光學玻璃、加壓成形用預成形體及由預成形體制作的光學元件的制作方法
【專利摘要】本發明涉及光學玻璃、加壓成形用預成形體及由預成形體制作的光學元件。本發明涉及一種光學玻璃，其中，以基于氧化物的質量%計，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的含量相對于Y2O3的含量的質量百分率(La2O3/Y2O3)為40%以上，并且具有折射率nd為1.83～1.88、阿貝數νd為39～42的光學常數。
【專利說明】光學玻璃、加壓成形用預成形體及由預成形體制作的光學元件
【技術領域】
[0001]本發明涉及折射率高且分散性低的光學玻璃、使用該光學玻璃的精密加壓成形用預成形體及使用該預成形體的光學元件。
【背景技術】
[0002]數碼相機等光學系統中，使用具有折射率高且分散低的光學特性的玻璃制光學透鏡、特別是非球面透鏡。目前，使用成形模具的高精度的加壓成形技術得到發展，通過精密加壓成形法制造非球面透鏡。
[0003]精密加壓成形法中有如下的再加熱加壓法:通過滴加等由玻璃熔液先制成具有預定的質量、形狀的預成形體，將所得到的預成形體放入模具內，進行再加熱、加壓成形。
[0004]為了提高再加熱加壓法的生產率，需要精度高的預成形體。對沒有失透和紋理、具有預定質量的預成形體進行精密加壓成形時，不需要研磨工序。另一方面，從提高模具的耐久性的觀點出發，期望預成形體的玻璃化轉變溫度(Tg)低。
[0005]作為一例，通過如下方法制造預成形體:將玻璃原料在鉬槽等中在高溫下熔化，降低熔液溫度并使其從管中通過，從鉬噴嘴滴加熔液，在接收模(受 型)中進行冷卻。從生產率和防止失透的觀點出發，將管內的熔液溫度保持在液相溫度(!V)的程度。在此，上述液相溫度?Υ是將玻璃熔液保持于該溫度時在其中不析出結晶的最低溫度。熔液中析出結晶時，制造預成形體時玻璃失透，成為外觀不良的原因。因此，預成形體的制造中，將熔液的溫度較高地保持在不發生失透的程度。
[0006]另一方面，提高熔液的溫度時，從噴嘴滴加熔液時以及在接收模中冷卻的期間內，成分容易從熔液表面揮散。成分揮散`時，熔液表面的玻璃組成變得不均勻，在玻璃表面產生紋理，成為外觀不良的原因。因此，預成形體的成形中，將熔液的溫度較低地保持在成分不揮散的程度。
[0007]作為顯示高折射率且低分散特性的光學玻璃的組成，廣泛使用以B2O3-La2O3為主要成分的玻璃。B2O3-La2O3系玻璃的玻璃化轉變溫度Tg高，因此，通過含有Li2O等堿成分而降低玻璃化轉變溫度Tg。但是，含有堿成分時，折射率nd降低，可能得不到期望的光學常數。
[0008]專利文獻1、2中記載了通過使B2O3-La2O3系玻璃中含有0.2~3質量％的Li2O并含有以總量(La203+Gd203+Y203)計為35~60質量％的La203、Gd2O3和Y2O3而使玻璃化轉變溫度Tg為6301:以下的適合加壓成形的玻璃。這些玻璃具有折射率％為1.82~1.86、阿貝數V d為37~44的光學常數。
[0009]但是，這些玻璃的液相溫度Tl高達1000°C以上。因此，將熔液保持在液相溫度?Υ以上時，B2O3、堿成分揮散，預成形體成形時可能會產生表面紋理。
[0010]另一方面，已知即使液相溫度IY高、熔液溫度高也會抑制預成形體表面的紋理產生的制造方法。專利文獻3中記載了如下方法:預成形體成形中，在滴加玻璃熔液時向玻璃熔液噴吹氣體而使表面溫度快速降低，從而抑制成分的揮散。根據該方法，能夠抑制成分的揮散，能夠防止表面紋理，但氣體的噴吹條件在很大程度上取決于經驗知識，重現性低。
[0011]現有技術文獻
[0012]專利文獻
[0013]專利文獻1:日本特開2011-6318號公報
[0014]專利文獻2:國際公開第2009/72335號
[0015]專利文獻3:日本特開2009-263228號公報
【發明內容】
[0016]發明所要解決的問題
[0017]如上所述，B2O3-La2O3系中含有堿成分的組成存在由成分的揮散引起表面紋理的問題。另一方面，液相溫度?Υ高，因此使熔液溫度降低時，存在熔液中析出結晶、玻璃發生失透的問題。
[0018]本發明的目的在于解決上述問題，提供具有高折射率、低分散的光學特性且加壓成形性優良的玻璃，即使其液相溫度?Υ高，在預成形體成形時也能抑制玻璃表面產生紋理并且不易發生失透。
[0019]用于解決問題的手段
[0020]本發明人著眼于在比液相溫度IY低的溫度下熔液中析出結晶的時間、即直到玻璃的失透開始為止的時間(以下稱為失透開始時間)，從而完成了本發明。本發明中，即使在液相溫度?Υ以下對預成形體進行成形，失透開始時間也足夠長，因此能夠防止失透。
[0021]本發明人發現，對于B2O3-La2O3系玻璃而言，失透開始時間依賴于Y2O3的含量和La2O3的含量相對于Y2O3的含量的質量百分率(La203/Y203)，從而完成了本發明。
[0022]本發明的光學玻璃(以下稱為本玻璃)以基于氧化物的質量％計，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 的含量相對于Y2O3的含量的質量百分率(La203/Y203)為40%以上，并且具有折射率nd為1.83~
1.88、阿貝數V d為39~42的光學常數。
[0023]發明效果
[0024]通過使Y2O3的含量低并且使La2O3的含量相對于Y2O3的含量的質量百分率(La2O3/Y2O3)為40%以上，能夠充分延長將玻璃保持于液相溫度TL以下時的失透開始時間。
[0025]在液相溫度TL以下的失透開始時間長，因此，即使使玻璃熔液處于低溫也能夠抑制玻璃的失透。因此，能夠降低預成形體成形時的玻璃熔液溫度，因此能夠減少成分的揮散量。由此，能夠在低溫下對B2O3-La2O3系玻璃進行成形，得到具有期望的光學常數且沒有外觀不良的預成形體。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0026]圖1是表示本發明的玻璃的液相溫度IY附近的揮散試驗的圖。
【具體實施方式】
[0027]以下對設定本玻璃的各成分范圍的理由進行說明。[0028]本玻璃中，B2O3是形成玻璃骨架并且使液相溫度IY降低的成分，是必要成分。本玻璃中，B2O3含量為10~20質量％。B2O3含量低于10質量％時，難以進行玻璃化，因而不優選。為了得到耐失透性良好的玻璃，將B2O3含量設定為10質量％以上。B2O3含量更優選為11質量％以上，B2O3含量為12質量％以上時，能夠降低液相溫度IY并且增大阿貝數V d，因此更優選。
[0029]另一方面，本玻璃中，B2O3含量超過20質量％時，可能會使折射率nd變小或者耐水性等化學耐久性降低。本玻璃中，B2O3含量為20質量％以下。在要增大折射率!^的情況下,B2O3含量優選為19質量％以下,更優選為18.5質量％以下。另外,B2O3的含量以摩爾％表示時為24~45摩爾％，優選為25~40摩爾％，更優選為26~35摩爾％。 [0030]本玻璃中，SiO2是對玻璃穩定化和抑制高溫成形時的失透有效的成分，是必要成分。本玻璃中，SiO2含量為0.5~12質量％。SiO2含量超過12質量％時，成形溫度可能會增高，折射率nd可能會減小。SiO2含量優選11質量％以下，更優選10質量％以下。
[0031]另一方面，通過使SiO2含量為0.5質量％以上，能夠抑制高溫成形時的失透或者能夠調節玻璃熔液的粘性。SiO2含量優選I質量％以上，更優選2質量％以上。另外，SiO2的含量以摩爾％表示時為3~20摩爾％，優選為6~18.5摩爾％，更優選為9~17摩爾％。
[0032]本玻璃中，ZnO是使玻璃穩定化、使成形溫度和熔化溫度降低的成分，是必要成分。本玻璃中，ZnO含量為5~19質量％。ZnO含量低于5質量％時，可能會使玻璃變得不穩定或者成形溫度增高。ZnO含量優選6質量％以上，更優選6.5質量％以上。
[0033]另一方面，本玻璃中，ZnO含量超過19質量％時，玻璃的穩定性可能會變差，并且化學耐久性也可能會降低。ZnO含量優選18質量％以下，更優選17質量％以下。另外，ZnO的含量以摩爾％表示時為10~30摩爾％，優選為11~28摩爾％，更優選為12~26摩爾％。
[0034]本玻璃中，Ta2O5是使玻璃穩定化、提高折射率nd、抑制由熔液成形時的失透的成分，是必要成分。本玻璃中，Ta2O5含量為3~17質量％。Ta2O5含量少時，折射率nd可能會降低，液相溫度?Υ可能會增高。因此，Ta2O5含量為3質量％以上。Ta2O5含量優選5質量％以上，更優選8質量％以上。
[0035]另一方面，Ta2O5含量過多時，熔化溫度增高，玻璃的比重增大。另外，Ta2O5含量增多時，在液相溫度?Υ以下也容易析出含有Ta的結晶(例如，LaTaO7, LiTa3O7)。此外，Ta2O5為稀有元素,是價格昂貴的成分，因此生產成本增高。因此,本玻璃中，Ta2O5含量為17質量％以下。Ta2O5含量優選16質量％以下,更優選15質量％以下。另外，Ta2O5的含量以摩爾％表示時為I~8摩爾％，優選為1.5~7摩爾％，更優選為2~6摩爾％。
[0036]本玻璃中，Li2O是使玻璃穩定化、使加壓成形溫度、熔化溫度降低的成分，是必要成分。本玻璃中,Li2O含量為0.2~3質量％。Li2O含量低于0.2質量％時，成形溫度可能會增高。Li2O含量優選0.25質量％以上，更優選0.3質量％以上。
[0037]另一方面，Li2O含量超過3質量％時，容易發生失透，可能會使化學耐久性的降低或熔化時成分的揮散變得劇烈。Li2O含量優選2質量％以下，更優選I質量％以下。另外，Li2O的含量以摩爾％表不時為0.5~5摩爾％,優選為I~4.5摩爾％,更優選為1.4~4摩爾％。
[0038]本玻璃中，ZrO2是使玻璃穩定化、增大折射率nd、抑制玻璃預成形體成形時的失透的成分，是必要成分。本玻璃中，ZrO2含量為0.6~4.9質量％。ZrO2含量超過4.9質量％時，成形溫度可能會增高，阿貝數Vd可能會減小。另外，ZrO2含量超過4.9質量％時，在液相溫度?Υ以下容易析出ZrO2，無法使玻璃穩定化，還可能使液相溫度IY上升。
[0039]ZrO2含量優選4.8質量％以下,更優選4.7質量％以下,進一步優選4.5質量％以下。另一方面，為了得到添加的效果，ZrO2含量優選0.8質量％以上,更優選1.0質量％以上，進一步優選1.5質量％以上。另外，本玻璃的ZrO2含量為0.5~10摩爾％，優選為0.8~8摩爾％，更優選為1.1~6摩爾％。
[0040]本玻璃中，WO3是對玻璃穩定化、提高折射率nd以及抑制高溫成形時的失透有效的成分，是必要成分。本玻璃中，WO3含量為6.1~20質量％。TO3含量低于6.1質量％時，折射率nd可能會降低，液相溫度IY可能會增高。WO3含量優選6.3質量％以上，更優選6.5質量％以上。另一方面，WO3含量超過20質量％時，阿貝數vd減小，得不到作為目標的低分散特性。因此，WO3含量優選16質量％以下，更優選12質量％以下。另外，WO3含量以摩爾％表示時為3~12摩爾％，優選為3.5~10摩爾％，更優選為4~8摩爾％。
[0041]本玻璃中，La2O3是增高折射率nd、增大阿貝數v d且提高化學耐久性的成分，是必要成分。本玻璃中，La2O3含量為32.5~50質量％。La2O3含量低于32.5質量％時，折射率nd可能會降低。La2O3含量優選32.7質量％以上，更優選33質量％以上。 [0042]另一方面，La2O3含量超過50質量％時，可能難以進行玻璃化而使成形溫度增高,液相溫度?Υ可能會增高。La2O3含量優選45質量％以下，更優選40質量％以下。另外，La2O3的含量以摩爾％表示時為10~25摩爾％，優選為12.5~22摩爾％，更優選為15~19摩爾％。
[0043]本玻璃中，Y2O3與La2O3同樣地是增高折射率nd、增大阿貝數v d且提高化學耐久性的成分，是必要成分。此外，Y2O3除了使玻璃穩定化以外，與其他稀土元素氧化物相比還是提高粘性的成分。本玻璃中，Y2O3含量為0.2質量％以上且低于1.5質量％。
[0044]Y2O3含量優選0.3質量％以上，更優選0.4質量％以上。另一方面，Y2O3含量為1.5質量％以上時，1000°C下的失透開始時間縮短，預成形體的成形中玻璃可能會發生失透。因此，Y2O3含量優選1.4質量％以下，更優選1.3質量％以下。另外，Y2O3的含量以摩爾％表示時為0.1~1.5摩爾％，優選為0.2~1.2摩爾％，更優選為0.3~0.9%。
[0045]本玻璃中，La2O3的含量相對于Y2O3的含量的質量百分率(La203/Y203)為40%以上。通過使質量百分率為該范圍，能夠延長玻璃熔液的失透開始時間。質量百分率優選為41%以上，更優選為42%以上。
[0046]本玻璃中，Ta2O5與La2O3的總含量(Ta205+La203)優選超過45質量％。通過使上述兩成分的總量為該范圍，能夠增高折射率nd、增大阿貝數V (1并延長失透開始時間。上述兩成分的總量更優選為45.5質量％以上,進一步優選為46質量％以上。
[0047]本玻璃中，Gd2O3不是必要成分,但其為通過與La2O3同時含有而增高折射率nd、增大阿貝數vd、提高玻璃的穩定性的成分。但是，大量引入Gd2O3時，液相溫度IY可能會上升，而且可能會在液相溫度?Υ以下析出LaBO3以外的結晶GdBO3,因此，在控制預成形體成形性的方面成為問題。因此，本玻璃中，Gd2O3含量限制為O~15質量％。為了實現高折射率并且使玻璃穩定化，更優選Gd2O3含量為I質量％以上，進一步優選為2質量％以上。
[0048]另一方面，Gd2O3含量超過15質量％時，液相溫度IY可能會增高，折射率nd可能會降低。因此，Gd2O3含量更優選14質量％以下，進一步優選13質量％以下。另外，Gd2O3的含量以摩爾％表示時為O~8摩爾％以下，優選為0.5~7摩爾％，更優選為1~6%。
[0049]本玻璃中，由于可能會使阿貝數V d減小或者使液相溫度TL增高，因此，實質上不含Nb205。本說明書中，實質上不含是指不有意地添加，并不排除以不可避免的雜質的形式含有的情況。具體而言，是指將其含量抑制為0.1質量％以下的含義。
[0050]本玻璃中，TiO2是對玻璃穩定化、提高折射率nd等有效的成分，但另一方面，也是相對容易發生失透的成分。因此，本玻璃中，優選實質上不含Ti02。
[0051]本玻璃中，Yb2O3不是必要成分，但為了提高折射率nd或者抑制高溫成形時的失透等，可以含有O~10質量％。含量超過10質量％時，玻璃變得不穩定，或者成形溫度變得過高，而且比重可能會變得過大。因此，Yb2O3的含量優選為5質量％以下，更優選實質上不含Yb2O3。
[0052]本玻璃中，Al2O3Xa2O3或GeO2均不是必要成分。為了使玻璃穩定化或者調節折射率nd等，可以含有O~10質量％的各成分。A1203、Ga2O3或GeO2的含量超過10質量％時，阿貝數Vd可能會降低。A1203、Ga2O3或GeO2的含量更優選為8質量％以下,進一步優選為6質量％以下。另外，Ga2O3和GeO2是極為稀少且昂貴的成分，因此優選實質上不含有。
[0053]本玻璃中，BaO, SrO, CaO或MgO均不是必要成分。為了使玻璃穩定化、增大阿貝數vd或降低成形溫度、減小玻璃的比重等，可以各自含有O~15質量％。Ba0、Sr0、Ca0或MgO各自的含量超過15質量％時，玻璃變得不穩定。或者，折射率nd可能會降低等。
[0054]另外，為了使玻璃進一步穩定化、調節折射率nd、調節比重、降低熔化溫度等，可以含有以總量計為O~5質量％的Na20、K2O, Rb2O或Cs2O各成分。Na20、K2O, Rb2O或Cs2O各成分的總量超過5質量％時，可能會使玻璃變得不穩定、折射率nd降低、硬度減小或者化學耐久性降低。另外，在重視硬度或化學耐久性的情況下，優選實質上不含Na20、K2O, Rb2O或Cs2O各成分中的任意一種成分。
[0055]本玻璃中，作為上述以外的任選成分，可以根據各自的要求特性進行選擇。例如，在重視高折射率和低玻璃化轉變溫度的情況下，可以含有O~4質量％的SnO。同樣地，在重視高折射率的情況下，可以含有以單獨計或以總量計為O~6質量％的TeO2和/或Bi203。TeO2和/或Bi2O3的含量超過6質量％時，可能會使玻璃變得不穩定或者透射率顯著降低。但是，在要增大阿貝數V d的情況下，優選實質上不含TeO2或Bi2O3中的任意一種成分。
[0056]例如，為達到清澄等目的，可以在本玻璃中含有例如O~1質量％的Sb203。另外，Sb2O3的含量以摩爾％表不時為O~1摩爾％。
[0057]可以在不損害本發明目的的范圍內含有其他成分。在含有這樣的成分的情況下，這些成分的總含量優選為10質量％以下，更優選為8質量％以下，進一步優選為6質量％或5質量％以下。另外,其他成分的含量以摩爾％表示時為10摩爾％以下,更優選為8摩爾％以下，進一步優選為6摩爾％或5摩爾％以下。進一步優選本玻璃基本上由上述成分構成。
[0058]本玻璃中，為了減少環境方面的負荷，優選實質上不含鉛(PbO)、砷(As2O3)、鉈(Tl2O)、釷(ThO2)、鎘(CdO)中的任意一種作為成分。另外，含有氟時，熱膨脹系數增大，給脫模性、成形性帶來不利影響，此外成分也容易揮散，因此，容易在玻璃的熔化時使光學玻璃的組成變得不均勻。另外，在精密模具成形時存在使脫模膜等模具的耐久性降低等問題，因此，優選本玻璃中實質上不含氟。[0059]本玻璃中，基于防止著色等理由，優選實質上不含以Fe2O3為代表的過渡金屬化合物。即使在從原料不可避免地混入的情況下，也優選使本玻璃中過渡金屬化合物的總含量為0.01質量％以下。
[0060]作為本玻璃的光學特性，折射率nd為1.83~1.88。折射率nd為1.83以上時，適于透鏡的小型化、薄型化。折射率nd優選1.845以上。另一方面，本玻璃的折射率nd超過
1.88時，阿貝數V d減小，可能會給其他熱物性帶來不利影響。本玻璃的折射率化優選1.87以下。另外，本玻璃的阿貝數vdS 39~42。阿貝數vdS 39以上時，玻璃顯示出低分散特性。另外，阿貝數vdS 42以下時，玻璃的耐失透性良好。
[0061]本玻璃的玻璃化轉變溫度Tg為630°C以下時，精密加壓成形時不易產生模具的劣化，因此優選。玻璃化轉變溫度Tg更優選625°C以下，進一步優選620°C以下。
[0062]本玻璃的比重優選5.3以下。比重大于5.3時，作為光學元件、例如光學透鏡使用時，光學系統的質量增大，可能會給透鏡的驅動系統帶來負擔。因此，玻璃的比重更優選
5.27以下，進一步優選5.25以下。
