專利名稱：光學(xué)玻璃、精密壓制成型用預(yù)型件、光學(xué)元件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及折射率nd為1.86以上且阿貝值vd為觀 36的光學(xué)玻璃、由上述玻璃形成的精密壓制成型用預(yù)型件和光學(xué)元件、以及光學(xué)元件的制造方法。
背景技術(shù)：
高折射率低分散光學(xué)玻璃作為各種透鏡等光學(xué)元件材料的需要較高。例如，通過與高折射率高分散性透鏡的組合，能夠以小型化構(gòu)成高功能的色差校正用光學(xué)系統(tǒng)。進一步地，通過將高折射率低分散性透鏡的光學(xué)功能面非球面化，能夠謀求各種光學(xué)系統(tǒng)進一步的高功能化、小型化。作為有效地制造非球面透鏡等在磨削、研磨等加工中非常花費勞力和成本的玻璃制光學(xué)元件的方法，已知有精密壓制成型法。在專利文獻1中公開了在這樣的精密壓制成型法中所使用的高折射率低分散光學(xué)玻璃。在專利文獻1中，出于為了以較高生產(chǎn)率供給形狀精度高的玻璃制光學(xué)元件從而提供高折射率、低分散、且玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低、具有能夠精密壓制成型的低溫軟化性的光學(xué)玻璃的目的，公開了含有B203、La2O3^ Gd203、ZnO作為必需成分；折射率(nd)超過1. 86且阿貝值(vd)小于35 ；玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)為630°C以下的光學(xué)玻璃。專利文獻1 日本特開2005-247613號公報

發(fā)明內(nèi)容
專利文獻1中所公開的光學(xué)玻璃含有對于高折射率和低分散化有利的La203、Gd203 和IO3等稀土類成分，進一步導(dǎo)入有由于高折射率化而有利的ai0、Ta205、Ti02、Nb205、W03等成分。對于專利文獻1所公開的含有較大量的稀土類成分和Nb等賦予高折射率的成分的玻璃，盡管大量含有具有降低液相溫度的功能的B3+，但液相溫度仍很高，為1020°C以上； 另一方面，由于B3+為易于揮發(fā)的成分，因而存在易于出現(xiàn)在玻璃成型時揮發(fā)多、容易產(chǎn)生條痕(脈理)這樣的問題等問題。本發(fā)明是為了解決上述問題而提出的，其目的在于提供一種能夠穩(wěn)定生產(chǎn)高品質(zhì)的光學(xué)元件的高折射率低分散光學(xué)玻璃，其第二目的在于提供由上述光學(xué)玻璃形成的精密壓制成型用預(yù)型件和光學(xué)元件、以及上述光學(xué)元件的制造方法。本發(fā)明如下所述。[1] 一種光學(xué)玻璃，以陽離子％表示，其含有Si4+ 0 5%、B3+ 25 45%、Li+ 0 20%、Na+ 0 5%、K+ 0 5%、
Mg2+ 0 5%,
Ca2+ 0 5%,
Sr2+ 0 5%,
Ba2+ 0 5%,
Zn2+ 5 40%,
La3+ 5 25%,
GcT 1 15%,
Y3+ 0 5%,
Yb3+ 0 5%,
Zr4+ 0 3%,
Ti4+ 1 15%,
Nb5+ 0 5%,
Ta5+ 0 5%,
W6+ 1 30%,
Te4+ 0 5%,
Ge4+ 0 5%,
Bi3+ 0 5%,
Al3+ 0 5% ；
該光學(xué)玻璃中，
陽離子比(B;3+/(B3++Si4+))為 0.85 1.00、
陽離子比(B;37(La3++Gd3++Y3+))為 1.0 3.0、
陽離子比(B;3V (Ti4++Nb5++Ta5++ff6+))為 0. 5 4. 0、
陽離子比(Zn2+/ (Zn2++Mg2++Ca2++Sr2++Ba2+))為 0. 8 1. 0、
陽離子比((La3++Gd3++Y3+) / (Ti4++Nb5++Ta5++ff6+))為 0· 3 2· 5、
陽離子比Tfi+/W6+為 0.1 1.5、
陽離子比((Ti4++ff6+) / (Ti4++Nb5++Ta5++ff6+))為 0· 8 1· 0 ；
該光學(xué)玻璃的折射率nd為1. 86以上，阿貝值vd為觀 36，液相溫度為1000°C以下。
[2]如[1]中所記載的光學(xué)玻璃，其中，所述光學(xué)玻璃的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度小于590 "C。
[3]如[1]中所記載的光學(xué)玻璃，其中，所述光學(xué)玻璃的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度大于550 °C 小‘于 590°C ；
以陽離子％表示，所述光學(xué)玻璃含有
Si4+ 0 1. 5%,
B3+ 29 --40%,
Li+ 0 ‘3%,
Na+ 0%、
K+ 0%、
Mg2+ 0%,Ca +
Sr2+
Ba2+
Zn2+
La3+
Gd3+
Y3+
Yb3+
Zr4+
Ti4+
Nb5+
Ta5+
W6+
Te4+
Ge4+
Bi3+
Al3+
0%, 0%, 0%,
22 30%、 12 18%、 3 8%、 0%, 0%, 0 0. 8%,
5 9%、 0%, 0%,
6 18%、 0%, 0%, 0%, 0% ；
該光學(xué)玻璃中，
陽離子比(B3+/(B3++Si4+))為 0. 92 1. 00、 陽離子比(B3+/(La3++Gd3++Y3+))為 1. 5 2. 0、 陽離子比(B3+/(Ti4++Nb5++Ta5++ff6+))為 1. 40 2. 62、 陽離子比(Zn2+/ (Zn2++Mg2++Ca2++Sr2++Ba2+))為 1. 00、 陽離子比((La3++Gd3++Y3+) / (Ti4++Nb5++Ta5++ff6+))為 0· 8 1· 5、 陽離子比Ti4VW6+為0. 2 0. 95、 陽離子比((Ti4++W6+)/(Ti4++Nb5++Ta5++W6+))為 1.00。如[1]中所記載的光學(xué)玻璃，其中，所述光學(xué)玻璃的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為 550 0C ；
以陽離子％表示，所述光學(xué)玻璃含有Si4+0 2%,
B3+28 40%,
Li+1 15%,
Na+0%,
K+0%,
Mg2+0%,
Ca2+0%,
Sr2+0%,
Ba2+0%,
Zn2+10 27%,
La3+11 15%,
Gd3+3 8%,
Y3+0%、
Yb3+0%、
Zr4+0 0. 8%,
Ti4+3 8%,
Nb5+0%、
Ta5+0%、
W6+7 22%,
Te4+0%、
Ge4+0%、
Bi3+0%、
Al3+0% 該光學(xué)玻璃中，陽離子比(B3+/(B3++Si4+))為0. 92 1. 00、陽離子比(B3+/(La3++Gd3++Y3+))為1. 5 2. 0、陽離子比(B3+/(Ti4++Nb5++Ta5++ff6+))為1. 00 3. 00、陽離子比(Zn2+/(Zn2++Mg2++Ca2++Sr2++Ba2+))為 1 · 00、陽離子比((La3++Gd3++Y3+)/(Ti4++Nb5++Ta5++ff6+))為0· 6 1· 7、陽離子比Ti4+/W6+為 0. 2 0. 95、陽離子比((Ti4++ff6+)/(Ti4++Nb5++Ta5++ff6+))為1· 00。[5]如[1] W]的任一項所述的光學(xué)玻璃，其中，所述光學(xué)玻璃的部分色散比 Pg, F 為 0. 57 0. 62。[6] 一種精密壓制成型用預(yù)型件，其由[1] [5]的任一項所述的光學(xué)玻璃形成。[7] 一種光學(xué)元件，其由[1] [5]的任一項所述的光學(xué)玻璃形成。[8] 一種光學(xué)元件的制造方法，在該制造方法中，對W]中所記載的精密壓制成型用預(yù)型件進行加熱，使用壓制成型模具進行精密壓制成型。根據(jù)本發(fā)明，可以提供能夠通過精密壓制成型等穩(wěn)定地生產(chǎn)高品質(zhì)的光學(xué)元件的高折射率低分散光學(xué)玻璃，可以提供由上述光學(xué)玻璃形成的精密壓制成型用預(yù)型件和光學(xué)元件、以及上述光學(xué)元件的制造方法。特別地，本發(fā)明的光學(xué)玻璃能夠在將作為易揮發(fā)成分的B3+抑制為少量的同時將液相溫度保持為較低值(1000°C以下)，因而能夠提供在玻璃成型時揮發(fā)少、不易產(chǎn)生條痕的高折射率玻璃。進一步地，在1300°C以下的溫度下，玻璃原料也能夠熔解。
