專利名稱::光學玻璃、光學元件和精密加壓成形用預成形品的制作方法
技術領域:
:本發(fā)明涉及光學玻璃、光學元件和精密加壓成形用預成形品。
背景技術:
:近年來,隨著使用光學系統(tǒng)的儀器向數(shù)字化和高精細化的急速發(fā)展,對以數(shù)碼相機和攝像機(videocamera)等攝影器材為代表的各種光學儀器中所使用的透鏡等光學元件的高精密度化、輕量化、以及小型化的要求也越來越高。因此,在制作光學元件的光學玻璃中尤其對高折射率玻璃的需求非常高,這種高折射率玻璃可以減少光學元件的重量和體積、具有1.70以上2.20以下的高折射率(nd)、并具有10以上40以下的阿貝數(shù)(vd)。作為這種高折射率玻璃,例如有折射率(nd)為1.8以上、阿貝數(shù)為20左右的光學玻璃,已知專利文獻1所代表的亞碲酸玻璃。專利文獻1公開的玻璃雖然折射率大,但是對透過不同波長光的折射率差異較大。因此,由這種玻璃形成的光學元件色差大。已知光學元件的色差與部分色散比(9g,F(xiàn))密切相關。此處,如式(1)所示,為表示短波長區(qū)域的部分色散性的部分色散比(9g,F(xiàn))。9g,F(xiàn)=(ngnF)/(nF_nc)......(1)光學玻璃中表示短波長區(qū)域部分色散性的部分色散比(eg,F(xiàn))與阿貝數(shù)(vd)之間大致呈直線關系。表示二者關系的直線,在以部分色散比(eg,F(xiàn))為縱軸、阿貝數(shù)(vd)為橫軸的正交坐標上,用將對NSL7與PBM2的部分色散比和阿貝數(shù)作圖得到的兩點連接而成的直線表示,稱為標準線(nomalline)(參照圖1)。作為標準線基準的標準玻璃(nomalglass),根據(jù)光學玻璃制造商的不同而不同,但各公司均以大致相等的傾斜度和切片來定義標準玻璃。(NSL7和PBM2為株式會社才,、,公司制的光學玻璃。其中,PBM2的阿貝數(shù)(vd)為36.3、部分色散比(9g,F(xiàn))為O.5828,NSL7的阿貝數(shù)(vd)為60.5、部分色散比(9g,F(xiàn))為0.5436。)然而,特別在高色散(低阿貝數(shù)(Vd))的玻璃中,玻璃的部分色散比(9g,F(xiàn))為偏離標準線的值。因此,使用這種高色散的玻璃制造光學元件時,光學元件中會產(chǎn)生色差,因此需要將該色差修正。專利文獻1:日本特開2001-180971號公報
發(fā)明內容本發(fā)明是鑒于上述問題點而完成的,目的在于得到折射率(nd)和阿貝數(shù)(vd)處于所需范圍內、且色差降低的光學玻璃,以及使用該光學玻璃的光學元件和精密加壓成形用預成形品。本發(fā)明人為了解決上述課題進行了反復深入研究,結果發(fā)現(xiàn)通過加入Te02成分可以提高玻璃的折射率,并且通過并用?205成分和1^02成分,可以使玻璃的部分色散比(eg,F(xiàn))與阿貝數(shù)(Vd)之間具有所需關系,從而完成了本發(fā)明。具體而言,本發(fā)明提供以下方案。4(1)—種光學玻璃,其中,相對于氧化物換算組成的玻璃總物質的量,以摩爾%計含有40.085.0%的Te02成分、以及1.030.0%的P205成分;部分色散比(eg,F(xiàn))與阿貝數(shù)(vd)之間,在vd《25的范圍內滿足(-O.0016Xvd+0.6346)《(9g,F(xiàn))《(-0.0058Xvd+0.7539)的關系,在vd>25的范圍內滿足(-0.0025Xvd+0.6571)《(9g,F(xiàn))《(-0.0020Xvd+0.6589)的關系。(2)上述(1)記載的光學玻璃,其中相對于氧化物換算組成的玻璃總物質的量,以摩爾%計還含有下列各成分Si(^成分030.0%和/或Ge02成分030.0%。(3)上述(2)記載的光學玻璃,其中相對于氧化物換算組成的玻璃總物質的量,物質的量之和Te02+P205+Si02+Ge02為41.0%以上不足95.0%。(4)上述(2)或(3)記載的光學玻璃,其中氧化物換算組成的物質的量之比(P205+Ge02)/Te02為0.01以上0.32以下。(5)上述(1)至(4)中任一項記載的光學玻璃,其中相對于氧化物換算組成的玻璃總物質的量,以摩爾%計還含有下列各成分MgO成分015.0%和/或CaO成分020.0%和/或SrO成分020.0%和/或BaO成分020.0%。(6)上述(5)記載的光學玻璃,其中相對于氧化物換算組成的玻璃總物質的量,物質的量之和MgO+CaO+SrO+BaO為不足20.0%。(7)上述(1)至(6)中任一項記載的光學玻璃,其中相對于氧化物換算組成的玻璃總物質的量,以摩爾%計還含有下列各成分1^20成分025.0%和/或Na20成分030.0%和/或1(20成分030.0%和/或Cs20成分030.0%。(8)上述(7)記載的光學玻璃,其中相對于氧化物換算組成的玻璃總物質的量,物質的量之和Li20+Na20+K20+Cs20為30.0%以下。(9)上述(1)至(8)中任一項記載的光學玻璃,其中相對于氧化物換算組成的玻璃總物質的量,以摩爾%計還含有下列各成分A1203成分0-30.0%和/'或B203成分0-40.0%和/'或ZnO成分0'30.0%和/或Zr02成分0--20.0%和,/或Ta205成分0-20.0%和/'或Nb205成分0-25.0%和/'或wo3成分0-一25.0%和,/或Ti02成分0--30.0%和,/或025.0%和/或025.0%和/或020.0%和/或020.0%和/或01.0%和/或01.0%和/或025.0%。