專(zhuān)利名稱(chēng):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:
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):
數(shù)碼相機(jī)和攝影設(shè)備等光學(xué)體系雖然程度有大有小但都包括被稱(chēng)作像差的滲出。 該像差分為單色像差和色像差,特別是色像差強(qiáng)烈地依賴于光學(xué)體系中使用的透鏡的材料特性。通常,色像差通過(guò)組合低分散的凸透鏡和高分散的凹透鏡進(jìn)行校正,但通過(guò)上述組合只能校正紅色區(qū)域和綠色區(qū)域的像差,殘留藍(lán)色區(qū)域的像差。將所述無(wú)法除凈的藍(lán)色區(qū)域的像差稱(chēng)作二級(jí)光譜。為了校正二級(jí)光譜,需要進(jìn)行添加了藍(lán)色區(qū)域的g線 (435. 835nm)的動(dòng)向的光學(xué)設(shè)計(jì)。此時(shí)作為光學(xué)設(shè)計(jì)中所關(guān)注的光學(xué)特性的指標(biāo),采用部分分散率(9g,F(xiàn))。在組合了上述低分散的透鏡和高分散的透鏡的光學(xué)體系中,通過(guò)在低分散側(cè)的透鏡中使用部分分散率(9g,F(xiàn))大的光學(xué)材料、在高分散側(cè)的透鏡中使用部分分散率(Θ g,F(xiàn))小的光學(xué)材料,可以良好地校正二級(jí)光譜。部分分散率(Θ g,F(xiàn))如下式⑴所示。Θ g, F = (ng-nF) / (nF_nc)......(I)光學(xué)玻璃中,在表不短波長(zhǎng)區(qū)域的部分分散性的部分分散率(Θ g,F(xiàn))和阿貝數(shù) (vd)之間存在大致為直線的關(guān)系。將表示上述關(guān)系的直線稱(chēng)作法線,是在采用部分分散率 (Θ g,F(xiàn))為縱軸、采用阿貝數(shù)(Vd)為橫軸的直角坐標(biāo)上將對(duì)NSL7和PBM2的部分分散率及阿貝數(shù)作圖所形成的2點(diǎn)進(jìn)行連接的直線(參見(jiàn)圖I)。作為法線的基準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)玻璃根據(jù)光學(xué)玻璃制造廠家的不同而不同,但各公司均以基本等同的斜率和截距進(jìn)行定義。(NSL7和 PBM2為株式會(huì)社Ohara公司制光學(xué)玻璃,PBM2的阿貝數(shù)(Vd)為36. 3、部分分散率(Θ g,F(xiàn)) 為O. 5828,NSL7的阿貝數(shù)(vd)為60. 5、部分分散率(Θ g,F(xiàn))為O. 5436)。此處作為含有Bi2O3成分作為主成分、著眼于玻璃的部分分散率(Θ g,F(xiàn))的光學(xué)玻璃,例如已知有專(zhuān)利文獻(xiàn)I及2中所述的光學(xué)玻璃。[專(zhuān)利文獻(xiàn)I]日本特開(kāi)2009-203135號(hào)公報(bào)[專(zhuān)利文獻(xiàn)2]日本特開(kāi)2009-234805號(hào)公報(bào)
發(fā)明內(nèi)容
然而,對(duì)于專(zhuān)利文獻(xiàn)I及2中所示的光學(xué)玻璃,雖然部分分散率大但是阿貝數(shù)小, 與具有同樣的阿貝數(shù)的通常的玻璃相比,不能說(shuō)部分分散率足夠大,也絕不能說(shuō)異常分散性大。因此,為了更有效地校正色像差,需要進(jìn)一步提高與具有同樣的阿貝數(shù)的通常的玻璃的部分分散率之差,進(jìn)一步提高光學(xué)玻璃的部分分散率。制造通信用、映像用等中使用的光學(xué)元件時(shí),大多數(shù)情況下對(duì)所得光學(xué)玻璃進(jìn)行研磨工序。此時(shí)為了防止對(duì)制作的光學(xué)元件造成劃傷或裂痕,需要提高光學(xué)玻璃的機(jī)械強(qiáng)度。另外,即使為像精密加壓成型那樣不進(jìn)行研磨工序的玻璃,為了防止因搬運(yùn)時(shí)或使用時(shí)的沖擊導(dǎo)致對(duì)表面造成劃傷,也需要提高光學(xué)玻璃的機(jī)械強(qiáng)度。另外,光學(xué)玻璃經(jīng)過(guò)研磨工序制作得到的光學(xué)元件存在表面易于產(chǎn)生霧的問(wèn)題。 另外,即使為像精密加壓成型那樣不進(jìn)行研磨工序的玻璃,也存在使用水等清洗表面的污垢等時(shí)在表面易于產(chǎn)生霧的問(wèn)題。難以由一旦產(chǎn)生了霧的玻璃制作特別是控制可見(jiàn)區(qū)域的光的光學(xué)兀件。本發(fā)明是鑒于上述問(wèn)題而完成的,本發(fā)明的目的在于,得到對(duì)校正光學(xué)元件的色像差有用的光學(xué)玻璃、和使用其的預(yù)成型體。另外,本發(fā)明的目的在于,得到對(duì)校正光學(xué)元件的色像差有用、并且在研磨時(shí)或清洗時(shí)等中不易在玻璃表面產(chǎn)生霧的光學(xué)玻璃、和在研磨時(shí)或搬運(yùn)時(shí)等中不易產(chǎn)生劃傷或裂痕的光學(xué)玻璃、和使用其的預(yù)成型體。本發(fā)明人等為了解決上述課題,反復(fù)進(jìn)行了深入的試驗(yàn)研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn)通過(guò)并用Bi2O3成分和F成分,可以進(jìn)一步提高玻璃的部分分散率(Θ g,F(xiàn)),從而完成了本發(fā)明。 而且,本發(fā)明人等還發(fā)現(xiàn)通過(guò)并用Bi2O3成分和F成分,可以提高玻璃的努普硬度(Knoop hardness)及磨損度。另外,本發(fā)明人等還發(fā)現(xiàn)通過(guò)并用Bi2O3成分和F成分,可以提高玻璃的化學(xué)耐久性、特別是耐酸性和耐水性。特別是本發(fā)明人等認(rèn)為在含有Bi2O3成分的玻璃中大幅度降低耐失透性,發(fā)現(xiàn)通過(guò)敢于使用避免這種混入的F成分,可以進(jìn)一步提高玻璃的部分分散率(9g,F(xiàn))。具體而言,本發(fā)明提供以下發(fā)明。(I) 一種光學(xué)玻璃,以換算為氧化物的組成計(jì),含有Bi2O3成分、SiO2成分及/或 B2O3成分以及F成分,其特征在于,部分分散率[9 g, F]為O. 63以上,阿貝數(shù)[vd]為27以下,部分分散率[9 g, F]
>-O. 0131X[vd]+0. 9000。(2)如(I)所述的光學(xué)玻璃,其中,在基于“J0GIS09-1975光學(xué)玻璃的努普硬度的測(cè)定方法”進(jìn)行的測(cè)定方法中,具有250以上的努普硬度(Hk)。(3)如(2)所述的光學(xué)玻璃,其中,相對(duì)于換算為氧化物組成的總質(zhì)量,Bi2O3成分的含量為40 90質(zhì)量%。(4)如⑵或(3)所述的光學(xué)玻璃,其中,相對(duì)于換算為氧化物組成的總質(zhì)量,B2O3成分的含量為O 20. O質(zhì)量%,及/或SiO2成分的含量為O 30. O質(zhì)量%。(5)如⑵至⑷中任一項(xiàng)所述的光學(xué)玻璃,其中,相對(duì)于換算為氧化物組成的總質(zhì)量,含量之和(Si02+B203)為1.0質(zhì)量%以上40. O質(zhì)量%以下。(6)如⑵至(5)中任一項(xiàng)所述的光學(xué)玻璃,其中,以相對(duì)于氧化物基準(zhǔn)的質(zhì)量的增量質(zhì)量%計(jì),F(xiàn)成分的含量為大于O質(zhì)量%、30. O質(zhì)量%以下。(7)如⑵至(6)中任一項(xiàng)所述的光學(xué)玻璃,其中,相對(duì)于換算為氧化物組成的總質(zhì)量,含量之和(Bi203+F)為大于40.0質(zhì)量%、90.0質(zhì)量%以下。(8)如⑵至(7)中任一項(xiàng)所述的光學(xué)玻璃,其中,相對(duì)于換算為氧化物組成的總
質(zhì)量,Li2O成分的含量為O 15. O質(zhì)量%,及/或Na2O成分的含量為O 10. O質(zhì)量%,及/或K2O成分的含量為O 10. O質(zhì)量%。
(9)如⑶所述的光學(xué)玻璃,其中,相對(duì)于換算為氧化物組成的總質(zhì)量,Rn2O成分 (式中,Rn為選自Li、Na、K中的I種以上)的含量之和為20. O質(zhì)量%以下。(10)如⑶或(9)所述的光學(xué)玻璃,其中,相對(duì)于換算為氧化物組成的總質(zhì)量,含量之和(Na2CHK2O)為10. O質(zhì)量%以下。(11)如⑶至(10)中任一項(xiàng)所述的光學(xué)玻璃,其中,換算為氧化物組成的質(zhì)量比 Rn20/(Si02+B203)為 O. 40 以下。(12)如⑶至(11)中任一項(xiàng)所述的光學(xué)玻璃,其中,換算為氧化物組成的質(zhì)量比 Rn20/F為O. 50以上2. 00以下。(13)如⑵至(12)中任一項(xiàng)所述的光學(xué)玻璃,其中,相對(duì)于換算為氧化物組成的總質(zhì)量,MgO成分的含量為O 10. O質(zhì)量%,及/或CaO成分的含量為O 20. O質(zhì)量%,及/或SrO成分的含量為O 30. O質(zhì)量%,及/或BaO成分的含量為O 50. O質(zhì)量%,及/或ZnO成分的含量為O 20. O質(zhì)量%。(14)如(13)所述的光學(xué)玻璃,其中,相對(duì)于換算為氧化物組成的總質(zhì)量,RO成分 (式中,R為選自Mg、Ca、Sr、Ba中的I種以上)的含量之和為55. O質(zhì)量%以下。(15)如(13)或(14)所述的光學(xué)玻璃,其中,相對(duì)于換算為氧化物組成的總質(zhì)量, RO成分(式中,R為選自Mg、Ca、Sr、Ba中的I種以上)的含量之和為I. O質(zhì)量%以上。(16)如⑵至(15)中任一項(xiàng)所述的光學(xué)玻璃,其中,相對(duì)于換算為氧化物組成的總質(zhì)量,La2O3成分的含量為O 10. O質(zhì)量%,及/或Gd2O3成分的含量為O 10. O質(zhì)量%,及/或Y2O3成分的含量為O 10. O質(zhì)量%,及/或Yb2O3成分的含量為O 10. O質(zhì)量%,及/或Lu2O3成分的含量為O 10. O質(zhì)量%。(17)如(16)所述的光學(xué)玻璃,其中,相對(duì)于換算為氧化物組成的總質(zhì)量,Ln2O3成分(式中,Ln為選自La、Gd、Y、Yb、Lu中的I種以上)的含量之和為15. O質(zhì)量%以下。(18)如⑵至(17)中任一項(xiàng)所述的光學(xué)玻璃,其中,相對(duì)于換算為氧化物組成的總質(zhì)量,TiO2成分的含量為O 20. O質(zhì)量%,及/或Nb2O5成分的含量為O 20. O質(zhì)量%,及/或WO3成分的含量為O 15. O質(zhì)量%。(19)如(18)所述的光學(xué)玻璃,其中,相對(duì)于換算為氧化物組成的總質(zhì)量,含量之和(Ti02+Nb205+W03)為 20. O 質(zhì)量% 以下。(20)如⑵至(19)中任一項(xiàng)所述的光學(xué)玻璃,其中,相對(duì)于換算為氧化物組成的
總質(zhì)量,P2O5成分的含量為O 10. O質(zhì)量%,及/或GeO2成分的含量為O 30.0質(zhì)量%,及/或
Ta2O5成分的含量為O 15. O質(zhì)量%,及/或ZrO2成分的含量為O 10. O質(zhì)量%,及/或TeO2成分的含量為O 35. O質(zhì)量%,及/或Al2O3成分的含量為O 20. O質(zhì)量%,及/或Ga2O3成分的含量為O 20. O質(zhì)量%,及/或CeO2成分的含量為O 3.0質(zhì)量%,及/或Sb2O3成分的含量為O 30. O質(zhì)量%。(21)如⑴所述的光學(xué)玻璃,其中,利用粉末法得到的化學(xué)耐久性(耐水性)為 I 5級(jí)。(22)如(21)所述的光學(xué)玻璃,其中,相對(duì)于換算為氧化物組成的總物質(zhì)量,Bi2O3 成分的含量為10 50摩爾%。(23)如(21)或(22)所述的光學(xué)玻璃,其中,相對(duì)于換算為氧化物組成的總物質(zhì)量,B2O3成分的含量為O 50. O摩爾%,及/或SiO2成分的含量為O 40. O摩爾%。(24)如(21)至(23)中任一項(xiàng)所述的光學(xué)玻璃,其中,相對(duì)于換算為氧化物組成的總物質(zhì)量,含量之和(Si02+B203)為1.0摩爾%以上60. O摩爾%以下。(25)如(21)至(24)中任一項(xiàng)所述的光學(xué)玻璃,其中,以相對(duì)于氧化物基準(zhǔn)的物質(zhì)量的增量摩爾%計(jì),F(xiàn)成分的含量為大于O摩爾%、30. O摩爾%以下。(26)如(21)至(25)中任一項(xiàng)所述的光學(xué)玻璃,其中,相對(duì)于換算為氧化物組成的總物質(zhì)量,含量之和(Bi203+F)為大于10. O摩爾%、80. O摩爾%以下。(27)如(21)至(26)中任一項(xiàng)所述的光學(xué)玻璃,其中,相對(duì)于換算為氧化物組成的總物質(zhì)量,Li2O成分的含量為O 30. O摩爾%,及/或Na2O成分的含量為O 20.0摩爾%,及/或K2O成分的含量為O 20. O摩爾%。(28)如(27)所述的光學(xué)玻璃,其中,相對(duì)于換算為氧化物組成的玻璃總物質(zhì)量, Rn2O成分(式中,Rn為選自Li、Na、K中的I種以上)的含量之和為40. O摩爾%以下。(29)如(27)或(28)所述的光學(xué)玻璃,其中,相對(duì)于換算為氧化物組成的玻璃總物質(zhì)量,含量之和(Na2CHK2O)為15. O摩爾%以下。(30)如(27)至(29)中任一項(xiàng)所述的光學(xué)玻璃,其中,換算為氧化物組成的摩爾比 Rn20/(Si02+B203)為 I. 00 以下。(31)如(21)至(30)中任一項(xiàng)所述的光學(xué)玻璃,其中,相對(duì)于換算為氧化物組成的玻璃總物質(zhì)量,MgO成分的含量為O 30. O摩爾%,及/或CaO成分的含量為O 30. O摩爾%,及/或SrO成分的含量為O 30. O摩爾%,及/或BaO成分的含量為O 45. O摩爾%,及/或ZnO成分的含量為O 30. O摩爾%。
