項4所述的光學玻璃,其中,Nb2O5、TiO2及ZrO2的總含量與SiO2及B2O3的總含量的質量比[(Nb2O5+TiO2+ZrO2)/(SiO2+B2O3)]為1.00以下。
- 如請求項4所述的光學玻璃,其中,SiO2的含量為31質量%以上。
- 如請求項4所述的光學玻璃,其中,Nb2O5的含量為31質量%以下。
- 如請求項4所述的光學玻璃,其中,SiO2、B2O3及P2O5的總含量相對於Nb2O5、TiO2、Bi2O3、WO3及Ta2O5的總含量的質量比[(SiO2+B2O3+P2O5)/(Nb2O5+TiO2+Bi2O3+WO3+Ta2O5)]為1.20以上。
- 如請求項4所述的光學玻璃,其中,SiO2、B2O3及P2O5的總含量[SiO2+B2O3+P2O5]為39.0質量%以上。
- 如請求項4所述的光學玻璃,其中,SiO2、B2O3及P2O5的總含量相對於Li2O、Na2O及K2O的總含量R2O的質量比、與Nb2O5的含量相對於ZrO2的含量的質量比之合計[{(SiO2+B2O3+P2O5)/R2O}+(Nb2O5/ZrO2)]為6.20以下。
- 如請求項4所述的光學玻璃,其中,Nb2O5、TiO2、Bi2O3、WO3及Ta2O5的總含量[Nb2O5+TiO2+Bi2O3+WO3+Ta2O5]為31.0質量%以下。
- 如請求項1~3中任一項所述的光學玻璃,其中,B2O3的含量為3質量%以上。
- 如請求項1~11中任一項所述的光學玻璃,其中,Na2O的含量相對於Li2O、Na2O及K2O的總含量R2O的質量比[Na2O/R2O]為0.80以下。
- 如請求項1~11中任一項所述的光學玻璃,其中,Li2O、Na2O及K2O的總含量R2O相對於SiO2、B2O3及P2O5的總含量的質量比、與Na2O的含量相對於Li2O、Na2O及K2O的總含量R2O的質量比的合計[{R2O/(SiO2+B2O3+P2O5)}+(Na2O/R2O)]為1.30以下。
- 如請求項1~11中任一項所述的光學玻璃,其中,Li2O、Na2O及K2O的總含量R2O相對於ZrO2的含量的質量比[R2O/ZrO2]為2.00以下。
- 一種光學元件,其由如請求項1~15中任一項所述的光學玻璃製成。
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