具體實施例方式下面對本發(fā)明的光學(xué)玻璃進行詳細說明。在下文中，只要沒有特別說明，各陽離子成分的含量、總含量以陽離子％表示，上述含量的比以陽離子比表示。Si4+發(fā)揮出提高玻璃的粘性、提高玻璃的熱穩(wěn)定性的作用，其提高玻璃成型性。但是，若過量導(dǎo)入，則折射率會降低，同時精密壓制成型時的溫度會上升。Si4+的含量若超過 5%，則由于折射率降低、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度上升，因而精密壓制成型時的溫度會上升。因而，Si4+的含量處于0 5%的范圍。B3+具有提高玻璃的熱穩(wěn)定性的同時還降低液相溫度的作用，但其也是易揮發(fā)的成分。因而，若過量導(dǎo)入，則折射率會降低，同時在玻璃成型時揮發(fā)量增加，易于產(chǎn)生條痕。因而，B3+的含量處于25 45%的范圍。Li+的降低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的效果較強，但若過量導(dǎo)入，則折射率降低的同時，玻璃的熱穩(wěn)定性也降低。另外，在堿金屬成分中，其是在維持高折射率特性方面最有利的成分。但是，若Li+的含量超過20%，則顯示出折射率降低、同時玻璃的熱穩(wěn)定性也降低的傾向。因而，Li+的含量處于0 20%的范圍。Na+和K+具有降低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的效果，但若過量導(dǎo)入，則折射率降低的同時玻璃穩(wěn)定性降低。Na+、K+各成分的含量若超過5%，則顯示出折射率降低、玻璃的熱穩(wěn)定性也降低的傾向。因而，Na+、K+各成分的含量均處于0 5%的范圍。Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+均具有改善熔融性的效果，但若過量導(dǎo)入，則玻璃穩(wěn)定性降低。 因而，Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+各成分的含量均處于0 5%的范圍。Si2+起到維持高折射率的同時降低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的作用，其還是起到改善熔融性的作用的成分，但若過量導(dǎo)入，則玻璃的熱穩(wěn)定性會降低。Si2+的含量若不足5%，則難以得到上述效果；若超過40%，則顯示出玻璃的熱穩(wěn)定性降低的傾向。因而，Zn2+的含量處于 5 40%的范圍。La3+是起到維持低分散性的同時提高折射率的作用的成分，但若過量導(dǎo)入，則顯示出玻璃的穩(wěn)定性降低、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度提高的傾向。La3+的含量若不足5%，則難以得到上述效果；若超過25%，則顯示出玻璃的穩(wěn)定性降低、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度上升的傾向。因而，La3+ 的含量處于5 25%的范圍。Gd3+是起到維持低分散性的同時提高折射率的作用的成分。若過量導(dǎo)入，則顯示出玻璃的穩(wěn)定性降低、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度升高的傾向。Gd3+的含量不足時，不能得到上述的低分散化和高折射率化；若超過15%，則顯示出玻璃的穩(wěn)定性降低、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度升高的傾向。Gd3+的含量處于1 15%的范圍。Y3+是起到維持低分散性的同時提高折射率的作用的成分。若過量導(dǎo)入，則顯示出玻璃的熱穩(wěn)定性降低、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度升高的傾向。因此，Y3+的含量處于O 5%的范圍。Yb3+是起到維持低分散性的同時提高折射率的作用的成分。若過量導(dǎo)入，則顯示出玻璃的熱穩(wěn)定性降低、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度升高的傾向。因此，Yb3+的含量處于0 5%的范圍。是起到提高折射率的作用的成分。的含量若超過3%，則顯示出玻璃的穩(wěn)定性降低、液相溫度升高的傾向。因而，Zr4+的含量處于0 3%的范圍。Ti4+是提高折射率的成分，但若過量導(dǎo)入，則玻璃穩(wěn)定性降低、同時玻璃發(fā)生著色。 因而，Ti4+的含量處于1 15%的范圍。Nb5+相比于作為提高折射率的成分的W6+可以進一步提高折射率。但是，若過量導(dǎo)入，則熱穩(wěn)定性降低、液相溫度也上升。因而，Nb5+的含量處于0 5%。Ta5+是提高折射率的成分，其相比于同樣作為提高折射率的成分的Ti4+、W6+顯示出低分散性。但是，若過量導(dǎo)入，則熱穩(wěn)定性降低、液相溫度也上升。因而，Ta5+的含量處于 0 5%的范圍。
W6+是起到提高折射率、改善玻璃的熱穩(wěn)定性、降低液相溫度的作用的成分，但若過量導(dǎo)入，則顯示出玻璃的熱穩(wěn)定性降低的傾向，同時顯示出玻璃發(fā)生著色的傾向。因而，W6+ 的含量處于1 30%的范圍。Te4+是起到提高折射率的同時提高玻璃的熱穩(wěn)定性的作用的成分，但若過量導(dǎo)入， 則玻璃的熱穩(wěn)定性降低。對于Te4+，從考慮到對環(huán)境的負荷的方面出發(fā)，優(yōu)選削減其用量。 因而，Te4+的含量處于0 5%的范圍。Ge4+是起到提高折射率的同時提高玻璃的熱穩(wěn)定性的作用的成分，但若過量導(dǎo)入， 則玻璃的熱穩(wěn)定性降低。在作為玻璃成分而使用的物質(zhì)中，Ge4+是特別昂貴的成分，從抑制制造成本的增加的方面考慮，優(yōu)選減少其用量。因而，Ge4+的含量處于0 5%的范圍。Bi3+是起到提高折射率的同時提高玻璃的熱穩(wěn)定性的作用的成分，但若過量導(dǎo)入， 則顯示出玻璃的熱穩(wěn)定性降低的同時玻璃發(fā)生著色的傾向。因而，Bi3+的含量處于0 5% 的范圍。Al3+是起到改善玻璃的熱穩(wěn)定性、化學(xué)耐久性的作用的成分，但若過量導(dǎo)入，則顯示出折射率降低、同時玻璃的熱穩(wěn)定性降低的傾向。因而，Al3+的含量處于0 5%的范圍。B3+相對于B3+、Si4+的總量的陽離子比(B3+/(B3++Si4+))處于0.85 1.00。若低于上述比例的下限，則難以滿足所需要的光學(xué)特性，液相溫度升高。B3+相對于La3+、Gd3+、Y3+的總量的陽離子比(B3+/(La3++Gd3++Y3+))若不足1. 0，則玻璃的熱穩(wěn)定性降低的同時液相溫度也上升；若超過3. 0，則難以維持所需要的光學(xué)特性，因而陽離子比(B37(La3++Gd3++Y3+))處于 1. 0 3. 0。B3+ 相對于 Ti4+、Nb5+、Ta5+、W6+ 的總量的陽離子比(B3+/(Ti4++Nb5++Ta5++ff6+))處于 0.5 4.0。若低于上述比例的下限，則玻璃的熱穩(wěn)定性降低，同時液相溫度也上升。若超過上述比例的上限，則難以滿足所需要的光學(xué)特性，同時由于B3+過量，因而玻璃成型時揮發(fā)量增加，易于產(chǎn)生條痕。在2價金屬成分Si2+、Mg2+、Ca2+、Sr2+和Ba2+中，Zn2+是在維持高折射率特性的同時降低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的作用方面優(yōu)異的成分，因而Si2+的含量相對于ai2+、Mg2+、Ca2+、Sr2+ 和Ba2+的總含量的陽離子比(Zn2+/(Zn2++Mg2++Ca2++Sr2++Ba2+))處于0. 8 1. 0的范圍。La3+、Gd3+、Y3+ 的總量相對于 Ti4+、Nb5+、Ta5+、W6+ 的總量的陽離子比((La3++Gd3++Y3+)/ (Ti4++Nb5++Ta5++ff6+))處于0. 3 2. 5。若低于上述比例的下限，則難以滿足所需要的光學(xué)特性、即低分散性。若超過上述比例的上限，則玻璃的熱穩(wěn)定性降低，同時液相溫度升高。陽離子比Ti4+/W6+處于0. 1 1. 5。若低于該范圍的下限，則難以滿足所需要的光學(xué)特性。若高于上述范圍的上限，則熱穩(wěn)定性降低、同時液相溫度升高。Ti4+、W6+ 的總量相對于 Ti4+、Nb5+、Ta5+、W6+ 的總量的陽離子比((Ti4++ff6+) / (Ti4++Nb5++Ta5++ff6+))處于0. 8 1. 0。若低于上述比例的下限，則玻璃的熱穩(wěn)定性變差，同時液相溫度升高。[折射率·分散]本發(fā)明的光學(xué)玻璃的折射率nd為1. 86以上、阿貝值vd為觀 36。