光学玻璃、玻璃成型体、光学元件及其制造方法技术

本发明专利技术提供了一种光学玻璃，其包含，以质量％计，总量为12‑30％的B2O3和SiO2，总量为55‑80％的La2O3、Gd2O3、Y2O3、Yb2O3、ZrO2、Nb2O5和WO3，2‑10％的ZrO2，0‑15％的Nb2O5，0‑15％的ZnO和0％或更大但小于13％的Ta2O5，其中，Ta2O5的含量与La2O3、Gd2O3、Y2O3、Yb2O3、ZrO2、Nb2O5和WO3的总含量之比为0.23或更小，La2O3、Gd2O3、Y2O3和Yb2O3的总含量与B2O3和SiO2的总含量之比为2‑4，所述光学玻璃具有1.86或更大的折射率nd和38或更大的阿贝值νd。本发明专利技术还提供了由所述光学玻璃形成的棒状玻璃成型材料和光学元件。

【技术实现步骤摘要】
光学玻璃、玻璃成型体、光学元件及其制造方法本申请是分案申请，其原案申请是申请号为PCT/JP2007/062658、申请日为2007年6月19日的PCT申请并且于2009年2月23日进入中国国家阶段，国家申请号为200780031408.3。
本专利技术涉及高折射性、低色散的光学玻璃，其具有1.86或更大的折射率nd和38或更大的阿贝值νd，本专利技术还涉及由上述光学玻璃形成的玻璃成型材料、由上述光学玻璃形成的光学元件及其制造方法。
技术介绍
在照相机透镜等的图像感测系统中，经常采用将由高色散玻璃形成的透镜与由低色散玻璃形成的透镜相结合的技术来校正色差。JP54-90218A公开了上述低色散玻璃的一个实例。同时，为了通过更紧凑的构造来校正色差，期望在提高低分散玻璃的折射率的同时，增大高色散玻璃与低色散玻璃的阿贝值差。当折射率提高时，可以制造具有期望的折射率同时其光学功能表面曲率降低的透镜。为了实现上述目的，期望一种折射率nd为1.86或更大且阿贝值νd为38或更大的光学玻璃。然而，满足上述光学性质的玻璃中稀土金属组分的含量大而用于形成玻璃网络的组分的含量相对降低，由此带来的问题是抗析晶性变差并且在加热软化成型时容易析晶。在上述专利文献公开的专利技术中，为了克服上述问题而引入了大量Ta2O5。然而，由于Ta2O5稀有且昂贵，因此制造成本增加。结果，尽管可以使用上述玻璃，但其应用受到限制。
技术实现思路
在此情况下，本专利技术的目的是提供一种具有优异的抗析晶性的高折射性、低色散的光学玻璃，并提供由上述光学玻璃形成的玻璃成型材料和光学元件以及制造上述玻璃成型材料和光学元件的方法。为了实现上述目的，本专利技术人进行了大量研究，结果发现上述目的可以通过具有特定玻璃组成并具有特定折射率和阿贝值的光学玻璃来实现，上述发现导致本专利技术的完成。即，本专利技术提供了(1)光学玻璃，其包含，以质量％计，总量为12-30％的B2O3和SiO2，总量为55-80％的La2O3、Gd2O3、Y2O3、Yb2O3、ZrO2、Nb2O5和WO3，2-10％的ZrO2，0-15％的Nb2O5，0-15％的ZnO和0％或更大但小于13％的Ta2O5，其中，Ta2O5的含量与La2O3、Gd2O3、Y2O3、Yb2O3、ZrO2、Nb2O5和WO3的总含量之比为0.23或更小，La2O3、Gd2O3、Y2O3和Yb2O3的总含量与B2O3和SiO2的总含量之比为2-4，所述光学玻璃具有1.86或更大的折射率nd和38或更大的阿贝值νd；(2)如(1)所述的光学玻璃，其包含1-15％的Nb2O5；(3)如(1)或(2)所述的光学玻璃，其包含0-15％的WO3；(4)如(1)-(3)中任一项所述的光学玻璃，其包含总量为30-70％的La2O3、Gd2O3、Y2O3和Yb2O3；(5)如(1)-(4)中任一项所述的光学玻璃，其包含5-25％的B2O3，1-14％的SiO2，30-60％的La2O3，0-30％的Gd2O3，0-10％的Y2O3，0-5％的Yb2O3，0-20％的BaO，0-12％的TiO2和0-1％的Sb2O3；(6)一种由(1)-(5)中任一项所述的光学玻璃形成的棒状玻璃成型材料(下称“玻璃成型材料I”)；(7)一种由光学玻璃形成的棒状玻璃成型材料，所述光学玻璃具有1.86或更大的折射率nd和38或更大的阿贝值νd并且具有结晶峰温度Tx和玻璃态转变温度Tg，所述结晶峰温度与玻璃态转变温度之差为110℃或更大(下称“玻璃成型材料II”)；(8)如(7)所述的棒状玻璃成型材料，其中，所述光学玻璃中的Ta2O5含量为0％或更大但小于13％；(9)如(7)或(8)所述的棒状玻璃成型材料，其中，Ta2O5含量与La2O3、Gd2O3、Y2O3、Yb2O3、ZrO2、Nb2O5和WO3的总含量之比为0.23或更小；(10)如(7)-(9)中任一项所述的棒状玻璃成型材料，其中，所述光学玻璃包含，以质量％计，0-15％的Nb2O5、2-10％的ZrO2和0-15％的ZnO；(11)如(7)-(10)中任一项所述的棒状玻璃成型材料，其包含，以质量％计，总量为12-30％的B2O3和SiO2，总量为55-80％的La2O3、Gd2O3、Y2O3、Yb2O3、ZrO2、Nb2O5和WO3，La2O3、Gd2O3、Y2O3和Yb2O3的总含量与B2O3和SiO2的总含量之比为2-4；(12)如(6)-(11)中任一项所述的棒状玻璃成型材料，其具有通过熔融状态下的所述玻璃的固化所形成的侧面；(13)一种制造玻璃成型材料的方法，其包括将通过加热和熔化玻璃原料所得的熔融玻璃浇铸到模具中，以使其成型为由光学玻璃形成的玻璃成型材料，其中使用具有通孔的模具，使熔融玻璃连续流入所述通孔以使其成型为玻璃成型材料，从通孔中连续抽出成型玻璃，和将通孔的内壁与熔融玻璃接触以使内壁包围在通孔内部移动的熔融玻璃，由此冷却熔融玻璃，从而制造由(1)-(5)中任一项所述的光学玻璃形成的玻璃成型材料(下称“制造方法I”)；(14)一种制造玻璃成型材料的方法，其包括将通过加热和熔化玻璃原料所得的熔融玻璃浇铸到模具中，以使其成型为由光学玻璃形成的玻璃成型材料，其中使用具有通孔的模具，使熔融玻璃连续流入所述通孔以使其成型为玻璃成型材料，从通孔中连续抽出成型玻璃，和将通孔的内壁与熔融玻璃接触以使内壁包围在通孔内部移动的熔融玻璃，由此冷却熔融玻璃，从而制造由光学玻璃形成的玻璃成型材料，所述光学玻璃具有1.86或更大的折射率nd和38或更大的阿贝值νd并且具有结晶峰温度Tx和玻璃态转变温度Tg，所述结晶峰温度与玻璃态转变温度之差为110℃或更大(下称“制造方法II”)；(15)由(1)-(5)中任一项所述的光学玻璃形成的光学元件；(16)一种制造光学元件的方法，其包括将由(1)-(5)中任一项所述的光学玻璃形成的光学材料加热软化并使其成型的步骤；(17)一种制造光学元件的方法，其包括如下步骤：由通过(13)或(14)所述的方法制备的玻璃成型材料来制备玻璃材料，将所述玻璃材料加热软化并使其成型。根据本专利技术，可以提供具有优异的抗析晶性的高折射性、低色散的光学玻璃，还可以提供由上述光学玻璃形成的用于加热软化成型的玻璃材料和光学元件以及制造上述玻璃材料和光学元件的方法。而且，可以在不使用大量昂贵的Ta2O5的前提下达到上述技术效果。附图说明图1为用于说明本专利技术的制造玻璃成型材料的方法的一个实例的示意图；图2为用于说明控制从通孔中抽出玻璃的速度的方法的一个实例的示意图；图3为用于说明切割玻璃成型材料的方法的一个具体实例的示意图；图4为用于说明切割玻璃成型材料的方法的一个具体实例的示意图；图5为用于说明切割玻璃成型材料的方法的一个具体实例的示意图；图6为用于说明侧压切割方法的一个实例的示意图；图7为用于说明侧压切割方法的另一个实例的示意图。