(10)上述(1)至(9)中任一項記載的光學玻璃,其實質上不含鉛成分。(11)上述(1)至(10)中任一項記載的光學玻璃,其具有1.70以上2.20以下的折射率(nd)、10以上40以下的阿貝數(shù)(Vd),并且光譜透射比顯示為70%時的波長(A7。)為500nm以下。(12)上述(1)至(11)中任一項記載的光學玻璃,其玻璃化點(Tg)與晶化溫度(Tx)之差AT為8(TC以上。(13)對上述(1)至(12)中任一項記載的光學玻璃進行精密加壓成形所制成的光學元件。(14)由上述(1)至(12)中任一項記載的光學玻璃形成的精密加壓成形用預成形PRo(15)對上述(14)記載的精密加壓成形用預成形品進行精密加壓成形所制成的光學元件。根據(jù)本發(fā)明,通過加入Te02成分,可提高玻璃的折射率。另外,通過并用P205成分和Te02成分,使玻璃的部分色散比(eg,F(xiàn))與阿貝數(shù)(vd)之間具有所需關系,且異常部分色散(ExtraordinaryPartialDispersion)減小。因此,可以使折射率(nd)和阿貝數(shù)(vd)處于所需范圍內,并且可以得到色差降低的光學玻璃、以及使用該光學玻璃的光學元件和精密加壓成形用預成形品。圖1是在以部分色散比(9g,F(xiàn))為縱軸、阿貝數(shù)(vd)為橫軸的正交坐標中顯示的標準線的示意圖。圖2是表示本發(fā)明實施例的玻璃的部分色散比(9g,F(xiàn))與阿貝數(shù)(vd)關系的圖。具體實施例方式本發(fā)明的光學玻璃,相對于氧化物換算組成的玻璃總物質的量,以摩爾%計含有40.085.0%的Te02成分、以及1.030.0%的P205成分;部分色散比(eg,F(xiàn))與阿貝數(shù)(vd)之間,在vd《25的范圍內滿足(-0.0016Xvd+0.6346)《(9g,F(xiàn))《(-0.0058Xvd+0.7539)的關系,在vd>25的范圍內滿足(-0.0025Xvd+0.6571)《(9g,F(xiàn))《(-0.0020Xvd+0.6589)的關系。通過添加Te02成分,可以提高玻璃的折射率。另外,通過并用?205成分和1^02成分,使玻璃的部分色散比(eg,f)與阿貝數(shù)(vd)之間具有所需關系,從而減小異常部分色散。并且,通過并用p2o5成分和Te(^成分,使玻璃化點(Tg)與晶化溫度(Tx)之差AT增大。此外,通過并用Te(^La203成分Gd203成分丫203成分Yb203成分Sb203成分Ce02成分Bi203成分成分和P205成分,將Te02成分和P205成分的含有率控制在上述范圍內,可提高玻璃對可見光的透明性。因此,在使折射率(nd)和阿貝數(shù)(vd)處于所需范圍內的同時,可以得到色差小、耐失透性大、且著色少的光學玻璃。以下,對本發(fā)明光學玻璃的實施方式進行詳細說明,但本發(fā)明不受以下實施方式的任何限制,可以在本發(fā)明目的的范圍內加以適當改變進行實施。另外,對于重復說明之處,有時適當省略說明,但不能限制發(fā)明的主旨。[OO57][玻璃成分]組成本發(fā)明光學玻璃各成分的組成范圍如下所述。本說明書中只要沒有特別說明,各成分的含有率全部用相對于氧化物換算組成的玻璃總物質的量的摩爾%來表示。其中,"氧化物換算組成"是指,在假設作為本發(fā)明玻璃組成成分的原料而使用的氧化物、復合鹽和金屬氟化物等在熔融時全部分解轉化成氧化物的情況下,以該生成氧化物的總物質的量為100摩爾%,玻璃中所含的各成分的組成?!搓P于必要成分、任選成分>Te02成分是提高玻璃折射率的成分。特別是通過使Te02成分的含有率為40.0%以上,可以容易地得到所需折射率。另一方面,通過使1^02成分的含有率為85.0%以下,可以降低玻璃的部分色散比(9g,F(xiàn))。因此,相對于氧化物換算組成的玻璃總物質的量,Te(^成分的含有率優(yōu)選以40.0%為下限,更優(yōu)選大于45.0%、最優(yōu)選大于50.0%。此外,該Te02成分的含有率的上限值優(yōu)選為85.0%、更優(yōu)選為83.0%、最優(yōu)選為81.0%??梢允褂美鏣e02等作為原料使Te02成分添加到玻璃內。&05成分是構成玻璃網(wǎng)狀組織的成分。特別是通過使&05成分的含有率為1.0%以上,可以容易地得到所需的高折射率和高色散。另一方面,通過使&05成分的含有率為30.0%以下,可以通過進一步提高玻璃的穩(wěn)定性來降低玻璃的失透傾向。因此,相對于氧化物換算組成的玻璃總物質的量,?205成分的含有率的下限值優(yōu)選為1.0%、更優(yōu)選為1.5%、最優(yōu)選為2.0%,上限值優(yōu)選為30.0%、更優(yōu)選為25.0%、最優(yōu)選為20.0%??梢允褂美鏏l(P03)3、Ca(P03)2、Ba(P03)2、BP04、H3P04等作為原料使P205成分添加到玻璃內。Si02成分是通過促進穩(wěn)定的玻璃形成而降低玻璃失透的成分,同時也是降低玻璃的部分色散比(9g,F(xiàn))的成分,并且是本發(fā)明的光學玻璃中的任選成分。特別是通過使Si(^成分的含有率為30.0%以下,可以容易地得到所需的玻璃折射率。因此,相對于氧化物換算組成的玻璃總物質的量,3102成分的含有率的上限值優(yōu)選為30.0%、更優(yōu)選為27.0%、最優(yōu)選為25.0%??梢允褂美鏢i02、K2SiF6、Na2SiF6等作為原料使Si02成分添加到玻璃內。