通過使折射率nd為1.86以上，可以使用本發(fā)明的光學(xué)玻璃來對攝像光學(xué)系統(tǒng)或投影儀等投射光學(xué)系統(tǒng)等的光學(xué)系統(tǒng)進行小型化。并且還可以增大光學(xué)系統(tǒng)的變焦比。進一步地，由于折射率高，因而可以減小用于得到所需要的聚焦力的透鏡的光學(xué)功能面的曲率絕對值。由于可以減小光學(xué)功能面的曲率絕對值，因而易于進行精密壓制成型中所用的壓制成型模具的成型面的加工。也能夠減少在精密壓制成型時在玻璃與壓制成型模具之間關(guān)入氣氛氣體(通常稱為氣阱(gas trap))、向模具的轉(zhuǎn)印精度降低這樣的麻煩。在對光學(xué)功能面進行磨削、研磨的情況下也易于加工。另外，由于能夠減小光學(xué)功能面的曲率絕對值，能夠增大透鏡的有效徑。另外，本發(fā)明的光學(xué)玻璃盡管是高折射率玻璃，但由于其阿貝值Vd為觀以上，因而通過與高折射率高分散玻璃制透鏡的組合，可有效作為能夠良好地進行色差校正的透鏡材料。另外，通過使阿貝值Vd處于觀以上，能夠?qū)i4+、Nb5+、W6+這樣的高折射率高分散賦予成分的含量進行限制，因而也能夠間接地提高玻璃的精密壓制成型性。另一方面，若折射率nd保持在1. 86以上同時阿貝值vd大于36，則玻璃的熱穩(wěn)定性降低、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度升高。若玻璃化轉(zhuǎn)變溫度升高，則需要將精密壓制成型時的溫度設(shè)定得較高，從而助長玻璃與壓制成型模具間的氧化還原反應(yīng)，易于引起玻璃與壓制成型模具的熔合、玻璃表面發(fā)生模糊等麻煩，精密壓制成型性降低?；谏鲜隼碛?，將本發(fā)明的光學(xué)玻璃的折射率nd設(shè)于1.86以上、阿貝值vd設(shè)于 28 36。[液相溫度]本發(fā)明的光學(xué)玻璃的熱穩(wěn)定性優(yōu)異，液相溫度為1000°C以下。因此，可以在 1300°C以下、優(yōu)選在1200°C以下進行玻璃原料的熔解，可以抑制由進行熔解的坩鍋的玻璃所致的侵蝕。其結(jié)果，能夠避免構(gòu)成坩鍋的鉬等物質(zhì)由于侵蝕而混入玻璃中成為異物、以離子的形式熔入而引起玻璃的著色等問題。進一步地，通過使液相溫度為1000°C以下，熔融玻璃的溫度降低、揮發(fā)性得到抑制，從而還可降低、抑制揮發(fā)所致的條痕發(fā)生、光學(xué)特性的變動。能夠降低熔融玻璃的溫度還具有能夠使流出、成型時的玻璃的粘性處于適于成型的范圍的優(yōu)點。在本發(fā)明中，液相溫度優(yōu)選為995°C以下、更優(yōu)選為990°C以下、進一步優(yōu)選為985°C以下、更進一步優(yōu)選為 9800C以下、還進一步優(yōu)選為975°C以下。對于液相溫度如上述那樣低這一點，其在使熔融玻璃流出的同時由流出的玻璃分離出所需要量的熔融玻璃塊、利用在玻璃塊固化的過程中成型為精密壓制成型用預(yù)型件的方法方面是非常有利的。另外，關(guān)于上述預(yù)型件的成型法將在下文進行敘述。[玻璃化轉(zhuǎn)變溫度]關(guān)于對與高折射率低分散化相伴隨的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的上升進行抑制，其在抑制壓制成型溫度的上升、不會助長壓制成型模具與玻璃間的化學(xué)反應(yīng)方面是非常重要的。本發(fā)明的光學(xué)玻璃的優(yōu)選方式中，優(yōu)選玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低于590°C、更優(yōu)選為580°C以下。若玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為低于590°C的溫度，則在精密壓制成型方面是優(yōu)選的。在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為大于550°C小于590°C的范圍的情況下，優(yōu)選下述組成范圍。對于Si4+，如上所述，其起到提高玻璃的粘性、提高玻璃的熱穩(wěn)定性的作用，但若過量導(dǎo)入，則折射率降低的同時精密壓制成型時的溫度會升高。Si4+的含量優(yōu)選為0 2. 5%、 更優(yōu)選為0 2.0%、進一步優(yōu)選為0 1.5%。對于B3+，如上所述，其具有提高玻璃的熱穩(wěn)定性的同時降低液相溫度的效果，但其也是易揮發(fā)的成分。因而，若過量導(dǎo)入，則折射率會降低，同時在玻璃成型時揮發(fā)量增加，易于產(chǎn)生條痕。B3+的含量的上限優(yōu)選為45%以下、更優(yōu)選為43%以下、進一步優(yōu)選為41 %以下、更進一步優(yōu)選為40%以下。B3+的含量的下限優(yōu)選為以上、更優(yōu)選為27%以上、進一步優(yōu)選為以上、更進一步優(yōu)選為以上。Li+的降低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的效果較強，但若過量導(dǎo)入，則折射率降低。Li+的含量優(yōu)選為O 10%、更優(yōu)選為0 6%、進一步優(yōu)選為0 3%。對于Na+、K+，如上所述，其具有降低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的效果，但若過量導(dǎo)入，則折射率降低的同時玻璃穩(wěn)定性降低。Na+的含量優(yōu)選為0 4%、更優(yōu)選為0 3%、進一步優(yōu)選不導(dǎo)入。K+的含量優(yōu)選為0 4%、更優(yōu)選為0 3%、進一步優(yōu)選不導(dǎo)入。對于Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+，如上所述，其具有改善熔融性的效果，但若過量導(dǎo)入，則玻璃穩(wěn)定性降低。Mg2+的含量優(yōu)選為0 4%、更優(yōu)選為0 3%、進一步優(yōu)選不導(dǎo)入。Ca2+ 的含量優(yōu)選為0 4%、更優(yōu)選為0 3%、進一步優(yōu)選不導(dǎo)入。Sr2+的含量優(yōu)選為0 4%、 更優(yōu)選為0 3%、進一步優(yōu)選不導(dǎo)入。Ba2+的含量優(yōu)選為0 4%、更優(yōu)選為0 3%、進一步優(yōu)選不導(dǎo)入。對于Si2+，如上所述，其是起到維持高折射率并降低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的作用、同時起到改善熔融性的作用的成分，但若過量導(dǎo)入，則玻璃的熱穩(wěn)定性會降低。Si2+的含量的上限優(yōu)選為36%以下、更優(yōu)選為34%以下、進一步優(yōu)選為32%以下、更進一步優(yōu)選為30%以下。Zn2+的含量的下限優(yōu)選為14%以上、更優(yōu)選為18%以上、進一步優(yōu)選為21 %以上、更進一步優(yōu)選為22%以上。對于La3+，如上所述，其是起到維持低分散性的同時提高折射率的作用的成分。若過量導(dǎo)入，則顯示出玻璃的穩(wěn)定性降低、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度升高的傾向。La3+的含量的上限優(yōu)選為25%以下、更優(yōu)選為22%以下、進一步優(yōu)選為20%以下、更進一步優(yōu)選為18%以下。 La3+的含量的下限優(yōu)選為6%以上、更優(yōu)選為8%以上、進一步優(yōu)選為10%以上、更進一步優(yōu)選為12%以上。對于Gd3+，如上所述，其是起到維持低分散性的同時提高折射率的作用的成分。若過量導(dǎo)入，則顯示出玻璃的熱穩(wěn)定性降低、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度升高的傾向。Gd3+的含量的上限優(yōu)選為13%以下、更優(yōu)選為10%以下、進一步優(yōu)選為9%以下、更進一步優(yōu)選為8%以下。 Gd3+的含量的下限優(yōu)選為2%以上、更優(yōu)選為3%以上。對于Y3+，如上所述，其是起到維持低分散性的同時提高折射率的作用的成分。若過量導(dǎo)入，則顯示出玻璃的熱穩(wěn)定性降低、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度升高的傾向。Y3+的含量優(yōu)選為 0 4%、更優(yōu)選為0 3%、進一步優(yōu)選不導(dǎo)入。對于％3+，如上所述，其是起到維持低分散性的同時提高折射率的作用的成分。若過量導(dǎo)入，則顯示出玻璃的熱穩(wěn)定性降低、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度升高的傾向。