光學(xué)玻璃、預(yù)成型體及光學(xué)元件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及光學(xué)玻璃、預(yù)成型體及光學(xué)元件。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，使用光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)備的數(shù)字化、高精細(xì)化快速發(fā)展，在數(shù)碼相機(jī)、攝像機(jī) 等攝影設(shè)備、投影儀、投影電視等圖像播放（投影）設(shè)備等各種光學(xué)設(shè)備的領(lǐng)域中，削減光 學(xué)系統(tǒng)中使用的透鏡、棱鏡等光學(xué)元件的個數(shù)、使光學(xué)系統(tǒng)整體輕質(zhì)化及小型化的要求增 強(qiáng)。
[0003] 在制作光學(xué)元件的光學(xué)玻璃中，尤其是對可實現(xiàn)光學(xué)系統(tǒng)整體的輕質(zhì)化及小型化 的、具有1. 75以上的折射率（nd)、具有30以上40以下的阿貝數(shù)（v d)的高折射率低分散 玻璃的需求非常大。作為這樣的高折射率低分散玻璃，已知以專利文獻(xiàn)1~3為代表的那 樣的玻璃組合物。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005] 專利文獻(xiàn)
[0006] [專利文獻(xiàn)1]日本特開昭52 - 103412號公報
[0007] [專利文獻(xiàn)2]日本特開2008 - 120677號公報
[0008] [專利文獻(xiàn)3]日本特開2014 - 047099號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 發(fā)明所要解決的課題
[0010] 為了降低光學(xué)玻璃的材料成本，期望光學(xué)玻璃的原料盡可能廉價。然而，雖然專利 文獻(xiàn)1~3中記載的玻璃組合物盡可能少地含有原料昂貴的成分Ta205成分，但另一方面， 大量地含有Nb205成分、W0 3以及Gd 203成分、Yb 203成分等稀土類成分，仍然含有昂貴的原料， 因此很難說充分滿足上述要求。
[0011] 另外，也可考慮代替這些昂貴的成分，較多地含有Ti〇2成分這樣的較廉價的高折 射率成分，得到所期望的折射率等光學(xué)特性。然而，較多地含有這樣的廉價的高折射率成分 的玻璃發(fā)生著色的情況較多，不適合用于透過可見光的透鏡、棱鏡等光學(xué)元件的用途。
[0012] 本發(fā)明是鑒于上述問題點而完成的，其目的在于更廉價地獲得一種光學(xué)玻璃，所 述光學(xué)玻璃不僅折射率（n d)及阿貝數(shù)（vd)在所期望的范圍內(nèi)，而且適合于能有助于光學(xué) 設(shè)備的輕質(zhì)化的穩(wěn)定的光學(xué)元件。
[0013] 用于解決課題的手段
[0014] 本發(fā)明人為了解決上述課題而反復(fù)進(jìn)行了深入試驗研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在含有B20 3 成分及La203成分的玻璃中，即使使Nb 205成分為5. 0%以下，并且使W0 3成分為5. 0%以下， 即盡量不含有昂貴的原材料Nb205成分、W0 3成分，也可維持所期望的折射率及阿貝數(shù)，并且 玻璃的比重減小，從而完成了本發(fā)明。具體而言，本發(fā)明提供以下這樣的方案。
[0015] (1) 一種光學(xué)玻璃，其特征在于，按質(zhì)量％計，含有15.0~35.0%的心03成分、 20. 0%~60. 0%的La203成分，Nb 205成分的含量為5. 0%以下，WO 3成分的含量為5. 0%以 下，所述光學(xué)玻璃具有1.75以上的折射率（nd)、和4. 80以下的比重。
[0016] (2)如⑴所述的光學(xué)玻璃，其特征在于，按質(zhì)量和計，（La203+Gd 203+Ta205)為 25. 0 ~60. 0%〇
