光学玻璃、预成形材以及光学元件制造技术

本发明专利技术提供一种具有1.63以上的折射率(nd)，阿贝数(νd)为33以上55以下，且平均线热膨胀系数小的光学玻璃，以及使用该光学玻璃的预成形材及光学元件。光学玻璃以质量％计，含有B2O3成分20.0％至45.0％，ZnO成分35.0％至66.0％，SiO2成分0％至低于15.0％，Al2O3成分0％至10.0％，Rn2O成分0％至3.0％(式中，Rn是选自Li、Na、K所构成群组的1种以上)，且质量乘积(Rn2O×SiO2)是0至10.0，折射率(nd)是1.63至1.77，阿贝数(νd)是33至55。

Optical glass, preforms and optical components

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光学玻璃、预成形材以及光学元件
本专利技术涉及一种光学玻璃、预成形材以及光学元件。
技术介绍
近年，使用光学系统的设备的数字化及高精细化正急速地发展，在数字相机或摄影机等摄影设备、投影机或投影电视机等图像播放(投影)设备等各种光学设备的领域，对于削减在光学系统中所使用的透镜或棱镜等光学元件的数量来使光学系统整体达成轻量化、小型化的需求增强。在制作光学元件的光学玻璃之中，特别是对于可期望光学系统整体的轻量化及小型化或是色像差校正，具有1.63以上的折射率(nd)、且具有33以上55以下的阿贝数(νd)的中折射率低色散玻璃的需求变得非常高。作为这样的中折射率低色散玻璃，已知如专利文献1至专利文献3所代表的玻璃组成物。然而，这些玻璃组成物之中，含有大量碱金属成分(Li2O成分、Na2O成分、K2O成分)，大气等中的水分会与碱金属离子反应，成为导致玻璃材料本身变色的原因，也成为使碱金属离子附近的电子部件污染而引起装置性能的劣化或缺陷、故障的原因。此外，碱金属成分含量少的组成物，其原料的熔融性差，因此会在熔解时的生产率或质量上引起问题，例如在玻璃熔融时，有原料熔解残留物产生等情况。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开1996-059281号公报专利文献2：日本特开2007-008761号公报专利文献3：日本特开2001-079684号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题本专利技术鉴于上述技术问题而研发。本专利技术的目的在于，获得一种具有上述规定范围的光学常数，平均线热膨胀系数小，碱金属成分含量少，且熔融性优异的光学玻璃。解决技术问题的方法本专利技术人为了解决上述技术问题，专注累积试验研究，结果发现通过具有特定的组成，能够得到可解决上述技术问题的玻璃，遂完成本专利技术。具体而言，本专利技术提供下述之物。(1)一种光学玻璃，其特征在于，以质量％计，B2O3成分是20.0％至45.0％，ZnO成分是35.0％至66.0％，SiO2成分是0％至低于15.0％，Al2O3成分是0％至10.0％，Rn2O成分是0％至3.0％，(式中，Rn是选自Li、Na、K所构成群组的1种以上)，质量乘积(Rn2O×SiO2)是0至10.0，折射率(nd)是1.63至1.77，阿贝数(νd)是33至55。(2)如(1)所述的光学玻璃，其中，以质量％计，TiO2成分是0％至10.0％，Li2O成分是0％至3.0％，Na2O成分是0％至3.0％，K2O成分是0％至3.0％。(3)如(1)或(2)所述的光学玻璃，其中，以质量％计，La2O3成分是0％至25.0％，Y2O3成分是0％至15.0％，Gd2O3成分是0％至15.0％，Lu2O3成分是0％至1.0％，Yb2O3成分是0％至1.0％，ZrO2成分是0％至5.0％，Nb2O5成分是0％至5.0％，Ta2O5成分是0％至5.0％，WO3成分是0％至5.0％，MgO成分是0％至10.0％，CaO成分是0％至10.0％，SrO成分是0％至10.0％，BaO成分是0％至10.0％，GeO2成分是0％至5.0％，Ga2O3成分是0％至5.0％，P2O5成分是0％至10.0％，Bi2O3成分是0％至5.0％，TeO2成分是0％至5.0％，SnO2成分是0％至3.0％，Sb2O3成分是0％至1.0％，CeO2成分是0％至1.0％，Fe2O3成分是0％至0.5％，Ag2O成分是0％至3.0％；将上述各金属元素的1种或2种以上的氧化物的一部分或全部置换得到的氟化物的F的含量是0质量％至15.0质量％。(4)如(1)至(3)中任一项所述的光学玻璃，其中RO成分(式中，R是选自Mg、Ca、Sr、Ba所构成群组的1种以上)的质量和是0％至10.0％；Ln2O3成分(式中，Ln是选自La、Gd、Y、Lu所构成群组的1种以上)的质量和是0％至25.0％。(5)如(1)至(4)中任一项所述的光学玻璃，其中温度梯度炉中的液相温度是1150℃以下。(6)如(1)至(5)中任一项所述的光学玻璃，其中100℃至300℃下的平均线热膨胀系数α是100(10-7℃-1)以下。(7)如(1)至(6)中任一项所述的光学玻璃，其中质量和B2O3+ZnO是低于99.5％。