的含量優(yōu)選為 0 4%、更優(yōu)選為0 3%、進一步優(yōu)選不導(dǎo)入。對于&4+，如上所述，其是起到提高折射率的作用的成分。若過量導(dǎo)入，則顯示出玻璃的熱穩(wěn)定性降低、液相溫度升高的傾向。的含量優(yōu)選為O 1. 5%、更優(yōu)選為0 1. 0%、進一步優(yōu)選為0 0. 8%。對于Ti4+，如上所述，其是提高折射率的成分，但若過量導(dǎo)入，則玻璃穩(wěn)定性降低、 同時玻璃發(fā)生著色。Ti4+的含量的上限優(yōu)選為13%以下、更優(yōu)選為11%以下、進一步優(yōu)選為9%以下。Ti4+的含量的下限優(yōu)選為2%以上、更優(yōu)選為3%以上、進一步優(yōu)選為5%以上。對于Nb5+，如上所述，其是提高折射率的成分，但若過量導(dǎo)入，則熱穩(wěn)定性降低、液相溫度也上升。Nb5+的含量優(yōu)選為0 4%、更優(yōu)選為0 3%、進一步優(yōu)選不導(dǎo)入。對于Ta5+，如上所述，其是提高折射率的成分，但若過量導(dǎo)入，則熱穩(wěn)定性降低、液相溫度也上升。Ta5+的含量優(yōu)選為0 4%、更優(yōu)選為0 3%、進一步優(yōu)選不導(dǎo)入。對于W6+，如上所述，其是起到提高折射率、改善玻璃的熱穩(wěn)定性、降低液相溫度的作用的成分，但若過量導(dǎo)入，則顯示出玻璃的熱穩(wěn)定性降低的傾向，同時顯示出玻璃發(fā)生著色的傾向。W6+的含量的上限優(yōu)選為25%以下、更優(yōu)選為22%以下、進一步優(yōu)選為18%以下。W6+的含量的下限優(yōu)選為3%以上、更優(yōu)選為4%以上、進一步優(yōu)選為6%以上。對于Te4+，如上所述，其是起到提高折射率的同時提高玻璃的熱穩(wěn)定性的作用的成分，但若過量導(dǎo)入，則玻璃的熱穩(wěn)定性降低。對于Te4+，從考慮到對環(huán)境的負荷的方面出發(fā)， 優(yōu)選削減其用量。Te4+的含量優(yōu)選為0 4%、更優(yōu)選為0 3%、進一步優(yōu)選不導(dǎo)入。對于Ge4+，如上所述，其是起到提高折射率的同時提高玻璃的熱穩(wěn)定性的作用的成分，但若過量導(dǎo)入，則玻璃的熱穩(wěn)定性降低。在作為玻璃成分而使用的物質(zhì)中，Ge4+是特別昂貴的成分，從抑制制造成本的增加的方面考慮，優(yōu)選減少其用量。Ge4+的含量優(yōu)選為0 4%、更優(yōu)選為0 3%、進一步優(yōu)選不導(dǎo)入。對于Bi3+，如上所述，其是起到提高折射率的同時提高玻璃的熱穩(wěn)定性的作用的成分，但若過量導(dǎo)入，則顯示出玻璃的熱穩(wěn)定性降低的同時玻璃發(fā)生著色的傾向。Bi3+的含量優(yōu)選為0 4%、更優(yōu)選為0 3%、進一步優(yōu)選不導(dǎo)入。對于Al3+，如上所述，其是起到改善玻璃的熱穩(wěn)定性、化學(xué)耐久性的作用的成分，但若過量導(dǎo)入，則顯示出折射率降低、同時玻璃的熱穩(wěn)定性降低的傾向。Al3+的含量優(yōu)選為 0 4%、更優(yōu)選為0 3%、進一步優(yōu)選不導(dǎo)入。為了高折射率化及將液相溫度保持在低值，B3+量相對于Si4+與B3+的總量的陽離子比(B3+/(Si4++B3+))優(yōu)選為 0. 90 1. 00、更優(yōu)選為 0. 92 1. 00。對于B3+量相對于La3+、Gd3+、Y3+的總量的陽離子比(B3+/(La3++Gd3++Y3+))，若低于其下限，則玻璃的熱穩(wěn)定性降低的同時液相溫度也上升。若超過上述比例的上限，則難以滿足所需要的光學(xué)特性(同時由于B3+過量，因而在玻璃成型時揮發(fā)量增加，易于產(chǎn)生條痕)。 陽離子比(B37(La3++Gd3++Y3+))的上限優(yōu)選為2. 70以下、更優(yōu)選為2. 30以下、進一步優(yōu)選為2. 10以下、更進一步優(yōu)選為2. 00以下。下限優(yōu)選為1. 20以上、更優(yōu)選為1. 30以上、進一步優(yōu)選為1. 40以上、更進一步優(yōu)選為1. 50以上。對于B3+量相對于 Ti4+、Nb5+、Ta5+、W6+ 的總量的陽離子比(B3+/(Ti4++Nb5++Ta5++W6+))， 若低于其下限，則玻璃的熱穩(wěn)定性降低，同時液相溫度也上升。若超過上述比例的上限，則難以滿足所需要的光學(xué)特性(同時由于B3+過量，因而在玻璃成型時揮發(fā)量增加，易于產(chǎn)生條痕)。陽離子比(B3+/(Ti4++Nb5++Ta5++ff6+))的上限優(yōu)選為2. 90以下、更優(yōu)選為2. 80以下、 進一步優(yōu)選為2. 70以下、更進一步優(yōu)選為2. 62以下。下限優(yōu)選為1. 20以上、更優(yōu)選為1. 30 以上、進一步優(yōu)選為1.40以上。Zn2+與Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+相比能維持高折射率且降低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。因而， Zn2+ 量相對于 Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+、Si2+ 的總量的陽離子比(Zn2+/(Mg2++Ca2++Sr2++Ba2++Zn2+)) 優(yōu)選為0. 85 1. 00、更優(yōu)選為0. 90 1. 00、進一步優(yōu)選為0. 95 1. 00、更進一步優(yōu)選為1. 00。對于La3+、Gd3+、Y3+的總量相對于Ti4+、Nb5+、Ta5+、W6+的總量的陽離子比 ((La3++Gd3++Y3+) / (Ti4++Nb5++Ta5++ff6+))，若低于其下限，則難以顯示出所需要的光學(xué)特性也即低分散性。若超過上述比例的上限，則玻璃的熱穩(wěn)定性降低的同時液相溫度升高。陽離子比((La3++Gd3++Y3+)/(Ti4++Nb5++Ta5++ff6+))的上限優(yōu)選為2.0以下、更優(yōu)選為1. 8以下、進一步優(yōu)選為1. 7以下、更進一步優(yōu)選為1. 6以下、再進一步優(yōu)選為1. 5以下。下限優(yōu)選為0. 5 以上、更優(yōu)選為0. 6以上、進一步優(yōu)選為0. 7以上、更進一步優(yōu)選為0. 8以上。對于陽離子比Ti4+/W6+，若低于其下限，則難以滿足所需要的光學(xué)特性，基于該理由，下限優(yōu)選為0. 10以上、更優(yōu)選為0. 20以上。另一方面，若超過上限則液相溫度會升高， 基于這樣的理由，上限優(yōu)選為1. 30以下、更優(yōu)選為1. 20以下、進一步優(yōu)選為110以下、更進一步優(yōu)選為1. 00以下、再進一步優(yōu)選為0. 95以下。對于Ti4+、W6+的總量相對于Ti4+、Nb5+、Ta5+、W6+的總量的陽離子比(Ti4++ff6+)/ (Ti4++Nb5++Ta5++W6+)，若低于其下限，則液相溫度上升、熱穩(wěn)定性也變差。因而，陽離子比 (Ti4++ff6+) / (Ti4++Nb5++Ta5++ff6+)優(yōu)選為 0. 85 1. 00、更優(yōu)選為 0. 90 1. 00、進一步優(yōu)選為 0. 95 1. 00、更進一步優(yōu)選為1. 00。在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg為大于550°C小于590°C的范圍的情況下，最優(yōu)選以下的組成范圍。以陽離子％表示，該光學(xué)玻璃含有
0184]Si4+0 1. 5%,0185]B3+29 -40%,0186]Li+0 3%,0187]Na+0%-0188]K+0%-0189]Mg2+0%,0190]Ca2+0%,0191]Sr2+0%,0192]Ba2+0%,0193]Zn2+22 -30%,0194]La3+12 -18%,0195]Gd3+3 8%,0196]Y3+0%,0197]Yb3+0%,0198]Zr4+0 0. 8%,0199]Ti4+5 9%,0200]Nb5+0%,0201]Ta5+0%,0202]W6+6 18%,0203]Te4+0%,0204]Ge4+0%,
Bi3+ 0%,Al3+ 0% ；該光學(xué)玻璃中，陽離子比(B3+/(B3++Si4+))為0. 92 1. 00、陽離子比(B3+/(La3++Gd3++Y3+))為 1. 5 2. 0、陽離子比(B3+/(Ti4++Nb5++Ta5++ff6+))為1. 40 2. 62、