Ge02成分是構成玻璃的網(wǎng)狀結構、并且有助于提高玻璃折射率的成分,并且是本發(fā)明的光學玻璃中的任選成分。特別是通過使Ge(^成分的含有率為30.0%以下,可以降低玻璃的材料成本。因此,相對于氧化物換算組成的玻璃總物質的量,Ge(^成分的含有率的上限值優(yōu)選為30.0%、更優(yōu)選為27.0%、最優(yōu)選為25.0%??梢允褂美鏕e02等作為原料使Ge(^成分添加到玻璃內。本發(fā)明的光學玻璃中,Te(^成分、&05成分、Si(^成分和Ge02成分的含有率的物質的量之和優(yōu)選為41.0%以上且不足95.0%。通過使該物質的量之和為41.0%以上,可以容易地得到所需的折射率。另外,研究認為通過使該物質的量之和為不足95.0%,可以降低熔融玻璃中結晶核的形成和結晶的成長,并使玻璃化點(Tg)與晶化溫度(Tx)之差AT7增大。因而可以提高玻璃的耐失透性。因此,相對于氧化物換算組成的玻璃總物質的量,1^02成分、&05成分、5102成分和Ge(^成分的含有率之和的下限值優(yōu)選為41.0%、更優(yōu)選為43.0%、最優(yōu)選為45.0%,上限值優(yōu)選為不足95.0%、更優(yōu)選為92.0%、最優(yōu)選為90.0%。本發(fā)明的光學玻璃中,P205與Ge02的物質的量之和(P205+Ge02)相對于Te02成分的含有率的物質的量之比優(yōu)選為0.01以上0.32以下。通過使該物質的量之比為0.01以上,可以得到所需折射率、并使玻璃化變得容易。此外,研究認為通過使該物質的量之比為0.32以下,可以抑制Te(^成分的還原。因而不但可以提高玻璃對可見區(qū)域波長的光的透明性,而且可以降低對玻璃的著色。因此,(P205+Ge02)相對于Te(^成分的含有率的物質的量之比的下限值優(yōu)選為0.01、更優(yōu)選為0.05,最優(yōu)選為大于0.10的值。另外,該物質的量之比的上限值優(yōu)選為0.32、更優(yōu)選為0.31、最優(yōu)選為0.30。MgO成分是提高玻璃對可見區(qū)域波長的光的透射比、并提高玻璃的溶解性和穩(wěn)定性的成分,并且是本發(fā)明的光學玻璃中的任選成分。特別是通過使MgO成分的含有率為15.0%以下,可以容易地維持玻璃的穩(wěn)定性。因此,相對于氧化物換算組成的玻璃總物質的量,MgO成分的含有率的上限值優(yōu)選為15.0%、更優(yōu)選為12.0%、最優(yōu)選為10.0%??梢允褂美鏜gC03、MgF2等作為原料使MgO成分添加到玻璃內。CaO成分是提高玻璃對可見區(qū)域波長的光的透射比、并提高玻璃的溶解性和穩(wěn)定性的成分,并且是本發(fā)明光學玻璃中的任選成分。特別是通過使CaO成分的含有率為20.0%以下,可以容易地維持玻璃的穩(wěn)定性。因此,相對于氧化物換算組成的玻璃總物質的量,CaO成分的含有率的上限值優(yōu)選為20.0%、更優(yōu)選為17.0%、最優(yōu)選為15.0%??梢允褂美鏑aC03、CaF2等作為原料使CaO成分添加到玻璃內。SrO成分是提高玻璃對可見區(qū)域波長的光的透射比、并提高玻璃的溶解性和穩(wěn)定性的成分,并且是本發(fā)明光學玻璃中的任選成分。特別是通過使SrO成分的含有率為20.0%以下,可以容易地維持玻璃的穩(wěn)定性。因此,相對于氧化物換算組成的玻璃總物質的量,SrO成分的含有率的上限值優(yōu)選為20.0%、更優(yōu)選為17.0%、最優(yōu)選為15.0%??梢允褂美鏢r(N03)2、SrF2等作為原料使SrO成分添加到玻璃內。BaO成分是提高玻璃的溶解性和穩(wěn)定性的成分,并且是本發(fā)明光學玻璃中的任選成分。特別是通過使BaO成分的含有率為20.0X以下,可以容易地維持玻璃的穩(wěn)定性。因此,相對于氧化物換算組成的玻璃總物質的量,BaO成分的含有率的上限值優(yōu)選為20.0%、更優(yōu)選為19.0%、最優(yōu)選為17.0%??梢允褂美鏐aC03、Ba(NO^等作為原料使BaO成分添加到玻璃內。本發(fā)明的光學玻璃中,RO成分(式中,R選自Mg、Ca、Sr、Ba中的一種以上)的含有率的物質的量之和優(yōu)選為不足20.0%。由此可提高玻璃化點(Tg)與晶化溫度(Tx)之差AT,因而可以使玻璃的耐失透性提高。因此,相對于氧化物換算組成的玻璃總物質的量,RO成分的含有率之和的上限優(yōu)選為不足20.0%、更優(yōu)選為17.0%、最優(yōu)選為15.0%。八1203成分是提高玻璃的耐失透性的成分,并且是本發(fā)明光學玻璃中的任選成分。特別是通過使八1203成分的含有率為30.0%以下,可以容易地得到所需的折射率。因此,相對于氧化物換算組成的玻璃總物質的量,A1203成分的含有率的上限值優(yōu)選為30.0%、更優(yōu)選為27.0%、最優(yōu)選為25.0%??梢允褂美鏏1203、Al(0H)3、A1F3等作為原料使A1203成分添加到玻璃內。8203成分是通過構成玻璃的網(wǎng)狀結構從而在提高玻璃耐失透性的同時實現(xiàn)玻璃的均化作用的成分,同時也是提高玻璃的部分色散比(9g,F(xiàn))的成分,并且是本發(fā)明的光學玻璃中的任選成分。特別是通過使8203成分的含有率為40.0%以下,可以容易地得到所需的折射率、并提高玻璃的穩(wěn)定性。因此,相對于氧化物換算組成的玻璃總物質的量,BA成分的含有率的上限值優(yōu)選為40.0%、更優(yōu)選為30.0%、最優(yōu)選為20.0%。