具体实施方式首先描述本专利技术的光学玻璃。[光学玻璃]本专利技术的光学玻璃包含，以质量％计，总量为12-30％的B2O3和SiO2，总量为55-80％的La2O3、Gd2O3、Y2O3、Yb2O3、ZrO2、Nb2O5和WO3，2-10％的ZrO2，0-15％的Nb2O5，0-15％的ZnO和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学玻璃，其包含，以质量％计，总量为12‑30％的B2O3和SiO2，总量为55‑80％的La2O3、Gd2O3、Y2O3、Yb2O3、ZrO2、Nb2O5和WO3，2‑10％的ZrO2，0‑15％的Nb2O5，0‑15％的ZnO和0％或更多但小于13％的Ta2O5，其中，Ta2O5的含量与La2O3、Gd2O3、Y2O3、Yb2O3、ZrO2、Nb2O5和WO3的总含量之比为0.23或更小，La2O3、Gd2O3、Y2O3和Yb2O3的总含量与B2O3和SiO2的总含量之比为2‑4，所述光学玻璃具有1.86或更大的折射率nd和38或更大的阿贝值νd。

【技术特征摘要】
2006.06.21 JP 2006-1715691.一种光学玻璃，其包含，以质量％计，总量为12-30％的B2O3和SiO2，总量为55-80％的La2O3、Gd2O3、Y2O3、Yb2O3、ZrO2、Nb2O5和WO3，2-10％的ZrO2，1-15％的Nb2O5，0-15％的ZnO和为0％或更多但为5.71％或更少的Ta2O5，其中，Ta2O5的含量与La2O3、Gd2O3、Y2O3、Yb2O3、ZrO2、Nb2O5和WO3的总含量之比为5.71/69.91或更小，La2O3、Gd2O3、Y2O3和Yb2O3的总含量与B2O3和SiO2的总含量之比为2.4-4，WO3的含量为0-4质量％，Gd2O3的含量为0-19质量％，碱土金属氧化物和TiO2的总含量为5质量％或更小，SiO2的含量为5质量％或更大，所述光学玻璃具有1.86或更大的折射率nd和38或更大的阿贝值νd。2.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，B2O3和SiO2的总含量(B2O3+SiO2)为14质量％或更大。3.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，B2O3和SiO2的总含量(B2O3+SiO2)为16质量％或更大。4.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，B2O3和SiO2的总含量(B2O3+SiO2)为17质量％或更大。5.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，B2O3和SiO2的总含量(B2O3+SiO2)为28质量％或更小。6.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，B2O3和SiO2的总含量(B2O3+SiO2)为26质量％或更小。7.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，B2O3和SiO2的总含量(B2O3+SiO2)为25质量％或更小。8.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，B2O3和SiO2的总含量(B2O3+SiO2)为24质量％或更小。9.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，B2O3和SiO2的总含量(B2O3+SiO2)为23质量％或更小。10.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，B2O3和SiO2的总含量(B2O3+SiO2)为22质量％或更小。11.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，B2O3和SiO2的总含量(B2O3+SiO2)为21质量％或更小。12.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，B2O3和SiO2的总含量(B2O3+SiO2)为20质量％或更小。13.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，B2O3和SiO2的总含量(B2O3+SiO2)为19质量％或更小。14.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，La2O3、Gd2O3、Y2O3、Yb2O3、ZrO2、Nb2O5和WO3的总含量为58质量％或更大。15.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，La2O3、Gd2O3、Y2O3、Yb2O3、ZrO2、Nb2O5和WO3的总含量为60质量％或更大。16.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，La2O3、Gd2O3、Y2O3、Yb2O3、ZrO2、Nb2O5和WO3的总含量为62质量％或更大。17.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，La2O3、Gd2O3、Y2O3、Yb2O3、ZrO2、Nb2O5和WO3的总含量为76质量％或更小。18.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，La2O3、Gd2O3、Y2O3、Yb2O3、ZrO2、Nb2O5和WO3的总含量为74质量％或更小。19.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，La2O3、Gd2O3、Y2O3、Yb2O3、ZrO2、Nb2O5和WO3的总含量为72质量％或更小。20.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，ZrO2的含量为3质量％或更大。21.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，ZrO2的含量为4质量％或更大。22.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，ZrO2的含量为5质量％或更大。23.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，ZrO2的含量为5.2质量％或更大。24.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，ZrO2的含量为5.5质量％或更大。25.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，ZrO2的含量为8.5质量％或更小。