陽離子比(Zn2+/ (Zn2++Mg2++Ca2++Sr2++Ba2+))為 1. 00、陽離子比((La3++Gd3++Y3+)/ (Ti4++Nb5++Ta5++ff6+))為 0· 8 1· 5、陽離子比Ti4+/W6+為 0. 2 0. 95、陽離子比((Ti4++ff6+)/(Ti4++Nb5++Ta5++ff6+))為1· 00。玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為大于550°C小于590°C的范圍的情況下的光學(xué)特性的優(yōu)選范圍如下所示。nd 的上限優(yōu)選為 nd 彡-0. 01vd+2. 248(1 式)、更優(yōu)選為 nd 彡-0. 01vd+2. 242(2 式)、進一步優(yōu)選為nd彡-0. 01vd+2. 236 (3式)、更進一步優(yōu)選為nd彡-0. 01vd+2. 230 (4
式)O對于nd的下限，優(yōu)選的是，在vd彡29. 2的范圍nd彡1. 896、在vd彡29. 2的范圍 nd 彡-0. 01vd+2. 188 ；更優(yōu)選的是，在vd彡29. 2的范圍nd彡1. 900、在vd彡292的范圍 nd 彡-0. 01vd+2. 192 ；進一步優(yōu)選的是，在vd彡29. 6的范圍nd彡1. 900、在vd彡29. 6的范圍 nd 彡-0. 01vd+2. 196 ；更進一步優(yōu)選的是，在vd彡30的范圍nd彡1. 900、在vd彡30的范圍 nd 彡-0. 01vd+2. 200。vd的上限優(yōu)選為vd ^ 34.2(11式)、更優(yōu)選為vd ^ 33.6(12式)、進一步優(yōu)選為 vd彡33. 0(13式)、更進一步優(yōu)選為vd彡32. 4(14式)。vd的下限優(yōu)選為vd彡28.2(15式)、更優(yōu)選為vd彡28.4(16式)、進一步優(yōu)選為 vd彡28. 6 (17式)、更進一步優(yōu)選為vd彡28. 8 (18式)。在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為550°C以下的范圍的情況下，優(yōu)選為以下的組成范圍。Tg若降低過多，則玻璃的熱穩(wěn)定性會降低，因而Tg的下限優(yōu)選為480°C以上、更優(yōu)選為490°C以上。另外，對于優(yōu)選各數(shù)值范圍的理由，只要沒有特別記載，就與上述玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為大于550°C小于590°C的范圍的情況是同樣的。Si4+的含量優(yōu)選為0 4%、更優(yōu)選為0 3%、進一步優(yōu)選為0 2%。B3+的含量的上限優(yōu)選為45%以下、更優(yōu)選為44%以下、進一步優(yōu)選為42%以下、 更進一步優(yōu)選為40%以下。B3+的含量的下限優(yōu)選為22%以上、更優(yōu)選為以上、進一步優(yōu)選為以上、更進一步優(yōu)選為以上。Li+的含量優(yōu)選為1 17%、更優(yōu)選為1 16%、進一步優(yōu)選為1 15%。對于 Li+，由于其降低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的效果較強，因而若低于上述下限，則不能維持所需要的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。若為了謀求玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的降低而導(dǎo)入大量Li+，則折射率會降低，因而在含有大量Li+的情況下，有必要增加作為提高折射率的成分的Ti4+或W6+。進一步地，為了將液相溫度保持在1000°C以下，相對于增加Ti4+的量，增加W6+的量是有效的。然而，若超過上述上限，則玻璃的熱穩(wěn)定性降低。Na+的含量優(yōu)選為0 4%、更優(yōu)選為0 3%、進一步優(yōu)選不導(dǎo)入。K+的含量優(yōu)選為0 4%、更優(yōu)選為0 3%、進一步優(yōu)選不導(dǎo)入。Mg2+的含量優(yōu)選為0 4%、更優(yōu)選為0 3%、進一步優(yōu)選不導(dǎo)入。Ca2+的含量優(yōu)選為0 4%、更優(yōu)選為0 3%、進一步優(yōu)選不導(dǎo)入。Sr2+的含量優(yōu)選為0 4%、更優(yōu)選為0 3%、進一步優(yōu)選不導(dǎo)入。Ba2+的含量優(yōu)選為0 4%、更優(yōu)選為0 3%、進一步優(yōu)選不導(dǎo)入。Zn2+的含量的上限優(yōu)選為41%以下、更優(yōu)選為33%以下、進一步優(yōu)選為30%以下、 更進一步優(yōu)選為27%以下。Si2+的含量的下限優(yōu)選為7%以上、更優(yōu)選為8%以上、進一步優(yōu)選為9%以上、更進一步優(yōu)選為10%以上。La3+的含量的上限優(yōu)選為21 %以下、更優(yōu)選為19%以下、進一步優(yōu)選為17%以下、 更進一步優(yōu)選為15%以下。La3+的含量的下限優(yōu)選為8%以上、更優(yōu)選為9%以上、進一步優(yōu)選為10%以上、更進一步優(yōu)選為11%以上。Gd3+的含量的上限優(yōu)選為13%以下、更優(yōu)選為10%以下、進一步優(yōu)選為9%以下、 更進一步優(yōu)選為8%以下。Gd3+的含量的下限優(yōu)選為2%以上、更優(yōu)選為3%以上。Y3+的含量優(yōu)選為0 4%、更優(yōu)選為0 3%、進一步優(yōu)選不導(dǎo)入。Yb3+的含量優(yōu)選為0 4%、更優(yōu)選為0 3%、進一步優(yōu)選不導(dǎo)入。Zr4+的含量優(yōu)選為0 1. 5%、更優(yōu)選為0 1. 0%、進一步優(yōu)選為0 0. 8%。Ti4+的含量的上限優(yōu)選為12%以下、更優(yōu)選為10%以下、進一步優(yōu)選為9%以下、 更進一步優(yōu)選為8%以下。Ti4+的含量的下限優(yōu)選為1 %以上、更優(yōu)選為2%以上、進一步優(yōu)選為3%以上。Nb5+的含量優(yōu)選為0 4%、更優(yōu)選為0 3%、進一步優(yōu)選不導(dǎo)入。Ta5+的含量優(yōu)選為0 4%、更優(yōu)選為0 3%、進一步優(yōu)選不導(dǎo)入。W6+的含量的上限優(yōu)選為25%以下、更優(yōu)選為以下、進一步優(yōu)選為23%以下、 更進一步優(yōu)選為22%以下。W6+的含量的下限優(yōu)選為5%以上、更優(yōu)選為6%以上、進一步優(yōu)選為6. 5%以上、更進一步優(yōu)選為7%以上。Te4+的含量優(yōu)選為0 4%、更優(yōu)選為0 3%、進一步優(yōu)選不導(dǎo)入。Ge4+的含量優(yōu)選為0 4%、更優(yōu)選為0 3%、進一步優(yōu)選不導(dǎo)入。Te4+的含量優(yōu)選為0 4%、更優(yōu)選為0 3%、進一步優(yōu)選不導(dǎo)入。Bi3+的含量優(yōu)選為0 4%、更優(yōu)選為0 3%、進一步優(yōu)選不導(dǎo)入。Al3+的含量優(yōu)選為0 4%、更優(yōu)選為0 3%、進一步優(yōu)選不導(dǎo)入。B3+量相對于Si4+與B3+的總量的陽離子比(B3+/(Si4++B3+))優(yōu)選為0. 90 1. 00、 更優(yōu)選為0. 92 1. 00。B3+量相對于La3+、Gd3+、Y3+的總量的陽離子比(B3+/(La3++Gd3++Y3+))的上限優(yōu)選為 2. 60以下、更優(yōu)選為2. 40以下、進一步優(yōu)選為2. 20以下、更進一步優(yōu)選為2. 00以下。下限優(yōu)選為1. 20以上、更優(yōu)選為1. 30以上、進一步優(yōu)選為1. 40以上、更進一步優(yōu)選為1. 50以上。