(32)如(31)所述的光學(xué)玻璃,其中,相對(duì)于換算為氧化物組成的玻璃總物質(zhì)量, RO成分(式中,R為選自Mg、Ca、Sr、Ba中的I種以上)的含量之和為50. O摩爾%以下。(33)如(31)或(32)所述的光學(xué)玻璃,其中,相對(duì)于換算為氧化物組成的玻璃總物質(zhì)量,RO成分(式中,R為選自Mg、Ca、Sr、Ba中的I種以上)的含量之和為I. O摩爾%以上。(34)如(21)至(33)中任一項(xiàng)所述的光學(xué)玻璃,其中,換算為氧化物組成的摩爾比 (Rn2O)/(Bi203+Si02+B203+Ca0) % O. 400 以下。(35)如(21)至(23)中任一項(xiàng)所述的光學(xué)玻璃,其中,換算為氧化物組成的摩爾比 (Si02+B203)/(Bi203+Rn20)為 O. 700 以上。(36)如(21)至(35)中任一項(xiàng)所述的光學(xué)玻璃,其中,相對(duì)于換算為氧化物組成的玻璃總物質(zhì)量,La2O3成分的含量為O 10. O摩爾%,及/或Gd2O3成分的含量為O 10. O摩爾%,及/或Y2O3成分的含量為O 10. O摩爾%,及/或Yb2O3成分的含量為O 10. O摩爾%,及/或Lu2O3成分的含量為O 10. O摩爾%。(37)如(36)所述的光學(xué)玻璃,其中,相對(duì)于換算為氧化物組成的玻璃總物質(zhì)量, Ln2O3成分(式中,Ln為選自La、Gd、Y、Yb、Lu中的I種以上)的含量之和為15.0摩爾%以下。(38)如(21)至(37)中任一項(xiàng)所述的光學(xué)玻璃,其中,相對(duì)于換算為氧化物組成的玻璃總物質(zhì)量,TiO2成分的含量為O 20. O摩爾%,及/或Nb2O5成分的含量為O 10. O摩爾%,及/或WO3成分的含量為O 10. O摩爾%。(39)如(38)所述的光學(xué)玻璃,其中,相對(duì)于換算為氧化物組成的玻璃總物質(zhì)量, 含量之和(Ti02+Nb205+W03)為20. O摩爾%以下。(40)如(21)至(39)中任一項(xiàng)所述的光學(xué)玻璃,其中,相對(duì)于換算為氧化物組成的玻璃總物質(zhì)量,P2O5成分的含量為O 10. O摩爾%,及/或GeO2成分的含量為O 30. O摩爾%,及/或Ta2O5成分的含量為O 15. O摩爾%,及/或ZrO2成分的含量為O 10. O摩爾%,及/或TeO2成分的含量為O 35. O摩爾%,及/或Al2O3成分的含量為O 20. O摩爾%,及/或Ga2O3成分的含量為O 20. O摩爾%,及/或CeO2成分的含量為O 3.0摩爾%,及/或Sb2O3成分的含量為O 30. O摩爾%。(41)如(21)至(40)中任一項(xiàng)所述的光學(xué)玻璃,其中,利用粉末法得到的化學(xué)耐久性(耐酸性)為I 5級(jí)。
(42) 一種用于研磨加工及/或用于精密加壓成型的預(yù)成型體,由(I)至(41)中任一項(xiàng)所述的光學(xué)玻璃構(gòu)成。(43) 一種光學(xué)元件,是將(42)所述的預(yù)成型體進(jìn)行研磨形成的。(44) 一種光學(xué)元件,是將(42)所述的預(yù)成型體進(jìn)行精密加壓成型形成的。(45) 一種光學(xué)元件,是由(I)至(41)中任一項(xiàng)所述的光學(xué)玻璃形成的。(46) 一種光學(xué)設(shè)備,具有(43)至(45)中任一項(xiàng)所述的光學(xué)元件。根據(jù)本發(fā)明,通過(guò)并用Bi2O3成分和F成分,可以進(jìn)一步提高玻璃的部分分散率 (Θ g,F(xiàn))。因此,可以得到具有極高的部分分散率(Θ g,F(xiàn))和低的阿貝數(shù)的光學(xué)玻璃、和使用其的預(yù)成型體。特別是根據(jù)本發(fā)明,通過(guò)并用Bi2O3成分和F成分,也可以提高玻璃的努普硬度及磨損度。因此,也可以得到具有極高的部分分散率(Θ g,F(xiàn))和低的阿貝數(shù)、并且努普硬度及磨損度高、且優(yōu)選用于可見(jiàn)光的光學(xué)玻璃、和使用其的預(yù)成型體。另外,根據(jù)本發(fā)明,通過(guò)并用Bi2O3成分和F成分,也可以提高玻璃的化學(xué)耐久性。 因此,也可以得到具有極高的部分分散率(0g,F(xiàn))和低的阿貝數(shù)、并且在研磨時(shí)或清洗時(shí)等不易在表面產(chǎn)生霧的光學(xué)玻璃、和使用其的預(yù)成型體。
[圖I]為表示在縱軸為部分分散率(Θg,F(xiàn))、橫軸為阿貝數(shù)(vd)的直角坐標(biāo)中所示的法線的圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的光學(xué)玻璃滿足下述條件以換算為氧化物的組成計(jì),含有Bi2O3成分、 SiO2成分及/或B2O3成分以及F成分,部分分散率
為0.63以上,阿貝數(shù)[vd]為 27以下,部分分散率[Θ g,F(xiàn)] >-0. 0131 X [vd]+0.9000。利用Bi2O3成分,可以維持玻璃的低的阿貝數(shù)(vd),而且通過(guò)并用Bi2O3成分和F成分,可以得到高的部分分散率(0g,F(xiàn))。 即,可以得到具有極高部分分散率(9g,F(xiàn))和低阿貝數(shù)(vd)、且優(yōu)選用于可見(jiàn)光的光學(xué)玻璃。因此,可以得到對(duì)校正光學(xué)元件的色像差有用、且優(yōu)選用于處理可見(jiàn)區(qū)域的波長(zhǎng)的光學(xué)元件等的光學(xué)玻璃、和使用其的預(yù)成型體。以下對(duì)本發(fā)明的光學(xué)玻璃的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明不限定于以下實(shí)施方式,在本發(fā)明目的的范圍內(nèi),可以適當(dāng)改變來(lái)進(jìn)行。需要說(shuō)明的是,對(duì)于重復(fù)說(shuō)明之處,有時(shí)適當(dāng)省略說(shuō)明,但并不限定發(fā)明的主旨。(第I光學(xué)玻璃)本發(fā)明的第I光學(xué)玻璃滿足下述條件以換算為氧化物的組成計(jì),含有Bi2O3成分、 SiO2成分及/或B2O3成分以及F成分,在基于“J0GIS09-1975光學(xué)玻璃的努普硬度的測(cè)定方法”的測(cè)定方法中,具有250以上的努普硬度(Hk),部分分散率
為O. 63以上,阿貝數(shù)[vd]為27以下,部分分散率[Θ g,F(xiàn)] >-O. 0131 X [vd]+0.9000。利用Bi2O3成分,可以維持玻璃的較低的阿貝數(shù)(vd),而且通過(guò)并用Bi2O3成分和F成分,可以得到高的部分分散率(9g,F(xiàn))。另外,通過(guò)并用Bi2O3成分和F成分,可以降低堿金屬成分的含量,所以也可以提高玻璃的努普硬度及磨損度。即,可以得到具有極高部分分散率(Θ g,F(xiàn))和低阿貝數(shù)(vd)、而且努普硬度及磨損度高、且優(yōu)選用于可見(jiàn)光的光學(xué)玻璃。因此,可以得到對(duì)校正光學(xué)元件的色像差有用、在研磨時(shí)或搬運(yùn)時(shí)等不易產(chǎn)生劃傷或裂痕、且優(yōu)選用于處理可見(jiàn)區(qū)域的波長(zhǎng)的光學(xué)元件等的光學(xué)玻璃、和使用其的預(yù)成型體。[玻璃成分]構(gòu)成第I光學(xué)玻璃的各成分的組成范圍如下所述。各成分的含有率沒(méi)有特別說(shuō)明時(shí),以氧化物基準(zhǔn)的質(zhì)量%表示。此處所謂“氧化物基準(zhǔn)”,是指假設(shè)作為玻璃構(gòu)成成分的原料使用的氧化物、復(fù)合鹽、金屬氟化物等在熔融時(shí)全部被分解轉(zhuǎn)化為氧化物時(shí),以該生成氧化物的總質(zhì)量為100質(zhì)量%來(lái)表示玻璃中含有的各成分的組成。〈關(guān)于必須成分、任意成分〉Bi2O3成分為增大玻璃的部分分散率(Θ g,F(xiàn))、提高玻璃的折射率(nd)、且對(duì)玻璃的低分散化有效的成分。另外,Bi2O3成分為對(duì)低Tg化、耐水性的提高等也有效的成分,為第 I玻璃中不可缺少的成分。此處,通過(guò)使Bi2O3成分的含量為40. O質(zhì)量%以上,可以易于獲得上述技術(shù)效果。另一方面,通過(guò)使Bi2O3成分的含量為90. O質(zhì)量%以下,由于提高玻璃的穩(wěn)定性,所以可以降低玻璃的著色。因此,Bi2O3成分的含量的下限優(yōu)選為40. O質(zhì)量%,較優(yōu)選為大于45. O質(zhì)量%,更優(yōu)選以50. O質(zhì)量%為下限,最優(yōu)選以60. O質(zhì)量%為下限。另外,Bi2O3成分的含量的上限優(yōu)選為90. O質(zhì)量%,較優(yōu)選為80. O質(zhì)量%,最優(yōu)選為70. O質(zhì)量%。Bi2O3成分可以使用Bi2O3等作為原料。B2O3成分為提高玻璃的穩(wěn)定性、降低失透、且維持玻璃的高的部分分散率(Θ g,F(xiàn)) 的有效的成分。但是,B2O3成分的含量過(guò)多時(shí),玻璃的穩(wěn)定性變得易于降低,易于產(chǎn)生失透, 且玻璃易變得低折射率化及低分散化。因此,B2O3成分的含量的上限優(yōu)選為20. O質(zhì)量%,較優(yōu)選為15. O質(zhì)量%,最優(yōu)選為10. O質(zhì)量%』203成分可以使用H3BO3、Na2B4O7、Na2B4O7 · IOH2O、 BPO4等作為原料。SiO2成分為提高玻璃的穩(wěn)定性、降低失透的成分,且為實(shí)現(xiàn)玻璃的低分散化的效果、及提高透射率的有效的成分。但是,SiO2成分的含量過(guò)多時(shí),玻璃的折射率(nd)和部分分散率(9g,F(xiàn))易于降低,玻璃的熔融性也易于惡化。因此,SiO2成分的含量的上限優(yōu)選為
30.O質(zhì)量%,較優(yōu)選為20. O質(zhì)量%,最優(yōu)選為10. O質(zhì)量%。另一方面,通過(guò)使SiO2成分超過(guò)O質(zhì)量%,可以降低玻璃的著色,同時(shí)提高玻璃的穩(wěn)定性,由此可以降低失透。因此,SiO2 成分的含量的下限優(yōu)選超過(guò)O質(zhì)量%,較優(yōu)選為I. O質(zhì)量%,更優(yōu)選為I. 4質(zhì)量%,最優(yōu)選為3. O質(zhì)量%。SiO2成分可以使用Si02、K2SiF6、Na2SiF6等作為原料。第I光學(xué)玻璃中,SiO2成分及B2O3成分為能夠降低失透的玻璃形成成分,且為提高化學(xué)耐久性、磨損度和努普硬度的成分,因此優(yōu)選兩者中的至少一方的含量為I. O質(zhì)量% 以上。但是,它們的含量過(guò)多時(shí),難以獲得所期望的部分分散率(0g,F(xiàn))、折射率(nd)和阿貝數(shù)(vd)。因此,相對(duì)于換算為氧化物組成的總質(zhì)量,含量之和(Si02+B203)的下限優(yōu)選為 I. O質(zhì)量%,較優(yōu)選為5.0質(zhì)量%,最優(yōu)選為8. O質(zhì)量%。另一方面,含量之和(Si02+B203) 的上限優(yōu)選為40. O質(zhì)量%,較優(yōu)選為30. O質(zhì)量%,更優(yōu)選為25. O質(zhì)量%,最優(yōu)選為20.0 質(zhì)量%。在含有Bi2O3成分的玻璃中即使降低堿金屬成分也可以得到所期望的高的部分分散率(Θ g,F(xiàn)),所以F成分為能夠提高玻璃的機(jī)械強(qiáng)度、特別是努普硬度和磨損度的成分。 因此,以相對(duì)于氧化物基準(zhǔn)的質(zhì)量的增量計(jì),F(xiàn)成分的含量的下限優(yōu)選超過(guò)O質(zhì)量%,較優(yōu)選為O. 5質(zhì)量%,更優(yōu)選為I. 5質(zhì)量%。另一方面,以相對(duì)于氧化物基準(zhǔn)的質(zhì)量的增量質(zhì)量%計(jì),使F成分的含量為30. O質(zhì)量%以下,由此可以抑制玻璃的阿貝數(shù)提高,且可以易于得到對(duì)可見(jiàn)光的透明性高的光學(xué)玻璃。