26.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，ZrO2的含量为7.5质量％或更小。27.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，ZrO2的含量为6.8质量％或更小。28.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，Nb2O5的含量为1-8质量％。29.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，Nb2O5的含量为2-8质量％。30.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，Nb2O5的含量为2.5-8质量％。31.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，Nb2O5的含量为3-8质量％。32.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，Nb2O5的含量为7质量％或更小。33.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，Nb2O5的含量为6质量％或更小。34.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，Nb2O5的含量为5质量％或更小。35.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，ZnO的含量为12质量％或更小。36.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，ZnO的含量为9质量％或更小。37.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，ZnO的含量为7质量％或更小。38.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，ZnO的含量为6质量％或更小。39.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，ZnO的含量为0.1质量％或更大。40.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，ZnO的含量为0.5质量％或更大。41.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，ZnO的含量为1质量％或更大。42.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，ZnO的含量为2质量％或更大。43.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，La2O3、Gd2O3、Y2O3和Yb2O3的总含量与B2O3和SiO2的总含量之比((La2O3+Gd2O3+Y2O3+Yb2O3)/(B2O3+SiO2))为2.6或更大。44.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，La2O3、Gd2O3、Y2O3和Yb2O3的总含量与B2O3和SiO2的总含量之比((La2O3+Gd2O3+Y2O3+Yb2O3)/(B2O3+SiO2))为2.8或更大。45.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，La2O3、Gd2O3、Y2O3和Yb2O3的总含量与B2O3和SiO2的总含量之比((La2O3+Gd2O3+Y2O3+Yb2O3)/(B2O3+SiO2))为3.8或更小。46.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，La2O3、Gd2O3、Y2O3和Yb2O3的总含量与B2O3和SiO2的总含量之比((La2O3+Gd2O3+Y2O3+Yb2O3)/(B2O3+SiO2))为3.6或更小。47.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，La2O3、Gd2O3、Y2O3和Yb2O3的总含量与B2O3和SiO2的总含量之比((La2O3+Gd2O3+Y2O3+Yb2O3)/(B2O3+SiO2))为3.5或更小。48.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，WO3的含量为0-2质量％。49.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，WO3的含量为0-1质量％。50.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，WO3的含量为0-0.5质量％。51.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，不含WO3。52.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，La2O3、Gd2O3、Y2O3和Yb2O3的总含量为30-70质量％。53.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，La2O3、Gd2O3、Y2O3和Yb2O3的总含量为45质量％或更大。54.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，La2O3、Gd2O3、Y2O3和Yb2O3的总含量为46质量％或更大。55.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，La2O3、Gd2O3、Y2O3和Yb2O3的总含量为47质量％以上。56.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，La2O3、Gd2O3、Y2O3和Yb2O3的总含量为48质量％或更大。57.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，La2O3、Gd2O3、Y2O3和Yb2O3的总含量为49质量％或更大。58.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，La2O3、Gd2O3、Y2O3和Yb2O3的总含量为50质量％或更大。59.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，La2O3、Gd2O3、Y2O3和Yb2O3的总含量为70质量％或更小。60.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，La2O3、Gd2O3、Y2O3和Yb2O3的总含量为69质量％或更小。61.