專利名稱:光學(xué)玻璃、精密模壓成形用預(yù)成形件、光學(xué)元件及它們的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及具有折射率%為1.70以上、阿貝數(shù)&為50以上的光學(xué)常數(shù)的光學(xué)玻璃、由所述玻璃形成的精密模壓成形用預(yù)成形件、以及由所述玻璃形成的光學(xué)元件、以及它們的制造方法。
背景技術(shù):
隨著數(shù)碼照相機(jī)和帶照相機(jī)的移動(dòng)電話的登場(chǎng),使用光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)備的高集成化、高性能化正在急速推進(jìn)。對(duì)光學(xué)系統(tǒng)的高精度化、輕量/小型化的要求也隨之越來(lái)越強(qiáng)烈。近年來(lái),為了實(shí)現(xiàn)上述要求,使用非球面透鏡的光學(xué)設(shè)計(jì)漸成主流。因此,為了以低成本來(lái)大量、穩(wěn)定地提供使用高性能玻璃的非球面透鏡,不經(jīng)研削/研磨工序、而是通過(guò)模壓成形直接形成光學(xué)功能面的精密模壓成形技術(shù)備受關(guān)注,對(duì)適于精密模壓成形的、具有低溫軟化性的光學(xué)玻璃的需求逐年增加。這種光學(xué)玻璃中有高折射率低分散性的玻璃。專利文獻(xiàn)I中記載了這種玻璃的一個(gè)示例。專利文獻(xiàn)1:日本專利文獻(xiàn)特開(kāi)2002-249337。
發(fā)明內(nèi)容
為了發(fā)揮上述精密模壓成形技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),希望由熔融玻璃直接制造供給模壓成形使用的、被稱為預(yù)成形件的玻璃坯料。該方法被稱為預(yù)成形件的熱成形方法,在該方法中,使熔融玻璃流出,依次分離出相當(dāng)于一個(gè)預(yù)成形件的量的熔融玻璃塊,將得到的熔融玻璃塊在冷卻過(guò)程中成形為具有光滑表面的預(yù)成形件。因此,與由熔融玻璃成形為大的玻璃片并切斷、研削、研磨該玻璃片的方法相比,該方法具有玻璃的使用率高、加工時(shí)不產(chǎn)生玻璃屑、節(jié)省工時(shí)和成本等優(yōu)異的特征。相反,在熱成形方法中,必須準(zhǔn)確地分離出相當(dāng)于一個(gè)預(yù)成形件的量的熔融玻璃塊并成形為不會(huì)產(chǎn)生失透、條痕等缺陷的預(yù)成形件。因此,在熱成形中,需要在高溫區(qū)域具有優(yōu)良玻璃穩(wěn)定性的玻璃。如果將阿貝數(shù)Vd維持在規(guī)定值以上并提高折射率nd,則玻璃易于結(jié)晶的傾向會(huì)增強(qiáng)并最終變得難以玻璃化。 而由于給精密模壓成形用的玻璃進(jìn)一步賦予低溫軟化性,會(huì)產(chǎn)生助長(zhǎng)玻璃穩(wěn)定性降低的傾向。因此,將阿貝數(shù)Vd維持在50以上、優(yōu)選52以上并將折射率nd提高到1.70以上,賦予更加適于精密模壓成形的低溫軟化性并實(shí)現(xiàn)可以進(jìn)行預(yù)成形件的熱成形的程度的玻璃穩(wěn)定性是難以做到的。
本發(fā)明是為了解決上述問(wèn)題而完成的,其目的在于提供一種折射率ndS 1.70以上、阿貝數(shù)Vd為50以上、具有低溫軟化性、并且顯示出優(yōu)良的玻璃穩(wěn)定性的光學(xué)玻璃、由所述玻璃形成的精密模壓成形用預(yù)成形件及其制造方法、由所述玻璃形成的光學(xué)元件及其制造方法。達(dá)到上述目的的手段如下。(I)、一種光學(xué)玻璃,其特征在于,折射率nd為1.70以上,阿貝數(shù)&為50以上,以 摩爾%表示,則包含:
B2O320 80%
SiO2O 30%
Li2OI 25%
ZnOO 20%
La2O34 30%
Gd2O3I 25%
Y2O3O 20%