因此,以相對(duì)于氧化物基準(zhǔn)的質(zhì)量的增量計(jì),F(xiàn)成分的含量的上限優(yōu)選為30. O質(zhì)量%,較優(yōu)選為20. O質(zhì)量%,最優(yōu)選為10. O質(zhì)量%。F成分可以使用ZrF4、A1F3、NaF、CaF2等作為原料。需要說(shuō)明的是,關(guān)于本說(shuō)明書(shū)中的F成分的含量,假設(shè)構(gòu)成玻璃的陽(yáng)離子成分全部能夠形成與僅平衡電荷的氧結(jié)合的氧化物,以由所述氧化物形成的玻璃的總質(zhì)量作為 100質(zhì)量% ,將F成分的質(zhì)量用質(zhì)量%表示(相對(duì)于氧化物基準(zhǔn)的質(zhì)量的增量質(zhì)量% ) O第I光學(xué)玻璃中,Bi2O3成分及F成分的含量之和優(yōu)選大于40. O質(zhì)量%、90. O質(zhì)量%以下。特別是通過(guò)使上述含量之和大于40. O質(zhì)量%,可以得到提高玻璃的部分分散率 (9g,F(xiàn))、同時(shí)具有低的玻璃化溫度(Tg)的玻璃。另一方面,通過(guò)使上述含量之和為90.0 質(zhì)量%以下,可以易于得到具有所期望的耐失透性的玻璃。因此,相對(duì)于換算為氧化物組成的總質(zhì)量,含量之和(Bi203+F)優(yōu)選大于40. O質(zhì)量較優(yōu)選大于50. O質(zhì)量最優(yōu)選大于60. O質(zhì)量%。另一方面,上述含量之和(Bi203+F)的上限優(yōu)選為90. O質(zhì)量較優(yōu)選為 80. O質(zhì)量%,最優(yōu)選為70. O質(zhì)量%。需要說(shuō)明的是,在上述含量的比率中,F成分的含量是指以相對(duì)于氧化物基準(zhǔn)的質(zhì)量的增量計(jì)的含量,Bi2O3成分的含量是指相對(duì)于換算為氧化物組成的總質(zhì)量的含量。Li2O成分為能提高玻璃的耐失透性、降低失透及著色、且對(duì)玻璃的低Tg化有效的任意成分。但是,Li2O成分的含量過(guò)多時(shí),玻璃的穩(wěn)定性反而易于降低,部分分散率(0g, F)易于變低,且機(jī)械強(qiáng)度易于降低。因此,Li2O成分的含量的上限優(yōu)選為15.0質(zhì)量%,較優(yōu)選為10. O質(zhì)量%,最優(yōu)選為5. O質(zhì)量%。需要說(shuō)明的是,第I光學(xué)玻璃可以不含有Li2O 成分,但Li2O成分在堿金屬中提高玻璃的穩(wěn)定性的作用也較強(qiáng),因此通過(guò)含有Li2O成分,可以進(jìn)一步提高玻璃的耐失透性。因此,Li2O成分的含量的下限優(yōu)選大于O質(zhì)量%,較優(yōu)選為 O. 5質(zhì)量%,最優(yōu)選為I. O質(zhì)量%。Li2O成分可以使用Li2C03、LiN03、LiF等作為原料。Na2O成分及K2O成分為能調(diào)節(jié)玻璃的部分分散率(Θ g,F(xiàn))和阿貝數(shù)(vd)的任意成分。但是,Na2O成分或K2O成分的含量過(guò)多時(shí),玻璃的穩(wěn)定性易于降低,玻璃的努普硬度及磨損度等機(jī)械強(qiáng)度、以及化學(xué)耐久性易于降低。因此,Na2O成分及K2O成分的各自的含量的上限優(yōu)選為10. O質(zhì)量%,較優(yōu)選為8. O質(zhì)量%,最優(yōu)選為5. O質(zhì)量%。Na2O成分及K2O成分可以使用 Na2C03、NaNO3> NaF、Na2SiF6, K2CO3> KNO3> KF、KHF2, K2SiF6 等作為原料。第I光學(xué)玻璃中,Rn2O成分(Rn為選自Li、Na及K中的I種或2種以上)的含量之和優(yōu)選為20. O質(zhì)量%以下。通過(guò)使上述含量之和為20. O質(zhì)量%以下,可以將玻璃的阿貝數(shù)(vd)調(diào)節(jié)到所期望的范圍內(nèi),同時(shí)進(jìn)一步提高玻璃的穩(wěn)定性,抑制透射率降低。特別是通過(guò)使上述含量之和為5. O質(zhì)量%以下,可以抑制部分分散率(Θ g,F(xiàn))降低,因此可以更容易得到所期望的高的部分分散率(9g,F(xiàn))。因此,Rn2O成分的含量的上限優(yōu)選為20. O質(zhì)量%,較優(yōu)選為10. O質(zhì)量%,更優(yōu)選為5. O質(zhì)量%,最優(yōu)選為3. O質(zhì)量%。對(duì)于第I光學(xué)玻璃,Na2O成分及K2O成分的含量之和優(yōu)選為10. O質(zhì)量%以下。通過(guò)降低上述含量之和,可以得到耐失透性高、且努普硬度及磨損度等機(jī)械強(qiáng)度、以及化學(xué)耐久性高的光學(xué)玻璃。因此,相對(duì)于換算為氧化物組成的總質(zhì)量,含量之和(Na2CHK2O)的上限優(yōu)選為10. O質(zhì)量%,較優(yōu)選為5. O質(zhì)量%,更優(yōu)選小于2. O質(zhì)量%。特別是從能夠得到化學(xué)耐久性和耐失透性高的玻璃的觀點(diǎn)考慮,進(jìn)一步優(yōu)選上述含量之和為I. O質(zhì)量%以下。另外,對(duì)于第I光學(xué)玻璃,相對(duì)于SiO2成分及B2O3成分的含量之和,Rn2O成分的含量的比率優(yōu)選為O. 40以下。通過(guò)降低上述比率,可以得到努普硬度或磨損度之類(lèi)機(jī)械強(qiáng)度、和化學(xué)耐久性高的玻璃,因此可以提高光學(xué)玻璃的加工性。因此,換算為氧化物組成中的質(zhì)量比Rn2O/(Si02+B203)的上限優(yōu)選為O. 40,較優(yōu)選為O. 30,最優(yōu)選為0.25。需要說(shuō)明的是,Rn20/(Si02+B203)可以為0,但通過(guò)使Rn20/(Si02+B203) % 0.01以上、特別是使 Li20/(Si02+B203) % 0.01以上,可以得到耐失透性更高的光學(xué)玻璃。因此,上述比Rn2O/ (Si02+B203)的下限優(yōu)選為O. 01,較優(yōu)選為O. 05,最優(yōu)選為O. 08。另外,對(duì)于第I光學(xué)玻璃,Rn2O成分的含量相對(duì)于F成分的含量的比率優(yōu)選為O. 50 以上2. 00以下。這些成分為過(guò)量含有時(shí)使機(jī)械強(qiáng)度變低的成分,但本發(fā)明人等發(fā)現(xiàn)通過(guò)使該比率在上述范圍內(nèi),努普硬度及磨損度反而提高。因此,換算為氧化物組成中的質(zhì)量比 Rn20/F的下限優(yōu)選為O. 50,較優(yōu)選為O. 60,最優(yōu)選為O. 70。另一方面,上述比Rn20/F的上限優(yōu)選為2. 00,較優(yōu)選為I. 70,最優(yōu)選為1.40。需要說(shuō)明的是,在上述含量的比率中,F(xiàn)成分的含量是指以相對(duì)于氧化物基準(zhǔn)的質(zhì)量的增量計(jì)的含量,Rn2O成分的含量是指相對(duì)于換算為氧化物組成的總質(zhì)量的含量。MgO成分為對(duì)玻璃的低分散化和提高耐失透性有用的任意成分。但是,MgO成分的含量過(guò)多時(shí),玻璃的穩(wěn)定性易于降低,因此可見(jiàn)光的透射率易于降低,且通過(guò)加壓成型時(shí)的再加熱處理易于失透。因此,MgO成分的含量的上限優(yōu)選為10. O質(zhì)量%,較優(yōu)選為8. O質(zhì)量%,最優(yōu)選為5. O質(zhì)量%。MgO成分可以使用Mg0、MgC03、MgF2等作為原料。CaO成分為對(duì)玻璃的低分散化和提高耐失透性、提高化學(xué)耐久性、特別是耐水性有用的任意成分。但是,CaO成分的含量過(guò)多時(shí),玻璃的耐失透性易于降低。因此,CaO成分的含量的上限優(yōu)選為20. O質(zhì)量%,較優(yōu)選為15. O質(zhì)量%,最優(yōu)選為10. O質(zhì)量%。CaO成分可以使用CaCO3、CaF2等作為原料。SrO成分為對(duì)提高玻璃的耐失透性有用的任意成分。但是,SrO成分的含量過(guò)多時(shí),耐失透性易于降低。另外,難以得到所期望的部分分散率(9g,F(xiàn))和阿貝數(shù)(vd)。因此,SrO成分的含量的上限優(yōu)選為30. O質(zhì)量%,較優(yōu)選為20. O質(zhì)量%,最優(yōu)選為15. O質(zhì)量%。SrO成分可以使用Sr (NO3)2、SrF2等作為原料。BaO成分為對(duì)提高玻璃的耐失透性有用的任意成分。但是,BaO成分的含量過(guò)多時(shí),難以得到所期望的部分分散率(Θ g,F(xiàn))和阿貝數(shù)(vd)。因此,BaO成分的含量的上限優(yōu)選為50. O質(zhì)量%,較優(yōu)選為40. O質(zhì)量%,最優(yōu)選為30. O質(zhì)量%。需要說(shuō)明的是,BaO成分的含量可以為O質(zhì)量%,但通過(guò)含有BaO成分,可以保持高的玻璃的折射率、同時(shí)提高玻璃的耐失透性。因此,BaO成分的含量的下限優(yōu)選大于O質(zhì)量%,較優(yōu)選為1.0質(zhì)量%,最優(yōu)選為3. O質(zhì)量%。BaO成分可以使用BaCO3、Ba(NO3)2等作為原料。ZnO成分為對(duì)保持高的玻璃的部分分散率(Θ g,F(xiàn))、而且提高玻璃的穩(wěn)定性、降低著色、且提高耐失透性有用的任意成分。但是,ZnO成分的含量過(guò)多時(shí),阿貝數(shù)(vd)易于升高。因此,ZnO成分的含量的上限優(yōu)選為20. O質(zhì)量%,較優(yōu)選為10. O質(zhì)量%,最優(yōu)選為5. O 質(zhì)量%。ZnO成分可以使用ZnO、ZnF2等作為原料。第I光學(xué)玻璃中,RO成分(R為選自Mg、Ca、Sr、Ba、Zn中的I種或2種以上)為對(duì)調(diào)節(jié)玻璃的耐失透性、分散、和機(jī)械強(qiáng)度等所有物性有用的成分。但是,RO成分的總含量過(guò)大時(shí),難以得到所期望的部分分散率(9g,F(xiàn))、阿貝數(shù)(vd)、努普硬度、和磨損度。因此,換算為氧化物組成中的RO成分的總含量的上限優(yōu)選為55. O質(zhì)量%,較優(yōu)選為40. O質(zhì)量%, 最優(yōu)選為30. O質(zhì)量%。需要說(shuō)明的是,RO成分的總量可以為O質(zhì)量%,但通過(guò)含有RO成分中的至少一種,可以提高玻璃的耐失透性,并且易于調(diào)節(jié)玻璃的部分分散率(9g,F(xiàn))和阿貝數(shù)(vd)。因此,上述RO成分的總含量的下限優(yōu)選大于O質(zhì)量%,較優(yōu)選為10.0質(zhì)量%, 更優(yōu)選為15.0質(zhì)量%,最優(yōu)選為19.0質(zhì)量%。其中,從易于得到所期望的高折射率的觀點(diǎn)考慮,SrO成分和BaO成分的含量之和優(yōu)選為I. O質(zhì)量%以上,較優(yōu)選為4. O質(zhì)量%以上, 最優(yōu)選為7. O質(zhì)量%以上。La2O3成分、Gd2O3成分、Y2O3成分、Yb2O3成分及Lu2O3成分為調(diào)節(jié)玻璃的分散使其較低的任意成分。但是,它們的含量過(guò)多時(shí),玻璃的部分分散率降低,且玻璃的穩(wěn)定性降低,易于失透。因此,La2O3成分、Gd2O3成分、Y2O3成分、Yb2O3成分及Lu2O3成分的各自的含量的上限優(yōu)選為10. O質(zhì)量%,較優(yōu)選為8. O質(zhì)量%,最優(yōu)選為5. O質(zhì)量%。另外,Ln2O3成分(式中,Ln為選自La、Gd、Y、Yb及Lu中的I種以上)的含量之和的上限優(yōu)選為15. O質(zhì)量%,較優(yōu)選為10. O質(zhì)量%,更優(yōu)選為5. O質(zhì)量%。特別是Ln2O3成分的含量之和小于2.0質(zhì)量% 時(shí),可以進(jìn)一步降低玻璃的著色、部分分散率的降低、阿貝數(shù)的升高,因此為最優(yōu)選。La2O3成分、Gd2O3成分、Y2O3成分、Yb2O3成分及Lu2O3成分可以使用La203、La(NO3)3 · XH2O (X為任意整數(shù))、Gd2O3' GdF3> Y2O3> YF3> Yb2O3> Lu2O3 等作為原料。TiO2成分及Nb2O5成分為提高玻璃的折射率(nd)、分散及部分分散率(Θ g,F(xiàn))的任意成分。但是,它們的含量過(guò)多時(shí),玻璃的穩(wěn)定性易于降低,透射率易于降低。因此,TiO2 成分及Nb2O5成分各自的含量的上限優(yōu)選為20. O質(zhì)量%,較優(yōu)選為10. O質(zhì)量%,最優(yōu)選為