[0063]本玻璃的液相溫度IY優選1100°C以下。液相溫度IY超過1100°C時，高溫成形時被成形物容易發生失透，作為高溫成形的接收模使用的碳或耐熱合金會劣化，因此不優選。本玻璃的液相溫度?Υ更優選1090°C以下，進一步優選1080°C以下。另外，液相溫度IY定義為在該溫度下保持I小時時從玻璃熔液中不生成結晶的最低溫度。
[0064]本玻璃的液相溫度粘性為5dPa.s以上時，預成形體成形性優良，因此優選。液相溫度粘性ηΤ?更優選6dPa.s以上，進一步優選7dPa.s以上。
[0065]此次，本發明人發現，對于B2O3-La2O3系玻璃而言，玻璃熔液的溫度超過1000°C時，玻璃成分容易揮散。將實施例的例I所示的玻璃的液相溫度?Υ附近的揮散試驗示于圖1中。根據揮散試驗可知，使熔液的溫度為1000°C以上時，玻璃的質量減少率變大。質量減少率變大時，成分揮散而成為形成表面紋理的原因。
[0066]揮散試驗中的質量減少率通過測定將玻璃保持于預定溫度時的質量變化來計算，本說明書中，是指以下述方式測定的值。首先，測定Icm3玻璃塊的質量i (單位:g)和鉬盤的質量2 (單位:g)。接著，將上述玻璃塊放置到鉬盤上，測定在預定的溫度下保持I小時后的玻璃與鉬盤的合計質量3(單位:g)。基于由此得到的質量，由下式(I)計算出質量變化率。
[0067]質量變化率(%/小時)={質量廠(質量3_質量2)丨/質量I X 100…(I)
[0068]本發明中，為了抑制表面紋理，優選質量減少率在1000°C下為0.05%/小時以下，更優選0.04%/小時以下，進一步優選0.03%/小時以下。
[0069]另外，本發明的B2O3-La2O3系玻璃在高于1000°C時，質量變化率增高而產生紋理。因此，預成形體的成形溫度優選1000°C以下。
[0070]另一方面，如上所述，玻璃熔液溫度為液相溫度IY以下時，容易在玻璃熔液中析出結晶，玻璃容易發生失透。但是，失透開始時間足夠長的玻璃能夠抑制表面紋理和失透的發生而形成預成形體。
[0071]本發明人進行深入研究的結果發現，B2O3-La2O3系玻璃的失透開始時間依賴于玻璃中含有的Y2O3的含量和La203/Y203。由此，對于B2O3-La2O3系而言，能夠得到液相溫度IY高于1000°C、具有高折射率、低分散的光學特性且消除了失透和紋理的外觀不良的高品質的玻璃的預成形體。進而，對品質良好且均勻的預成形體進行加壓成形而制造光學元件，由此，能夠以聞生廣率大量生廣聞品質的光學兀件，從而能夠提聞生廣率。
[0072]雖然也依賴于玻璃的制造設備，但失透開始時間優選500秒以上。更優選750秒以上，進一步優選1000秒以上，最優選1250秒以上。失透開始時間越長，預成形體的成形中越不容易引起失透，從而能夠適用于各種設備，因此優選。
[0073]本說明書中，上述失透開始時間是指通過熱電偶法(hot-thermocouple)法測定的時間。熱電偶法中，可以使用熱電偶裝置(>株式會社制造)來測定。首先，將玻璃小片夾在設置于熱電偶支架上的U字形熱電偶的前端部分，并將熱電偶支架設置在腔室內。接著，將試樣升溫至1250°C并保持3分鐘后，驟冷至KKKTC并保持。利用設置在腔室前面的顯微鏡觀察此期間的玻璃的狀態。保持于1000°C后在玻璃熔液內部開始析出結晶的時間為失透開始時間。
[0074]本玻璃具有如上所述的特性，因此，容易進行光學設計，適合于光學元件、特別是數碼相機等中使用的非球面透鏡。
[0075]實施例
[0076]以下，通過本發明的具體方式進行說明，但本發明不限于這些具體方式。表1中以質量％表示，表2中以摩爾％表示。例I和例2為本發明的實施例，例3和例4為比較例。另外，例3為專利文獻2的例16 (實施例)，例4為專利文獻I的例10 (實施例)。