ZiO2O 5%
MgOO 25%
CaOO 15%
SrOO -10%同時(shí),所述成分的總量為97%以上,摩爾比{ZnO/(La203+Gd203+Y203)}為0.8以下,并且摩爾比{(CaO+SrO+BaO) / (La203+Gd203+Y203)}為0.8以下,作為任意成分而可以含有Ta2O5,并且摩爾比{(Zr02+Ta205) / (La203+Gd203+Y203)}為 0.4 以下。(2)、如⑴所述的光學(xué)玻璃,其特征在于,Li2O和ZnO的總量為2 30%,并且摩爾比{Zn0/Li20}為6以下。(3)、如(I)或(2)所述的光學(xué)玻璃,其特征在于,折射率%和阿貝數(shù)&滿足下式⑴,nd 彡 2.235-0.01 X Vd…(I)(4)、一種精密模壓成形用預(yù)成形件,其特征在于,由(I) (3)中任一項(xiàng)所述的光學(xué)玻璃形成。(5)、一種光學(xué)元件,其特征在于,由(I) (3)中任一項(xiàng)所述的光學(xué)玻璃形成。(6)、一種精密模壓成形用預(yù)成形件的制造方法,從流出的熔融玻璃分離出熔融玻璃塊,將所述熔融玻璃塊在冷卻過(guò)程中成形為精密模壓成形用預(yù)成形件,其特征在于,成形形成由(I) (3)中任一項(xiàng)所述的光學(xué)玻璃形成的精密模壓成形用預(yù)成形件。(7)、一種光學(xué)元件的制造方法,其特征在于,加熱(4)所述的精密模壓成形用預(yù)成形件或通過(guò)(6)所述的方法制造的精密模壓成形用預(yù)成形件,進(jìn)行精密模壓成形。
(8)、如(7)所述的光學(xué)元件的制造方法,其特征在于,將精密模壓成形用預(yù)成形件導(dǎo)入模壓成形模具,將所述預(yù)成形件和成形模具一起加熱,進(jìn)行精密模壓成形。(9)、如(7)所述的光學(xué)元件的制造方法,其特征在于,加熱精密模壓成形用預(yù)成形件,然后將其導(dǎo)入經(jīng)預(yù)熱的模壓成形模具,進(jìn)行精密模壓成形。根據(jù)本發(fā)明,可以提供一種折射率%為1.70以上、阿貝數(shù)&為50以上、具有低溫軟化性、并且顯示出優(yōu)良的玻璃穩(wěn)定性的光學(xué)玻璃。另外,根據(jù)本發(fā)明,可以提供一種由所述玻璃形成的精密模壓成形用預(yù)成形件及其制造方法、以及由所述玻璃形成的光學(xué)元件及其制造方法。
圖1是精密模壓裝置的截面說(shuō)明圖。
具體實(shí)施例方式以下,對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更為詳細(xì)的說(shuō)明。(光學(xué)玻璃)本發(fā)明的光學(xué)玻璃的折射率%為1.70以上,阿貝數(shù)Vd為50以上,以摩爾%表示,則包含:
B2O;20 80%
SiO2O 30%
Li2OI 25%
ZnOO 20%
La2O34 30%
Gd2O3I 25%
Y2O1O 20%
ZrO2O 5%
MgOO 25%
CaOO 15%
SrOO 10%同時(shí),所述成分的總量為97%以上,摩爾比{ZnO/(La203+Gd203+Y203)}為0.8以下,并且摩爾比{(CaO+SrO+BaO) / (La203+Gd203+Y203)}為0.8以下,作為任意成分而可以含有Ta2O5,并且摩爾比{(Zr02+Ta205) / (La203+Gd203+Y203)}為 0.4 以下。以下,如果沒(méi)有特殊標(biāo)記,以摩爾%表示各種含量及其總量,以摩爾比表示含量之間的比或總量之間的比、含量和總量的比。另外,在本發(fā)明中,摩爾比{(CaO+SrO+BaO)/ (La203+Gd203+Y203)}意味著 CaO、SrO,BaO的總含量與La203、Gd203、Y2O3的總含量之比,摩爾比{ZnO/(La203+Gd203+Y203)}意味著ZnO 的含量與 La2O3'Gd2O3'Y2O3 的總含量之比,摩爾比{(Zr02+Ta205) / (La203+Gd203+Y203)}意味著Zr02、Ta2O5的總含量與La203、Gd203、Y2O3的總含量之比。