5.O質(zhì)量%。TiO2成分及Nb2O5成分可以使用Ti02、Nb2O5等作為原料。WO3成分為對(duì)提高玻璃的部分分散率(Θ g,F(xiàn))、且實(shí)現(xiàn)低Tg化有用的任意成分。但是,其含量過(guò)多時(shí),玻璃的穩(wěn)定性易于降低,透射率易于降低。因此,WO3成分的含量的上限優(yōu)選為15. O質(zhì)量%,較優(yōu)選為10. O質(zhì)量%,最優(yōu)選為5. O質(zhì)量%。WO3成分可以使用WO3等作為原料。第I光學(xué)玻璃通過(guò)并用Bi2O3成分及F成分、和選自TiO2成分、Nb2O5成分及WO3成分中的I種以上,可以維持高透射率,可以進(jìn)一步提高玻璃的部分分散率(Θ g,F(xiàn))。另一方面, 通過(guò)使TiO2成分、Nb2O5成分及WO3成分的含量之和為20. O質(zhì)量%以下,可以提高玻璃的穩(wěn)定性,不易引起失透。因此,相對(duì)于換算為氧化物組成的總質(zhì)量,含量之和(Ti02+Nb205+W03) 的上限優(yōu)選為20. O質(zhì)量%,較優(yōu)選為10. O質(zhì)量%,最優(yōu)選小于5. O質(zhì)量%。P2O5成分為對(duì)提高玻璃的透射率有用的任意成分。但是,含有P2O5成分時(shí),玻璃的穩(wěn)定性及熔融性易于降低。因此,P2O5成分的含量的上限優(yōu)選為10. O質(zhì)量%,較優(yōu)選為5. O 質(zhì)量%,更優(yōu)選為3. O質(zhì)量%。特別是從得到耐失透性高的玻璃的觀點(diǎn)考慮,最優(yōu)選不含有 P2O5 成分。P2O5 成分可以使用 Al (PO3) 3、Ca (PO3) 2、Ba (PO3) 2、Na(PO3)、BPO4、H3PO4 等作為原料。GeO2成分為對(duì)提高玻璃的耐失透性有用的任意成分。但是,GeO2成分的含量過(guò)多時(shí),玻璃的熔融性易于降低。因此,GeO2成分的含量的上限優(yōu)選為30. O質(zhì)量%,較優(yōu)選為 20. O質(zhì)量%,更優(yōu)選為15. O質(zhì)量%,最優(yōu)選為10. O質(zhì)量%。GeO2成分可以使用GeO2等作為原料。
Ta2O5成分為對(duì)提高玻璃的穩(wěn)定性有用的任意成分。但是,Ta2O5成分的含量過(guò)多時(shí),玻璃的穩(wěn)定性反而降低,透射率易于降低,且玻璃的原料成本大幅升高。因此,Ta2O5成分的含量的上限優(yōu)選為15. O質(zhì)量%,較優(yōu)選為10. O質(zhì)量%,最優(yōu)選為5. O質(zhì)量%。Ta2O5成分可以使用Ta2O5等作為原料。ZrO2成分為對(duì)提高玻璃的化學(xué)耐久性和機(jī)械強(qiáng)度有用的任意成分。但是,ZrO2成分的含量過(guò)多時(shí),玻璃的穩(wěn)定性易于降低,透射率易于降低。因此,相對(duì)于換算為氧化物組成的總質(zhì)量,ZrO2成分的含量的上限優(yōu)選為10. O質(zhì)量%,較優(yōu)選為5. O質(zhì)量%,最優(yōu)選為
3.O質(zhì)量%。ZrO2成分可以使用ZrO2、ZrF4等作為原料。TeO2成分為具有促進(jìn)玻璃澄清的效果的任意成分。但是,其含量過(guò)多時(shí),玻璃的耐失透性易于降低。因此,TeO2成分的含量的上限優(yōu)選為30. O質(zhì)量%,較優(yōu)選為30. O質(zhì)量
更優(yōu)選為20. O質(zhì)量%,最優(yōu)選為10. O質(zhì)量%,TeO2成分可以使用TeO2等作為原料。Al2O3成分及Ga2O3成分為對(duì)提高玻璃的化學(xué)耐久性和機(jī)械強(qiáng)度有用的任意成分。 但是,Al2O3成分及Ga2O3成分的含量過(guò)多時(shí),玻璃的熔融性易于降低。因此,Al2O3成分及 Ga2O3成分的含量的各自的上限優(yōu)選為20. O質(zhì)量%,較優(yōu)選為15. O質(zhì)量%,最優(yōu)選為10.0 質(zhì)量%。Al2O3成分可以使用A1203、Al (OH) 3、AlF3等作為原料。CeO2成分為提高玻璃的部分分散率(Θ g,F(xiàn))的任意成分。但是,其含量過(guò)多時(shí),玻璃著色,透射率易于降低。因此,CeO2成分的含量的上限優(yōu)選為3.0質(zhì)量%,較優(yōu)選為2. O 質(zhì)量%,更優(yōu)選為I. O質(zhì)量%。最優(yōu)選實(shí)質(zhì)上不含有CeO2成分。CeO2成分可以使用CeO2等作為原料。Sb2O3成分為具有促進(jìn)玻璃澄清的效果的任意成分。但是,其含量過(guò)多時(shí),玻璃的耐失透性降低。因此,Sb2O3成分的含量的上限優(yōu)選為30. O質(zhì)量%,較優(yōu)選為20. O質(zhì)量%,最優(yōu)選為10. O質(zhì)量%。特別是從降低因含有Sb2O3成分而引起的對(duì)環(huán)境的負(fù)荷的觀點(diǎn)考慮, Sb2O3成分的含量可以為I. O質(zhì)量%以下。Sb2O3成分可以使用Sb2O3、Sb2OpNa2H2Sb2O7 ·5Η20 等作為原料。需要說(shuō)明的是,使玻璃澄清并脫泡的成分不限定于上述Sb2O3成分,可以使用玻璃制造領(lǐng)域中公知的澄清劑、脫泡劑、或它們的組合。(第2光學(xué)玻璃)第2光學(xué)玻璃滿足下述條件以換算為氧化物的組成計(jì),含有Bi2O3成分、SiO2 成分及/或B2O3成分以及F成分,利用粉末法得到的化學(xué)耐久性(耐水性)為I 5 級(jí),部分分散率[θ g,F(xiàn)]為O. 63以上,阿貝數(shù)[vd]為27以下,部分分散率[Qg, F]
>-O. 0131 X [vd]+0.9000。通過(guò)利用Bi2O3成分維持玻璃的低的阿貝數(shù)(vd),而且通過(guò)并用Bi2O3成分和F成分,可以得到高的部分分散率(0g,F(xiàn))。另外,通過(guò)并用Bi2O3成分和F 成分,可以降低堿金屬成分的含量,因此玻璃的化學(xué)耐久性、特別是耐水性或耐酸性也得到提高。即,可以得到具有極高的部分分散率(9g,F(xiàn))和低的阿貝數(shù)(vd)、并且化學(xué)耐久性高、且優(yōu)選用于可見(jiàn)光的光學(xué)玻璃。因此,可以得到對(duì)校正光學(xué)元件的色像差有用、且在研磨時(shí)或清洗時(shí)等不易在表面起霧的光學(xué)玻璃、和使用其的預(yù)成型體。[玻璃成分]構(gòu)成第2光學(xué)玻璃的各成分的組成范圍如下所述。各成分的含有率沒(méi)有特別說(shuō)明時(shí),以相對(duì)于氧化物基準(zhǔn)的總物質(zhì)量的摩爾%表示。此處所謂“氧化物基準(zhǔn)”,是指假設(shè)作為玻璃構(gòu)成成分的原料使用的氧化物、復(fù)合鹽、金屬氟化物等在熔融時(shí)全部被分解轉(zhuǎn)化為氧化物時(shí),以該生成的氧化物的總物質(zhì)量為100摩爾%來(lái)表示玻璃中含有的各成分的組成。〈關(guān)于必須成分、任意成分〉Bi2O3成分為增大玻璃的部分分散率(Θ g,F(xiàn))、提高玻璃的折射率(nd)、且對(duì)玻璃的低分散化有效的成分。另外,Bi2O3成分為對(duì)低Tg化、耐水性的提高等也有效的成分,為第2玻璃中不可缺少的成分。此處,通過(guò)使Bi2O3成分的含量為10. O摩爾%以上,可以易于得到上述技術(shù)效果。另一方面,通過(guò)使Bi2O3成分的含量為50. O摩爾%以下,玻璃的穩(wěn)定性提高,因此可以降低玻璃的著色。另外,Bi2O3成分的含量過(guò)多時(shí),玻璃的耐酸性易于惡化。 因此,Bi2O3成分的含量的下限優(yōu)選為10. O摩爾%,較優(yōu)選大于15. O摩爾%,更優(yōu)選以18. O 摩爾%為下限,最優(yōu)選以20. O摩爾%為下限。另外,Bi2O3成分的含量的上限優(yōu)選為50. O 摩爾%,較優(yōu)選為40. O摩爾%,最優(yōu)選為30. O摩爾%。B2O3成分為提高玻璃的穩(wěn)定性、降低失透、且提高玻璃的耐水性和耐酸性的成分。 另外,B2O3成分為維持玻璃的高的部分分散率(0g,F(xiàn))的有效的成分。但是,B2O3成分的含量過(guò)多時(shí),玻璃的穩(wěn)定性易于降低,易于發(fā)生失透,且玻璃易于低折射率化及低分散化。因此,B2O3成分的含量的上限優(yōu)選為50. O摩爾%,較優(yōu)選為40. O摩爾%,更優(yōu)選為30. O摩爾%,最優(yōu)選為20. O摩爾%。SiO2成分為提高玻璃的穩(wěn)定性、降低失透的成分,且SiO2成分為提高玻璃的耐水性和耐酸性的成分。另外,SiO2成分為具有實(shí)現(xiàn)玻璃的低分散化的效果、及提高透射率的效果的成分。但是,SiO2成分的含量過(guò)多時(shí),玻璃的折射率(nd)和部分分散率(0g,F(xiàn))易于降低,玻璃的熔融性也易于惡化。因此,SiO2成分的含量的上限優(yōu)選為40. O摩爾%,較優(yōu)選為30. O摩爾%,最優(yōu)選為20. O摩爾%。另一方面,通過(guò)使SiO2成分大于O摩爾%,可以降低玻璃的著色,同時(shí)提高玻璃的穩(wěn)定性,由此可以降低失透。因此,SiO2成分的含量的下限優(yōu)選大于O摩爾%,較優(yōu)選為I. O摩爾%,更優(yōu)選為3. O摩爾%,最優(yōu)選大于5. O摩爾%。第2光學(xué)玻璃中,SiO2成分及B2O3成分為能降低失透的玻璃形成成分,且為提高化學(xué)耐久性(耐水性及耐酸性)、磨損度、和努普硬度的成分,因此兩者中至少一方的含量?jī)?yōu)選為1.0摩爾%以上。但是,它們的含量過(guò)多時(shí),難以得到所期望的部分分散率(0g,F(xiàn))、 折射率(nd)和阿貝數(shù)(vd)。因此,含量之和(Si02+B203)的下限優(yōu)選為1.0摩爾%,較優(yōu)選為5. O摩爾%,更優(yōu)選為10. O摩爾%,最優(yōu)選為20. O摩爾%。另一方面,上述含量之和 (Si02+B203)的上限優(yōu)選為60. O摩爾%,較優(yōu)選為50. O摩爾%,更優(yōu)選為40. O摩爾%,最優(yōu)選為34. O摩爾%。在含有Bi2O3成分的玻璃中即使降低堿金屬成分也可以得到所期望的高的部分分散率(Θ g,F(xiàn)),因此F成分為能提高部分分散率(Θ g,F(xiàn))、特別是努普硬度和磨損度、提高玻璃的機(jī)械強(qiáng)度的成分。因此,以相對(duì)于氧化物基準(zhǔn)的物質(zhì)量的增量計(jì)的F成分的含量的下限優(yōu)選大于O摩爾%,較優(yōu)選為I. O摩爾%,更優(yōu)選為5. O摩爾%。另一方面,通過(guò)使上述F成分的含量為30. O摩爾%以下,可以抑制玻璃的阿貝數(shù)升高,且可以易于得到對(duì)可見(jiàn)光的透明性高的光學(xué)玻璃。因此,上述F成分的含量的上限優(yōu)選為30. O摩爾%,較優(yōu)選為 20. O摩爾%,最優(yōu)選為15. O摩爾%。需要說(shuō)明的是,關(guān)于本說(shuō)明書(shū)中的F成分的含量,假設(shè)由構(gòu)成玻璃的陽(yáng)離子成分全部與僅平衡電荷的氧結(jié)合得到的氧化物形成,以由所述氧化物形成的玻璃的總物質(zhì)量作為100摩爾%,將F成分的物質(zhì)量用摩爾%表示(相對(duì)于氧化物基準(zhǔn)的物質(zhì)量的增量摩爾% )。第2光學(xué)玻璃中,Bi2O3成分及F成分的含量之和優(yōu)選大于10.0摩爾%、80.0摩爾%以下。特別是通過(guò)使上述含量之和大于10.0摩爾%,可以得到提高玻璃的部分分散率 (Θ g,F(xiàn))、同時(shí)具有低的玻璃化溫度(Tg)的玻璃。另一方面,通過(guò)使上述含量之和為80. O摩爾%以下,可以易于得到具有所期望的耐失透性的玻璃。因此,上述含量之和(Bi203+F)優(yōu)選大于10. O摩爾%,較優(yōu)選大于20. O摩爾%,最優(yōu)選大于25. O摩爾%。另一方面,上述含量之和(Bi203+F)的上限優(yōu)選為80. O摩爾%,較優(yōu)選為60. O摩爾V0,最優(yōu)選為40. O摩爾V0。 需要說(shuō)明的是,在上述含量的比率中,F(xiàn)成分的含量是指以相對(duì)于氧化物基準(zhǔn)的物質(zhì)量的增量計(jì)的含量,Bi2O3成分的含量是指相對(duì)于換算為氧化物組成的玻璃總物質(zhì)量的含量。Li2O成分為能提高玻璃的耐失透性、降低失透和著色、且對(duì)玻璃的低Tg化有效的任意成分。但是,Li2O成分的含量過(guò)多時(shí),玻璃的穩(wěn)定性反而易于降低,部分分散率(0g, F)易于降低,且耐水性和耐酸性易于降低。因此,Li2O成分的含量的上限優(yōu)選為30. O摩爾%,較優(yōu)選為25. O摩爾%,最優(yōu)選為20. O摩爾%。需要說(shuō)明的是,第2光學(xué)玻璃可以不含有Li2O成分,但由于Li2O成分在堿金屬中提高玻璃的穩(wěn)定性的作用也較強(qiáng),所以通過(guò)含有Li2O成分,可以進(jìn)一步提高玻璃的耐失透性。因此,Li2O成分的含量的下限優(yōu)選大于O 摩爾%,較優(yōu)選為I. O摩爾%,更優(yōu)選為3. O摩爾%,最優(yōu)選大于5. O摩爾%。Na2O成分及K2O成分為能調(diào)節(jié)玻璃的部分分散率(Θ g,F(xiàn))和阿貝數(shù)(vd)的任意成分。但是,Na2O成分或K2O成分的含量過(guò)多時(shí),玻璃的穩(wěn)定性易于降低,玻璃的努普硬度及磨損度等機(jī)械強(qiáng)度、以及化學(xué)耐久性(耐水性及耐酸性)易于降低。因此,Na2O成分及K2O 成分的各自含量的上限優(yōu)選為20. O摩爾%,較優(yōu)選為10. O摩爾%,最優(yōu)選為5. O摩爾%。第2光學(xué)玻璃中,Rn2O成分(Rn為選自Li、Na及K中的I種或2種以上)的含量之和優(yōu)選為40. O摩爾%以下。通過(guò)使上述含量之和為40. O摩爾%以下,可以將玻璃的阿貝數(shù)(vd)調(diào)節(jié)到所期望的范圍,同時(shí)可以進(jìn)一步提高玻璃的穩(wěn)定性、抑制透射率的降低。另外,通過(guò)使上述含量之和為40. O摩爾%以下,可以使玻璃的耐水性及耐酸性不易降低。特別是通過(guò)使上述含量之和為20. O摩爾%以下,可以抑制部分分散率(0g,F(xiàn))降低,因此更易于得到所期望的高的部分分散率(9g,F(xiàn))。因此,Rn2O成分的含量的上限優(yōu)選為40. O摩爾%,較優(yōu)選為30. O摩爾%,更優(yōu)選為20. O摩爾%,最優(yōu)選為16. O摩爾%。對(duì)于第2光學(xué)玻璃,Na2O成分及K2O成分的含量之和優(yōu)選為15. O摩爾%以下。通過(guò)降低上述含量之和,可以得到耐失透性高、努普硬度及磨損度等機(jī)械強(qiáng)度高、且化學(xué)耐久性、特別是耐水性及耐酸性高的光學(xué)玻璃。因此,上述含量之和(Na2CHK2O)的上限優(yōu)選為