[0017] (3)如⑴或⑵所述的光學(xué)玻璃，其特征在于，按質(zhì)量比計，（Nb205+W0 3) / (La203+Gd203+Ta 205)為 0· 25 以下。
[0018] (4)如（1)~（3)中任一項所述的光學(xué)玻璃，其特征在于，按質(zhì)量比計，ZnO/BaO大 于0且為5. 0以下。
[0019] (5)如⑴~（4)中任一項所述的光學(xué)玻璃，其特征在于，按質(zhì)量和計， (Nb20 5+W03+Ti02)大于 0 且為 20. 0% 以下。
[0020] (6)如⑴~（5)中任一項所述的光學(xué)玻璃，其中，按質(zhì)量％計，
[0021] Gd203成分為 0 ~20. 0 %，
[0022] Y203成分為 0 ~20. 0 %，
[0023] Yb203成分為 0 ~10. 0 %，
[0024] Lu203成分為 0 ~5. 0 %，
[0025] Ta205成分為 0 ~5. 0 %。
[0026] (7)如⑴~（6)中任一項所述的光學(xué)玻璃，其中，Ln203成分（式中，Ln為選自 La、Gd、Y、Yb中的1種以上）的質(zhì)量和為15. 0%以上60. 0%以下。
[0027] (8)如⑴~（7)中任一項所述的光學(xué)玻璃，其中，按質(zhì)量％計，
[0028] Si02成分為 0 ~15. 0%，
[0029] Ti02成分為 0 ~20. 0 %，
[0030] Zr02成分為 0 ~10. 0 %。
[0031] (9)如⑴~⑶中任一項所述的光學(xué)玻璃，其中，按質(zhì)量％計，
[0032] CaO 成分為 0 ~15. 0%，
[0033] BaO 成分為 0 ~15. 0%，
[0034] MgO 成分為 0 ~10. 0 %，
[0035] SrO 成分為 0 ~10. 0 %，
[0036] ZnO 成分為 0 ~25. 0 %。
[0037] (10)如⑴~（9)中任一項所述的光學(xué)玻璃，其中，R0成分（式中，R為選自Mg、 Ca、Sr、Ba中的1種以上）的質(zhì)量和為30. 0%以下。
[0038] (11)如⑴~（10)中任一項所述的光學(xué)玻璃，其中，按質(zhì)量％計，
[0039] Li20 成分為 0 ~5. 0 %，
[0040] Na20 成分為 0 ~5. 0 %，
[0041] K20 成分為 0 ~5.0%。
[0042] (12)如⑴~（11)中任一項所述的光學(xué)玻璃，其中，Rn20成分（式中，Rn為選自 Li、Na、K中的1種以上）的質(zhì)量和為5. 0%以下。
[0043] (13)如⑴~（12)中任一項所述的光學(xué)玻璃，其中，按質(zhì)量％計，
[0044] P205成分為 0 ~10. 0 %，
[0045] Ge02成分為 0 ~10. 0 %，
[0046] Bi203成分為 0 ~10. 0 %，
[0047] Te02成分為 0 ~5· 0 %，
[0048] Α1203成分為 0 ~5· 0 %，
[0049] Ga203成分為 0 ~5· 0 %，
[0050] SnO 成分為 0 ~3· 0 %，
[0051] Sb203成分為 0 ~3· 0 %。
[0052] (14)如⑴~（13)中任一項所述的光學(xué)玻璃，其具有30~45的阿貝數(shù)（ν d)。
[0053] (15)如⑴~（14)中任一項所述的光學(xué)玻璃，其中，分光透射率顯不70%的波長 (入 7。）為450nm以下。
[0054] (16) -種研磨加工用及/或精密加壓成型用的預(yù)成型體，其是由⑴~（15)中任 一項所述的光學(xué)玻璃形成的。
[0055] (17) -種光學(xué)元件，其是對（1)~（15)中任一項所述的光學(xué)玻璃進(jìn)行磨削及/或 研磨而形成的。
[0056] (18) -種光學(xué)元件，其是對（16)所述的預(yù)成型體進(jìn)行精密加壓成型而形成的。
[0057] 發(fā)明的效果
[0058] 通過本發(fā)明，可更廉價地得到一種光學(xué)玻璃，所述光學(xué)玻璃不僅折射率（nd)及阿 貝數(shù)（v d)在所期望的范圍內(nèi)，而且適合于可有助于光學(xué)設(shè)備的輕質(zhì)化的穩(wěn)定的光學(xué)元件。
