[发明专利]光学玻璃及其应用

说明书

关联申请的相互参照

本申请主张2012年6月28日申请的日本特愿2012-145484号和日本特愿2012-145485号的优先权，其全部记载在此处特别以公开的方式援引。

技术领域

本发明的一个方式涉及高折射率的光学玻璃及其制造方法、由所述光学玻璃构成的模压成型用坯料和光学元件、以及所述光学元件的制造方法。

背景技术

对于摄像光学系统或投射光学系统的高性能化、小型化而言，由如日本特开2012-91989号公报所述的光学玻璃那样的折射率高的光学玻璃构成的光学元件是有效的。

发明内容

在通常的光学玻璃的制造工序中，使用石英制坩埚等耐火物制熔融容器来进行化合物原料(批次原料)的粗熔解，从而制作得到碎玻璃(cullet)原料，接着使用铂或金等贵金属制熔融容器来进行碎玻璃原料的熔融、澄清、均质化，对所得到的熔融玻璃进行成型，由此得到光学玻璃。在熔融后所进行的澄清是为了去除熔融玻璃中的气泡而进行的工序，通过提高熔融玻璃的温度而使粘度下降，从而促进对玻璃中的气泡的去除。

若为了提高玻璃的折射率而增加高折射率成分的含量，则具有改善玻璃的熔融性的作用的磷酸成分、硼酸成分、碱金属成分、2价金属成分等的含量相对降低。结果导致玻璃的熔融性趋于恶化。因此，以往的高折射率玻璃，为了使玻璃原料完全变成熔液，采取了提高熔融温度、增加熔融时间等措施。

如上所述，由于在澄清中对熔融玻璃进行了升温，因此澄清温度为高于熔融温度的温度。因此，若提高熔融温度，则澄清温度也随之升高。以往的高折射率玻璃，为了使玻璃为适合于气泡去除的粘度，澄清温度通常超过1100℃，超过1400℃也并不稀奇。但是，若在熔融工序或澄清工序中提高玻璃的温度，则会导致产生下述现象：Ti⁴⁺、Nb⁵⁺、W⁶⁺、Bi³⁺、Te⁴⁺等高折射率成分被还原而使玻璃的着色(所谓的还原色)增大、或构成玻璃熔融容器的铂或金等金属材料以离子的形式融入玻璃而使玻璃着色、或使玻璃中的杂质增加。

本发明的一个方式提供一种光学玻璃，其为高折射率玻璃并且显示出优异的熔融性。

在光学玻璃的通常的制造工序中，将碎玻璃原料熔解而熔液化后，使熔液的温度上升而进行澄清，在澄清后降低熔液的温度，然后使玻璃流出，进行成型。批次(batch)原料在熔融过程中显示出强烈的侵蚀性，因此使用石英等耐火物制的熔融器具来进行碎玻璃原料制作中的粗熔解。但是，若在进行碎玻璃原料的熔解、澄清、均质化的工序中使用耐火物制容器，则耐火物会融入玻璃中，难以得到均质的熔融玻璃，折射率等光学特性也会发生变动，因此优选使用铂、金等贵金属制的容器。如此使用贵金属制容器所进行的一系列工序中，玻璃熔液的温度在澄清时最高。对于澄清而言，为了使玻璃熔液的气泡上浮并从熔液中排出，优选在熔融玻璃的粘度达到1.0dPa·s左右时的温度进行所述澄清。因上述理由，高折射率玻璃、例如折射率nd超过2.0的玻璃的熔融温度和澄清温度通常较高，澄清温度超过1400℃也并不为奇。但是，若在高温进行熔融和澄清，如上所述，会使玻璃着色、或使玻璃中的杂质增加。

对于上述问题，本发明人反复进行深入研究，结果发现：通过以含有P⁵⁺的氧化物玻璃组成作为基料，并且以所需的分配比例含有高折射率化成分Ti⁴⁺、Nb⁵⁺、W⁶⁺、Bi³⁺、Te⁴⁺；以及具有改善玻璃的熔融性的作用的成分B³⁺、Li⁺、Na⁺、K⁺、Rb⁺、Cs⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、Sr²⁺、Ba²⁺和Zn²⁺，可以使折射率nd为超过2.0的范围、具体为2.02以上，并且可以赋予使澄清温度例如为1100℃以下那样的粘性特性，由此可以得到抑制了由熔融温度和澄清温度的上升而导致的玻璃的着色和杂质的增加、并且没有气泡去除不良的高折射率玻璃，从而完成了本发明的一个方式。