可以使用例如113803、Na2B407、Na2B40710H20、BP04等作為原料使B203成分添加到玻璃內。Li^成分是在調整玻璃的部分色散比(eg,F(xiàn))的同時降低玻璃融點的成分,并且是本發(fā)明光學玻璃中的任選成分。特別是通過使1^20成分的含有率為25.0%以下,可以降低玻璃的膨脹系數(shù)、在精密加壓成形時容易地對透鏡面進行準確轉印、并提高玻璃的耐水性。因此,相對于氧化物換算組成的玻璃總物質的量,1^20成分的含有率的上限值優(yōu)選為25.0%、更優(yōu)選為22.0%、最優(yōu)選為20.0%。可以使用例如Li2C03、LiN03、LiF等作為原料使Li^成分添加到玻璃內。Na20成分是在調整玻璃的部分色散比(9g,F(xiàn))的同時降低玻璃融點的成分,同時也是使玻璃穩(wěn)定的成分,并且是本發(fā)明光學玻璃中的任選成分。特別是通過使Na20成分的含有率為30.0%以下,可以提高玻璃的耐水性。因此,相對于氧化物換算組成的玻璃總物質的量,化20成分的含有率的上限值優(yōu)選為30.0%、更優(yōu)選為27.0%、最優(yōu)選為25.0%??梢允褂美鏝a2C03、NaN03、NaF、Na2SiF6等作為原料使Na20成分添加到玻璃內。1(20成分是在調整玻璃的部分色散比(eg,F(xiàn))的同時降低玻璃融點的成分,并且是本發(fā)明光學玻璃中的任選成分。特別是通過使1(20成分的含有率為30.0%以下,可以提高玻璃的耐水性。因此,相對于氧化物換算組成的玻璃總物質的量,1(20成分的含有率的上限值優(yōu)選為30.0%、更優(yōu)選為27.0%、最優(yōu)選為25.0%??梢允褂美鏚2C03、KN03、KF、KHF2、K2SiF6等作為原料使K20成分添加到玻璃內。"20成分是在調整玻璃的部分色散比(eg,F(xiàn))的同時降低玻璃融點的成分,并且是本發(fā)明光學玻璃中的任選成分。特別是通過使C^O成分的含有率為30.0%以下,可以提高玻璃的耐水性。因此,相對于氧化物換算組成的玻璃總物質的量,C^O成分的含有率的上限值優(yōu)選為30.0%、更優(yōu)選為20.0%、最優(yōu)選為10.0%。可以使用例如Cs2C03、CsN03等作為原料使Cs20成分添加到玻璃內。本發(fā)明的光學玻璃中,11120成分(式中,Rn為選自Li、Na、K、Cs中的一種以上)的含有率的物質的量之和優(yōu)選為30.0%以下。通過使該物質的量之和為30.0%以下,可以提高玻璃的耐水性。因此,相對于氧化物換算組成的玻璃總物質的量,R化O成分的含有率的物質的量之和的上限值優(yōu)選為30.0%、更優(yōu)選為25.0%、最優(yōu)選為20.0%。另外,即使均不含R化O成分也能得到具有所需的高色散和高透射比的光學玻璃,但通過使選自這些成分中的至少一種以上成分的物質的量之和為O.1%以上,使玻璃化點(Tg)降低,因而可以容易地對玻璃進行加壓成形。因此,相對于氧化物換算組成的玻璃總物質的量,Rr^O成分的含有率的物質的量之和的下限值優(yōu)選為0.1%、更優(yōu)選為1.0%、最優(yōu)選為大于5.0%。ZnO成分是提高玻璃溶解性和穩(wěn)定性的成分,并且是本發(fā)明光學玻璃中的任選成分。特別是通過使ZnO成分的含有率為30.0%以下,可以在維持玻璃的穩(wěn)定性的同時降低玻璃化點(Tg)。因此,相對于氧化物換算組成的玻璃總物質的量,ZnO成分的含有率的上限值優(yōu)選為30.0%、更優(yōu)選為25.0%、最優(yōu)選為20.0%。可以使用例如ZnO、ZnF2等作為原料使ZnO成分添加到玻璃內。Zr(^成分是提高玻璃折射率、抑制玻璃從熔融狀態(tài)冷卻的過程中失透的成分,并且是本發(fā)明光學玻璃中的任選成分。特別是通過使Zr02成分的含有率為20.0%以下,使玻璃容易在更低溫度下溶解,因而可以減少制造玻璃時的能量損失。因此,相對于氧化物換算組成的玻璃總物質的量,Zr(^成分的含有率的上限值優(yōu)選為20.0%、更優(yōu)選為17.0%、最優(yōu)選為15.0%??梢允褂美鏩r02、ZrF4等作為原料使Zr02成分添加到玻璃內。1^205成分是在提高玻璃折射率的同時使玻璃穩(wěn)定的成分,并且是本發(fā)明光學玻璃中的任選成分。特別是通過使1^205成分的含有率為20.0%以下,可在減少稀有礦物資源1^205成分的使用量的同時使玻璃容易在更低溫度下溶解,因而可以減少玻璃的生產(chǎn)成本。因此,相對于氧化物換算組成的玻璃總物質的量,1^205成分的含有率的上限值優(yōu)選為20.0%、更優(yōu)選為17.0%、最優(yōu)選為15.0%。可以使用例如TaA等作為原料使TaA成分添加到玻璃內。Nb205成分是提高玻璃的部分色散比(9g,F(xiàn))、且提高玻璃折射率和色散的成分,并且是本發(fā)明光學玻璃中的任選成分。特別是通過使吣205成分的含有率為25.0%以下,可以降低玻璃暴露在紫外光中時玻璃的著色。因此,相對于氧化物換算組成的玻璃總物質的量,吣205成分的含有率的上限值優(yōu)選為25.0%、更優(yōu)選為22.0%、最優(yōu)選為20.0%??梢允褂美鏝b205等作為原料使Nb205成分添加到玻璃內。W03成分是提高玻璃的部分色散比(9g,F(xiàn))、且提高玻璃折射率和色散的成分,并且是本發(fā)明光學玻璃中的任選成分。特別是通過使W03成分的含有率為25.0%以下,可以降低玻璃暴露在紫外光中時玻璃的著色。