(8)如(1)至(7)中任一项所述的光学玻璃，其中质量比B2O3/(SiO2+Al2O3)是1.0以上。(9)如(1)至(8)中任一项所述的光学玻璃，其中质量比B2O3/ZnO是1.5以下。(10)一种预成形材，由(1)至(9)中任一项所述的光学玻璃形成。(11)一种光学元件，由(1)至(9)中任一项所述的光学玻璃形成。(12)一种光学设备，具备如(11)所述的光学元件。专利技术的效果根据本专利技术，能够获得一种具有规定范围的光学常数，平均线热膨胀系数小，碱金属含量少，且熔融性优异的光学玻璃。具体实施方式以下，对本专利技术的光学玻璃的实施方式详细地进行说明，然而本专利技术不受以下实施方式任何限定，能够在本专利技术的目的范围内加以适当变更而实施。此外，对于说明重复的部分，有时适当省略其说明，但不限定专利技术的宗旨。[玻璃成分]构成本专利技术的光学玻璃的各成分的组成范围如下所述。本说明书中，各成分的含量在未特别否定时，均是以与氧化物换算组成的玻璃总质量相比的质量％表示。在此，“氧化物换算组成”是指，在假设作为本专利技术的玻璃构成成分原料所使用的氧化物、复合盐、金属氟化物等在熔融时全部分解变成氧化物的情况下，将该生成氧化物的总质量设为100质量％，以表示玻璃中所含有的各种成分的组成。B2O3成分为必须成分，其具有提高熔融性，提高耐失透性的效果。因此，B2O3成分的含量，其下限优选为20.0％，更优选为21.0％，还更优选为22.0％，进一步优选为23.0％，更进一步优选为24.0％，最优选为25.0％。另一方面，通过将B2O3成分的含量设为45.0％，能够抑制玻璃的化学耐久性的恶化。因此，B2O3成分的含量，其上限优选为45.0％，更优选为43.0％，还更优选为41.0％，进一步优选为39.0％，最优选为38.0％。B2O3成分，可使用H3BO3、Na2B4O7、Na2B4O7·10H2O、BPO4等作为原料。ZnO为必须成分，其用于在抑制透射率的劣化或平均线热膨胀系数的上升的同时，获得所需的光学常数。因此，ZnO成分的含量，其下限优选为35.0％，更优选为38.0％，还更优选为41.0％，进一步优选为43.0％，更进一步优选为45.0％，最优选为46.0％。另一方面，通过将ZnO成分的含量设为66.0％以下，能够抑制因含量过剩而引起的耐失透性降低。因此，ZnO成分的含量，其上限优选为66.0％，更优选为64.0％，还更优选为62.0％，进一步优选为60.0％。ZnO成分，可使用ZnO、ZnF2等作为原料。SiO2成分为任意成分，其含量大于0％时，能够提高耐失透性或化学耐久性。因此，SiO2成分的含量，其下限优选为大于0％，更优选为0.5％，还更优选为1.0％，最优选为1.5％。另一方面，通过将SiO2成分的含量设为低于15.0％，可易于获得更大的折射率，并能够抑制熔融性恶化或黏性上升过度。因此，SiO2成分的含量，其上限优选为15.0％，更优选为10.0％，还更优选为8.0％，进一步优选为6.0％，更进一步优选为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学玻璃，其特征在于，以质量％计，B2O3成分是20.0％至45.0％、ZnO成分是35.0％至66.0％、SiO2成分是0％至低于15.0％、Al2O3成分是0％至10.0％、Rn2O成分是0％至3.0％，Rn是选自Li、Na、K所构成群组的1种以上；质量乘积(Rn2O×SiO2)是0至10.0；折射率(nd)是1.63至1.77，阿贝数(νd)是33至55。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.02.21 JP 2017-0297471.一种光学玻璃，其特征在于，以质量％计，B2O3成分是20.0％至45.0％、ZnO成分是35.0％至66.0％、SiO2成分是0％至低于15.0％、Al2O3成分是0％至10.0％、Rn2O成分是0％至3.0％，Rn是选自Li、Na、K所构成群组的1种以上；质量乘积(Rn2O×SiO2)是0至10.0；折射率(nd)是1.63至1.77，阿贝数(νd)是33至55。2.如权利要求1所述的光学玻璃，其中，以质量％计：TiO2成分是0％至10.0％、Li2O成分是0％至3.0％、Na2O成分是0％至3.0％、K2O成分是0％至3.0％。3.如权利要求1或2所述的光学玻璃，其中，以质量％计：La2O3成分是0％至25.0％、Y2O3成分是0％至15.0％、Gd2O3成分是0％至15.0％、Lu2O3成分是0％至1.0％、Yb2O3成分是0％至1.0％、ZrO2成分是0％至5.0％、Nb2O5成分是0％至5.0％、Ta2O5成分是0％至5.0％、WO3成分是0％至5.0％、MgO成分是0％至10.0％、CaO成分是0％至10.0％、SrO成分是0％至10.0％、BaO成分是0％至10.0％、GeO2成分是0％至5.0％、Ga2O3成分是0％至5.0％、P2O5成分是0％至10.0％、Bi2O3成分是...

【专利技术属性】
技术研发人员：桃野净行，
申请(专利权)人：株式会社小原，
类型：发明
国别省市：日本,JP