B3+ 量相對于 Ti4+、Nb5+、Ta5+、W6+ 的總量的陽離子比(B3+/(Ti4++Nb5++Ta5++W6+))的上限優(yōu)選為3. 90以下、更優(yōu)選為3. 60以下、進一步優(yōu)選為3. 30以下、更進一步優(yōu)選為3. 00 以下。下限優(yōu)選為0. 80以上、更優(yōu)選為0. 90以上、進一步優(yōu)選為1. 00以上。Zn2+ 量相對于 Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+、Zn2+ 的總量的陽離子比(Zn2+/ (Mg2++Ca2++Sr2++Ba2++Zn2+))優(yōu)選為 0. 85 1. 00、更優(yōu)選為 0. 90 1. 00、進一步優(yōu)選為 0. 95 1. 00、更進一步優(yōu)選為1. 00。La3+、Gd3+、Y3+ 的總量相對于 Ti4+、Nb5+、Ta5+、W6+ 的總量的陽離子比((La3++Gd3++Y3+)/ (Ti4++Nb5++Ta5++ff6+))的上限優(yōu)選為2. 1以下、更優(yōu)選為2. 0以下、進一步優(yōu)選為1. 9以下、 更進一步優(yōu)選為1. 8以下、再進一步優(yōu)選為1. 7以下。下限優(yōu)選為0. 4以上、更優(yōu)選為0. 5 以上、進一步優(yōu)選為0.6以上，若低于上述比例的下限，則難以顯示出所需要的光學(xué)特性即低分散性。若超過上述比例的上限，則玻璃的熱穩(wěn)定性降低、同時液相溫度升高。對于陽離子比Ti4+/W6+，若低于其下限，則難以滿足所需要的光學(xué)特性，因而下限優(yōu)選為0. 10以上、更優(yōu)選為0. 20以上。對于上述比例，若上限提高則液相溫度升高，因而上限優(yōu)選為1. 30以下、更優(yōu)選為1. 20以下、進一步優(yōu)選為110以下、更進一步優(yōu)選為1. 00 以、再進一步優(yōu)選為0. 95以下。Ti4+、W6+ 的總量相對于 Ti4+、Nb5+、Ta5+、W6+ 的總量的陽離子比(Ti4++ff6+) / (Ti4++Nb5++Ta5++ff6+)優(yōu)選為0. 85 1. 00、更優(yōu)選為0. 90 1. 00、進一步優(yōu)選為0. 95 1.00、更進一步優(yōu)選為1.00。在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為490°C以上、550°C以下的范圍的情況下，最優(yōu)選為以下的組
成范圍。以陽離子％表示，該光學(xué)玻璃含有Si4+0 2%,
B3+28 -40%,
Li+1 15%,
Na+0%.、
K+0%.、
Mg2+0%,
Ca2+0%,
Sr2+0%,
Ba2+0%,
Zn2+10 -27%,
La3+11 -15%,
Gd3+3 8%,
Y3+0%,
Yb3+0%,
Zr4+0 0. 8%,
Ti4+3 8%,
Nb5+0%,
Ta5+0%,
W6+ 7 22%、Te4+ 0%,Ge4+ 0%,Bi3+ 0%,Al3+ 0% ；該光學(xué)玻璃中，陽離子比(B3+/(B3++Si4+))為0. 92 1. 00、陽離子比(B3+/(La3++Gd3++Y3+))為 1. 5 2. 0、陽離子比(B3+/(Ti4++Nb5++Ta5++ff6+))為 1. 00 3. 00、陽離子比(Zn2+/(Zn2++Mg2++Ca2++Sr2++Ba2+))為 1 · 00、陽離子比((La3++Gd3++Y3+)/ (Ti4++Nb5++Ta5++ff6+))為 0· 6 1· 7、陽離子比Ti4+/W6+為 0. 2 0. 95、陽離子比((Ti4++W6+)/(Ti4++Nb5++Ta5++ff6+))為1· 00。在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為550°C以下的范圍的情況下，光學(xué)特性的優(yōu)選范圍如下所示。nd的上限優(yōu)選為nd彡-0. Olvd+2. 248Q-1式)、更優(yōu)選為 nd ^ -0. 01vd+2. 242 (2-2 式)、進一步優(yōu)選為 nd ^ -0. 01vd+2. 236 (2-3 式)、更進一步優(yōu)選為 nd 彡-0. 01vd+2. 230 (2-4 式)。對于nd的下限，優(yōu)選的是，nd彡-0. 01vd+2. 192 (2-5 式)；更優(yōu)選的是，nd彡-0. 01vd+2. 198 (2-6 式)；進一步優(yōu)選的是，在vd彡31. 8的范圍nd彡1. 880 (2-7式)、在vd彡31. 8的范圍 nd 彡-0. 01vd+2. 198 (2-6 式)；更進一步優(yōu)選的是，在vd彡30. 8的范圍nd彡1. 890 (2-8式)、在vd彡30. 8的范圍 nd 彡-0. 01vd+2. 198 (2-6 式)。vd的上限優(yōu)選為vd彡35. 0 (2~9式)、更優(yōu)選為vd彡34. 0 (2-10式)、進一步優(yōu)選為vd彡33. 2 (2-11式)、更進一步優(yōu)選為vd彡32. 4 (2-12式)。vd的下限優(yōu)選為vd彡28.2(2-13式)、更優(yōu)選為vd彡28.4(2-14式)、進一步優(yōu)選為vd彡28. 6 (2-15式)、更進一步優(yōu)選為vd彡28. 8 (2-16式)。本發(fā)明的光學(xué)玻璃中，主要的陰離子成分為02_，其基本上為氧化物玻璃。作為 02_以外的陰離子成分，也可以少量導(dǎo)入F—、Cl—等鹵素成分。但是，在對抑制熔融玻璃的揮發(fā)性、使之更易于成型的方面有所重視的情況下，優(yōu)選抑制具有揮發(fā)性的F—成分的導(dǎo)入量、 即優(yōu)選不導(dǎo)入F—成分。另外，也可以添加并非為玻璃成分而作為澄清劑使用的極少量的鹵素(例如F、Cl)，使玻璃熔融。作為澄清劑，還可以少量添加Sb2O3、碳酸鹽、硫酸鹽、硝酸鹽等。但是，在添加Sb2O3 的情況下，由于Sb的氧化力強，為了不助長與壓制成型模具的成型面的氧化還原反應(yīng)，更優(yōu)選基于玻璃成分總量的Sb2O3的額外添加量處于0 1質(zhì)量％的范圍，該添加量更優(yōu)選為 0 0.5質(zhì)量％的范圍。另外，對于Fe、Cr、Co、Cu，由于會使玻璃發(fā)生著色，因而優(yōu)選不添加。并且，對于Hk Cd、Tl、As等擔(dān)心會對環(huán)境有不良影響的成分，也優(yōu)選不導(dǎo)入。
對于Lu、Ga，在無損于本發(fā)明目的的范圍可以少量導(dǎo)入，但由于這些成分非常昂貴，即使不使用也能夠達成本發(fā)明的目的，因而為了抑制成本上升，優(yōu)選在玻璃中不導(dǎo)入 Lu、Ga0在上述組成范圍中，從維持所需要的光學(xué)特性、同時使玻璃的熱穩(wěn)定性更為良好、 降低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、使精密壓制成型性更為良好的方面出發(fā)，Si4+、B3+、Li+、Na+、K+、Mg2+、 Ca2+、Sr2+、Ba2+、Zn2+、La3+、Gd3+、Y3+、Yb3+、Zr4+、Ti4+、Nb5+、Ta5+、W6+、Te4+、Ge4+、Bi3+ 和 Al3+ 的總含量優(yōu)選為95%以上、更優(yōu)選為98%以上、進一步優(yōu)選為99%以上、再優(yōu)選為99. 5%以上、 再進一步優(yōu)選為100%。進一步地，Si4+、B3+、Li+、Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+、Zn2+、La3+、Gd3+、Y3+、Yb3+、Zr4+、 Ti4+、Nb5+、Ta5+和W6+的總含量優(yōu)選為95%以上、更優(yōu)選為98%以上、進一步優(yōu)選為99%以上、再優(yōu)選為99. 5%以上、再進一步優(yōu)選為100%。更優(yōu)選的是，Si4+、B3+、Li+、Zn2+、La3+、Gd3+、Zr4+、Ti4+、和W6+ 的總含量優(yōu)選為 95% 以上、更優(yōu)選為98%以上、進一步優(yōu)選為99%以上、再優(yōu)選為99. 5%以上、再進一步優(yōu)選為 100%。[部分分散特性]在攝像光學(xué)系統(tǒng)、投射光學(xué)系統(tǒng)等中，為進行高級的色差校正，將低分散玻璃制透鏡與高分散玻璃制透鏡進行組合是有效的。作為低分散玻璃，部分色散比小的低分散玻璃在高級色差校正方面更有效果。本發(fā)明的光學(xué)玻璃作為高折射率低分散玻璃其部分色散比小，Pg，F(xiàn)的值為0. 57 0. 62。對于Pg, F，其使用g線、F線、c線中的各折射率ng、nF、nc， 以 I^g，F(xiàn) = (ng-nF) / (nF-nc)來表示。在部分色散比Pg，F(xiàn)-阿貝值vd圖中，若作為正常部分分散玻璃的基準(zhǔn)的法線 (normal line)上的部分色散比以Pg，F(xiàn)(°)表示，則Pg，F(xiàn)使用阿貝值vd，Pg, F = 0. 6483- (0. 0018 X vd)APg, F為距離上述法線的部分色散比Pg，F(xiàn)的差，以下式表示。APg，F(xiàn) = Pg，F(xiàn)-Pg，F(xiàn)(0)= Pg，F(xiàn)+(0. 0018 Xvd)-0. 