15.O摩爾%,較優(yōu)選為10. O摩爾%,更優(yōu)選為3. 4摩爾%。特別是從得到化學(xué)耐久性和耐失透性高的玻璃的觀點(diǎn)考慮,進(jìn)一步優(yōu)選上述含量之和為I. O摩爾%以下。另外,對(duì)于第2光學(xué)玻璃,Rn2O成分的含量相對(duì)于SiO2成分及B2O3成分的含量之和的比率優(yōu)選為O. 40以下。通過(guò)降低上述比率,可以得到耐水性或耐酸性之類(lèi)化學(xué)耐久性高的玻璃,因此可以降低光學(xué)玻璃在研磨時(shí)和清洗時(shí)的表面白濁。另外,通過(guò)降低上述比率, 可以提高玻璃的液相溫度下的粘性,因此可以容易得到易于進(jìn)行成型的玻璃。因此,換算為氧化物組成的摩爾比Rn20/(Si02+B203)的上限優(yōu)選為I. 00,較優(yōu)選為O. 80,最優(yōu)選為O. 60。 需要說(shuō)明的是,Rn20/(Si02+B203)可以為0,但通過(guò)使Rn20/(Si02+B203) % 0.01以上、特別是Li20/(Si02+B203)為O. 01以上,可以得到耐失透性更高的光學(xué)玻璃。因此,上述比Rn2O/ (Si02+B203)的下限優(yōu)選為O. 01,較優(yōu)選為O. 05,最優(yōu)選為O. 10。MgO成分為對(duì)玻璃的低分散化和提高耐失透性有用的任意成分。但是,MgO成分的含量過(guò)多時(shí),玻璃的穩(wěn)定性易于降低,因此可見(jiàn)光的透射率易于降低,且通過(guò)加壓成型時(shí)的再加熱處理易于失透。因此,MgO成分的含量的上限優(yōu)選為30. O摩爾%,較優(yōu)選為20. O摩爾%,最優(yōu)選為10. O摩爾%。CaO成分為對(duì)玻璃的低分散化和提高耐失透性、提高化學(xué)耐久性、特別是耐水性有用的任意成分。但是,CaO成分的含量過(guò)多時(shí),玻璃的耐失透性易于降低。因此,CaO成分的含量的上限優(yōu)選為30. O摩爾%,較優(yōu)選為20. O摩爾%,最優(yōu)選為15. O摩爾%。SrO成分為對(duì)提高玻璃的耐失透性有用的任意成分。但是,SrO成分的含量過(guò)多時(shí),耐失透性易于降低。另外,難以得到所期望的部分分散率(Θ g,F(xiàn))和阿貝數(shù)(vd)。因此, SrO成分的含量的上限優(yōu)選為30. O摩爾%,較優(yōu)選為25. O摩爾%,最優(yōu)選為22. O摩爾%。BaO成分為對(duì)提高玻璃的耐失透性有用的任意成分。但是,BaO成分的含量過(guò)多時(shí),難以得到所期望的部分分散率(9g,F(xiàn))和阿貝數(shù)(vd)。因此,換算為氧化物組成中的 BaO成分的含量的上限優(yōu)選為45. O摩爾%,較優(yōu)選為35. O摩爾%,最優(yōu)選為30. O摩爾%。 需要說(shuō)明的是,BaO成分的含量可以為O摩爾%,但通過(guò)含有BaO成分,可以保持玻璃的高的折射率,同時(shí)可以提高玻璃的耐失透性。因此,BaO成分的含量的下限優(yōu)選大于O摩爾%, 較優(yōu)選為I. O摩爾%,最優(yōu)選為3. O摩爾%。ZnO成分為對(duì)保持玻璃的高的部分分散率(Θ g,F(xiàn))、而且提高玻璃的穩(wěn)定性、降低著色、且提高耐失透性有用的任意成分。但是,ZnO成分的含量過(guò)多時(shí),阿貝數(shù)(vd)易于升高。因此,ZnO成分的含量的上限優(yōu)選為30. O摩爾%,較優(yōu)選為20. O摩爾%,最優(yōu)選為10. O
摩爾%。第2光學(xué)玻璃中,RO成分(R為選自Mg、Ca、Sr、Ba、Zn中的I種或2種以上)為對(duì)調(diào)節(jié)玻璃的耐失透性、分散、和機(jī)械強(qiáng)度等所有物性有用的成分。但是,RO成分的總含量過(guò)大時(shí),難以得到所期望的部分分散率(9g,F(xiàn))、阿貝數(shù)(vd)、努普硬度和磨損度。因此, RO成分的總含量的上限優(yōu)選為50. O摩爾%,較優(yōu)選為45. O摩爾%,最優(yōu)選為40. O摩爾%。 需要說(shuō)明的是,RO成分的總量可以為O摩爾%,但通過(guò)含有RO成分中的至少一種,可以提高玻璃的耐失透性,而且可以易于調(diào)節(jié)玻璃的部分分散率(Θ g,F(xiàn))和阿貝數(shù)(vd)。因此, RO成分的總含量的下限優(yōu)選大于O %,較優(yōu)選為10. O摩爾%,更優(yōu)選為15. O摩爾%,最優(yōu)選為25.0摩爾%。其中,從易于得到所期望的高折射率的觀點(diǎn)考慮,SrO成分和BaO成分的含量之和優(yōu)選為I. O摩爾%以上,較優(yōu)選為5. O摩爾%以上,最優(yōu)選大于10. O摩爾%。另外,對(duì)于第2光學(xué)玻璃,Rn2O成分的含量之和相對(duì)于Bi2O3成分、SiO2成分、B2O3 成分及CaO成分的含量之和的比率優(yōu)選為O. 400以下。由此,降低耐水性的成分的含量相對(duì)于提高耐水性的成分的含量減少,因此可以易于得到耐水性更高的光學(xué)玻璃。因此,換算為氧化物組成的摩爾比(Rn2O)/(Bi203+Si02+B203+Ca0)的上限優(yōu)選為O. 400,較優(yōu)選為O. 300, 最優(yōu)選為O. 250。需要說(shuō)明的是,上述比率可以為0,但通過(guò)使上述比率大于0,即Rn2O成分的含量大于0,可以提高玻璃的耐失透性。因此,上述摩爾比(Rn2O)/(Bi203+Si02+B203+Ca0) 的下限優(yōu)選大于O,較優(yōu)選為O. 050,最優(yōu)選為O. 080。另外,對(duì)于第2光學(xué)玻璃,SiO2成分及B2O3成分的含量之和相對(duì)于Bi2O3成分及Rn2O成分的含量之和的比率優(yōu)選為O. 700以上。由此,提高耐酸性的成分的含量相對(duì)于降低耐酸性的成分的含量減少,因此能夠降低由在研磨時(shí)或清洗時(shí)等中較多使用的酸性溶液所引起的玻璃的白濁。因此,換算為氧化物組成中的摩爾比(Si02+B203)/(Bi203+Rn20)的下限優(yōu)選為O. 700,較優(yōu)選為O. 800,更優(yōu)選為O. 900,最優(yōu)選為I. 052。需要說(shuō)明的是,上述比率的上限,只要可以得到具有所期望的耐失透性及光學(xué)特性的玻璃即可,沒(méi)有特別限定,從抑制因含有過(guò)量的SiO2成分及B2O3成分而導(dǎo)致的折射率降低的方面考慮,上述比率的上限優(yōu)選為8. 00,較優(yōu)選為5. 00,更優(yōu)選為3. 00。La2O3成分、Gd2O3成分、Y2O3成分、Yb2O3成分及Lu2O3成分為調(diào)節(jié)玻璃分散使其為較低的任意成分。但是,它們的含量過(guò)多時(shí),玻璃的部分分散率降低,且玻璃的穩(wěn)定性降低, 易于失透。因此,La2O3成分、Gd2O3成分、Y2O3成分、Yb2O3成分及Lu2O3成分的各自含量的上限優(yōu)選為10. O摩爾%,較優(yōu)選為8. O摩爾%,最優(yōu)選為5. O摩爾%。另外,Ln2O3成分(式中,Ln為選自La、Gd、Y、Yb及Lu中的I種以上)之和的上限優(yōu)選為15. O摩爾%,較優(yōu)選為
10.O摩爾%,更優(yōu)選為5. O摩爾%。特別是Ln2O3成分之和小于2. O摩爾%時(shí),可以進(jìn)一步降低玻璃的著色和部分分散率的降低、阿貝數(shù)的升高,因此最優(yōu)選。TiO2成分及Nb2O5成分為提高玻璃的折射率(nd)、分散及部分分散率(Θ g,F(xiàn))的任意成分。但是,其含量過(guò)多時(shí),玻璃的穩(wěn)定性降低,透射率易于降低。因此,1102成分的含量的上限優(yōu)選為20. O摩爾%,較優(yōu)選為10. O摩爾%,最優(yōu)選為5. O摩爾%。另外,Nb2O5成分的含量的上限優(yōu)選為10. O摩爾%,較優(yōu)選為5. O摩爾%,最優(yōu)選為3. O摩爾%。WO3成分為對(duì)提高玻璃的部分分散率(Θ g,F(xiàn))、且實(shí)現(xiàn)低Tg化有用的任意成分。但是,其含量過(guò)多時(shí),玻璃的穩(wěn)定性降低,透射率易于降低。因此,WO3成分的含量的上限優(yōu)選為10. O摩爾%,較優(yōu)選為5. O摩爾%,最優(yōu)選為3. O摩爾%。對(duì)于第2光學(xué)玻璃,通過(guò)并用Bi2O3成分及F成分、和選自TiO2成分、Nb2O5成分及 WO3成分中的I種以上的成分,可以維持高的透射率,進(jìn)一步提高玻璃的部分分散率(Θ g, F)。另一方面,通過(guò)使TiO2成分、Nb2O5成分及WO3成分的含量之和為20. O摩爾%以下,可以提高玻璃的穩(wěn)定性,不易引起失透。因此,相對(duì)于換算為氧化物組成的玻璃總物質(zhì)量,含量之和(Ti02+Nb205+W03)的上限優(yōu)選為20. O摩爾%,較優(yōu)選為10. O摩爾%,最優(yōu)選小于5. O 摩爾%。P2O5成分為對(duì)提高玻璃的透射率有用的任意成分。但是,含有P2O5成分時(shí),玻璃的穩(wěn)定性及熔融性易于降低。因此,P2O5成分的含量的上限優(yōu)選為10. O摩爾%,較優(yōu)選為8. O 摩爾%,更優(yōu)選為4. O摩爾%,進(jìn)一步優(yōu)選為2. O摩爾%。特別是從得到耐失透性高的玻璃的觀點(diǎn)考慮,最優(yōu)選不含有P2O5成分。GeO2成分為對(duì)提高玻璃的耐失透性有用的任意成分。但是,GeO2成分的含量過(guò)多時(shí),玻璃的熔融性易于降低。因此,GeO2成分的含量的上限優(yōu)選為30. O摩爾%,較優(yōu)選為
20.O摩爾%,最優(yōu)選為10. O摩爾%。Ta2O5成分為對(duì)提高玻璃的穩(wěn)定性有用的任意成分。但是,Ta2O5成分的含量過(guò)多時(shí),玻璃的穩(wěn)定性反而降低,透射率易于降低,且玻璃的原料成本大幅升高。因此,Ta2O5成分的含量的上限優(yōu)選為15. O摩爾%,較優(yōu)選為10. O摩爾%,更優(yōu)選為8. 0%,最優(yōu)選為5. O
