光学玻璃的制作方法

专利名称：：光学玻璃的制作方法
技术领域：
：本发明涉及折射率(nd)为1.75以上、并且阿贝数(vd)为35以上的高折射率低分散光学玻璃、以及利用该光学玻璃得到的透镜、棱镜等光学元件，尤其涉及对要求高精度的成像特,性的以照相机或摄像机、投影仪为代表的光学机器的投影透镜、棱镜中适用的高折射率低分散光学玻璃和由其制得的光学元件及光学机器。
背景技术：
：高折射率低分散玻璃作为各种透镜等光学元件用材料的需求非常高，作为折射率(nd)为1.75以上、并且阿贝数(vd)为35以上的光学玻璃，已知有专利文献l~3所代表那样的各种玻璃组合物。近年来，光学机器的数字化、高精细化在发展，要求用于数字照相机、摄像机等摄像机器、以及投影仪、投影电视等图像再生(投影)机器中的光学元件具有高性能。其性能不仅是折射率、阿贝数、着色度这些从以往开始就对光学玻璃要求的特性，还包括在实际使用环境中特性变动少、光学玻璃制造、光学元件加工时环境负荷小。在实际使用环境中成像特性发生变化的原因，被推测是透镜、棱镜等光学元件被夹具等固定在光学机器中，随着使用环境的温度变化(壳体内部的温度变化、在高温下被使用等)，产生光学元件的热膨张，由于与固定夹具的膨张系数不同，光学元件中产生应力，结果，在光学元件中产生双折射，成像特性发生变化。如上所述，以基于一定温度(主要是室温程度)取得的折射率、阿贝数等光学常数设计的成像特性无法在实际使用环境中实现时，产生不利影响，即，必须在光学设计时假定使用环境，并预测复杂的特性变动来进行设计。在光学玻璃制造、光学元件加工时，若包含铅(Pb)化合物、砷(AS)化合物等环境负荷高的成分，则会产生为了防止污染物质对大气、水质的扩散而需要特别措施等不利影响。另外，大量使用钽(Ta)等所代表的稀有矿物资源不仅生产成本变高、而且需要用于资源回收的成本、劳动力。对于在玻璃组成中不含环境负荷高的成分的高折射率低分散光学玻璃，如专利公报l~3所代表的那样公开了各种玻璃组合物，但关于实际使用环境中成像特性的变动并未考虑。专利文献1专利文献2专利文献3专利文献4专利文献5曰本净争开2005—306732号7>才艮曰本特开2002—284542号7>才艮曰本特开2004—161506号7>才艮日本特开昭56-160340号7>才艮日本特开昭52-146077>才艮
发明内容本发明所要解决的问题本发明基于这样的事实，提供不易受到由使用环境的温度变化导致的成像特性影响、且折射率(nd)为1.75以上、并且阿贝数(vd)为35以上的高折射率低分散光学玻璃，而无需大量使用环境负荷高的成分及稀有矿物资源。用于解决问题的方法本发明人们为了达成前述目标反复进行深入研究，结果发现通过含有Si02、B203、1^203作为必须成分，并且调整组成成分的比例，可制造实现-30~+70。C的平均线膨胀系数a与波长546.1nm时的光弹性常数(3的乘积ax卩为130x10-12°C-1xnmxcm-1xPa"以下的高折射率低分散光学玻璃而无需大量使用环境负荷高的成分和稀有矿物资源，并达成前述目的，从而完成了本发明。其组成如下所示。组成l一种光学玻璃，其特征在于，该光学玻璃的-30~+70°C的平均线膨胀系数a与波长546.1nm时的光弹性常数|3的乘积ax卩为130x1012°C1xnmxcm1xpa-'以下，其中，以氧化物为基准，含有大于1.0质量。/。且不足12.0质量。/o的SiO2，含有8.0~35.0质量％的8203,并且质量。/。之比SiO2/B2O3大于0且不足0.6，含有25.0~50.0质量％的1^203。组成2根据组成l所述的光学玻璃，其特征在于，其具有折射率(nd)为1.75~2.00、阿贝数(vd)为35~55的范围的光学常数。组成3根据组成1或2所述的光学玻璃，其特征在于，以氧化物为基准，还含有O.O~40.0质量％0(1203、0.0~15.0质量％丫203、0.0~15.0质量。/oZrO2、0.0~25.0质量％丁&205、0.0~18.0质量%Nb205、0.0~10.0质量％\￥03。组成4根据组成l~3中任一项所述的光学玻璃，其特征在于，以氧化物为基准，含有0.0~0.1质量o/。Ge02和/或0.0~1.0质量。/。Yb2O3和/或0.0~1.0质量。/oGa2O3和/或0.0~1.0质量o/oBi203，不含有PbO等铅化合物和As203等砷化合物。组成5根据组成l~4中任一项所述的光学玻璃，其特征在于，-30-+70。C的平均线膨胀系数a与波长546.1nm时的光弹性常数卩的乘积ax卩为100x10—12°C—1xnmxcm-1xpa-!以下。组成6根据组成l~5中任一项所述的光学玻璃，其特征在于，-30~+70。C的平均线膨胀系数a与波长546.1nm时的光弹性常数卩的乘禾只ax卩为90x10—12°C—1xnmxcm-1xPa"以下。组成7根据组成l~6中任一项所述的光学玻璃，其特征在于，以氧化物为基准的质量％之比(Ta205+Nb205+W03)/(Gd203+Y203)大于0.05且不足1.30。组成8根据组成l~7中任一项所述的光学玻璃，其特征在于，以基于氧化物的质量％表示，含有0~5.0%1^20和/或0~5.00/美20和/或0~5f/oK20和/或0~5.0%Cs2O,p/或0~5.0。/。MgO和/或0~5.0。/oCaO和/或0~5.0。/。SrO和/或0~5.0。/oBaO和/或0~3.0。/。Ti02和/或0~3.0%SnO2—/或0~3.0%八1203和/或0~5.0%205和/或0~10f/oZnO和/或0~5.0%1^203和/或0~3.0。/。Te02和/或0~2.0。/。Sb203和/或0~3.0%F。组成9根据组成l~8中任一项所述的光学玻璃氧化物为基准，含有不足2.0质量o/o的ZnO。组成IO才艮据组成l~9中任一项所述的光学玻璃氧化物为基准，含有不足3.5质量％的丫203。组成ll其特征在于，以其特征在于，以根据组成l~IO中任一项所述的光学玻璃，其特征在于，以氧化物为基准，质量％之比(Zr02+Ta205+Nb205)/(Si02+B203)不足l.OO。组成12根据组成l~ll中任一项所述的光学玻璃，其特征在于，以氧化物为基准，含有不足3.5质量％的丫203，质量％之比(ZnO+Y203)/1^203大于0且不足0.5,质量。/o之和Zr02+Nb205大于5.0%且不足13.0%。组成13有一种光学玻璃，其特征在于，以氧化物为基准，该玻璃含大于1.O质量％且不足10.O质量％的Si02、15.0~28.0质量％8203、28.0~35.0质量％1^203、25.0~35.0质量。/oGd203、5.0~9.0质量Q/oZrO2和0.1~不足2.0质量。/。的ZnO、以及0.0~6.0质量％丁3205和/或0.0~5.0质量o/oNb2O5和/或0.0~1.0质量。/oSb2O3和/或0.0~不足1.0质量％的八1203,并且，Zr02+1^1)205的总计大于5.0质量％且不足13.0质量％，该光学玻璃具有折射率(nd)为1.78~1.83、阿贝数(vd)为44~48的范围的光学常数，-30~+70。C的平均线膨胀系数a与波长546.1nm时的光弹性常数(3的乘积axp为90xlO-^C-1xnmxcnT1xPa"以下。组成14透镜、棱镜等光学元件，其将组成1~13的玻璃作为原材料。组成15透镜、棱镜等光学元件，其通过对组成l~14的玻璃进行再热压制力口工而制成。组成16照相机或摄像机、投影仪等光学机器，其使用以组成l~15的玻璃制成的光学元件和光学基板材料。发明效果通过釆用上述形态，可提供不易受到由使用环境的温度变化导致的成像特性影响的、折射率(nd)为1.75以上、并且阿贝数(vd)为35以上的高折射率低分散光学玻璃。具体实施例方式对于本发明的光学玻璃进行说明。前述组成l的光学玻璃，其特征在于，-30~+70"的平均线膨胀系数a与波长546.1nm时的光弹性常^:卩的乘积ax卩为130x10_12°CxnmxcnT1xpa-以下，该ax卩的指标表示^f吏用环境下成像特性的变化量。更具体地说明，平均线膨胀系数a越大，意味着相对于使用环境的温度变化，光学元件的膨张率(体积变化)越大，因而，意味着在用夹具等固定的光学元件中会产生较大的热应力。另外，光弹性常数(3越大，意味着由产生的热应力产生的双折射越大，因此也就是启示出，ax卩越小，则使用环境下的成像特性的变化越少。另夕卜，通过ax卩为130x10—12°C—xnmxcm-1xpa-!以下，存在如下优点即使在实际使用环境中产生温度变化的情况下也易实现光学设计时所期望的成像特性。为了实现高折射率低分散光学玻璃的乘积axp为130x10-12°C-1xnmxCm-1xPa」以下，组成l中，其特征在于，含有大于l.O质量％且不足12.0质量％的Si02，含有8.0~35.0质量%B203，并且，质量。/o之比Si02/8203大于0且不足0.6,含有25.0~50.0质量％1^203。若对各个成分进行说明，则Si02成分具有促进形成稳定的玻璃，并抑制光学玻璃不优选的失透(结晶物的出现)、脉理(玻璃内部的不均匀性)的效果，但过剩含有Si02成分时，则存在折射率(nd)易变小、光弹性常数P显著增大的倾向，其结果是难以得到所期望的特性，因而，其上限为不足12.0质量％、更优选为11.5质量％、最优选为11.0质量％,其下限优选大于l.O质量％、更优选为1.2质量％以上、最优选为1.4质量％以上。Si02成分可以以任意的原料形态含有，优选以氧化物(Si02)、K2SiF6、NazSiF6的形态导入。B203成分与Si02成分同样是为了促进形成稳定的玻璃、并实现小的平均线膨胀系数所不可缺少的成分。