Ba2O3是玻璃網(wǎng)絡(luò)形成成分,是具有賦予低分散特性并降低玻璃轉(zhuǎn)移溫度的作用的必須成分。如果其含量不足20%,則玻璃的穩(wěn)定性會(huì)降低,液相溫度會(huì)上升,從而導(dǎo)致預(yù)成形件的成形變得困難。另一方面,如過(guò)量導(dǎo)入則會(huì)使折射率降低。因此,使本發(fā)明的光學(xué)玻璃中的Ba2O3的含量為20 80%。優(yōu)選的范圍為25 75 %,進(jìn)一步優(yōu)選的范圍為25 72%。SiO2是具有以下作用的任意成分:通過(guò)適量導(dǎo)入,可以提高玻璃的穩(wěn)定性,并且賦予在由熔融玻璃成形預(yù)成形件的情況下適于成形的粘性。但是,如過(guò)量導(dǎo)入則會(huì)導(dǎo)致折射率降低,使玻璃的熔融性下降。因此,使其含量為O 30%,優(yōu)選為I 27%,進(jìn)一步優(yōu)選為2 25%。與其他的堿性金屬氧化物成分相比,Li2O是具有可以提高折射率并大幅降低玻璃轉(zhuǎn)移溫度的作用的必須成分,還具有優(yōu)化玻璃的熔融性的作用。如果導(dǎo)入得過(guò)少,則難以獲得上述效果;而如果過(guò)量導(dǎo)入,則玻璃的耐失透性會(huì)降低,由流出的熔融玻璃直接成形高質(zhì)量的預(yù)成形件會(huì)變得困難,并且耐候性也會(huì)降低。因此,使其含量為I 25%,優(yōu)選為2 20%,進(jìn)一步優(yōu)選為3 18%。另外,從玻璃轉(zhuǎn)移溫度、玻璃的穩(wěn)定性等觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選對(duì)網(wǎng)絡(luò)形成成分和Li2O的配比進(jìn)行最優(yōu)化,優(yōu)選使摩爾比ILi2O/(B203+Si20)}位于0.02 0.25的范圍內(nèi),更加優(yōu)選為0.04 0.20的范圍,進(jìn)一步優(yōu)選為0.06 0.18的范圍。ZnO是具有以下作用的成分:降低熔融溫度、液相溫度、以及玻璃轉(zhuǎn)移溫度,提高玻璃的化學(xué)耐久性、耐候性,并且提高折射率。但是,如果過(guò)量導(dǎo)入,則難以將阿貝數(shù)Vd維持在50以上,因此使其含量為O 20%,優(yōu)選為O 16%,進(jìn)一步優(yōu)選為I 14%。為了實(shí)現(xiàn)所需要的 O溫軟化性,優(yōu)選使本發(fā)明的光學(xué)玻璃的Li2O和ZnO的總含量(Li2CHZnO)為2%以上。但是,如果所述總量過(guò)大,則玻璃的耐失透性會(huì)降低,另外分散會(huì)變大,因此優(yōu)選使Li2CHZnO為2 30%。進(jìn)一步優(yōu)選為3 25%,進(jìn)一步優(yōu)選為4 23%。并且,為了賦予所需要的低溫軟化性并將阿貝數(shù)Vd保持在50以上,優(yōu)選使摩爾比(Zn0/Li20)為6以下。優(yōu)選使所述摩爾比為O 5,更加優(yōu)選為0.2 4。La2O3是具有以下作用的必須成分:維持低分散性并提高折射率,同時(shí)提高化學(xué)耐久性、耐候性。但是,如果過(guò)量導(dǎo)入,則玻璃的穩(wěn)定性會(huì)降低,玻璃轉(zhuǎn)移溫度也會(huì)上升,因此使其含量為4 30 %,優(yōu)選為4 25 %,更加優(yōu)選為5 22 %,進(jìn)一步優(yōu)選為6 20 %。Gd2O3也是具有與La2O3相同作用的必須成分,但如果過(guò)量導(dǎo)入,則玻璃的穩(wěn)定性會(huì)降低,玻璃轉(zhuǎn)移溫度也會(huì)上升,因此使其含量為I 25 %,優(yōu)選為I 20 %,更加優(yōu)選為I 18%,進(jìn)一步優(yōu)選為2 18%,更進(jìn)一步優(yōu)選為3 16%。