[0077]作為原料制備方法，以得到表1所示組成的玻璃的方式調配下述原料并放入鉬制坩堝中，在1250~1450°C下進行2小時的熔化。此時，利用鉬制攪拌器攪拌0.5小時，使熔融玻璃均質化。使均質化后的熔融玻璃流出而成形為板狀后，在Tg+10°C的溫度下保持4小時，然后，以-1°C /分鐘的冷卻速度緩冷至室溫。制作的玻璃樣品的形狀為縱40_X橫40mmX厚10mm。另外，評價物性時，將該玻璃樣品切斷后進行評價。
[0078]作為原料的硼酸、氧化鋅、碳酸鋰、氧化鋯，使用關東化學公司制造的特級試劑。作為氧化鑭、氧化釔和氧化釓，使用信越化學工業公司制造的純度99.9%的試劑。作為氧化鉭、二氧化硅、氧化鎢，使用高純度化學研究所公司制造的純度99.9%以上的試劑。
[0079]對所得到的玻璃測定波長587.6nm(d線)下的折射率nd、波長656.3nm(C線)下的折射率η。、波長486.lnm(F線)下的折射率nF、阿貝數v d、玻璃化轉變溫度Tg(單位:°C )、液相溫度?Υ(單位:V )、在液相溫度IY以下析出結晶的時間(失透開始時間)和比重d。它們的測定方法如下所述。
[0080]熱特性(玻璃化轉變溫度Tg):使用熱機械分析裝置(O力一工^工〃 ^ 7 二;^公司制造，商品名:TD5000SA)，以5°C /分鐘的升溫速度對加工成直徑5mm、長度20mm的圓柱狀的樣品進行測定。
[0081]光學常數(折射率仏、阿貝數Vd):使用精密折射率計(島津設備制造公司制造，商品名:KPR-2000)，對加工成邊長為20mm、厚度為IOmm的長方體形狀的樣品進行測定。由波長587.6nm(d線)下的折射率nd、波長656.3nm(C線)下的折射率nc、波長486.1nm(F線)下的折射率nF，通過計算式{(Hd-1)/(nF-n。)}求出阿貝數vd。
[0082]液相溫度IY:將加工成邊長為IOmm的立方體形狀的玻璃載置到鉬制的盤上，在設定于一定溫度的電爐內靜置I小時后取出，利用100倍的光學顯微鏡對所得物進行觀察，將未觀察到結晶析出的最低溫度作為液相溫度IV。[0083]比重d:使用比重測定器(島津公司制造，商品名:SGM300P)，通過使用水的阿基米德法對切成約20g的玻璃進行測定。
[0084]失透開始時間:使用上述熱電偶裝置在1000°C下測定而得到的值。
[0085]外觀:制作例1~4的玻璃的預成形體，對透射圖像進行放大觀察，確認有無紋理或失透。另外，預成形體通過如下方法制作:將玻璃原料在鉬槽中在高溫下熔化，將熔液溫度降至1000°c并使其從管中通過，從鉬噴嘴滴加熔液，在接收模中進行冷卻。
[0086]表1
【權利要求】
1.一種光學玻璃，其中， 以基于氧化物的質量％計，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的含量相對于Y2O3的含量的質量百分率(La203/Y203)為40%以上，并且 具有折射率nd為1.83~1.88、阿 貝數v d為39~42的光學常數。
2.如權利要求1所述的光學玻璃，其中，液相溫度IY為1100°C以下。
3.如權利要求1或2所述的光學玻璃，其中，Ta2O5與La2O3的總含量超過45質量％。
4.如權利要求1~3中任一項所述的光學玻璃，其中，通過熱電偶法測定的、1000°C下的熔融玻璃的失透開始時間為500秒以上。
5.一種加壓成形用預成形體,其由權利要求1~4中任一項所述的光學玻璃形成。
6.一種光學元件，其通過將權利要求5所述的預成形體加壓成形而得到。
【文檔編號】C03B11/08GK103570242SQ201310311006
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年7月23日 優先權日:2012年7月23日
【發明者】萱場德克 申請人:旭硝子株式會社