但是，若其量过少，则存在不易得到稳定的玻璃的倾向，若其量过多，则存在折射率(tld)易变小、光弹性常数P显著增大的倾向，其结果是不易得到所期望的特性。其上限优选为35质量％、更优选为34质量％、最优选为33质量％,下限优选为8.0质量％、更优选为8.5质量％、最优选为9.0质量。/o。B203成分可以H3BC)3、Na2B407、Na2B40710H2O、BP04等原料形态含有，优选以仏803的形态导入。另外，通过使质量。/。之比Si02/B2O3大于0且不足0.6,不仅可得到原料的熔融性和玻璃的稳定性增加的效果，而且还可得到抑制平均线膨胀系数a增大的效果。当超过上限时，不仅平均线膨胀系数a增大，而且玻璃熔融时会产生熔渣(主要是包含Si02的难熔融性结晶)，生产率变差，对内部品质产生不良影响。更优选的质量％之比的范围为0.03~0.59、最优选为0.05~0.58的范围。1^203成分除了具有提高折射率、减小分散(阿贝数变大)效果以外，还有使光弹性常数(3减小的效果。然而，当过剩含有时，玻璃显著不稳定而易失透。因此，上限优选为50质量％、更优选为49.5质量％、最优选为49.0质量％,下限优选为25质量%、更优选为25.5质量％、最优选为26质量％。1^203成分可以以任意的原料形态含有，但优选以氧化物(La203)、硝酸盐及硝酸盐水合物(La(N03)3XH20(X是任意整数))的形态导入。前述组成2的光学玻璃，其特征在于，其具有折射率(nd)为l.75-2.00、阿贝数(vd)为35~55的范围的光学常数，该光学玻璃对各种光学元件及光学设计有用。上述光学常数特别是从光学体系可小型化(折射率为1.75以上的高折射率的特性使得即便是薄片透镜也可得到较大的光的折射量。阿贝数为35以上的低分散特性使得即便是单透镜也可减小光的波长导致的焦点的偏离(色差)。)的理由出发，在光学设计上有用。在前述组成1和2的光学玻璃中，Gd203成分与La203成分同样具有提高折射率、减小分散的效果，但若过剩含有，则与1^203成分同样，易发生失透。因此，其上限值优选为40质量％、更优选为39质量％、最优选为38质量％。Gd203成分可以以任意的原料形态导入，但优选以氧化物(Gd203)或氟化物(GdF3)的形态导入。￥203成分具有调节折射率和分散的效果，当过剩含有时，可能得不到所期望的光学常数。其上限值优选为15质量％、更优选为14.5质量％、最优选为14.0质量％。丫203成分可以以任意的原料形态导入，但优选以氧化物(Y203)或氟化物(YF3)的形态导入。另外，若在前述范围则在技术上无特殊的不良影响，但由于Y203是在可实现高折射率低分散特性的成分中是最稀有的矿物资源，因而考虑到制造成本的情况下，优选不足3.5质量％。Zr02成分可得到提高折射率(nd)、提高耐失透性的效果，但由于Zr02成分是难熔融成分，因而当过剩含有时，制造玻璃时必须在高温下熔解，能源损耗容易成为问题。另一方面，通过以规定量含有，也会得到抑制失透的效果。因此，上限优选为15质量％、更优选为13质量％、最优选为12质量％,下限优选为1质量％、更优选为2质量％、最优选为3质量％。另外，在即使不添加Zr02成分也不会在玻璃中产生失透的情况下，可以不含有Zr02成分。Zr02成分可以以任意的原料形态导入，但优选以氧化物(Zr02)及氟化物(ZrF4)的形态导入。Ta20s成分可得到提高折射率、并使玻璃稳定的效果，因此可任意含有。但是，了&205成分是稀有矿物资源，并且原料价格高、为难熔融成分，制造玻璃时必须高温熔解，因而不仅生产成本增加、而且具有使光弹性常数p增大的特性，因而，其含量的上限优选为25质量％。更优选的上限值为22质量％、最优选的上限值为19质量％。丁&205成分可以以任意的原料形态导入，但优选以氧化物(Ta205)的形态导入。Nb20s成分与Ta205成分同样，可得到-提高折射率、并使玻璃稳定的效果，因此可以以0~18质量％的范围任意含有。但是，由于Nb205成分是难熔融成分，制造玻璃时必须高温熔解，因而不仅生产成本增加，而且还具有使光弹性常数(3增大的特性，因此，其含量的上限优选为18质量％。更优选的上限值为16质量％、最优选的上限值为14质量％。Nb20s成分可以以任意的原料形态导入，但优选以氧化物(Nb205)的形态导入。W03成分具有调节折射率和分散、并提高玻璃的耐失透性的效果。但是，若过剩含有，则玻璃的着色变得显著，特别是可见-短波长区域(不足500nm)的透过率变低，故不优选。因此，上限优选为10质量％、更优选为8质量％、最优选为6质量％。WOs成分可以以任意的原料形态导入，但优选以氧化物(W03)的形态导入。在前述组成4的光学玻璃中，为了调节折射率及调节熔融玻璃的粘性，GeO2成分可在0.00.1质量％的范围4壬意添加，但_由于其为稀有矿物资源且价格高，因此优选完全不含有。为了调节折射率可任意添加Yb203、Ga203、Bi203各成分，但由于其具有使光弹性常数(3增大的性质，因此其上限为1.0质量％。然而，由于这些成分也是稀有矿物资源，因而更优选的上限值为0.5质量％、最优选为完全不含有。Ge02、Yb203、Ga203、Bi203各成分可以任意的原料形态导入，但优选以氧化物(Ge02、Yb203、Ga203、Bi203)的形态导入。由于PbO等铅化合物和AS203等砷化合物是环境负荷高的成分，因而除了不可避免的混入以外，期望完全不含有。前述组成5及组成6的光学玻璃中，为了用于更高精度且高精细用途的光学元件，乘积ax卩优选为100x1CT12°C-1xnmxcm"xpa-'以下、最优选为90x10-12°C—1xnmxcm-1xPa"以下。该ax卩的值越小，则实际使用环境下的成像特性越忠实于基于室温附近的光学物性值算出的光学设计值，因而具有不需要在假定各种使用环境的基础上实施复杂的光学模拟的优点。在组成7的光学玻璃中，通过将提高分散的效果强的Ta205、Nb205、W03的总量与可得到减小分散的效果的Gd203、Y203的总量的质量％之比(Ta205+Nb205+W03)/(Gd203+Y203)控制在大于0.05且不足1.30的范围，容易实现所期望的阿贝数(35~55),因而优选前述的范围。更优选为0.055~1.29、最伊C选为0.061.28的范围。在前述组成8的光学玻璃中，通过含有所述范围的成分，可稳定地实现组成l~7所述的特性。对于各个成分的限定理由进行说明。碱金属氧化物成分(Li20、Na20、K20、Cs20)可得到提高玻璃的熔融性的效果，因而可任意含有，但若大量含有，则容易产生平均热膨张系数a增大、折射率容易降低、玻璃不稳定而发生失透等不优选的现象，因而，以质量％表示，分別优选在O.O~5.0%的范围。更优选的上限值是Li20成分和Na20成分以及1<:20成分为4.5%、0820成分为4.0%。最优选的上限是1^20成分为2.0%、Na20、K20、Cs20成分完全不含有。碱金属氧化物成分可以以碳酸盐(Li2C03、Na2C03、K2C03、Cs2C03)、硝酸盐(LiN03、NaN03、KN03、CsN03)、氟化物(LiF、NaF、KF、KHF2)、复合盐(Na2SiF6、K2SiF6)等各种形态导入，但优选以^_酸盐和/或硝酸盐导入。碱土金属氧化物成分(MgO、CaO、SrO、BaO)可得到调节玻璃的折射率和光弹性常数的效果，因而可任意含有，但若大量含有，则难以实现所期望的光学常数(特别是折射率)，因而以质量％表示，分别优选在0.0~5.0质量％的范围。更优选的上限值是MgO成分和CaO成分为4.0%、SrO成分和BaO成分为4.5%。最优选的上限值是完全不含MgO成分、CaO成分为3.0。/c)、SrO成分和BaO成分为4.0Q/。。碱土金属氧化物成分可以以石友酸盐(MgC03、CaC03、BaC03)、硝酸盐(Sr(N03)2、Ba(N03)2)、氟化物(MgF2、CaF2、SrF2、BaF2)等各种形态导入，但优选以碳酸盐和/或硝酸盐和/或氟化物的形态导入。为了调节折射率和阿贝数，可任意含有Ti02成分，但若过剩含有，则玻璃的着色容易变得显著，存在尤其是可见短波长(500nm以下)的透过率变差的倾向。因此，优选的上限值为3.0质量％、更优选的上限值为2.5质量％、最优选的上限值为2.0质量％。Ti02成分可以任意的原料形态导入，但优选以氧化物(Ti02)的形态导入。Sn02成分可得到抑制熔融玻璃的氧化、澄清效果、防止对光照射的透过率变差的效果，因此可任意含有，但若过剩含有，则有可能由于熔融玻璃的还原导致玻璃着色、与熔解设备(特别是Pt等贵金属)合金化。上限优选为3.0质量％、更优选为2.0质量％、最优选为1.0质量％。Sn02成分可以以任意的原料形态导入，但优选以氧化物(SnO、Sn02)、氟化物(SnF2、SnF4)的形态导入。Al203成分可得到提高光学玻璃和光学元件的化学耐久性、提高熔融玻璃的耐失透性的效果，因此可任意含有，但若过剩含有，则折射率显著降低、光弹性常数容易变大。因此，上限优选为3.0质量％、更优选为2.0质量％、最优选为1.0质量％。A1203成分可以以任意的原料形态导入，但优选以氧化物(A1203)、氢氧化物(Al(OH)3)、氟化物(A1F3)的形态导入。P205成分可得到提高玻璃的熔融性的效果，因此可任意含有，但若过剩含有，则玻璃的耐失透性容易显著变差，不易得到无失透的光学玻璃。因此，上限优选为5.0质量％、更优选为1.0质量％、最优选完全不含有。P205成分可以以任意的原料形态导入，但优选以A1(P03)3、Ca(P03)2、Ba(P03)2、BP04、H3P04的形态导入。ZnO成分提高玻璃的熔融性，另一方面，可得到减小平均热膨张系数a的效果，因而可在0~10.0质量％的范围任意含有，由于具有使光弹性常数(3显著增大的性质，因而，若过剩含有，则难以实现所期望的特性。上限更优选的范围是5.0质量％、最优选不足2.0质量％，下限优选为0.1质量％。ZnO成分可以以任意的原料形态导入，但优选以氧化物(ZnO)和/或氟化物(ZnF2)的形态导入。1^203成分与1^203、Gd203、￥203成分同样，可得到实现高折射率和低分散的效果，因而可在0~5.0质量％的范围任意含有，但由于其是稀有矿物资源，因而不优选过剩含有。更优选的上限值为3.0质量％、最优选完全不含有。Lii203成分可以以任意的原料形态导入，但优选以氧化物(Lu203)导入。Te02成分可得到促进玻璃熔融时的澄清作用的效果，因而可在0~3.0质量％的范围任意含有，但若过剩含有，则对玻璃的着色变得显著、透过率容易变差。更优选的上限值为1.5质量%、最优选完全不含有。Te02成分可以以任意的原料形态导入，但优选以氧化物(Te02)导入。Sb203成分可得到作为玻璃的脱泡材料的效果，因而可在0~2.0质量％的范围任意含有，但若含有超过其上限，则玻璃熔融时容易产生过度的发泡、可能与熔解设备(特别是Pt等贵金属)合金化，因而优选含有不超过其上限。Sb203成分可以以任意的原料形态导入，但优选以氧化物(Sb203、Sb205)或Na2H2Sb20751120的形态导入。F成分可得到使阿贝数变大的效果、使光弹性常数p减小的效果，因而，可在0~3.0质量％的范围任意含有，但若含有超过其上限，则可能折射率容易变低、平均线膨胀系数a增大。更优选的上限值为2.8质量％、最优选为2.5质量％。在上述各种氧化物的导入中，以氟化物导入原料形态时，F成分被导入到玻璃中。另外，在本说明书中所使用的各成分的含量以氧化物为基准的表述是表示在假定作为本发明的玻璃组成成分的原料所使用的氧化物、复合盐、金属氟化物等在熔融时完全被分解并变成氧化物的情况下，各成分的该生成氧化物相对于全体组合物的质量％，在氟化物的情况下，以实际含有的F原子质量相对于生成氧化物质量的质量百分比来表示。除Ti以外的V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ag和Mo等各过渡金属成分在分别单独含有或复合少量含有的情况下都进行着色，对可见区的特定波长产生吸收，因而，使用可见区的波长的光学玻璃中优选基本上不含有。另外，对于Pb、Th、Cd、Tl、As、Os、Be、Se各成分，近年来的趋势是作为有害的化学物质控制其使用，不仅在玻璃的制造工序、在加工工序、及制成产品后的处理中也需要环境对策上的处理，在重视环境上的影响的情况下优选基本上不含有。在前述组成ll的光学玻璃中，通过将作为难熔融成分的Zr02、Ta205、Nb205的总量与作为玻璃形成成分的Si02、B203的总量之比控制在质量％之比(Zr02+Ta205+Nb205)/(Si02+B203)不足l.OO,可得到降低能量消耗而不需要使玻璃熔融温度成为非常高的温度的效果。上述质量％之比大于1.OO时，由于丁3205、Nb20s的各成分是稀有矿物资源，因而该比值越大，则原材料费用越高，而且，玻璃形成成分的含量相对地变少，不仅有可能玻璃不稳定化，而且由于使光弹性常数增大的Zr02、Ta205、Nb205的相对含量变大、具有使平均线膨胀系数a降低的效果的B203的相对含量变少，因而有可能乘积ax卩增大，从廉价生产所期望的光学玻璃的方面考虑，不优选。在前述组成12的光学玻璃中，通过在可实现高折射率低分散特性的成分中，使最稀有矿物资源丫203成分不足3.5质量％,可得到降低制造成本、可稳定且持续地制造玻璃的效果，并且通过使质量％之比(ZnO+Y203)/1^203大于0且不足0.5,可得到稳定地形成实现所期望的乘积axp的光学玻璃的效果，另外，通过质量Q/。之和Zr02+Nb2O5大于5.0质量。/。且不足13.0质量%,可得到限制难熔融成分的含量、抑制能量消耗、同时实现耐失透性优异的光学玻璃的效果。在前述组成13的光学玻璃中，写明了上述组成l~12的光学玻璃中最适合的光学玻璃的组成成分比的范围。具体来说，通过将玻璃组成保持在Si02为大于1.0质量％且不足10.0质量％、B203为15.0~28.0质量％、La203为28.0~35.0质量％、Gd203为25.0~35.0质量％、Zr02为5.0~9.0质量％、和ZnO为0.1~不足2.0质量％、以及Ta205为0.0~6.0质量％、和/或Nb205为0.0-5.0质量％、和/或Sb203为0.0~1.0质量％、和/或A1203为0.0~不足1.0质量％,具有如下优点可稳定地得到特别是具有折射率(nd)为1.78~1.83、阿贝数(vd)为4448的范围的光学常数，-30~+70°C的平均线膨胀系数a与波长546.1nm时的光弹性常数(3的乘积ax卩为90x10-12°C-1xnmxCm-1xPa"以下的光学玻璃。如上所述，通过使组成成分和其含量为规定范围的比例，可将难熔融成分、稀有矿物资源的使用抑制到最小限度、且不使用环境负荷高的成分，就可制造出使用环境下成像特性的变化少的、高精度/高精细用途的光学元件。如组成14~16所述，前述组成1~13所述的光学iE皮璃作为用于制造透镜、棱镜等光学元件的原材料有用，通过将该光学元件用于照相机或摄像机、投影仪，可实现高精细且高精度的成像及投影特性。本发明的玻璃组合物，其组成以质量％表示，因而不是直接的表示成mo1%的记载，满足本发明所要求的各个特性的玻璃组合物中存在的各成分的以mol。/。表示的组成大概取以下值。组成l的范围是Si022.0~25.0mol%、B20325~65mol%、molo/o之比Si02/8203大于0且不足0.7、La20310~30mol%;组成3的范围是Gd2030~18mol%、Y2030~10mol%、Zr020~10mol%、Ta2050~10mol%、Nb2050~10mol%、W030~5mol%;组成4的范围是Ge。20.0~0.1mol%、Yb2030.0~1.0mol%、Ga2030.0~1.0mol%、Bi2030.0~1.0mol%;组成7的范围是mol。/o之比(Ta205+Nb205+W03)/(Gd203+Y203)大于0.03且不足1.25;组成8的范围是以Mol。/。表示为Li200~7.0%、Na200~5.0%、K2O0~5.0%、Cs2O0~3.0%、MgO0~5.0%、CaO0~5.0%、SrO0~5.0%、BaO0~5.0%、TiO20~5.0%、Sn020~3.0%、A12030~3.0%、P2050~3.0%、ZnO0~7.0%、Lu2030~2.0%、TeO20~1.0%、Sb2O30~1.0%、F0~10%;组成9的范围是ZnO不足5.0mol。/o;组成10的范围是丫203不足4.0mol。/o;组成ll的范围是molo/o之比(Zr02+Ta205+Nb205)/(Si02+B203)不足0.8;组成12的范围是丫203不足4.0mo10/0、molo/。之比(ZnO+Y203)/La203大于0且不足1.0、mol。/。之和Zr02+Nb20s大于5.0%且不足13.0%;组成13的范围是Si023~22mol%、B20327~63mol%、La20310~25mol%、Gd2036~15mol%、Zr024~10mol%、ZnO0.1~2.0mol%、Ta2O50~5.0mol%、Nb2050~3mol0/o、Sb2030~0.5mol%、A12030~不足1.0mo10/0。实施例接着，通过实施例对本发明进行进一步详细的说明，但本发明并不限定于该例子。表l~表8中示出用于得到不易受到使用环境的温度变化导致的成像特性影响的、折射率(nd)为1.75以上、并且阿贝数(vd)为35以上的高折射率低分散光学玻璃的合适的实施例(No.l~38)的玻璃组成、折射率(nd)、阿贝数(vd)、-30~+7(TC的平均线膨胀系数a、波长546.1nm时的光弹性常数p、乘积ax(3、各种成分含有率之比以及含有率之和。另外，表9中示出公知的光学玻璃的比较例(No.AC)的玻璃组成和各种物性值。在此，比较例A是日本特开2005-306732号公报的实施例6、比较例B是日本特开2002-284542号公报的实施例1、比较例C是日本特开2004-161506号公报的实施例7。表中的折射率(nd)、阿贝数(vd)是各公报中记载的值。对于所得的光学玻璃，按如下所述测定折射率(nd)、阿贝数(vd)、-30~+70。C的平均线膨胀系数(a)、波长546.1nm时的光弹性常数(卩)。(1)折射率(nd)和阿贝数(vd)对于将緩慢冷却降温速度设为-25°C/小时而得到的光学玻璃进行测定。(2)-30~+70。C的平均线膨胀系数(a)基于日本光学硝子工业会标准J0GIS16-2QQ3(光学玻璃的常温附近的平均线膨胀系数的测定方法)所记载的方法，进行了测定。作为试-睑片4吏用长50mm、直径4mm的试才羊。(3)波长546.1nm时的光弹性常数卩光弹性常数(|3)是使试样形状为相对研磨得到的直径25mm、厚8mm的圆板状，对规定方向施加压缩负荷，测定在玻璃的中心产生的光程差，通过S=卩dF关系式求得的。546.1nm测定光源使用超高压汞灯。在上述式中，将光程差记为S(nm)、玻璃的厚度记为d(cm)、应力记为F(Pa)。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table>表2<table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table>表3<table>tableseeoriginaldocumentpage26</column></row><table>表4<table>tableseeoriginaldocumentpage27</column></row><table>表5<table>tableseeoriginaldocumentpage28</column></row><table>表6<table>tableseeoriginaldocumentpage29</column></row><table>表7<table>tableseeoriginaldocumentpage30</column></row><table>表8<table>tableseeoriginaldocumentpage31</column></row><table>表9质量％比库支例A比專交例B比较例CSi026.701.006.00B20310.8024.0034.50A1203P2O5Y2033.802.18La20341.8040.6830.00Gd2039.6012.68Yb203Lu203Ti02Zr025.206.005.00Sn02Te02Nb2051.307.75Ta20515.卯W03ZnO4.505.7522.00MgOCaO2.00SrOBaO0.50Li200.20Na20K20Cs20Sb2030.20F总计100.00100.04100.00a7167511.281.502.55axp90.88100.50130.051.881.8341.783vd40.942.747.7Si02/B2030.6200.0420.174(Ta205+Nb205+W03)/(Gd203+Y203)1.2840.522(Zr02+Ta205+Nb205)/(Si02+B203)1.2800.5500.123(ZnO+Y203)/La2030.1990.1950.733Zr02+Nb2056.5013.755.00表l~8所记载的本发明的实施例的玻璃是如下获得的，即，都使用分别对应的氧化物、氢氧化物、碳酸盐、硝酸盐、氟化物、氢氧化物、偏磷酸化合物等通常的光学玻璃原料作为各成分的原料，以规定的比例进行称量、混合后，放入到铂坩埚中，根据玻璃组成的熔融难易度在电炉中于1200~1400。C的温度范围熔融34小时，搅拌均匀化后，降温到适当温度，然后浇铸到模具等中，緩慢冷却，由此得到本发明实施例的玻璃。如表l~8所示，可知本发明的优选实施例中都可实现所期望的光学常数、乘积ax(3。另一方面，表9所示的比较例中，比较例A可实现较小的otx(3,但若与光学常数4妄近的实施例36~34相比，则质量o/。之比Si02/B2O3比大于0.6,因此，平均线膨月长系数a变大、乘积ax卩大于90x10-12°C-1xnmxcm-1xpa-、另外，在比较例B中，若与光学常数接近的实施例3032相比，则由于大量含有ZnO,因此光弹性常数p变大，乘积ax(3大于100x10—12°C—1xnmxCm—1xpa-、另夕卜，由于Si02含量少、质量％之比Si02/B2O3比不足0.05,因此玻璃的耐失透性不充分、淺铸玻璃时候，几乎在玻璃表面整体产生了结晶。另外，在比较例C中，ZnO的含量显著变多、质量％之比(ZnO+Y203)/La203为0.733,是大的值，因而光弹性常数p增大、乘积axp大于i30x10-2°C-1x證xcm-1xPa-1。另外，对表l~8所记载的实施例的玻璃进行冷加工或再热压制(reheatpress)加工，结果发现可不产生失透等问题地稳定加工成各种透镜、棱镜形状。将如上述那样制得的透镜、棱镜装在照相机或摄像机、投影仪上，确认成像特性，结果发现利用在室温得到的光学常数进行的光学设计所期望的成像特性即使在高温(50~70。C左右)工作时也可再现。以上，出于例示的目的，对本发明进行了详细说明，但本实施例终究仅是用于例示，可以理解本领域技术人员可在不脱离本发明的思想和范围内进行更多改变而完成。产业上的可利用性根据本发明，可提供不易受到使用环境的温度变化导致的成像特性影响的、折射率(nd)为1.75以上、并且阿贝数(vd)为35以上的高折射率低分散光学玻璃，使用该光学玻璃，可稳定地制造高精度的照相机或摄像机等摄像机器和投影仪等图像投影(再生)机器的透镜、棱镜。权利要求1.一种光学玻璃，其特征在于，该光学玻璃的-30～+70℃的平均线膨胀系数α与波长546.1nm时的光弹性常数β的乘积α×β为130×10-12℃-1×nm×cm-1×Pa-1以下，其中，以氧化物为基准，含有大于1.0质量％且不足12.0质量％的SiO2，含有8.0～35.0质量％的B2O3，并且质量％之比SiO2/B2O3大于0且不足0.6，含有25.0～50.0质量％的La2O3。2.根据权利要求l所述的光学玻璃，其特征在于，其具有折射率(nd)为1.75~2.00、阿贝数(vd)为3555的范围的光学常数。3.根据权利要求1或2所述的光学玻璃，其特征在于，以氧化物为基准，还含有0.0~40.0质量o/。Gd203、0.0~15.0质量0/oY203、0.0~15.0质量。/oZrO2、0.0~25.0质量％Ta205、0.0~18.0质量。/oNb205、0.0~10.0质量o/。W03。4.根据权利要求l~3中任一项所述的光学玻璃，其特征在于，以氧化物为基准，含有0.0~0.1质量。/oGe02和/或0.0~1.0质量％丫1)203和/或0.0~1.0质量。/。Ga2O3和/或0.0~1.0质量。/。Bi203，不含有PbO等铅化合物和As203等砷化合物。5.根据权利要求l~4中任一项所述的光学玻璃，其特征在于，-30~+7(TC的平均线膨胀系数a与波长546.1nm时的光弹性常数卩的乘积ax卩为100x1012°C」xnmxcm-1xPa"以下。6.根据权利要求l~5中任一项所述的光学玻璃，其特征在于，-30~+7(TC的平均线膨胀系数a与波长546.1nm时的光弹性常数P的乘积ax卩为90x10-12°C1xnmxcm-1xpa-!以下。7.根据权利要求l~6中任一项所述的光学玻璃，其特征在于，以氧化物为基准，质量％之比(Ta205+Nb205+W03)/(Gd203+Y203)大于0.05且不足1.30。8.根据权利要求l~7中任一项所述的光学玻璃，其特征在于，以基于氧化物的质量％表示，含有o--5.0%1^20和/'或0--5.00/美20和/或o--5.0%&20和/或0--5.00/oCs20和，/或0--5.00/oMgO和//或0--5.00/oCaO和/或0--5.。0/oSrO和/或0_-5.0。/oBaO和/或o-'3.0%1102和/'或0-'3f/oSn02和//或0_'3.0%八1203和/或0-'5.0%205和/'或0-'10.0。/oZnO和/或0-'5.0°/丄11203和/或0--3.0。/。Te02和//或0--2.0。/oSb203和/或0一一3.0%F。9.根据权利要求l~8中任一项所述的光学玻璃，其特征在于，以氧化物为基准，含有不足2.0质量Q/。的ZnO。10.根据权利要求l~9中任一项所述的光学玻璃，其特征在于，以氧化物为基准，含有不足3.5质量％的丫203。11.根据权利要求l~IO中任一项所述的光学玻璃，其特征在于，以氧化物为基准，质量％之比(Zr02+Ta205+Nb205)/(Si02+B203)不足l.OO。12.根据权利要求l~ll中任一项所述的光学玻璃，其特征在于，以氧化物为基准，含有不足3.5质量％的丫203，质量％之比(ZnO+Y203)/1^203大于0且不足0.5,质量。/。之和Zr02十^[15205大于5.0%且不足13.0%。13.—种光学玻璃，其特征在于，以氧化物为基准，该玻璃含有大于1.O质量％且不足10.O质量％的Si02、15.0~28.0质量％13203、28.0~35.0质量％1^203、25.0~35.0质量o/oGd203、5.0~9.0质量o/oZrO2和0.1~不足2.0质量o/o的ZnO、以及0.0~6.0质量％丁&205和/或0.0~5.0质量。/oNb2O5和/或0.0~1.0质量。/oSb2O3和/或0.0~不足1.0质量％的八1203，并且，Zr02+Nb2O5的总计大于5.0质量。/。且不足13.0质量Q/。，该光学玻璃具有折射率(nd)为1.78~1.83、阿贝数(vd)为44~48的范围的光学常数，-30~+70。C的平均线膨胀系数a与波长546.1nm时的光弹性常数卩的乘积ax(3为90xlO"2"-1xnmxcm—1xPa"以下。14.透镜、棱镜等光学元件，其将权利要求l~13的玻璃作为原材料。15.透镜、棱镜等光学元件，其通过对权利要求l~14的玻璃进行再热压制加工制成。16.照相机或摄像机、投影仪等光学机器，其使用以权利要求l~15的玻璃制成的光学元件和光学基板材料。全文摘要本发明提供不易受到使用环境的温度变化导致的成像特性影响的、折射率(nd)为1.75以上、并且阿贝数(νd)为35以上的高折射率低分散光学玻璃。通过含有SiO₂、B₂O₃、La₂O₃作为必要成分、并调节组成成分的比例，从而得到实现-30～+70℃的平均线膨胀系数α与波长546.1nm时的光弹性常数β的乘积α×β为130×10^-12℃^-1×nm×cm^-1×Pa^-1以下的光学玻璃。文档编号C03C3/062GK101397187SQ20071015179公开日2009年4月1日申请日期2007年9月29日优先权日2007年9月29日发明者小野泽雅浩,荻野道子,铃木顺子申请人:株式会社小原