因此,相對于氧化物換算組成的玻璃總物質的量,界03成分的含有率的上限值優(yōu)選為25.0%、更優(yōu)選為20.0%、最優(yōu)選為15.0%??梢允褂美鏦03等作為原料使W03成分添加到玻璃內。Ti02成分是提高玻璃折射率、降低玻璃液相溫度的成分,并且是本發(fā)明光學玻璃中的任選成分。特別是通過使1102成分的含有率為30.0%以下,可以降低玻璃的失透。因此,相對于氧化物換算組成的玻璃總物質的量,1102成分的含有率的上限值優(yōu)選為30.0%、更優(yōu)選為25.0%、最優(yōu)選為20.0%??梢允褂美鏣i02等作為原料Ti02成分添加到玻璃內。1^203成分是在提高玻璃折射率的同時調整玻璃色散的成分,并且是本發(fā)明光學玻璃中的任選成分。特別是通過使1^203成分的含有率為25.0%以下,可以在維持所需光學常數(shù)的同時容易地維持良好的耐失透性。因此,相對于氧化物換算組成的玻璃總物質的量,1^203成分的含有率的上限值優(yōu)選為25.0%、更優(yōu)選為20.0%、最優(yōu)選為15.0%??梢允褂美鏛a203、La(N03)3XH20(X為任意整數(shù))等作為原料使La203成分添加到玻璃內。6(1203成分是在提高玻璃折射率的同時調整玻璃色散的成分,并且是本發(fā)明光學玻璃中的任選成分。特別是通過使6(1203成分的含有率為25.0%以下,可以在維持所需光學常數(shù)的同時容易地維持良好的耐失透性。因此,相對于氧化物換算組成的玻璃總物質的量,6(1203成分的含有率的上限值優(yōu)選為25.0%、更優(yōu)選為22.0%、最優(yōu)選為20.0%??梢允褂美鏕d203、GdF3等作為原料使Gd203成分添加到玻璃內。&03成分是在提高玻璃折射率的同時調整玻璃色敷的成分,并且是本發(fā)明光學玻璃中的任選成分。特別是通過使¥203成分的含有率為20.0%以下,可以在維持所需光學常數(shù)的同時容易地維持良好的耐失透性。因此,相對于氧化物換算組成的玻璃總物質的量,¥203成分的含有率的上限值優(yōu)選為20.0%、更優(yōu)選為17.0%、最優(yōu)選為15.0%。可以使用例如Y203、YF3等作為原料使Y203成分添加到玻璃內。Yb203成分是提高玻璃折射率的成分,并且是本發(fā)明光學玻璃中的任選成分。特別是通過使¥13203成分的含有率為20.0%以下,可以在維持所需光學常數(shù)的同時容易地維持良好的耐失透性。因此,相對于氧化物換算組成的玻璃總物質的量,¥13203成分的含有率的上限值優(yōu)選為20.0%、更優(yōu)選為17.0%、最優(yōu)選為15.0%??梢允褂美鏨b203等作為原料使Yb203成分添加到玻璃內。Sb203成分是促進玻璃消泡的成分,并且是本發(fā)明光學玻璃中的任選成分。特別是通過使313203成分的含有率為1.0%以下,可以使玻璃熔融時難以過度產(chǎn)生氣泡,并且可以使Sb203成分難以與溶解設備(特別是Pt等貴金屬)合金化。因此,相對于氧化物換算組成的玻璃總物質的量,313203成分的含有率的上限值優(yōu)選為1.0%、更優(yōu)選為0.9%、最優(yōu)選為0.8%??梢允褂美鏢b203、Sb205、Na2H2Sb207*5H20等作為原料使Sb203成分添加到玻璃內。Ce02成分是對玻璃的澄清有效的成分,并且是本發(fā)明光學玻璃中的任選成分。特別是通過使Ce(^成分的含有率為1.0%以下,可以得到內部質量良好的光學玻璃。因此,相對于氧化物換算組成的玻璃總物質的量,Ce(^成分的含有率的上限值優(yōu)選為1.0%、更優(yōu)選為0.9%、最優(yōu)選為0.8%??梢允褂美鏑e02等作為原料使Ce02成分添加到玻璃內。此外,使玻璃澄清并消泡的成分,并非僅限于上述Sb203成分和Ce02成分,也可以使用在玻璃制造領域公知的澄清劑和/或消泡劑、或者它們的組合。Bi203成分是增加玻璃的部分色散比(9g,F(xiàn))、提高玻璃的折射率、降低玻璃的屈伏溫度(At)的成分,并且是本發(fā)明光學玻璃中的任選成分。特別是通過使81203成分的含有率為25.0%以下,可以提高玻璃的穩(wěn)定性。因此,相對于氧化物換算組成的玻璃總物質的量,Bi203成分的含有率的上限值優(yōu)選為25.0%、更優(yōu)選為22.0%、最優(yōu)選為20.0%??梢允褂美鏐i203等作為原料使Bi203成分添加到玻璃內?!搓P于不應該含有的成分>以下,對本發(fā)明的光學玻璃種不應該含有的成分、以及不優(yōu)選含有的成分進行說明。在不損害本發(fā)明玻璃的特性的范圍內,可以根據(jù)需要添加其它成分。但是,無論在分別單獨含有、或是在復合少量含有除Ti之外的V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ag、Mo和Er等各種過渡金屬成分的情況下,玻璃都會著色,從而具有在可見區(qū)域的特定波長產(chǎn)生吸收的性質。因此,特別優(yōu)選在使用可見區(qū)域的波長的光學玻璃中,實質上不含上述成分。PbO等鉛化合物和As203等砷化合物、以及Th、Cd、Tl、Os、Be和Se等各種成分,近年來作為有害化學物質而傾向于控制其使用,不僅在玻璃的制造工序中,甚至加工工序和產(chǎn)品化后的處理中都需要在環(huán)境對策方面采取措施。因此,在重視環(huán)境方面的影響的情況下,除不可避免地混入之外,優(yōu)選實質上不含這些成分。