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，La2O3、Gd2O3、Y2O3和Yb2O3的总含量为68质量％或更小。62.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，La2O3、Gd2O3、Y2O3和Yb2O3的总含量为67质量％或更小。63.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，La2O3、Gd2O3、Y2O3和Yb2O3的总含量为66质量％或更小。64.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，La2O3、Gd2O3、Y2O3和Yb2O3的总含量为65质量％或更小。65.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，La2O3、Gd2O3、Y2O3和Yb2O3的总含量为64质量％或更小。66.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，B2O3的含量为5-25质量％。67.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，B2O3的含量为5-20质量％。68.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，B2O3的含量为7质量％或更大。69.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，B2O3的含量为8质量％或更大。70.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，B2O3的含量为9质量％或更大。71.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，B2O3的含量为19质量％或更小。72.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，B2O3的含量为18质量％或更小。73.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，B2O3的含量为17质量％或更小。74.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，SiO2的含量为6质量％或更大。75.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，SiO2的含量为12质量％或更小。76.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，SiO2的含量为10质量％或更小。77.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，SiO2的含量为8质量％或更小。78.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，La2O3的含量为30-60质量％。79.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，La2O3的含量为35质量％或更大。80.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，La2O3的含量为38质量％或更大。81.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，La2O3的含量为55质量％或更小。82.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，La2O3的含量为50质量％或更小。83.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，La2O3的含量为47质量％或更小。84.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，La2O3的含量为40质量％或更大。85.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，Gd2O3的含量为1质量％或更大。86.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，Gd2O3的含量为3质量％或更大。87.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，Gd2O3的含量为5质量％或更大。88.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，Y2O3的含量为0-10质量％。89.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，Y2O3的含量为1质量％或更大。90.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，Y2O3的含量为8质量％或更小。91.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，Y2O3的含量为6质量％或更小。92.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，Y2O3的含量为5质量％或更小。93.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，Yb2O3的含量为0-5质量％。94.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，Yb2O3的含量为3质量％或更小。95.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，Yb2O3的含量为2质量％或更小。96.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，Yb2O3的含量为1质量％或更小。97.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，Sb2O3的量基于不包括该量的玻璃组成为0-1质量％。98.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，Sb2O3的量基于不包括该量的玻璃组成为0-0.5质量％。99.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，Sb2O3的量基于不包括该量的玻璃组成为0-0.3质量％。100.根据权利要求1所述的光学玻璃，其中，Sb2O3的量基于不包括该量的玻璃组成为0-0.2质量％。101.根据权利要求1所述的光学玻...

【专利技术属性】
技术研发人员：小林勇太，蜂谷洋一，金山雄之进，
申请(专利权)人：HOYA株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP