光学玻璃、加压成形用预成形体及由预成形体制作的光学元件的利记博彩app
【专利摘要】本发明涉及光学玻璃、加压成形用预成形体及由预成形体制作的光学元件。本发明涉及一种光学玻璃,其中,以基于氧化物的质量%计,含有:10~20%的B2O3、0.5~12%的SiO2、5~19%的ZnO、3~17%的Ta2O5、0.2~3%的Li2O、0.6~4.9%的ZrO2、6.1~20%的WO3、32.5~50%的La2O3、0.2%以上且小于1.5%的Y2O3,La2O3的含量相对于Y2O3的含量的质量百分率(La2O3/Y2O3)为40%以上,并且具有折射率nd为1.83~1.88、阿贝数νd为39~42的光学常数。
【专利说明】光学玻璃、加压成形用预成形体及由预成形体制作的光学元件
【技术领域】
[0001]本发明涉及折射率高且分散性低的光学玻璃、使用该光学玻璃的精密加压成形用预成形体及使用该预成形体的光学元件。
【背景技术】
[0002]数码相机等光学系统中,使用具有折射率高且分散低的光学特性的玻璃制光学透镜、特别是非球面透镜。目前,使用成形模具的高精度的加压成形技术得到发展,通过精密加压成形法制造非球面透镜。
[0003]精密加压成形法中有如下的再加热加压法:通过滴加等由玻璃熔液先制成具有预定的质量、形状的预成形体,将所得到的预成形体放入模具内,进行再加热、加压成形。
[0004]为了提高再加热加压法的生产率,需要精度高的预成形体。对没有失透和纹理、具有预定质量的预成形体进行精密加压成形时,不需要研磨工序。另一方面,从提高模具的耐久性的观点出发,期望预成形体的玻璃化转变温度(Tg)低。
[0005]作为一例,通过如下方法制造预成形体:将玻璃原料在钼槽等中在高温下熔化,降低熔液温度并使其从管中通过,从钼喷嘴滴加熔液,在接收模(受 型)中进行冷却。从生产率和防止失透的观点出发,将管内的熔液温度保持在液相温度(!V)的程度。在此,上述液相温度?Υ是将玻璃熔液保持于该温度时在其中不析出结晶的最低温度。熔液中析出结晶时,制造预成形体时玻璃失透,成为外观不良的原因。因此,预成形体的制造中,将熔液的温度较高地保持在不发生失透的程度。
[0006]另一方面,提高熔液的温度时,从喷嘴滴加熔液时以及在接收模中冷却的期间内,成分容易从熔液表面挥散。成分挥散`时,熔液表面的玻璃组成变得不均匀,在玻璃表面产生纹理,成为外观不良的原因。因此,预成形体的成形中,将熔液的温度较低地保持在成分不挥散的程度。
[0007]作为显示高折射率且低分散特性的光学玻璃的组成,广泛使用以B2O3-La2O3为主要成分的玻璃。B2O3-La2O3系玻璃的玻璃化转变温度Tg高,因此,通过含有Li2O等碱成分而降低玻璃化转变温度Tg。但是,含有碱成分时,折射率nd降低,可能得不到期望的光学常数。
[0008]专利文献1、2中记载了通过使B2O3-La2O3系玻璃中含有0.2~3质量%的Li2O并含有以总量(La203+Gd203+Y203)计为35~60质量%的La203、Gd2O3和Y2O3而使玻璃化转变温度Tg为6301:以下的适合加压成形的玻璃。这些玻璃具有折射率%为1.82~1.86、阿贝数V d为37~44的光学常数。
[0009]但是,这些玻璃的液相温度Tl高达1000°C以上。因此,将熔液保持在液相温度?Υ以上时,B2O3、碱成分挥散,预成形体成形时可能会产生表面纹理。
[0010]另一方面,已知即使液相温度IY高、熔液温度高也会抑制预成形体表面的纹理产生的制造方法。专利文献3中记载了如下方法:预成形体成形中,在滴加玻璃熔液时向玻璃熔液喷吹气体而使表面温度快速降低,从而抑制成分的挥散。根据该方法,能够抑制成分的挥散,能够防止表面纹理,但气体的喷吹条件在很大程度上取决于经验知识,重现性低。
[0011]现有技术文献
[0012]专利文献
[0013]专利文献1:日本特开2011-6318号公报
[0014]专利文献2:国际公开第2009/72335号
[0015]专利文献3:日本特开2009-263228号公报
【发明内容】
[0016]发明所要解决的问题
[0017]如上所述,B2O3-La2O3系中含有碱成分的组成存在由成分的挥散引起表面纹理的问题。另一方面,液相温度?Υ高,因此使熔液温度降低时,存在熔液中析出结晶、玻璃发生失透的问题。
[0018]本发明的目的在于解决上述问题,提供具有高折射率、低分散的光学特性且加压成形性优良的玻璃,即使其液相温度?Υ高,在预成形体成形时也能抑制玻璃表面产生纹理并且不易发生失透。
[0019]用于解决问题的手段
[0020]本发明人着眼于在比液相温度IY低的温度下熔液中析出结晶的时间、即直到玻璃的失透开始为止的时间(以下称为失透开始时间),从而完成了本发明。本发明中,即使在液相温度?Υ以下对预成形体进行成形,失透开始时间也足够长,因此能够防止失透。
[0021]本发明人发现,对于B2O3-La2O3系玻璃而言,失透开始时间依赖于Y2O3的含量和La2O3的含量相对于Y2O3的含量的质量百分率(La203/Y203),从而完成了本发明。
[0022]本发明的光学玻璃(以下称为本玻璃)以基于氧化物的质量%计,含有:10~20%的 Β203、0.5 ~12% 的 Si02、5 ~19% 的 Zn0、3 ~17% 的 Ta205、0.2 ~3% 的 Li20、0.6 ~4.9%的 ZrO2,6.1 ~20% 的 W03>32.5 ~50% 的 La203、0.2% 以上且小于 1.5% 的 Y2O3, La2O3 的含量相对于Y2O3的含量的质量百分率(La203/Y203)为40%以上,并且具有折射率nd为1.83~
1.88、阿贝数V d为39~42的光学常数。
[0023]发明效果
[0024]通过使Y2O3的含量低并且使La2O3的含量相对于Y2O3的含量的质量百分率(La2O3/Y2O3)为40%以上,能够充分延长将玻璃保持于液相温度TL以下时的失透开始时间。
[0025]在液相温度TL以下的失透开始时间长,因此,即使使玻璃熔液处于低温也能够抑制玻璃的失透。因此,能够降低预成形体成形时的玻璃熔液温度,因此能够减少成分的挥散量。由此,能够在低温下对B2O3-La2O3系玻璃进行成形,得到具有期望的光学常数且没有外观不良的预成形体。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1是表示本发明的玻璃的液相温度IY附近的挥散试验的图。
【具体实施方式】
[0027]以下对设定本玻璃的各成分范围的理由进行说明。[0028]本玻璃中,B2O3是形成玻璃骨架并且使液相温度IY降低的成分,是必要成分。本玻璃中,B2O3含量为10~20质量%。B2O3含量低于10质量%时,难以进行玻璃化,因而不优选。为了得到耐失透性良好的玻璃,将B2O3含量设定为10质量%以上。B2O3含量更优选为11质量%以上,B2O3含量为12质量%以上时,能够降低液相温度IY并且增大阿贝数V d,因此更优选。
[0029]另一方面,本玻璃中,B2O3含量超过20质量%时,可能会使折射率nd变小或者耐水性等化学耐久性降低。本玻璃中,B2O3含量为20质量%以下。在要增大折射率!^的情况下,B2O3含量优选为19质量%以下,更优选为18.5质量%以下。另外,B2O3的含量以摩尔%表示时为24~45摩尔%,优选为25~40摩尔%,更优选为26~35摩尔%。 [0030]本玻璃中,SiO2是对玻璃稳定化和抑制高温成形时的失透有效的成分,是必要成分。本玻璃中,SiO2含量为0.5~12质量%。SiO2含量超过12质量%时,成形温度可能会增高,折射率nd可能会减小。SiO2含量优选11质量%以下,更优选10质量%以下。
[0031]另一方面,通过使SiO2含量为0.5质量%以上,能够抑制高温成形时的失透或者能够调节玻璃熔液的粘性。SiO2含量优选I质量%以上,更优选2质量%以上。另外,SiO2的含量以摩尔%表示时为3~20摩尔%,优选为6~18.5摩尔%,更优选为9~17摩尔%。
[0032]本玻璃中,ZnO是使玻璃稳定化、使成形温度和熔化温度降低的成分,是必要成分。本玻璃中,ZnO含量为5~19质量%。ZnO含量低于5质量%时,可能会使玻璃变得不稳定或者成形温度增高。ZnO含量优选6质量%以上,更优选6.5质量%以上。
[0033]另一方面,本玻璃中,ZnO含量超过19质量%时,玻璃的稳定性可能会变差,并且化学耐久性也可能会降低。ZnO含量优选18质量%以下,更优选17质量%以下。另外,ZnO的含量以摩尔%表示时为10~30摩尔%,优选为11~28摩尔%,更优选为12~26摩尔%。
[0034]本玻璃中,Ta2O5是使玻璃稳定化、提高折射率nd、抑制由熔液成形时的失透的成分,是必要成分。本玻璃中,Ta2O5含量为3~17质量%。Ta2O5含量少时,折射率nd可能会降低,液相温度?Υ可能会增高。因此,Ta2O5含量为3质量%以上。Ta2O5含量优选5质量%以上,更优选8质量%以上。
[0035]另一方面,Ta2O5含量过多时,熔化温度增高,玻璃的比重增大。另外,Ta2O5含量增多时,在液相温度?Υ以下也容易析出含有Ta的结晶(例如,LaTaO7, LiTa3O7)。此外,Ta2O5为稀有元素,是价格昂贵的成分,因此生产成本增高。因此,本玻璃中,Ta2O5含量为17质量%以下。Ta2O5含量优选16质量%以下,更优选15质量%以下。另外,Ta2O5的含量以摩尔%表示时为I~8摩尔%,优选为1.5~7摩尔%,更优选为2~6摩尔%。
[0036]本玻璃中,Li2O是使玻璃稳定化、使加压成形温度、熔化温度降低的成分,是必要成分。本玻璃中,Li2O含量为0.2~3质量%。Li2O含量低于0.2质量%时,成形温度可能会增高。Li2O含量优选0.25质量%以上,更优选0.3质量%以上。
[0037]另一方面,Li2O含量超过3质量%时,容易发生失透,可能会使化学耐久性的降低或熔化时成分的挥散变得剧烈。Li2O含量优选2质量%以下,更优选I质量%以下。另外,Li2O的含量以摩尔%表不时为0.5~5摩尔%,优选为I~4.5摩尔%,更优选为1.4~4摩尔%。
[0038]本玻璃中,ZrO2是使玻璃稳定化、增大折射率nd、抑制玻璃预成形体成形时的失透的成分,是必要成分。本玻璃中,ZrO2含量为0.6~4.9质量%。ZrO2含量超过4.9质量%时,成形温度可能会增高,阿贝数Vd可能会减小。另外,ZrO2含量超过4.9质量%时,在液相温度?Υ以下容易析出ZrO2,无法使玻璃稳定化,还可能使液相温度IY上升。
[0039]ZrO2含量优选4.8质量%以下,更优选4.7质量%以下,进一步优选4.5质量%以下。另一方面,为了得到添加的效果,ZrO2含量优选0.8质量%以上,更优选1.0质量%以上,进一步优选1.5质量%以上。另外,本玻璃的ZrO2含量为0.5~10摩尔%,优选为0.8~8摩尔%,更优选为1.1~6摩尔%。
[0040]本玻璃中,WO3是对玻璃稳定化、提高折射率nd以及抑制高温成形时的失透有效的成分,是必要成分。本玻璃中,WO3含量为6.1~20质量%。TO3含量低于6.1质量%时,折射率nd可能会降低,液相温度IY可能会增高。WO3含量优选6.3质量%以上,更优选6.5质量%以上。另一方面,WO3含量超过20质量%时,阿贝数vd减小,得不到作为目标的低分散特性。因此,WO3含量优选16质量%以下,更优选12质量%以下。另外,WO3含量以摩尔%表示时为3~12摩尔%,优选为3.5~10摩尔%,更优选为4~8摩尔%。
[0041]本玻璃中,La2O3是增高折射率nd、增大阿贝数v d且提高化学耐久性的成分,是必要成分。本玻璃中,La2O3含量为32.5~50质量%。La2O3含量低于32.5质量%时,折射率nd可能会降低。La2O3含量优选32.7质量%以上,更优选33质量%以上。 [0042]另一方面,La2O3含量超过50质量%时,可能难以进行玻璃化而使成形温度增高,液相温度?Υ可能会增高。La2O3含量优选45质量%以下,更优选40质量%以下。另外,La2O3的含量以摩尔%表示时为10~25摩尔%,优选为12.5~22摩尔%,更优选为15~19摩尔%。
[0043]本玻璃中,Y2O3与La2O3同样地是增高折射率nd、增大阿贝数v d且提高化学耐久性的成分,是必要成分。此外,Y2O3除了使玻璃稳定化以外,与其他稀土元素氧化物相比还是提高粘性的成分。本玻璃中,Y2O3含量为0.2质量%以上且低于1.5质量%。
[0044]Y2O3含量优选0.3质量%以上,更优选0.4质量%以上。另一方面,Y2O3含量为1.5质量%以上时,1000°C下的失透开始时间缩短,预成形体的成形中玻璃可能会发生失透。因此,Y2O3含量优选1.4质量%以下,更优选1.3质量%以下。另外,Y2O3的含量以摩尔%表示时为0.1~1.5摩尔%,优选为0.2~1.2摩尔%,更优选为0.3~0.9%。
[0045]本玻璃中,La2O3的含量相对于Y2O3的含量的质量百分率(La203/Y203)为40%以上。通过使质量百分率为该范围,能够延长玻璃熔液的失透开始时间。质量百分率优选为41%以上,更优选为42%以上。
[0046]本玻璃中,Ta2O5与La2O3的总含量(Ta205+La203)优选超过45质量%。通过使上述两成分的总量为该范围,能够增高折射率nd、增大阿贝数V (1并延长失透开始时间。上述两成分的总量更优选为45.5质量%以上,进一步优选为46质量%以上。
[0047]本玻璃中,Gd2O3不是必要成分,但其为通过与La2O3同时含有而增高折射率nd、增大阿贝数vd、提高玻璃的稳定性的成分。但是,大量引入Gd2O3时,液相温度IY可能会上升,而且可能会在液相温度?Υ以下析出LaBO3以外的结晶GdBO3,因此,在控制预成形体成形性的方面成为问题。因此,本玻璃中,Gd2O3含量限制为O~15质量%。为了实现高折射率并且使玻璃稳定化,更优选Gd2O3含量为I质量%以上,进一步优选为2质量%以上。
[0048]另一方面,Gd2O3含量超过15质量%时,液相温度IY可能会增高,折射率nd可能会降低。因此,Gd2O3含量更优选14质量%以下,进一步优选13质量%以下。另外,Gd2O3的含量以摩尔%表示时为O~8摩尔%以下,优选为0.5~7摩尔%,更优选为1~6%。
[0049]本玻璃中,由于可能会使阿贝数V d减小或者使液相温度TL增高,因此,实质上不含Nb205。本说明书中,实质上不含是指不有意地添加,并不排除以不可避免的杂质的形式含有的情况。具体而言,是指将其含量抑制为0.1质量%以下的含义。
[0050]本玻璃中,TiO2是对玻璃稳定化、提高折射率nd等有效的成分,但另一方面,也是相对容易发生失透的成分。因此,本玻璃中,优选实质上不含Ti02。
[0051]本玻璃中,Yb2O3不是必要成分,但为了提高折射率nd或者抑制高温成形时的失透等,可以含有O~10质量%。含量超过10质量%时,玻璃变得不稳定,或者成形温度变得过高,而且比重可能会变得过大。因此,Yb2O3的含量优选为5质量%以下,更优选实质上不含Yb2O3。
[0052]本玻璃中,Al2O3Xa2O3或GeO2均不是必要成分。为了使玻璃稳定化或者调节折射率nd等,可以含有O~10质量%的各成分。A1203、Ga2O3或GeO2的含量超过10质量%时,阿贝数Vd可能会降低。A1203、Ga2O3或GeO2的含量更优选为8质量%以下,进一步优选为6质量%以下。另外,Ga2O3和GeO2是极为稀少且昂贵的成分,因此优选实质上不含有。
[0053]本玻璃中,BaO, SrO, CaO或MgO均不是必要成分。为了使玻璃稳定化、增大阿贝数vd或降低成形温度、减小玻璃的比重等,可以各自含有O~15质量%。Ba0、Sr0、Ca0或MgO各自的含量超过15质量%时,玻璃变得不稳定。或者,折射率nd可能会降低等。
[0054]另外,为了使玻璃进一步稳定化、调节折射率nd、调节比重、降低熔化温度等,可以含有以总量计为O~5质量%的Na20、K2O, Rb2O或Cs2O各成分。Na20、K2O, Rb2O或Cs2O各成分的总量超过5质量%时,可能会使玻璃变得不稳定、折射率nd降低、硬度减小或者化学耐久性降低。另外,在重视硬度或化学耐久性的情况下,优选实质上不含Na20、K2O, Rb2O或Cs2O各成分中的任意一种成分。
[0055]本玻璃中,作为上述以外的任选成分,可以根据各自的要求特性进行选择。例如,在重视高折射率和低玻璃化转变温度的情况下,可以含有O~4质量%的SnO。同样地,在重视高折射率的情况下,可以含有以单独计或以总量计为O~6质量%的TeO2和/或Bi203。TeO2和/或Bi2O3的含量超过6质量%时,可能会使玻璃变得不稳定或者透射率显著降低。但是,在要增大阿贝数V d的情况下,优选实质上不含TeO2或Bi2O3中的任意一种成分。
[0056]例如,为达到清澄等目的,可以在本玻璃中含有例如O~1质量%的Sb203。另外,Sb2O3的含量以摩尔%表不时为O~1摩尔%。
[0057]可以在不损害本发明目的的范围内含有其他成分。在含有这样的成分的情况下,这些成分的总含量优选为10质量%以下,更优选为8质量%以下,进一步优选为6质量%或5质量%以下。另外,其他成分的含量以摩尔%表示时为10摩尔%以下,更优选为8摩尔%以下,进一步优选为6摩尔%或5摩尔%以下。进一步优选本玻璃基本上由上述成分构成。
[0058]本玻璃中,为了减少环境方面的负荷,优选实质上不含铅(PbO)、砷(As2O3)、铊(Tl2O)、钍(ThO2)、镉(CdO)中的任意一种作为成分。另外,含有氟时,热膨胀系数增大,给脱模性、成形性带来不利影响,此外成分也容易挥散,因此,容易在玻璃的熔化时使光学玻璃的组成变得不均匀。另外,在精密模具成形时存在使脱模膜等模具的耐久性降低等问题,因此,优选本玻璃中实质上不含氟。[0059]本玻璃中,基于防止着色等理由,优选实质上不含以Fe2O3为代表的过渡金属化合物。即使在从原料不可避免地混入的情况下,也优选使本玻璃中过渡金属化合物的总含量为0.01质量%以下。
[0060]作为本玻璃的光学特性,折射率nd为1.83~1.88。折射率nd为1.83以上时,适于透镜的小型化、薄型化。折射率nd优选1.845以上。另一方面,本玻璃的折射率nd超过
1.88时,阿贝数V d减小,可能会给其他热物性带来不利影响。本玻璃的折射率化优选1.87以下。另外,本玻璃的阿贝数vdS 39~42。阿贝数vdS 39以上时,玻璃显示出低分散特性。另外,阿贝数vdS 42以下时,玻璃的耐失透性良好。
[0061]本玻璃的玻璃化转变温度Tg为630°C以下时,精密加压成形时不易产生模具的劣化,因此优选。玻璃化转变温度Tg更优选625°C以下,进一步优选620°C以下。
[0062]本玻璃的比重优选5.3以下。比重大于5.3时,作为光学元件、例如光学透镜使用时,光学系统的质量增大,可能会给透镜的驱动系统带来负担。因此,玻璃的比重更优选
5.27以下,进一步优选5.25以下。
[0063]本玻璃的液相温度IY优选1100°C以下。液相温度IY超过1100°C时,高温成形时被成形物容易发生失透,作为高温成形的接收模使用的碳或耐热合金会劣化,因此不优选。本玻璃的液相温度?Υ更优选1090°C以下,进一步优选1080°C以下。另外,液相温度IY定义为在该温度下保持I小时时从玻璃熔液中不生成结晶的最低温度。
[0064]本玻璃的液相温度粘性为5dPa.s以上时,预成形体成形性优良,因此优选。液相温度粘性ηΤ?更优选6dPa.s以上,进一步优选7dPa.s以上。
[0065]此次,本发明人发现,对于B2O3-La2O3系玻璃而言,玻璃熔液的温度超过1000°C时,玻璃成分容易挥散。将实施例的例I所示的玻璃的液相温度?Υ附近的挥散试验示于图1中。根据挥散试验可知,使熔液的温度为1000°C以上时,玻璃的质量减少率变大。质量减少率变大时,成分挥散而成为形成表面纹理的原因。
[0066]挥散试验中的质量减少率通过测定将玻璃保持于预定温度时的质量变化来计算,本说明书中,是指以下述方式测定的值。首先,测定Icm3玻璃块的质量i (单位:g)和钼盘的质量2 (单位:g)。接着,将上述玻璃块放置到钼盘上,测定在预定的温度下保持I小时后的玻璃与钼盘的合计质量3(单位:g)。基于由此得到的质量,由下式(I)计算出质量变化率。
[0067]质量变化率(%/小时)={质量厂(质量3_质量2)丨/质量I X 100…(I)
[0068]本发明中,为了抑制表面纹理,优选质量减少率在1000°C下为0.05%/小时以下,更优选0.04%/小时以下,进一步优选0.03%/小时以下。
[0069]另外,本发明的B2O3-La2O3系玻璃在高于1000°C时,质量变化率增高而产生纹理。因此,预成形体的成形温度优选1000°C以下。
[0070]另一方面,如上所述,玻璃熔液温度为液相温度IY以下时,容易在玻璃熔液中析出结晶,玻璃容易发生失透。但是,失透开始时间足够长的玻璃能够抑制表面纹理和失透的发生而形成预成形体。
[0071]本发明人进行深入研究的结果发现,B2O3-La2O3系玻璃的失透开始时间依赖于玻璃中含有的Y2O3的含量和La203/Y203。由此,对于B2O3-La2O3系而言,能够得到液相温度IY高于1000°C、具有高折射率、低分散的光学特性且消除了失透和纹理的外观不良的高品质的玻璃的预成形体。进而,对品质良好且均匀的预成形体进行加压成形而制造光学元件,由此,能够以闻生广率大量生广闻品质的光学兀件,从而能够提闻生广率。
[0072]虽然也依赖于玻璃的制造设备,但失透开始时间优选500秒以上。更优选750秒以上,进一步优选1000秒以上,最优选1250秒以上。失透开始时间越长,预成形体的成形中越不容易引起失透,从而能够适用于各种设备,因此优选。
[0073]本说明书中,上述失透开始时间是指通过热电偶法(hot-thermocouple)法测定的时间。热电偶法中,可以使用热电偶装置(>株式会社制造)来测定。首先,将玻璃小片夹在设置于热电偶支架上的U字形热电偶的前端部分,并将热电偶支架设置在腔室内。接着,将试样升温至1250°C并保持3分钟后,骤冷至KKKTC并保持。利用设置在腔室前面的显微镜观察此期间的玻璃的状态。保持于1000°C后在玻璃熔液内部开始析出结晶的时间为失透开始时间。
[0074]本玻璃具有如上所述的特性,因此,容易进行光学设计,适合于光学元件、特别是数码相机等中使用的非球面透镜。
[0075]实施例
[0076]以下,通过本发明的具体方式进行说明,但本发明不限于这些具体方式。表1中以质量%表示,表2中以摩尔%表示。例I和例2为本发明的实施例,例3和例4为比较例。另外,例3为专利文献2的例16 (实施例),例4为专利文献I的例10 (实施例)。
[0077]作为原料制备方法,以得到表1所示组成的玻璃的方式调配下述原料并放入钼制坩埚中,在1250~1450°C下进行2小时的熔化。此时,利用钼制搅拌器搅拌0.5小时,使熔融玻璃均质化。使均质化后的熔融玻璃流出而成形为板状后,在Tg+10°C的温度下保持4小时,然后,以-1°C /分钟的冷却速度缓冷至室温。制作的玻璃样品的形状为纵40_X横40mmX厚10mm。另外,评价物性时,将该玻璃样品切断后进行评价。