由此,可以使光學玻璃中實質上不含污染環(huán)境的物質。因此,即使不在環(huán)境對策方面采取特殊措施,也可以制造、加工和廢棄該光學玻璃。本發(fā)明的玻璃組合物,其組成使用相對于氧化物換算組成的玻璃總物質的量的摩爾%來表示,而不是直接表示為質量%,但用質量%表示的滿足本發(fā)明所要求的各種特性的玻璃組合物中存在的各成分的組成,以氧化物換算組成計大致為以下值。0097]0098]0099]0100]0101]0102]0103]0104]0105]0106]0107]0108]0109]0110]0111]0112]0113]0114]0115]0116]0117]0118]0119]0120]0121]0122]0123]0124]0125]0126]40.01.099.0質量%和30.0質量%、Te02成分P205成分以及Si(^成分013.0質量%和/或Ge(^成分020.0質量%和/或MgO成分04.0質量%和/或CaO成分08.0質量%和/或SrO成分015.0質量%和/或BaO成分020.0質量%和/或八1203成分020.0質量%和/或8203成分020.0質量%和/或L^O成分05.0質量%和/或Na20成分012.0質量%和/或1(20成分018.0質量%和/或Cs20成分040.0質量%和/或ZnO成分015.0質量%和/或Zr(^成分015.0質量%和/或Ta205成分040.0質量%和/或吣205成分035.0質量%和/或W03成分035.0質量%和/或1102成分015.0質量%和/或La203成分040.0質量%和/或Gd203成分040.0質量%和/或丫203成分030.0質量%和/或丫13203成分035.0質量%和/或513203成分01.0質量%和/或Ce(^成分01.0質量%和/或81203成分040.0質量%[制造方法]本發(fā)明的光學玻璃例如可采用以下方式制作。即,將上述原料混合均勻使各成分的含有率達到所定范圍內,將制成的混合物放入石英坩堝或鋁坩堝內粗熔融后,再放入金坩堝、鉬坩堝、鉬合金坩堝或銥坩堝中在700120(TC的溫度范圍內熔融,攪拌均化并進行除泡等之后,通過降至適當溫度后澆鑄到模具中,緩慢冷卻而制成。[物性]本發(fā)明的光學玻璃必須既具有高折射率(nd)也具有高色散。特別地,本發(fā)明光學玻璃的折射率(nd)的下限值優(yōu)選為1.70、更優(yōu)選為1.75、最優(yōu)選為1.80,上限值優(yōu)選為2.20、更優(yōu)選為2.15、最優(yōu)選為2.11。此外,本發(fā)明光學玻璃的阿貝數(shù)(vd)的下限值優(yōu)選為10、更優(yōu)選為12、最優(yōu)選為15,上限值優(yōu)選為40、更優(yōu)選為35、最優(yōu)選為30。由此,可以增加光學設計的自由度,并且即使將元件變薄也可以得到很大的光折射量。另外,本發(fā)明的光學玻璃的部分色散比(9g,F(xiàn))必須靠近標準線。更具體而言,本發(fā)明的光學玻璃的部分色散比(9g,F(xiàn))與阿貝數(shù)(vd)之間,在Vd《25的范圍內滿足(-O.0016Xvd+0.6346)《(9g,F(xiàn))《(-O.0058Xvd+0.7539)的關系,且在vd>25的范圍內滿足(-O.0025Xvd+0.6571)《(eg,F(xiàn))《(-O.0020Xvd+0.6589)的關系。由此,雖然具有高色散但部分色散比(eg,F(xiàn))與阿貝數(shù)(vd)作圖的位置靠近圖1的標準線(NormalLine)。因此可以推斷使用該光學玻璃的光學元件降低了色差。因此,vd《25的光學玻璃的部分色散比(eg,F(xiàn))的下限值優(yōu)選為(-0.0016Xvd+0.6346)、更優(yōu)選為(-0.0016Xvd+0.6366)、最優(yōu)選為(_0.0016Xvd+0.6386),上限值優(yōu)選為(-0.0058Xvd+0.7539)、更優(yōu)選為(_0.0058Xvd+0.7519)、最優(yōu)選為(-0.0058Xvd+0.7509)。此外,vd>25的光學玻璃的部分色散比(eg,F(xiàn))的下限值優(yōu)選為(-0.0025Xvd+0.6571)、更優(yōu)選為(_0.0025Xvd+0.6591)、最優(yōu)選為(-0.0025Xvd+0.6611),上限值優(yōu)選為(_0.0020Xvd+0.6589)、更優(yōu)選為(-0.0020Xvd+0.6569)、最優(yōu)選為(-0.0020Xvd+0.6559)。特別地,在阿貝數(shù)(vd)小的區(qū)域內,普通玻璃的部分色散比(9g,F(xiàn))具有比標準線高的值,因此普通玻璃的部分色散比(eg,F(xiàn))與阿貝數(shù)(vd)的關系用曲線(圖2中右上方的曲線)來表示。然而,該曲線難以近似,因此本發(fā)明中用以vd=25為分界線具有不同斜度的直線來表示部分色散比(eg,F(xiàn))低于普通玻璃的情況。另外,本發(fā)明的光學玻璃必須具有盡可能高的熱穩(wěn)定性。特別是對于本發(fā)明的光學玻璃,玻璃化點(Tg)與晶化溫度(Tx)之差AT的下限值優(yōu)選為8(TC、更優(yōu)選為85t:、最優(yōu)選為90°C。由此,即使采用本發(fā)明的光學玻璃制作精密加壓成形用預成形品等預成形品材料、或者將其加熱軟化制作光學元件,也可以降低以玻璃結晶化導致的失透為首的、對光學元件的光學特性的影響。本發(fā)明的光學玻璃必須著色少。