摩爾%。ZrO2成分為對(duì)提高玻璃的化學(xué)耐久性和機(jī)械強(qiáng)度有用的任意成分。但是,ZrO2成分的含量過(guò)多時(shí),玻璃的穩(wěn)定性降低,透射率易于降低。因此,ZrO2成分的含量的上限優(yōu)選為10. O摩爾%,較優(yōu)選為5. O摩爾%,最優(yōu)選為3. O摩爾%。TeO2成分為對(duì)促進(jìn)玻璃澄清有效的任意成分。但是,其含量過(guò)多時(shí),玻璃的耐失透性易于降低。因此,TeO2成分的含量的上限優(yōu)選為35. O摩爾%,較優(yōu)選為25. O摩爾%,更優(yōu)選為15. O摩爾%,最優(yōu)選為10. O摩爾%。Al2O3成分及Ga2O3成分為對(duì)提高玻璃的化學(xué)耐久性和機(jī)械強(qiáng)度有用的任意成分。 但是,Al2O3成分及Ga2O3成分的含量過(guò)多時(shí),玻璃的熔融性易于降低。因此,Al2O3成分及 Ga2O3成分的各自含量的上限優(yōu)選為20. O摩爾%,較優(yōu)選為15. O摩爾%,最優(yōu)選為10. O摩爾%。CeO2成分為增大玻璃的部分分散率(Θ g,F(xiàn))的任意成分。但是,其含量過(guò)多時(shí),玻璃著色,透射率易于降低。因此,CeO2成分的含量的上限優(yōu)選為3.0摩爾%,較優(yōu)選為2. O 摩爾%,更優(yōu)選為I. 5摩爾%,進(jìn)一步優(yōu)選為I. O摩爾%。最優(yōu)選實(shí)質(zhì)上不含有CeO2成分。Sb2O3成分為對(duì)促進(jìn)玻璃澄清有效的任意成分。但是,其含量過(guò)多時(shí),玻璃的耐失透性降低。因此,Sb2O3成分的含量的上限優(yōu)選為30. O摩爾%,較優(yōu)選為25. O摩爾%,更優(yōu)選為15. O摩爾%,最優(yōu)選為10. O摩爾%。特別是從降低因含有Sb2O3成分而導(dǎo)致的對(duì)環(huán)境的負(fù)荷的觀點(diǎn)考慮,Sb2O3成分的含量可以為I. O摩爾%以下。〈關(guān)于不應(yīng)含有的成分〉在發(fā)明中,可以根據(jù)需要在不妨礙本發(fā)明的玻璃特性的范圍內(nèi)添加其他成分。其中,除 Ti、Zr、Nb 之外,V、Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Ag、Mo、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm 及 Lu等各過(guò)渡金屬成分,即使在分別單獨(dú)或復(fù)合含有少量的情況下也使玻璃著色、在可見(jiàn)區(qū)域內(nèi)特定波長(zhǎng)處產(chǎn)生吸收。因此,本發(fā)明的光學(xué)玻璃優(yōu)選實(shí)質(zhì)上不含有上述成分。此處“實(shí)質(zhì)上不含有”是指除了以雜質(zhì)的形式混入的情況之外的不人為地含有。進(jìn)而,PbO等鉛化合物及As2O3等砷化合物、以及Th、Cd、Tl、Os、Be、Se各成分,近年來(lái)存在作為有害化學(xué)物質(zhì)而被控制使用的傾向,不僅在玻璃制造工序中,甚至在加工工序及產(chǎn)品化后的處理中也需要環(huán)保方面的措施。因此,在重視環(huán)境方面的影響的情況下,除不可避免的混入之外,優(yōu)選實(shí)質(zhì)上不含有上述成分。由此,在光學(xué)玻璃中實(shí)質(zhì)上不含有污染環(huán)境的物質(zhì)。因此,即使不采取特殊的環(huán)保方面的措施,也可以制造、加工、及廢棄上述光學(xué)玻璃。由于第I光學(xué)玻璃的組成是以氧化物基準(zhǔn)的質(zhì)量%進(jìn)行表示的,所以不是直接表示為摩爾%或陽(yáng)離子%,但本發(fā)明中在滿足所要求的各種特性的玻璃組合物中存在的各成分的、換算為氧化物組成的摩爾%的組成、及陽(yáng)離子% ·陰離子%的組成大概取以下值。(由摩爾%表示的組成)Bi2O3 成分 15. O 50. O 摩爾%,及F成分大于O摩爾% 60. O摩爾%,及B2O3成分O 50. O摩爾%,及/或SiO2成分O 50. O摩爾%,及/或Li2O成分O 30. O摩爾%,及/或Na2O成分O 25. O摩爾%,及/或
K2O成分O --20. O摩爾%,及/或
MgO成分O廣 30. O摩爾%,及/或
CaO成分O - 30. O摩爾%,及/或
SrO成分O - 30. O摩爾%,及/或
BaO成分O - 40. O摩爾%,及/或
ZnO成分O - 20. O摩爾%,及/或
La2O3成分O 5. O摩爾及/或
Gd2O3成分O 5. O摩爾及/或
Y2O3成分O , 5. O摩爾% ,及/或
Yb2O3成分O 5. O摩爾及/或
Lu2O3成分O 5. O摩爾及/或
TiO2成分O 25. O摩爾%,及/,或
Nb2O5成分O 15. O摩爾%,及/或
WO3成分O -10. O摩爾%,及/或
P2O5成分O , 10. O摩爾%,及/或
GeO2成分O 30. O摩爾%,及/,或
Ta2O5成分O 7. O摩爾% ,及/或
ZrO2成分O 15. O摩爾%,及/,或
TeO2成分O 18. O摩爾%,及/,或
Al2O3成分O 30. O摩爾%,及/或
Ga2O3成分O 15. O摩爾%,及/或
CeO2成分O I. 5摩爾% ,及/或
Sb2O3成分O 15. O摩爾%,
(由陽(yáng)離子%·陰離子%表示的組成)
Bi3+20. O 45. O陽(yáng)離子%,
及
B3+O 60. O陽(yáng)離子%,及/或
Si4+O 45.O陽(yáng)離子%,及/或
Li+O 35. C陽(yáng)離子%,及/或
Na+O 30. C陽(yáng)離子%,及/或
K+O --25. O陽(yáng)離子%,及/或
Mg2+O 20.O陽(yáng)離子%,及/或
Ca2+O 20.O陽(yáng)離子%,及/或
Sr2+O 20.O陽(yáng)離子%,及/或
Ba2+O 30.O陽(yáng)離子%,及/或
Zn2+O 15.O陽(yáng)離子%,及/或
La3+O 7. O陽(yáng)離子%,及/或
Gd3+O 7. O陽(yáng)離子%,及/或
Y3+O 7.0陽(yáng)離子%,及/或
Yb3+0 7. 0陽(yáng)離子%,及/或Lu3+0 7. 0陽(yáng)離子%,及/或Ti4+0 20. 0陽(yáng)離子%,及/或Nb5+0 20. 0陽(yáng)離子%,及/或W6+0 7. 0陽(yáng)離子%,及/或P5+0 13.0陽(yáng)離子%,及/或Ge4+0 20. 0陽(yáng)離子%,及/或Ta5+0 10.0陽(yáng)離子%,及/或Zr4+0 10.0陽(yáng)離子%,及/或Te4+0 12. 0陽(yáng)離子%,及/或Al3+0 40. 0陽(yáng)離子%,及/或Ga3+0 20. 0陽(yáng)離子%,及/或Ce4+0 1.0陽(yáng)離子%,及/或Sb3+0 20. 0 陽(yáng)離子%,以及FD 50.0 陰離子%另一方面,由于第2光學(xué)玻璃的組成是以氧化物基準(zhǔn)的摩爾%進(jìn)行表示的,所以 不是直接表示為質(zhì)量%或陽(yáng)離子%,但本發(fā)明中在滿足所要求的各種特性的玻璃組合物中 存在的各成分的、換算為氧化物組成的質(zhì)量%的組成、及陽(yáng)離子% 陰離子%的組成大概取 以下值。(由質(zhì)量%表示的組成)Bi203 成分 15. 0 85. 0 質(zhì)量%及F成分大于0質(zhì)量% 8. 0質(zhì)量%及B203成分0 20.0質(zhì)量%,及/或Si02成分0 15.0質(zhì)量%,及/或Li20成分0 5. 0質(zhì)量%,及/或Na20成分0 7.0質(zhì)量%,及/或K20成分0 10.0質(zhì)量%,及/或MgO成分0 6.0質(zhì)量%,及/或CaO成分0 10.0質(zhì)量%,及/或SrO成分0 20.0質(zhì)量%,及/或BaO成分0 40.0質(zhì)量%,及/或ZnO成分0 20.0質(zhì)量%,及/或La203成分0 20.0質(zhì)量%,及/或Gd203成分0 20. 0質(zhì)量%,及/或Y203成分0 15. 0質(zhì)量%,及/或Yb203成分0 20. 0質(zhì)量%,及/或Lu203成分0 20. 0質(zhì)量%,及/或
Ti02成分0 10.0質(zhì)量%,及/或Nb205成分0 15.0質(zhì)量%,及/或W03成分0 15. 0質(zhì)量%,及/或P205成分0 10.0質(zhì)量%,及/或Ge02成分0 35. 0質(zhì)量%,及/或Ta205成分0 30. 0質(zhì)量%,及/或Zr02成分0 10. 0質(zhì)量%,及/或Te02成分0 30.0質(zhì)量%,及/或A1203成分0 15.0質(zhì)量%,及/或Ga203成分0 30. 0質(zhì)量%,及/或Ce02成分0 6. 0質(zhì)量%,及/或Sb203 成分 0 40. 0 質(zhì)量 %,(由陽(yáng)離子% 陰離子%表示的組成)Bi3+13. 0 65.0 陽(yáng)離子%,及B3+0 65.0陽(yáng)離子%,及/或Si4+0 50. 0陽(yáng)離子%,及/或Li+0 35.0陽(yáng)離子%,及/或Na+0 25. 0陽(yáng)離子%,及/或K+0 25.0陽(yáng)離子%,及/或Mg2+0 20. 0陽(yáng)離子%,及/或Ca2+0 20. 0陽(yáng)離子%,及/或Sr2+0 20. 0陽(yáng)離子%,及/或Ba2+0 30. 0陽(yáng)離子%,及/或Zn2+0 20. 0陽(yáng)離子%,及/或La3+0 13.0陽(yáng)離子%,及/或Gd3+0 13. 0陽(yáng)離子%,及/或Y3+0 13.0陽(yáng)離子%,及/或Yb3+0 13.0陽(yáng)離子%,及/或Lu3+0 13.0陽(yáng)離子%,及/或Ti4+0 15.0陽(yáng)離子%,及/或Nb5+0 25.0陽(yáng)離子%,及/或W6+0 7.0陽(yáng)離子%,及/或P5+0 12. 0陽(yáng)離子%,及/或Ge4+0 20.0陽(yáng)離子%,及/或Ta5+0 20.0陽(yáng)離子%,及/或Zr4+0 7. 0陽(yáng)離子%,及/或Te4+0 25.0陽(yáng)離子%,及/或Al3+0 25. 0陽(yáng)離子%,及/或
Ga3+O 25. O陽(yáng)離子%,及/或Ce4+O 2. 5陽(yáng)離子%,及/或Sb3+O 40. O 陽(yáng)離子 %,以及Γ0 20.0陰離子%[制造方法]本發(fā)明的光學(xué)玻璃例如可以如下所述地制作。即,將上述原料混合至均勻使各成分在規(guī)定的含有率的范圍內(nèi),將制作的混合物放入石英坩堝或金坩堝中,在750°C 950°C 的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行熔融2 3小時(shí),攪拌使其均質(zhì)化,從降低至800 650°C左右的溫度開(kāi)始經(jīng)過(guò)I小時(shí)左右,然后澆鑄到模中,緩慢冷卻,由此制作光學(xué)玻璃。< 物性 >本發(fā)明的光學(xué)玻璃具有高的部分分散率(Θ g,F(xiàn))和低的阿貝數(shù)[vd]。更具體而言,本發(fā)明的光學(xué)玻璃的部分分散率(Qg,F(xiàn))的下限優(yōu)選為O. 63,較優(yōu)選為O. 64,最優(yōu)選為
0.65。另外,本發(fā)明的光學(xué)玻璃的阿貝數(shù)(Vd)的上限優(yōu)選為27,較優(yōu)選為25,最優(yōu)選為22。 由此,可以得到具有高的部分分散率(0g,F(xiàn))和低的阿貝數(shù)[vd]的光學(xué)玻璃,因此通過(guò)與具有低的部分分散率(Θ g,F(xiàn))和高的阿貝數(shù)[vd]的光學(xué)玻璃組合,可以更準(zhǔn)確地校正光學(xué)元件的色像差。需要說(shuō)明的是,本發(fā)明的光學(xué)玻璃的部分分散率(9g,F(xiàn))的上限沒(méi)有特別限定,大多數(shù)情況下大概為O. 70以下,更具體而言為O. 69以下,進(jìn)一步具體而言為O. 68以下。另外,本發(fā)明的光學(xué)玻璃的阿貝數(shù)(Vd)的下限沒(méi)有特別限定,大多數(shù)情況下大概為10 以上,更具體而言,為12以上,進(jìn)一步具體而言,為15以上。此處,本發(fā)明的光學(xué)玻璃滿足以下條件阿貝數(shù)[vd]為27以下,部分分散率 [Θ g,F(xiàn)] > -O. 0131 X [vd]+0.9000。由此,顯著偏離部分分散率[Θ g,F(xiàn)]和阿貝數(shù)[vd] 的圖中的、通常的玻璃的vd- Θ g,F(xiàn)線,因此可以推斷使用了該光學(xué)玻璃的光學(xué)元件在進(jìn)一步顯著降低光學(xué)元件的色像差時(shí)有用。此處本發(fā)明的光學(xué)玻璃的部分分散率(0g, F)優(yōu)選大于(-0.0131 X [vd]+0. 9000),較優(yōu)選大于(-0. 0131 X [vd]+0. 9040),最優(yōu)選大于(-0. 0131 X [vd]+0.9080)。另一方面,本發(fā)明的光學(xué)玻璃的部分分散率(Θ g,F(xiàn))的上限沒(méi)有特別限定,大多數(shù)情況下例如為(_0.0131X[vd]+0.9500)以下,更具體而言,為 (-0.0131 X [vd]+0.9450),進(jìn)一步具體而言為(-0. 0131 X [vd]+0. 9400)以下。需要說(shuō)明的是,對(duì)于本申請(qǐng)的光學(xué)玻璃之類(lèi)阿貝數(shù)(Vd)小的玻璃,通常的玻璃的部分分散率(0g,F(xiàn)) 的值高于法線,通常的玻璃的部分分散率(9g,F(xiàn))與阿貝數(shù)(Vd)的關(guān)系呈阿貝數(shù)越小部分分散率的變化越大的曲線。但是,由于難以對(duì)該曲線進(jìn)行近似,所以本發(fā)明中使用具有上述傾向的直線來(lái)表示部分分散率(Θ g,F(xiàn))低于通常的玻璃的vd- Θ g,F(xiàn)線的情況。本發(fā)明的光學(xué)玻璃優(yōu)選著色少。特別是本發(fā)明的光學(xué)玻璃以玻璃的透射率表示時(shí),厚IOmm的樣品中分光透射率為70%的波長(zhǎng)(λ 7(|)為600nm以下,較優(yōu)選為580nm以下, 最優(yōu)選為550nm以下。另外,分光透射率為5%的波長(zhǎng)(λ 5)為480nm以下,較優(yōu)選為460nm 以下,最優(yōu)選為440nm以下。由此,由于使玻璃的吸收端位于紫外區(qū)域附近的位置,提高了可見(jiàn)區(qū)域中的玻璃的透明性,所以可以優(yōu)選使用該光學(xué)玻璃作為透鏡等處理可見(jiàn)光的光學(xué)兀件等的材料。本發(fā)明的光學(xué)玻璃優(yōu)選具有高的折射率。更具體而言,本發(fā)明的光學(xué)玻璃的折射率(nd)的下限優(yōu)選為I. 75,較優(yōu)選為I. 80,更優(yōu)選為I. 85,最優(yōu)選為I. 90。此處本發(fā)明的光學(xué)玻璃的折射率(nd)的上限沒(méi)有特別限定,大多數(shù)情況下大概為2. 30以下,更具體而言,為2. 20以下,進(jìn)一步具體而言為2. 10以下。