6483對于本發(fā)明的光學(xué)玻璃中的優(yōu)選方式，其偏差A(yù)I^g，F(xiàn)為0.02以下，作為高級色差校正用的光學(xué)元件材料是適當(dāng)?shù)摹１景l(fā)明中Δ Pg，F(xiàn)的優(yōu)選范圍為0.01以下、更優(yōu)選范圍為0. 008以下、更優(yōu)選范圍為0. 006以下、進一步優(yōu)選范圍為0. 005以下。[著色]本發(fā)明的光學(xué)玻璃著色極少，在可見光區(qū)域的廣泛范圍顯示出高透光性。光學(xué)玻璃的著色程度利用著色度λ 70、λ 5等表示。對于著色度，在具備一對經(jīng)光學(xué)研磨的平行平面、平面間的距離(厚度)為IOmm士0. Imm的玻璃上，相對于上述平面由垂直方向入射測定光，將透過了玻璃的光的強度Iout除以入射光強度Iin所得的外部透過率(也包括玻璃表面的反射損失)在280nm 700nm的波段為70%的波長設(shè)為λ 70、將在上述波段的外部透過率為5%的波長設(shè)為λ 5。在本發(fā)明中，λ 70的優(yōu)選范圍為470nm以下，更優(yōu)選的范圍為450nm以下，進一步優(yōu)選的范圍為430nm以下，更進一步優(yōu)選的范圍為410nm以下。另外，λ 5的優(yōu)選范圍為 370nm以下，更優(yōu)選的范圍為365nm以下，進一步優(yōu)選范圍為360nm以下，更進一步優(yōu)選的范圍為355nm以下，再更進一步優(yōu)選的范圍為350nm以下。[光學(xué)玻璃的制造]本發(fā)明的光學(xué)玻璃可以如下得到按照獲得目的玻璃組成的方式來稱量作為原料的氧化物、碳酸鹽、硫酸鹽、硝酸鹽、氫氧化物等并調(diào)合，充分混合制成混合批料，在熔融容器內(nèi)進行加熱、熔融、脫泡、攪拌，制作均質(zhì)且不含氣泡的熔融玻璃，通過對其進行成型來得到本發(fā)明的光學(xué)玻璃。具體可使用公知的熔融法來制作。[精密壓制成型用預(yù)型件]接下來對本發(fā)明的精密壓制成型用預(yù)型件進行說明。 本發(fā)明的精密壓制成型用預(yù)型件的特征在于其由上述本發(fā)明的光學(xué)玻璃形成。上述精密壓制成型用預(yù)型件(下文稱為預(yù)型件)表示的是供于精密壓制成型的玻璃塊，其為相當(dāng)于精密壓制成型品的質(zhì)量的玻璃成型體。下面對預(yù)型件進行詳細說明。預(yù)型件表示進行加熱供于精密壓制成型的玻璃預(yù)成型體，此處所說精密壓制成型也如公知那樣被稱為光學(xué)模鑄( 一 > K才/〒4々7 )成型，其是通過將壓制成型模具的成型面轉(zhuǎn)印來形成光學(xué)元件的光學(xué)功能面的方法。另外，所謂光學(xué)功能面意味著在光學(xué)元件中對控制對象的光進行折射、反射、衍射、入射、出射的面，透鏡中的透鏡面等相當(dāng)于該光學(xué)功能面。為了在精密壓制成型時防止玻璃與壓制成型模具成型面的反應(yīng)、熔合，同時使玻璃沿著成型面的延伸良好，優(yōu)選在預(yù)型件的表面被覆脫模膜。作為脫模膜的種類，可以舉出貴金屬(鉬、鉬合金)、氧化物(Si、Al、Zr、La、Y的氧化物等)、氮化物(B、Si、Al的氮化物等)、含碳膜。作為含碳膜，優(yōu)選以碳為主成分的含碳膜(在以原子％來表示膜中的元素含量時，碳含量多于其他元素的含量)。具體地說，可以示例出碳膜、烴膜等。作為含碳膜的成膜法，可以利用使用碳原料的真空蒸鍍法、濺射法、離子鍍法等公知的方法；使用烴等材料氣體的熱分解等公知的方法。對于其他的膜，可以使用蒸鍍法、濺射法、離子鍍法、溶膠凝膠法等進行成膜。預(yù)型件經(jīng)由如下工序制作對玻璃原料進行加熱、熔融，制作熔融玻璃，對上述熔融玻璃進行成型。預(yù)型件的第1制作例是如下方法由熔融玻璃分離出預(yù)定重量的熔融玻璃塊，進行冷卻，成型為與該熔融玻璃塊具有相等質(zhì)量的預(yù)型件。例如，準(zhǔn)備將玻璃原料熔融、澄清、 均質(zhì)化而成的均質(zhì)的熔融玻璃，由進行了溫度調(diào)整的鉬或鉬合金制造的流出噴嘴或者流出管中流出。在對小型的預(yù)型件或球狀的預(yù)型件進行成型的情況下，將熔融玻璃由流出噴嘴以所期望質(zhì)量的熔融玻璃滴的形式進行滴加，將其利用預(yù)型件成型模具進行承接，成型為預(yù)型件。或者，同樣將所期望質(zhì)量的熔融玻璃滴由流出噴嘴滴加至液氮等中成型為預(yù)型件。 在制作大中型的預(yù)型件的情況下，使熔融玻璃流由流出管流下，利用預(yù)型件成型模具承接熔融玻璃流的前端部，在熔融玻璃流的噴嘴與預(yù)型件成型模具之間形成縮頸部后，使預(yù)型件成型模具向正下方急速下降，利用熔融玻璃的表面張力在縮頸部分離熔融玻璃流，使所期望質(zhì)量的熔融玻璃塊經(jīng)承接部件進行承接而成型為預(yù)型件。或者，也可以將玻璃塊在處于軟化狀態(tài)的期間在預(yù)型件成型模具上進行壓制，從而成型為具有與欲通過精密壓制成型得到的光學(xué)元件的形狀相近似的形狀、表面光滑的預(yù)型件。為了制造具有不含有瑕疵、污垢、皺痕、表面變質(zhì)等的光滑的表面(例如自由表面)的預(yù)型件，使用下述方法一邊在預(yù)型件成型模具等的上面向熔融玻璃塊施加風(fēng)壓使之上浮一邊成型為預(yù)型件；在液氮等常溫、常壓下使氣體物質(zhì)冷卻而成為液體的介質(zhì)中加入熔融玻璃滴而成型為預(yù)型件；等等。在一邊使熔融玻璃塊上浮一邊成型為預(yù)型件的情況下，向熔融玻璃塊噴射氣體 (稱為上浮氣體)而施加向上的風(fēng)壓。此時，若熔融玻璃塊的粘度過分降低，則上浮氣體進入到玻璃中，在預(yù)型件中以氣泡形式殘留。但是，通過使熔融玻璃塊的粘度為3 60dPa-S, 則上浮氣體不會進入到玻璃，玻璃塊可以上浮。作為向預(yù)型件噴射上浮氣體時所用的氣體，可以舉出例如空氣、N2氣體、O2氣體、 Ar氣體、He氣體、水蒸氣等。另外，對于風(fēng)壓，只要預(yù)型件能夠上浮而不與成型模具表面等固體接觸，就沒有特別限制。利用預(yù)型件制造出的精密壓制成型品(例如光學(xué)元件)多為透鏡那樣的具有旋轉(zhuǎn)對稱軸的成型品，因而優(yōu)選預(yù)型件的形狀也具有旋轉(zhuǎn)對稱軸的形狀。在預(yù)型件的第2制作例中，在使均質(zhì)的熔融玻璃在鑄模中進行熔鑄成型后，通過退火除去成型體的變形，進行切斷或割斷，分割為預(yù)定的尺寸、形狀，制作2個以上的玻璃片，對玻璃片進行研磨使表面光滑，同時形成由預(yù)定質(zhì)量的玻璃構(gòu)成的預(yù)型件。優(yōu)選在如此制作的預(yù)型件的表面也被覆含碳膜后使用。[光學(xué)元件]下面對本發(fā)明的光學(xué)元件進行說明。本發(fā)明的光學(xué)元件的特征在于由上述本發(fā)明的光學(xué)玻璃形成。具體地說，可以示例出非球面透鏡、球面透鏡；或平凹透鏡、平凸透鏡、兩凹透鏡、兩凸透鏡、凸彎月形透鏡、凹彎月形透鏡等透鏡；微透鏡、透鏡陣列、帶衍射光柵的透鏡、光學(xué)棱鏡、具有透鏡功能的光學(xué)棱鏡等。在表面可以根據(jù)需要設(shè)置防反射膜或具有波長選擇性的部分反射膜等。對于本發(fā)明的光學(xué)元件，由于其由具有高折射率低分散性的、APg，F(xiàn)小的玻璃所構(gòu)成，因而通過與由其他玻璃所構(gòu)成的光學(xué)元件相組合，可以進行高級色差校正。另外，本發(fā)明的光學(xué)元件由于由高折射率玻璃構(gòu)成，因而通過用于攝像光學(xué)系統(tǒng)、投射光學(xué)系統(tǒng)等中可以使光學(xué)系統(tǒng)小型化。[光學(xué)元件的制造方法]下面對本發(fā)明的光學(xué)元件的制造方法進行說明。本發(fā)明的光學(xué)元件的制造方法的特征在于具備如下步驟對上述本發(fā)明的精密壓制成型用預(yù)型件進行加熱，使用壓制成型模具進行精密壓制成型。對于壓制成型模具以及預(yù)型件的加熱和壓制工序，為了防止壓制成型模具的成型面或者設(shè)于上述成型面上的脫模膜的氧化，優(yōu)選在氮氣、或者氮氣與氫氣的混合氣體等的非氧化性氣體氣氛中進行。在非氧化性氣體氣氛中，即使是用于被覆預(yù)型件表面的含碳膜也不會氧化，而殘存在精密壓制成型的成型品的表面。該膜是最終應(yīng)除去的膜，為了比較容易且完全地除去含碳膜，可以在氧化性氣氛、例如在大氣中對精密壓制成型品進行加熱來進行。對于含碳膜的氧化、除去，應(yīng)在精密壓制成型品不會受熱而變形的溫度進行。具體地說，優(yōu)選在小于玻璃的轉(zhuǎn)變溫度的溫度范圍來進行。在精密壓制成型中，使用預(yù)先將成型面高精度地加工為所期望的形狀的壓制成型模具，但也可以在成型面上，在壓制成型時形成用于改善針對玻璃的光滑性的膜。