【具體實施方式】
[0059] 對于本發(fā)明的光學(xué)玻璃而言，相對于換算為氧化物的組成的玻璃總質(zhì)量，按質(zhì) 量％計，含有15. 0~35. 0%的B203成分，20. 0~60. 0%的La 203成分，Nb 205成分的含量為 5. 0 %以下，W03成分的含量為5. 0 %以下，具有1. 75以上的折射率（n d)、和4. 5以下的比重。 在含有B203成分及La 203成分的玻璃中，即使盡可能不含有昂貴的原材料Nb 205成分、W0 3成 分，也可得到具有1.75以上的折射率（nd)、并且比重為4. 5以下的光學(xué)玻璃，另外，可提供 更廉價的光學(xué)玻璃。
[0060] 以下，詳細(xì)地說明本發(fā)明的光學(xué)玻璃的實施方式，但本發(fā)明不受以下實施方式的 任何限制，可在本發(fā)明的目的的范圍內(nèi)進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖兏鼇韺嵤?。需要說明的是，說明重復(fù)之 處，有時適當(dāng)省略說明，但不限定發(fā)明的主旨。
[0061] [玻璃成分]
[0062] 構(gòu)成本發(fā)明的光學(xué)玻璃的各成分的組成范圍如下所述。在本說明書中，只要沒有 特別說明，則各成分的含量均按照相對于換算為氧化物的組成的玻璃總質(zhì)量的質(zhì)量％來表 示。此處，"換算為氧化物的組成"是指如下組成：假設(shè)作為本發(fā)明的玻璃構(gòu)成成分的原料 使用的氧化物、復(fù)鹽、金屬氟化物等在熔化（melt)時全部分解而轉(zhuǎn)化為氧化物，此時，將該 生成氧化物的總質(zhì)量作為100質(zhì)量％，來表不玻璃中含有的各成分。
[0063] <必需成分、任選成分>
[0064] B203成分是玻璃形成成分、是本發(fā)明的光學(xué)玻璃所必需的成分。
[0065] 尤其是，通過含有15. 0%以上的B203成分，不僅可減小比重，而且可促進(jìn)穩(wěn)定的 玻璃的形成、降低失透，并且可提高玻璃的熱穩(wěn)定性。因此，B 203成分的含量的下限優(yōu)選為 15. 0%、更優(yōu)選為17. 0%、進(jìn)一步優(yōu)選為20. 0%。
[0066] 另一方面，通過使B203成分的含量為35. 0%以下，可抑制玻璃的折射率的降低， 并且可抑制化學(xué)耐久性的惡化。因此，B203成分的含量的上限優(yōu)選為35.0%、更優(yōu)選為 33. 0 %、進(jìn)一步優(yōu)選為28. 0 %。
[0067] 關(guān)于 B203成分，作為原料可使用 H 3B03、Na2B407、Na 2B407 · 10Η20、ΒΡ04等。
[0068] La203成分是以20. 0%以上的量含有時能提高玻璃的折射率及阿貝數(shù)的成分。而 且是在稀土類元素中較廉價、有效地抑制玻璃材料成本的上升的成分。因此，La 203成分是 應(yīng)當(dāng)在本發(fā)明的光學(xué)玻璃中含有的成分。因此，La20 3成分的含量的下限優(yōu)選為20. 0%、更 優(yōu)選為25. 0 %、進(jìn)一步優(yōu)選為30. 0 %、更進(jìn)一步優(yōu)選為33. 0 %。
[0069] 另一方面，通過使La203成分的含量為60. 0%以下，可降低玻璃的失透。因此，La203 成分的含量的上限優(yōu)選為60. 0%、更優(yōu)選為50. 0%、進(jìn)一步優(yōu)選為45. 0%。
[0070] 關(guān)于La203成分，作為原料可使用La 203、La (N03) 3 · ΧΗ20 (X為任意的整數(shù)）等。
[0071] 通過使Nb205成分的含量為5. 0%以下，可減少昂貴的Nb 205成分的使用，可降低玻 璃的材料成本。另外，由于可抑制玻璃制造時的溶解（dissolve)溫度的上升，所以也可降 低玻璃的制造成本。另外，可抑制因 Nb205成分而導(dǎo)致的玻璃的可見光透