由此,可以擴(kuò)大光學(xué)設(shè)計(jì)的自由度,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)元件的薄型化,并且得到大的光折射量。另外,由于可以減少光學(xué)體系的元件的個(gè)數(shù),所以可以實(shí)現(xiàn)光學(xué)體系整體的小型化。特別是第I光學(xué)玻璃具有高的機(jī)械強(qiáng)度。更具體而言,第I光學(xué)玻璃在基于 “J0GIS09-1975光學(xué)玻璃的努普硬度的測(cè)定方法”的測(cè)定方法中,優(yōu)選具有250以上的努普硬度。由此,不易產(chǎn)生玻璃研磨時(shí)的劃傷或裂痕、及玻璃搬運(yùn)時(shí)等的對(duì)表面的劃傷,因此可以得到具有所期望的表面狀態(tài)、且易于維持該表面狀態(tài)的光學(xué)玻璃。因此,第I光學(xué)玻璃的努普硬度的下限優(yōu)選為250,較優(yōu)選為280,最優(yōu)選為300。需要說(shuō)明的是,第I光學(xué)玻璃的努普硬度的上限沒(méi)有特別限定,大多數(shù)情況下例如為500以下,具體而言為450以下,進(jìn)一步具體而言為400以下。另外,第I光學(xué)玻璃在基于“ JOGIS 10-1994光學(xué)玻璃的磨損度的測(cè)定方法”的測(cè)定方法中,優(yōu)選具有450以下的磨損度(Aa)。由此,不易引起玻璃研磨時(shí)所需以上的磨損、 玻璃搬運(yùn)時(shí)等表面的磨損,因此可以得到具有所期望的表面狀態(tài)、且易于維持該表面狀態(tài)的光學(xué)玻璃。因此,第I光學(xué)玻璃的磨損度的上限優(yōu)選為450,較優(yōu)選為420,最優(yōu)選為400。 需要說(shuō)明的是,第I光學(xué)玻璃的磨損度的下限沒(méi)有特別限定,大多數(shù)情況下例如為100以上,具體而言為150以上,進(jìn)一步具體而言為200以上。另一方面,第2光學(xué)玻璃具有高的化學(xué)耐久性。更具體而言,第2光學(xué)玻璃的基于J0GIS06-1999的玻璃的利用粉末法得到的化學(xué)耐久性(耐水性)優(yōu)選I 5級(jí),較優(yōu)選I 4級(jí),最優(yōu)選I 3級(jí)。由此,對(duì)光學(xué)玻璃進(jìn)行研磨加工時(shí),可以降低因水性的研磨液或清洗液引起的玻璃的霧,所以可以更易于進(jìn)行研磨加工或清洗。此處所謂“耐水性”,是指對(duì)由水引起的對(duì)玻璃的侵蝕的耐久性,該耐水性可以通過(guò)日本光學(xué)硝子工業(yè)會(huì)規(guī)章“光學(xué)玻璃的化學(xué)耐久性的測(cè)定方法” J0GIS06-1999測(cè)定。另外,“利用粉末法得到的化學(xué)耐久性(耐水性)為I 3級(jí)”,是指基于J0GIS06-1999 進(jìn)行的化學(xué)耐久性(耐水性)以測(cè)定前后試樣的質(zhì)量的減量率計(jì)小于O. 10質(zhì)量%。需要說(shuō)明的是,I級(jí)為測(cè)定前后試樣的質(zhì)量的減量率小于O. 05質(zhì)量%,2級(jí)為O. 05質(zhì)量%以上、 小于O. 10質(zhì)量%,3級(jí)為O. 10質(zhì)量%以上、小于O. 25質(zhì)量%。另外,第2光學(xué)玻璃的基于J0GIS06-1999的玻璃的利用粉末法得到的化學(xué)耐久性 (耐酸性)優(yōu)選I 5級(jí),較優(yōu)選I 4級(jí),最優(yōu)選I 3級(jí)。由此,對(duì)光學(xué)玻璃進(jìn)行研磨加工時(shí),可以減少因酸性研磨液或清洗液引起的玻璃的霧,因此可以更易于進(jìn)行研磨加工或清洗。此處所謂“耐酸性”,是指對(duì)由酸引起的對(duì)玻璃的侵蝕的耐久性,該耐酸性可以通過(guò)日本光學(xué)硝子工業(yè)會(huì)規(guī)章“光學(xué)玻璃的化學(xué)耐久性的測(cè)定方法”J0GIS06-1999測(cè)定。另外, “利用粉末法的化學(xué)耐久性(耐酸性)為I 5級(jí)”,是指基于J0GIS06-1999進(jìn)行的化學(xué)耐久性(耐酸性)以測(cè)定前后試樣的質(zhì)量的減量率計(jì)小于2. 20質(zhì)量%。需要說(shuō)明的是,化學(xué)耐久性(耐酸性)的“I級(jí)”為測(cè)定前后試樣的質(zhì)量的減量率小于O. 20質(zhì)量%。“2級(jí)”為測(cè)定前后試樣的質(zhì)量的減量率為O. 20質(zhì)量%以上、小于O. 35質(zhì)量%,“3級(jí)”為測(cè)定前后試樣的質(zhì)量的減量率為O. 35質(zhì)量%以上、小于O. 65質(zhì)量%,“4級(jí)”為測(cè)定前后試樣的質(zhì)量的減量率為O. 65質(zhì)量%以上、小于I. 20質(zhì)量%,“5級(jí)”為測(cè)定前后試樣的質(zhì)量的減量率為I. 20質(zhì)量%以上、小于2. 20質(zhì)量%,“6級(jí)”為測(cè)定前后試樣的質(zhì)量的減量率為2. 20質(zhì)量% 以上。[預(yù)成型體及光學(xué)元件] 本發(fā)明的光學(xué)玻璃對(duì)各種光學(xué)元件及光學(xué)設(shè)計(jì)有用。其中,特別優(yōu)選由本發(fā)明的光學(xué)玻璃、例如采用再加熱加壓成型或精密加壓成型等方法,制作透鏡、棱鏡及鏡子等光學(xué)元件。由此,用于照相機(jī)及投影儀等那樣的使可見(jiàn)光透過(guò)光學(xué)元件的光學(xué)設(shè)備時(shí),可以實(shí)現(xiàn)高精細(xì)且高精度的成像特性,同時(shí)實(shí)現(xiàn)這些光學(xué)設(shè)備中的光學(xué)體系的小型化。另外,使用了該光學(xué)玻璃的光學(xué)元件對(duì)降低色像差有用,所以用于照相機(jī)及投影儀等光學(xué)設(shè)備時(shí),可以實(shí)現(xiàn)高精細(xì)且高精度的成像特性。此處,為了制作由本發(fā)明的光學(xué)玻璃形成的光學(xué)元件,可以采用對(duì)由光學(xué)玻璃形成的帶狀材料(板狀的熱成型品)、或通過(guò)將帶狀材料進(jìn)行加壓成型形成的研磨加工用預(yù)成型體,進(jìn)行磨削研磨等冷加工來(lái)制造的方法;也可以將熔融狀態(tài)的玻璃從鉬等流出管的流出口滴下制作球狀等的精密加壓成型用預(yù)成型體,對(duì)該精密加壓成型用預(yù)成型體進(jìn)行精密加壓成型。特別是通過(guò)由本發(fā)明的光學(xué)玻璃形成研磨加工用預(yù)成型體,可以降低由研磨加工導(dǎo)致的玻璃表面白濁,因此可以得到適于透過(guò)可見(jiàn)光的用途的光學(xué)元件。另外,通過(guò)由本發(fā)明的光學(xué)玻璃形成精密加壓成型用預(yù)成型體,可以降低清洗該預(yù)成型體或精密加壓成型后的玻璃時(shí)的玻璃表面的白濁,因此可以得到適于透過(guò)可見(jiàn)光的用途的光學(xué)元件。需要說(shuō)明的是,制作玻璃成型體的方法不限定于上述方法。[實(shí)施例]第I光學(xué)玻璃的實(shí)施例(No. Al No. A21)及比較例(No. al)的組成(質(zhì)量% )、以及折射率(nd)、阿貝數(shù)(Vd)、部分分散率(Θ g,F(xiàn))、努普硬度(Hk)、磨損度、及分光透射率為 5%的波長(zhǎng)(λ 5)的結(jié)果示于表I 表3。另外,第2光學(xué)玻璃的實(shí)施例(No.Bl Νο.Β21) 及比較例(No.bl)的組成(摩爾%)、以及折射率(nd)、阿貝數(shù)(Vd)、部分分散率(0g,F(xiàn))、 利用粉末法得到的化學(xué)耐久性(耐酸性、耐水性)及分光透射率為5%的波長(zhǎng)(λ5)的結(jié)果示于表4 表6。需要說(shuō)明的是,以下實(shí)施例始終出于示例的目的,并不限于這些實(shí)施例。本發(fā)明的實(shí)施例及比較例的玻璃如下制作分別選擇相應(yīng)的氧化物、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的光學(xué)玻璃中使用的高純度原料作為各成分的原料,按照表I 表6所示的各實(shí)施例及比較例的組成進(jìn)行稱(chēng)量,使玻璃重量為 400g,混合均勻后,投入石英坩堝或金坩堝中,根據(jù)玻璃組成的熔融難易程度,在電爐中在 750°C 950°C的溫度范圍內(nèi)熔融2 3小時(shí),進(jìn)行攪拌使其均質(zhì)化,從降低到800 650°C 左右的溫度開(kāi)始經(jīng)過(guò)I小時(shí)左右,之后澆鑄到模中緩慢冷卻。此處,實(shí)施例及比較例的玻璃的折射率(nd)、阿貝數(shù)(Vd)及部分分散率(Θ g,F(xiàn)) 是基于日本光學(xué)硝子工業(yè)會(huì)規(guī)章J0GIS01-2003測(cè)定的。然后,針對(duì)求出的阿貝數(shù)(Vd)及部分分散率(Θ g,F(xiàn))的值,求出關(guān)系式(Θ g,F(xiàn)) = -aXvd+b中的斜率a為0.0131時(shí)的截距b。需要說(shuō)明的是,對(duì)于本測(cè)定中使用的玻璃,使用以緩慢降溫速度為_(kāi)25°C /hr、在緩慢冷卻爐中進(jìn)行處理后的玻璃。另外,實(shí)施例及比較例的玻璃的透射率是基于日本光學(xué)硝子工業(yè)會(huì)規(guī)章J0GIS02 測(cè)定的。需要說(shuō)明的是,本發(fā)明中通過(guò)測(cè)定玻璃的透射率,求出有無(wú)玻璃著色和著色程度。 具體而言,按照J(rèn)ISZ8722測(cè)定厚10±0. Imm的對(duì)面平行研磨品的200 800nm的分光透射率,求出λ 5(透射率5%時(shí)的波長(zhǎng))。其中,實(shí)施例(No. A I No. Α21)及比較例(No. al)的玻璃的努普硬度(Hk)是基于日本光學(xué)硝子工業(yè)會(huì)規(guī)章J0GIS09-1975測(cè)定的。具體而言,對(duì)試樣的平面研磨面金剛石菱形壓頭(棱夾角為172° 30’和130° )施加0·98Ν(0· lkgf)的負(fù)荷按壓15秒,形成凹痕。測(cè)定凹痕的較長(zhǎng)一方的對(duì)角線的長(zhǎng)度,通過(guò)式(I)求出努普硬度。努普硬度=1.451F/12(I)F:負(fù)荷(N)I :較長(zhǎng)一方的對(duì)角線的長(zhǎng)度(mm)另外,實(shí)施例(No. Al No. A21)及比較例(No. al)的玻璃的磨損度(Aa)是基于日本光學(xué)硝子工業(yè)會(huì)規(guī)章J0GIS10-1994光學(xué)玻璃的磨損度的測(cè)定方法測(cè)定的。具體而言,將大小為30X30X10mm的玻璃方形板的試樣水平放在每分鐘旋轉(zhuǎn)60次的鑄鐵制平面皿(250mmcp )上且位于距離該平面皿中心為80mm的固定位置,在垂直方向上施加
9.8N(Ikgf)的負(fù)荷,同時(shí)將在20mL水中添加有10g#800 (平均粒徑20 μ m)的研磨材料(氧化鋁質(zhì)A磨料)的研磨液以5分鐘同樣地供給,使其摩擦,測(cè)定研磨前后的試樣質(zhì)量,求出磨損質(zhì)量。同樣地求出日本光學(xué)硝子工業(yè)會(huì)指定的標(biāo)準(zhǔn)試樣的磨損質(zhì)量,根據(jù)式(2)求出磨損度。磨損度={(試樣的磨損度/比重)/ (標(biāo)準(zhǔn)試樣的磨損質(zhì)量/比重)} X 100⑵另一方面,實(shí)施例(No. BI No. B21)及比較例(No. bl)的玻璃的耐水性是基于日本光學(xué)硝子工業(yè)會(huì)規(guī)章“光學(xué)玻璃的化學(xué)耐久性的測(cè)定方法”J0GIS06-1999測(cè)定的。S卩,將粉碎為粒度425 600 μ m的玻璃試樣裝入比重瓶中,將其放入鉬筐中。將鉬筐放入裝有純水(pH6. 5 7. 5)的石英玻璃制圓底燒瓶中,在沸騰水浴中處理60分鐘。算出處理后的玻璃試樣的減量率(質(zhì)量% ),將該減量率小于O. 05的情況作為I級(jí),將減量率為O. 05至小于O. 10的情況作為2級(jí),將減量率為O. 10至小于O. 25的情況作為3級(jí),將減量率為O. 25 至小于O. 60的情況作為4級(jí),將減量率為O. 60至小于I. 10的情況作為5級(jí),將減量率為
I.10以上的情況作為6級(jí)。此時(shí),級(jí)數(shù)越小表明玻璃的耐水性越優(yōu)異。另外,實(shí)施例(No. BI No. B21)及比較例(No. bl)的玻璃的耐酸性是基于日本光學(xué)硝子工業(yè)會(huì)規(guī)章“光學(xué)玻璃的化學(xué)耐久性的測(cè)定方法”J0GIS06-1999測(cè)定的。即,將粉碎為粒度425 600 μ m的玻璃試樣放入比重瓶中,將其放入鉬筐中。將鉬筐放入裝有O. OlN 硝酸水溶液的石英玻璃制圓底燒瓶中,在沸騰水浴中處理60分鐘。算出處理后的玻璃試樣的減量率(質(zhì)量% ),將該減量率(質(zhì)量% )小于O. 20的情況作為I級(jí),將減量率為O. 20 至小于O. 35的情況作為2級(jí),將減量率為O. 35至小于O. 65的情況作為3級(jí),將減量率為 O. 65至小于I. 20的情況作為4級(jí),將減量率為I. 20至小于2. 20的情況作為5級(jí),將減量率為2. 20以上的情況作為6級(jí)。此時(shí),級(jí)數(shù)越小表明玻璃的耐酸性越優(yōu)異。[表 I]