[0078]作为原料的硼酸、氧化锌、碳酸锂、氧化锆,使用关东化学公司制造的特级试剂。作为氧化镧、氧化钇和氧化钆,使用信越化学工业公司制造的纯度99.9%的试剂。作为氧化钽、二氧化硅、氧化钨,使用高纯度化学研究所公司制造的纯度99.9%以上的试剂。
[0079]对所得到的玻璃测定波长587.6nm(d线)下的折射率nd、波长656.3nm(C线)下的折射率η。、波长486.lnm(F线)下的折射率nF、阿贝数v d、玻璃化转变温度Tg(单位:°C )、液相温度?Υ(单位:V )、在液相温度IY以下析出结晶的时间(失透开始时间)和比重d。它们的测定方法如下所述。
[0080]热特性(玻璃化转变温度Tg):使用热机械分析装置(O力一工^工〃 ^ 7 二;^公司制造,商品名:TD5000SA),以5°C /分钟的升温速度对加工成直径5mm、长度20mm的圆柱状的样品进行测定。
[0081]光学常数(折射率仏、阿贝数Vd):使用精密折射率计(岛津设备制造公司制造,商品名:KPR-2000),对加工成边长为20mm、厚度为IOmm的长方体形状的样品进行测定。由波长587.6nm(d线)下的折射率nd、波长656.3nm(C线)下的折射率nc、波长486.1nm(F线)下的折射率nF,通过计算式{(Hd-1)/(nF-n。)}求出阿贝数vd。
[0082]液相温度IY:将加工成边长为IOmm的立方体形状的玻璃载置到钼制的盘上,在设定于一定温度的电炉内静置I小时后取出,利用100倍的光学显微镜对所得物进行观察,将未观察到结晶析出的最低温度作为液相温度IV。[0083]比重d:使用比重测定器(岛津公司制造,商品名:SGM300P),通过使用水的阿基米德法对切成约20g的玻璃进行测定。
[0084]失透开始时间:使用上述热电偶装置在1000°C下测定而得到的值。
[0085]外观:制作例1~4的玻璃的预成形体,对透射图像进行放大观察,确认有无纹理或失透。另外,预成形体通过如下方法制作:将玻璃原料在钼槽中在高温下熔化,将熔液温度降至1000°c并使其从管中通过,从钼喷嘴滴加熔液,在接收模中进行冷却。
[0086]表1
【权利要求】
1.一种光学玻璃,其中, 以基于氧化物的质量%计,含有: 10 ~20% 的 B2O3、
0.5 ~12% 的 Si02、 5 ~19% 的 ZnO、 3 ~17% 的 Ta2O5、
0.2 ~3% 的 Li20、
0.6 ~4.9% 的 ZrO2、
6.1 ~20% 的 WO3、
32.5 ~50% 的 La203、 0.2%以上且小于1.5%的Y2O3, La2O3的含量相对于Y2O3的含量的质量百分率(La203/Y203)为40%以上,并且 具有折射率nd为1.83~1.88、阿 贝数v d为39~42的光学常数。
2.如权利要求1所述的光学玻璃,其中,液相温度IY为1100°C以下。
3.如权利要求1或2所述的光学玻璃,其中,Ta2O5与La2O3的总含量超过45质量%。
4.如权利要求1~3中任一项所述的光学玻璃,其中,通过热电偶法测定的、1000°C下的熔融玻璃的失透开始时间为500秒以上。
5.一种加压成形用预成形体,其由权利要求1~4中任一项所述的光学玻璃形成。
6.一种光学元件,其通过将权利要求5所述的预成形体加压成形而得到。
【文档编号】C03B11/08GK103570242SQ201310311006
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年7月23日 优先权日:2012年7月23日
【发明者】萱场德克 申请人:旭硝子株式会社