特別是用玻璃的透射比來表示著色時,本發(fā)明的光學玻璃厚度為10mm的樣品中光譜透射比顯示為70%時的波長(A7。)為500nm以下、更優(yōu)選為480nm以下、最優(yōu)選為470nm以下。另外,本發(fā)明的光學玻璃厚度為10mm樣品中光譜透射比顯示為5%時的波長(A5)為450nm以下、更優(yōu)選為420nm以下、最優(yōu)選為400nm以下。由此,通過使玻璃的吸收端位于紫外區(qū)域附近,可以提高可見區(qū)域玻璃的透明性。因此,可以將該光學玻璃用作透鏡等光學元件的材料。[預成形品和光學元件]本發(fā)明的光學玻璃可用于各種光學元件和光學設計,其中特別優(yōu)選用于像透鏡、棱鏡和鏡子等這樣的使可見光透射玻璃內的光學元件。由此,可以降低使用該光學玻璃的光學元件的色差。因此,將該光學元件用于相機和投影儀等光學儀器時,即使不對具有不同部分色散比(9g,F(xiàn))的光學元件進行修正,也可以實現(xiàn)高精細且高精密度的成像特性。在此,制作由本發(fā)明的光學玻璃構成的光學元件時,可以省略切削加工和研磨加工。因而,優(yōu)選將熔融狀態(tài)的玻璃從鉑等流出管的流出口滴下制成球狀等精密加壓成形用預成形品,再對該精密加壓成形用預成形品進行精密加壓成形。實施例13本發(fā)明的實施例(NO.1NO.10)和比較例(NO.1NO.2)的組成、這些玻璃的折射率(n》、阿貝數(shù)(Vd)、部分色散比(eg,F(xiàn))、玻璃化點(Tg)、晶化溫度(Tx)、玻璃化點與晶化溫度之差(AT)、以及光譜透射比顯示為70X和5X時的波長(A7。、A5)的結果如表1和表2所示。另外,實施例(NO.1NO.10)和比較例(NO.1NO.2)的玻璃中,阿貝數(shù)(vd)和部分色散比(eg,F(xiàn))的關系如圖2所示。并且,以下實施例是為了舉例說明,本發(fā)明不僅限于這些實施例。本發(fā)明實施例(NO.1N0.10)的光學玻璃和比較例(NO.1N0.2)的玻璃均選擇分別相當于各成分原料的氧化物、氫氧化物、碳酸鹽、硝酸鹽、氟化物、氫氧化物和偏磷酸化合物等常用于光學玻璃的高純度原料,按照表1和表2所示各實施例的組成的比例進行稱量并混合均勻后,放入石英坩堝或鉑坩堝中,根據(jù)玻璃組成的熔融難易度用電爐在7001200°C的溫度范圍內熔融,通過攪拌均化后澆鑄到模具中,緩慢冷卻而制成。實施例(NO.1NO.10)的光學玻璃和參考例(NO.1)的玻璃的折射率(nd)、阿貝數(shù)(vd)和部分色散比(9g,F(xiàn))根據(jù)日本光學硝子工業(yè)會規(guī)格J0GIS01-2003進行測定。對于得到的阿貝數(shù)(vd)和部分色散比(eg,F(xiàn))的值,求出在關系式(9g,F(xiàn))=_aX、+b中傾斜度a為0.0016、0.0020、0.0025和0.0058時的切片b。另外,作為本測定使用的玻璃,使用以_25°C/hr的緩慢冷卻速度作為退火條件、在退火爐中進行處理得到的玻璃。實施例(NO.1NO.10)的光學玻璃和比較例(NO.1NO.2)的玻璃的AT,由使用示差熱測定裝置(才、,y^于"'々社(NETZSCHGeratebauGmbH)制STA409CD)測得的玻璃化點(Tg)與晶化溫度(Tx)之差而求出。此時的樣品粒度為425600iim、升溫速度為10°C/min。實施例(NO.1NO.10)的光學玻璃和比較例(NO.1NO.2)的玻璃的透射比,按照日本光學硝子工業(yè)會規(guī)格JOGIS02進行測定。另外,本發(fā)明中通過測定玻璃的透射比來求出玻璃有無著色以及著色的程度。具體而言,按照JISZ8722測定厚度為10±0.1mm的對面平行研磨品在200800nm波長下的光譜透射比,求出A7。(透射比為70%時的波長)和入5(透射比為5%時的波長)。[表l]<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>如表1和表2所示,本發(fā)明實施例的光學玻璃的阿貝數(shù)(vd)均為10以上,更詳細而言為15以上,并且該阿貝數(shù)(vd)為40以下、更詳細而言為23以下,處于所需的范圍內。本發(fā)明實施例的光學玻璃如圖2所示,部分色散比(eg,F(xiàn))與阿貝數(shù)(vd)的關系均為(-0.0016Xvd+0.6346)以上、更詳細而言均為(_0.0016Xvd+0.6386)以上,并且該部分色散比(eg,F(xiàn))為(-0.0058Xvd+0.7539)以下、更詳細而言為(-0.0058Xvd+0.7519)以下,處于所需的范圍內。另一方面,比較例(NO.2)的玻璃vd>25、并且部分色散比(eg,F(xiàn))超過(-0.0020Xvd+0.6589)。因此表明本發(fā)明實施例的光學玻璃與比較例(NO.2)的玻璃相比,部分色散比(9g,F(xiàn))靠近標準線、色差小。另外,本發(fā)明實施例的光學玻璃的折射率(nd)均為1.70以上、更詳細而言為1.80以上,同時該折射率(nd)為2.20以下、更詳細而言為2.11以下,處于所需的范圍內。特別是實施例(NO.1N0.10)的光學玻璃的折射率(nd)為1.91以上,表明與比較例(NO.2)相比具有更高的折射率(nd)。本發(fā)明實施例的光學玻璃的、。(透射比為70%時的波長)均為500nm以下、更詳細而言為460nm以下。另一方面,比較例的玻璃對光的透過性較差,因此無法測定入7。。此外,本發(fā)明實施例的光學玻璃的入5(透射比為5%時的波長)為450nm以下、更詳細而言為410nm以下。特別是本發(fā)明實施例(NO.1N0.7)的光學玻璃的A5為390nm,與比較例的玻璃相比、位于短波長側。因此表明本發(fā)明實施例(NO.1N0.7)的光學玻璃與比較例的玻璃相比更難以著色。另外,本發(fā)明實施例的光學玻璃的玻璃化點(Tg)與晶化溫度(Tx)之差AT均為8(TC以上、更詳細而言為85t:以上。另一方面,比較例的玻璃的AT均為不足8(TC。因此表明本發(fā)明實施例的光學玻璃與比較例的玻璃相比熱穩(wěn)定性更高。因此,結果表明本發(fā)明實施例的光學玻璃的折射率(nd)和阿貝數(shù)(vd)處于所需的范圍內且色差小,并且從熔融狀態(tài)形成玻璃時的耐失透性高、可見區(qū)域的透明性高。使用本發(fā)明實施例的光學玻璃,可以在形成研磨加工用預成形品后進行研削和研磨,加工成透鏡和棱鏡的形狀。此外,使用本發(fā)明實施例的光學玻璃形成精密加壓成形用預成形品,可以對精密加壓成形用預成形品進行精密加壓成形加工制成透鏡和棱鏡的形狀。在各種情況下都可以加工成各種透鏡和棱鏡的形狀。以上,以舉例為目的對本發(fā)明進行了詳細說明,但本實施例的目的僅僅是舉例說明,應理解為可以由本領域技術人員在不超出本發(fā)明思想和范圍的情況下進行較大改變。權利要求一種光學玻璃,其中,相對于氧化物換算組成的玻璃總物質的量,以摩爾%計含有40.0~85.0%的TeO2成分、以及1.0~30.0%的P2O5成分;部分色散比(θg,F(xiàn))與阿貝數(shù)(vd)之間,在vd≤25的范圍內滿足(-0.0016×vd+0.6346)≤(θg,F(xiàn))≤(-0.0058×vd+0.7539)的關系,在vd>25的范圍內滿足(-0.0025×vd+0.6571)≤(θg,F(xiàn))≤(-0.0020×vd+0.6589)的關系。2.如權利要求1所述的光學玻璃,其中相對于氧化物換算組成的玻璃總物質的量,以摩爾%計還含有下列各成分Si(^成分030.0%和/或Ge(^成分030.0%。3.如權利要求2所述的光學玻璃,其中相對于氧化物換算組成的玻璃總物質的量,物質的量之和Te02+P205+Si02+Ge02為41.0%以上不足95.0%。4.如權利要求2所述的光學玻璃,其中氧化物換算組成的物質的量之比(P205+Ge02)/Te02為0.01以上O.32以下。5.如權利要求1所述的光學玻璃,其中相對于氧化物換算組成的玻璃總物質的量,以摩爾%計還含有下列各成分MgO成分015.0%和/或CaO成分020.0%和/或SrO成分020.0%和/或BaO成分020.0%。6.如權利要求5所述的光學玻璃,其中相對于氧化物換算組成的玻璃總物質的量,物質的量之和MgO+CaO+SrO+BaO為不足20.0%。7.如權利要求1所述的光學玻璃,其中相對于氧化物換算組成的玻璃總物質的量,以摩爾%計還含有下列各成分1^20成分025.0%和/或Na20成分030.0%和/或1(20成分030.0%和/或。820成分030.0%。8.如權利要求7所述的光學玻璃,其中相對于氧化物換算組成的玻璃總物質的量,物質的量之和Li20+Na20+K20+Cs20為30.0%以下。9.如權利要求1所述的光學玻璃,其中相對于氧化物換算組成的玻璃總物質的量,以摩爾%計還含有下列各成分A1203成分0-30.0%和/或B203成分0-40.0%和/或ZnO成分0'30.0%和/或Zr02成分0--20.0%和,/或Ta205成分0-20.0%和/或Nb205成分0-25.0%和/或wo3成分0--25.0%和,/或Ti02成分0-一30.0%和,/或`La203成分Gd203成分Y203成分Yb203成分Sb203成分Ce02成分Bi203成分`0'0'0'0'0'0`0'`25.0%和25.0%和20.0%和20.0%和1.0%和/'1.0%和/25.0%。10.如權利要求1所述的光學玻璃,其實質上不含鉛成分。11.如權利要求1所述的光學玻璃,其具有1.70以上2.20以下的折射率(nd)、10以上40以下的阿貝數(shù)(Vd),并且光譜透射比顯示為70%時的波長(A7。)為500nm以下。12.如權利要求l所述的光學玻璃,其玻璃化點(Tg)與晶化溫度(Tx)之差AT為8(TC以上。13.對權利要求1至12中任一項所述的光學玻璃進行精密加壓成形所制成的光學元件。14.由權利要求1至12中任一項所述的光學玻璃形成的精密加壓成形用預成形品。15.對權利要求14所述的精密加壓成形用預成形品進行精密加壓成形所制成的光學元件。全文摘要本發(fā)明提供折射率(nd)和阿貝數(shù)(vd)處于所需范圍內、且形成光學元件時色差小的光學玻璃,以及使用該光學玻璃的光學元件和精密加壓成形用預成形品。該光學玻璃中,相對于氧化物換算組成的玻璃總物質的量,以摩爾%計含有40.0~85.0%的TeO2成分、以及1.0~30.0%的P2O5成分;部分色散比(θg,F(xiàn))與阿貝數(shù)(vd)之間,在vd≤25的范圍內滿足(-0.0016×vd+0.6346)≤(θg,F(xiàn))≤(-0.0058×vd+0.7539)的關系,在vd>25的范圍內滿足(-0.0025×vd+0.6571)≤(θg,F(xiàn))≤(-0.0020×vd+0.6589)的關系。文檔編號G02B1/00GK101792258SQ201010120158公開日2010年8月4日申請日期2010年1月27日優(yōu)先權日2009年1月30日發(fā)明者津田哲也申請人:株式會社小原