[发明专利]光学玻璃、精密压制成型用预成形体和使用其的光学元件

说明书

技术领域

本发明涉及具有高折射率和低色散性的光学性能的光学玻璃、使用该光学玻璃的精密压制成型用预成形体和使用该预成形体的光学元件。

背景技术

由于高度精密和紧凑的数码相机、配备有相机的移动电话等已经得到普及，所以对其中使用的光学系统的轻量化和小型化的需求迅速增长。在光学系统中，已经使用具有高折射率和低色散性的光学性能的光学玻璃。另外，通过具有高生产效率的精密压制成型(在下文中简称为压制成型)来制造这种光学玻璃是主流。

目前，作为具有高折射率和低色散性的光学性能的光学玻璃，包含B₂O₃和La₂O₃作为主要成分的玻璃已被广泛使用。出于形成适合于压制成型的光学玻璃的目的，已采用了通过使用B₂O₃-La₂O₃体系作为基础、向其中引入降低玻璃化转变温度的成分或提高玻璃熔融液的粘度的成分来提高生产率的方法。另外，作为用于获得具有期望的光学常数、尤其是更高的折射率的光学玻璃的方法，提出了引入赋予高折射率的成分如稀土元素的氧化物。

迄今为止，在B₂O₃-La₂O₃型光学玻璃中，已通过引入碱金属氧化物、尤其是Li₂O来降低玻璃化转变温度。然而，与玻璃组合物的其它成分相比，Li₂O是易于挥发的成分，并且当在将玻璃组合物熔融时该成分挥发时，存在玻璃熔融液的组成变得不均匀的担忧。另外，当使用含Li₂O的玻璃实施压制成型时，倾向于在压制成型制品的玻璃表面上生成称作雾或暗沉(dimming)的白色雾状变质层(altered layer)。当在透镜表面上存在所述变质层时，将制品看作是有缺陷的制品，因此应通过抛光来除去雾或暗沉，从而使得生产率反而降低。

专利文献1提出了一种光学玻璃，所述光学玻璃具有625℃以下的玻璃化转变温度，所述光学玻璃的玻璃表面在压制成型时没有发生变质，所述光学玻璃是通过如下控制光学玻璃的组成而获得的：B₂O₃为20~60摩尔%；La₂O₃为5~24摩尔%并且Gd₂O₃为0~20摩尔%，条件是La₂O₃和Gd₂O₃的总含量为10~24摩尔%；ZnO为22~42摩尔%；并且基本上不含Li₂O。

然而，由于在该光学玻璃中，赋予高折射率的成分的存在是不充分的，因此没有实现高折射率。

专利文献2提出了一种光学玻璃，所述光学玻璃具有1.8~2.1的折射率和20~40的阿贝数的光学常数，所述光学玻璃是通过如下控制光学玻璃的组成而获得的：B₂O₃为2~45质量%；La₂O₃为10~50质量%；Gd₂O₃为0~20质量%；ZnO为0~15质量%；并且Na₂O、K₂O和Li₂O总计为0质量%以上至小于1.5质量%。另外，在实施例中，描述了不含Li₂O和Gd₂O₃的玻璃。

在上述实例的玻璃中，作为降低玻璃化转变温度的成分的ZnO的含量最大为7.21质量%，因此是不充分的。因此，压制成型时的成型温度变高，这从提高整个过程的生产率的观点来看不是优选的。