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)玻璃,以換算為氧化物的組成計(jì),含有Bi2O3成分、SiO2成分及/或B2O3成分以及F成分,其特征在于,部分分散率[9g,F(xiàn)]為O. 63以上,阿貝數(shù)[vd]為27以下,部分分散率[Θ g,F(xiàn)]>-O. 0131X[vd]+0. 9000。
2.如權(quán)利要求I所述的光學(xué)玻璃,其中,在基于“J0GIS09-1975光學(xué)玻璃的努普硬度的測(cè)定方法”進(jìn)行的測(cè)定方法中,具有250以上的努普硬度(Hk)。
3.如權(quán)利要求2所述的光學(xué)玻璃,其中,相對(duì)于換算為氧化物組成的總質(zhì)量,Bi2O3成分的含量為40 90質(zhì)量%。
4.如權(quán)利要求2所述的光學(xué)玻璃,其中,相對(duì)于換算為氧化物組成的總質(zhì)量,B2O3成分的含量為O 20. O質(zhì)量% ,及/或SiO2成分的含量為O 30. O質(zhì)量%。
5.如權(quán)利要求2所述的光學(xué)玻璃,其中,相對(duì)于換算為氧化物組成的總質(zhì)量,SiO2與 B2O3的含量之和即Si02+B203為I. O質(zhì)量%以上40. O質(zhì)量%以下。
6.如權(quán)利要求2所述的光學(xué)玻璃,其中,以相對(duì)于氧化物基準(zhǔn)的質(zhì)量的增量質(zhì)量%計(jì), F成分的含量為大于0%、30.0%以下。
7.如權(quán)利要求2所述的光學(xué)玻璃,其中,相對(duì)于換算為氧化物組成的總質(zhì)量,Bi2O3與F 的含量之和即Bi203+F為大于40. O質(zhì)量%、90. O質(zhì)量%以下。
8.如權(quán)利要求2所述的光學(xué)玻璃,其中,相對(duì)于換算為氧化物組成的總質(zhì)量,Li2O成分的含量為O 15. O質(zhì)量%及/或Na2O成分的含量為O 10. O質(zhì)量%及/或K2O成分的含量為O 10. O質(zhì)量%。
9.如權(quán)利要求8所述的光學(xué)玻璃,其中,相對(duì)于換算為氧化物組成的總質(zhì)量,Rn2O成分的含量之和為20. O質(zhì)量%以下,Rn2O中的Rn為選自Li、Na、K中的I種以上。
10.如權(quán)利要求8所述的光學(xué)玻璃,其中,相對(duì)于換算為氧化物組成的總質(zhì)量,含量之和即Na2CHK2O為10. O質(zhì)量%以下。
11.如權(quán)利要求8所述的光學(xué)玻璃,其中,換算為氧化物組成的質(zhì)量比Rn2O/(Si02+B203) 為O. 40以下。
12.如權(quán)利要求8所述的光學(xué)玻璃,其中,換算為氧化物組成的質(zhì)量比Rn20/F為O.50 以上2. 00以下。
13.如權(quán)利要求2所述的光學(xué)玻璃,相對(duì)于換算為氧化物組成的總質(zhì)量,MgO成分的含量為O CaO成分的含量為O SrO成分的含量為O BaO成分的含量為O ZnO成分的含量為O10. O質(zhì)量% ,及/或 20. O質(zhì)量% ,及/或 30. O質(zhì)量% ,及/或 50. O質(zhì)量% ,及/或 20. O質(zhì)量%。
14.如權(quán)利要求13所述的光學(xué)玻璃,其中,相對(duì)于換算為氧化物組成的總質(zhì)量,RO成分的含量之和為55. O質(zhì)量%以下,RO中的R為選自Mg、Ca、Sr、Ba中的I種以上。
15.如權(quán)利要求13所述的光學(xué)玻璃,其中,相對(duì)于換算為氧化物組成的總質(zhì)量,RO成分的含量之和為I. O質(zhì)量%以上,RO中的R為選自Mg、Ca、Sr、Ba中的I種以上。
16.如權(quán)利要求2所述的光學(xué)玻璃,其中,相對(duì)于換算為氧化物組成的總質(zhì)量,La2O3成分的含量為O 10. O質(zhì)量% ,及/或Gd2O3成分的含量為O 10. O質(zhì)量% ,及/或 Y2O3成分的含量為O 10. O質(zhì)量% ,及/或 Yb2O3成分的含量為O 10. O質(zhì)量%,及/或 Lu2O3成分的含量為O 10. O質(zhì)量%。
17.如權(quán)利要求16所述的光學(xué)玻璃,其中,相對(duì)于換算為氧化物組成的總質(zhì)量,Ln2O3成分的含量之和為15. O質(zhì)量%以下,Ln2O3中的Ln為選自La、Gd、Y、Yb、Lu中的I種以上。
18.如權(quán)利要求2所述的光學(xué)玻璃,其中,相對(duì)于換算為氧化物組成的總質(zhì)量,TiO2成分的含量為O 20. O質(zhì)量%,及/或Nb2O5成分的含量為O 20. O質(zhì)量%,及/或 WO3成分的含量為O 15. O質(zhì)量%。
19.如權(quán)利要求18所述的光學(xué)玻璃,其中,相對(duì)于換算為氧化物組成的總質(zhì)量,TiO2, Nb2O5及WO3的含量之和即Ti02+Nb205+W03為20. O質(zhì)量%以下。
20.如權(quán)利要求2所述的光學(xué)玻璃,其中,相對(duì)于換算為氧化物組成的總質(zhì)量,P2O5成分的含量為O 10. O質(zhì)量% ,及/或GeO2成分的含量為O 30. O質(zhì)量%,及/或 Ta2O5成分的含量為O 15. O質(zhì)量%,及/或 ZrO2成分的含量為O 10. O質(zhì)量% ,及/或 TeO2成分的含量為O 35. O質(zhì)量%,及/或 Al2O3成分的含量為O 20. O質(zhì)量% ,及/或 Ga2O3成分的含量為O 20. O質(zhì)量%,及/或 CeO2成分的含量為O 3. O質(zhì)量% ,及/或 Sb2O3成分的含量為O 30. O質(zhì)量%。
21.如權(quán)利要求I所述的光學(xué)玻璃,其中,利用粉末法得到的化學(xué)耐久性(耐水性)為 I 5級(jí)。
22.如權(quán)利要求21所述的光學(xué)玻璃,其中,相對(duì)于換算為氧化物組成的總物質(zhì)量,Bi2O3 成分的含量為10 50摩爾%。
23.如權(quán)利要求21所述的光學(xué)玻璃,其中,相對(duì)于換算為氧化物組成的總物質(zhì)量,B2O3成分的含量為O 50. O摩爾%,及/或SiO2成分的含量為O 40. O摩爾%。
24.如權(quán)利要求21所述的光學(xué)玻璃,其中,相對(duì)于換算為氧化物組成的總物質(zhì)量,SiO2 與B2O3的含量之和即Si02+B203為I. O摩爾%以上60. O摩爾%以下。
25.如權(quán)利要求21所述的光學(xué)玻璃,其中,以相對(duì)于氧化物基準(zhǔn)的物質(zhì)量的增量摩爾%計(jì),F(xiàn)成分的含量為大于O摩爾%、30. O摩爾%以下。
26.如權(quán)利要求21所述的光學(xué)玻璃,其中,相對(duì)于換算為氧化物組成的總物質(zhì)量,Bi2O3 與F的含量之和即Bi203+F為大于10. O摩爾%、80.0摩爾%以下。
27.如權(quán)利要求21所述的光學(xué)玻璃,其中,相對(duì)于換算為氧化物組成的總物質(zhì)量,Li2O成分的含量為O 30. O摩爾%,及/或Na2O成分的含量為O 20. O摩爾%,及/或 K2O成分的含量為O 20. O摩爾%。
28.如權(quán)利要求27所述的光學(xué)玻璃,其中,相對(duì)于換算為氧化物組成的玻璃總物質(zhì)量, Rn2O成分的含量之和為40. O摩爾%以下,Rn2O中的Rn為選自Li、Na、K中的I種以上。
29.如權(quán)利要求27所述的光學(xué)玻璃,其中,相對(duì)于換算為氧化物組成的玻璃總物質(zhì)量, Na2O與K2O的含量之和即Na2CHK2O為15. O摩爾%以下。
30.如權(quán)利要求27所述的光學(xué)玻璃,其中,換算為氧化物組成的摩爾比Rn2O/ (Si02+B203)為 I. 00 以下。
31.如權(quán)利要求21所述的光學(xué)玻璃,其中,相對(duì)于換算為氧化物組成的玻璃總物質(zhì)量, MgO成分的含量為O 30. O摩爾%,及/或CaO成分的含量為O SrO成分的含量為O BaO成分的含量為O ZnO成分的含量為O30. O摩爾%,及/或 30. O摩爾%,及/或 45. O摩爾% ,及/或 30. O摩爾%。
32.如權(quán)利要求31所述的光學(xué)玻璃,其中,相對(duì)于換算為氧化物組成的玻璃總物質(zhì)量, RO成分的含量之和為50. O摩爾%以下,RO中的R為選自Mg、Ca、Sr、Ba中的I種以上。
33.如權(quán)利要求31所述的光學(xué)玻璃,其中,相對(duì)于換算為氧化物組成的玻璃總物質(zhì)量, RO成分的含量之和為I. O摩爾%以上,RO中的R為選自Mg、Ca、Sr、Ba中的I種以上。
34.如權(quán)利要求21所述的光學(xué)玻璃,其中,換算為氧化物組成的摩爾比(Rn2O)/ (Bi203+Si02+B203+Ca0)為 O. 400 以下。
35.如權(quán)利要求21所述的光學(xué)玻璃,其中,換算為氧化物組成的摩爾比(Si02+B203)/ (Bi203+Rn20)為 O. 700 以上。
36.如權(quán)利要求21所述的光學(xué)玻璃,其中,相對(duì)于換算為氧化物組成的玻璃總物質(zhì)量, La2O3成分的含量為O 10. O摩爾%,及/或Gd2O3成分的含量為O 10. O摩爾%,及/或 Y2O3成分的含量為O 10. O摩爾%,及/或 Yb2O3成分的含量為O 10. O摩爾%,及/或 Lu2O3成分的含量為O 10. O摩爾%。
37.如權(quán)利要求36所述的光學(xué)玻璃,其中,相對(duì)于換算為氧化物組成的玻璃總物質(zhì)量, Ln2O3成分的含量之和為15. O摩爾%以下,Ln2O3中的Ln為選自La、Gd、Y、Yb、Lu中的I種以上。
38.如權(quán)利要求21所述的光學(xué)玻璃,其中,相對(duì)于換算為氧化物組成的玻璃總物質(zhì)量, TiO2成分的含量為O 20. O摩爾%,及/或Nb2O5成分的含量為O 10. O摩爾%,及/或 WO3成分的含量為O 10. O摩爾%。
39.如權(quán)利要求38所述的光學(xué)玻璃,其中,相對(duì)于換算為氧化物組成的玻璃總物質(zhì)量, TiO2, Nb2O5及WO3的含量之和即Ti02+Nb205+W03為20. O摩爾%以下。
40.如權(quán)利要求21所述的光學(xué)玻璃,其中,相對(duì)于換算為氧化物組成的玻璃總物質(zhì)量, P2O5成分的含量為O 10. O摩爾%,及/或GeO2成分的含量為O 30. O摩爾%,及/或 Ta2O5成分的含量為O 15. O摩爾%,及/或 ZrO2成分的含量為O 10. O摩爾%,及/或 TeO2成分的含量為O 35. O摩爾%,及/或 Al2O3成分的含量為O 20. O摩爾%,及/或 Ga2O3成分的含量為O 20. O摩爾%,及/或 CeO2成分的含量為O 3. O摩爾%,及/或 Sb2O3成分的含量為O 30. O摩爾%。
41.如權(quán)利要求21所述的光學(xué)玻璃,其中,利用粉末法得到的化學(xué)耐久性(耐酸性)為 I 5級(jí)。
42.一種用于研磨加工及/或用于精密加壓成型的預(yù)成型體,由權(quán)利要求I至41中任一項(xiàng)所述的光學(xué)玻璃構(gòu)成。
43.一種光學(xué)元件,是將權(quán)利要求42所述的預(yù)成型體進(jìn)行研磨形成的。
44.一種光學(xué)元件,是將權(quán)利要求42所述的預(yù)成型體進(jìn)行精密加壓成型形成的。
45.一種光學(xué)元件,是由權(quán)利要求I至41中任一項(xiàng)所述的光學(xué)玻璃形成的。
46.—種光學(xué)設(shè)備,具有權(quán)利要求43所述的光學(xué)兀件。
47.—種光學(xué)設(shè)備,具有權(quán)利要求44所述的光學(xué)兀件。
48.—種光學(xué)設(shè)備,具有權(quán)利要求45所述的光學(xué)兀件。
全文摘要
本發(fā)明提供對(duì)校正光學(xué)元件的色像差有用的光學(xué)玻璃、和使用其的預(yù)成型體。光學(xué)玻璃滿足下述條件以換算為氧化物的組成計(jì),含有Bi2O3成分、SiO2成分及/或B2O3成分以及F成分,部分分散率[θg,F(xiàn)]為0.63以上,阿貝數(shù)[vd]為27以下,部分分散率[θg,F(xiàn)]>-0.0131×[vd]+0.9000。
文檔編號(hào)C03C3/066GK102603186SQ20121002282
公開(kāi)日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2012年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月21日
發(fā)明者永岡敦 申請(qǐng)人:株式會(huì)社小原