作為這樣的膜，可以舉出含碳膜、氮化物膜、貴金屬膜，作為含碳膜優(yōu)選烴膜、碳膜等。在精密壓制成型中，在將預(yù)型件供給至對成型面進行了精密形狀加工的一對相向的上部模具和下部模具之間后，在不超過相當(dāng)于玻璃粘度為IO5 109dpa .S的溫度的溫度對成型模具和預(yù)型件這兩者進行加熱使預(yù)型件軟化，對其進行加壓成型，從而將成型模具的成型面精密轉(zhuǎn)印至玻璃。另外，可以向?qū)Τ尚兔孢M行了精密形狀加工的一對相向的上部模具和下部模具之間供給預(yù)先升溫至相當(dāng)于玻璃的粘度為IO4 108dPa .s的溫度的預(yù)型件，對其進行加壓成型，從而將成型模具的成型面精密轉(zhuǎn)印至玻璃。加壓時的壓力和時間可以考慮玻璃的粘度等來適當(dāng)確定，例如，可以使壓制壓力為約5 15MPa、壓制時間為10 300秒。壓制時間、壓制壓力等壓制條件可以結(jié)合成型品的形狀、尺寸在公知的范圍進行適當(dāng)設(shè)定。其后，將成型模具和精密壓制成型品進行冷卻，優(yōu)選在變形點以下的溫度進行脫模，取出精密壓制成型品。另外，為了使光學(xué)特性與所期望的值精密吻合，可以適當(dāng)調(diào)整冷卻時成型品的退火處理條件、例如退火速度等。上述的光學(xué)元件的制造方法可以大致區(qū)分為以下的2種方法。第1方法為將預(yù)型件導(dǎo)入至壓制成型模具中、將該成型模具和玻璃材料一起進行加熱的光學(xué)元件的制造方法，在注重面精度、偏心精度等成型精度的提高的情況下，該方法為推薦的方法。第2方法為對預(yù)型件進行加熱、導(dǎo)入至預(yù)熱的壓制成型模具中進行精密壓制成型的光學(xué)元件的制造方法，在注重生產(chǎn)率的提高的情況下，該方法為推薦的方法。另外，對于本發(fā)明的光學(xué)元件，即使不經(jīng)過壓制成型工序也能夠進行制作。例如， 可以如下獲得本發(fā)明的光學(xué)元件使均質(zhì)的熔融玻璃在鑄模中進行熔鑄，成型為玻璃塊 (glass block)，進行退火除去變形，同時調(diào)整退火條件以使玻璃的折射率成為所期望的值，進行光學(xué)特性的調(diào)整后，接下來將玻璃塊切斷或割斷，制成玻璃片，進一步進行磨削、研磨，加工為光學(xué)元件。
實施例下面通過實施例進一步具體地對本發(fā)明進行說明，但本發(fā)明并不被這些實施例所限定。(實施例1)按照表1所示的玻璃組成，使用與作為用于導(dǎo)入各成分的原料分別相當(dāng)?shù)难趸铩⑻妓猁}、硫酸鹽、硝酸鹽、氫氧化物等，稱量原料，進行充分混合制成調(diào)合原料，將其加入至鉬坩鍋中，進行加熱、熔融。熔融后，使熔融玻璃流入鑄模中，自然冷卻至玻璃化轉(zhuǎn)變溫度附近后立即投入退火爐中，在玻璃的轉(zhuǎn)變溫度范圍內(nèi)進行約1小時的退火處理后，在爐內(nèi)自然冷卻至室溫，從而得到表1所示的光學(xué)玻璃No. 1 48 (氧化物玻璃)。
在所得到的光學(xué)玻璃中，并未析出可經(jīng)顯微鏡觀察到的結(jié)晶。如此得到的光學(xué)玻璃的各種特性也列于表1。表2為針對光學(xué)玻璃No. 1 48的各玻璃進行氧化物換算時將組成以質(zhì)量％表示的結(jié)果。表1
權(quán)利要求
1.—4中光學(xué)玻璃，&Si4+0 乂 5%,B3+25 ‘ 45%,Li+0 乂 20%,Na+0 --5%,K+0 --5%,Mg2+0 )5%,Ca2+0 )5%,Sr2+0 )5%,Ba2+0 -5%,Zn2+5 -40%,La3+5 -25%,Gd3+1 -15%,Y3+0 -5%,Yb3+0 -5%、Zr4+0 -3%,Ti4+1 -15%,Nb5+0 -5%,Ta5+0 -5%,W6+1 -30%,Te4+0 -5%,Ge4+0 -5%,Bi3+0 -5%,Al3+0 -5% ；該光學(xué)玻璃中，B3+/(B3++Si4+)的陽離子比為0.85 B37(La3++Gd3++Y3+)的陽離子比為 1.0 B3+/(Ti4++Nb5++Ta5++ff6+)的陽離子比為 0. 5 Zn2+/(Zn2++Mg2++Ca2++Sr2++Ba2+)的陽離子比為 0. 8 1. 0、 (La3++Gd3++Y3+)/(Ti4++Nb5++Ta5++ff6+)的陽離子比為 0. 3 2. 5、 Ti4+/W6+的陽離子比為0.1 1.5、 (Ti4++ff6+)/(Ti4++Nb5++Ta5++ff6+)的陽離子比為 0. 8 1. 0 ；該光學(xué)玻璃的折射率nd為1.86以上，阿貝值^為觀 36，液相溫度為1000°C以下。
2.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)玻璃，其中，所述光學(xué)玻璃的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度小于590°C。
3.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)玻璃，其中，所述光學(xué)玻璃的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度大于小于 590 0C ；以陽離子％表示，所述光學(xué)玻璃含有 Si4+ 0 1.5%、Li+0 3%,Na+0%,K+0%,Mg2+0%,Ca2+0%,Sr2+0%,Ba2+0%,Zn2+22 -30%La3+12 -18%Gd3+3 8%.Y3+0%,Yb3+0%,Zr4+0 0. 8%Ti4+5 9%,Nb5+0%,Ta5+0%,W6+6 18%,Te4+0%,Ge4+0%,Bi3+0%,Al3+0%，該光學(xué)玻璃中，B3+/(B3++Si4+)的陽離子比為 0. 92 1. 00、B37(La3++Gd3++Y3+)的陽離子比為 1. 5 2. 0、B3+/(Ti4++Nb5++Ta5++ff6+)的陽離子比為 1. 40 2. 62、Zn2+/ (Zn2++Mg2++Ca2++Sr2++Ba2+)的陽離子比為 1.00、(La3++Gd3++Y3+)/(Ti4++Nb5++Ta5++ff6+)的陽離子比為 0. 8 1. 5、Ti4Vff6+的陽離子比為0. 2 0. 95,(Ti4++ff6+)/(Ti4++Nb5++Ta5++ff6+)的陽離子比為 1.00。
4.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)玻璃，其中，所述光學(xué)玻璃的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為490°C 5500C ；以陽離子％表示，所述光學(xué)玻璃含有Si4+0 2%、B3+28 40%、Li+1 15%、Na+0%.K+0%,Mg2+0%,Ca2+0%,
5.如權(quán)利要求1 4的任一項所述的光學(xué)玻璃，其中，所述光學(xué)玻璃的部分色散比1 ， F 為 0. 57 0. 62。
6.一種精密壓制成型用預(yù)型件，其由權(quán)利要求1 5的任一項所述的光學(xué)玻璃形成。
7.一種光學(xué)元件，其由權(quán)利要求1 5的任一項所述的光學(xué)玻璃形成。
8.一種光學(xué)元件的制造方法，在該制造方法中，對權(quán)利要求6所述的精密壓制成型用預(yù)型件進行加熱，使用壓制成型模具進行精密壓制成型。
全文摘要
本發(fā)明提供可穩(wěn)定生產(chǎn)高品質(zhì)的光學(xué)元件的高折射率低分散光學(xué)玻璃、由上述光學(xué)玻璃形成的精密壓制成型用預(yù)型件和光學(xué)元件、以及上述光學(xué)元件的制造方法。對于上述光學(xué)玻璃，其折射率nd為1.86以上，阿貝值vd為28～36，液相溫度為1000℃以下，以陽離子％表示，含有0～5％的Si4+、25～45％的B3+、0～20％的Li+、0～5％的Na+、0～5％的K+、0～5％的Mg2+、0～5％的Ca2+、0～5％的Sr2+、0～5％的Ba2+、5～40％的Zn2+、5～25％的La3+、1～15％的Gd3+、0～5％的Y3+、0～5％的Yb3+、0～3％的Zr4+、1～15％的Ti4+、0～5％的Nb5+、0～5％的Ta5+、1～30％的W6+、0～5％的Te4+、0～5％的Ge4+、0～5％的Bi3+、0～5％的Al3+。本發(fā)明的光學(xué)玻璃具有規(guī)定的陽離子比。
文檔編號C03B11/00GK102219373SQ201110046140
公開日2011年10月19日 申請日期2011年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月15日
發(fā)明者根岸智明 申請人:Hoya株式會社