另外,從提高玻璃的穩(wěn)定性的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選對(duì)La2O3量和Gd2O3量的配比進(jìn)行調(diào)節(jié),優(yōu)選使摩爾比La2O3AM2O3位于0.5 5.0的范圍內(nèi),更加優(yōu)選為0.8 4.8的范圍,進(jìn)一步優(yōu)選為0.8 4.6的范圍,更進(jìn)一步優(yōu)選為0.9 4.4的范圍,再進(jìn)一步優(yōu)選為1.0
4.2的范圍。Y2O3也是具有與La203、Gd2O3相同作用的任意成分,具有通過(guò)少量導(dǎo)入而可以提高玻璃的熱穩(wěn)定性、降低液相溫度的優(yōu)點(diǎn)。但是,如果過(guò)量導(dǎo)入,則玻璃的穩(wěn)定性會(huì)降低,玻璃轉(zhuǎn)移點(diǎn)也會(huì)上升,因此使其含量為O 20%,優(yōu)選為0.1 20%,更加優(yōu)選為0.2 20%,進(jìn)一步優(yōu)選為0.3 20%,更進(jìn)一步優(yōu)選為0.3 15%,再進(jìn)一步優(yōu)選為0.3 10%。尤其是為了得到nd > 1.7并且Vd ^ 52的高折射率、低分散性,優(yōu)選使其含量為0.5 20%,更加優(yōu)選為0.5 15%,進(jìn)一步優(yōu)選為I 12%。另外,為了維持高折射率、低分散性,并獲得優(yōu)良的玻璃的熱穩(wěn)定性,優(yōu)選將Y2O3作為必須成分而導(dǎo)入。本發(fā)明的光學(xué)玻璃優(yōu)選作為玻璃成分而同時(shí)含有La203、Gd203、Y203。這樣,與含有兩種以下的稀土類氧化物成分的情況相比,通過(guò)導(dǎo)入三種以上的稀土類氧化物成分,可以進(jìn)一步提高玻璃的穩(wěn)定性。ZrO2是為了提高玻璃的耐候性、調(diào)整光學(xué)常數(shù)而導(dǎo)入的任意成分,如果少量導(dǎo)入,則具有提高玻璃的穩(wěn)定性的作用,但如果過(guò)量導(dǎo)入,則玻璃的穩(wěn)定性會(huì)降低,分散也會(huì)變大,因此使其含量為O 5%,優(yōu)選為O 4.5%,更加優(yōu)選為O 4%。尤其是為了得到nd^ 1.7并且vd ^ 52的高折射率、低分散性,優(yōu)選使其含量為O 3%,更加優(yōu)選為O 2%,進(jìn)一步優(yōu)選為O 1.5%,特別優(yōu)選為O 0.5%。如果代替Zn0、Li20而導(dǎo)入MgO,則可以使玻璃低分散化并提高化學(xué)耐久性,但如果過(guò)量導(dǎo)入,則會(huì)引起折射率降低或玻璃轉(zhuǎn)移點(diǎn)上升,因此使其含量為O 25%,優(yōu)選為O 20%,更加優(yōu)選為O 15%。 CaO具有降低玻璃轉(zhuǎn)移點(diǎn)并調(diào)節(jié)光學(xué)特性的作用,但如果過(guò)量導(dǎo)入,則玻璃的穩(wěn)定性會(huì)降低并且會(huì)提高液相溫度,因此使其含量為O 15%,更加優(yōu)選為0.2 14%,進(jìn)一步優(yōu)選為0.5 12%。SrO具有提高化學(xué)耐久性、調(diào)節(jié)化學(xué)特性的作用,但如果過(guò)量導(dǎo)入,則玻璃的穩(wěn)定性會(huì)降低并且會(huì)提高液相溫度,因此使其含量為O 10%,優(yōu)選為O 5%,進(jìn)一步優(yōu)選為O 3%。從提高高折射率、低分散性的觀點(diǎn)出發(fā),使本發(fā)明的光學(xué)玻璃的摩爾比{ZnO/(La203+Gd203+Y203)}為0.8以下。如果所述摩爾比超過(guò)0.8,則難以獲得期望的光學(xué)常數(shù)。優(yōu)選使所述摩爾比為0.75以下,更加優(yōu)選為0.7以下,進(jìn)一步優(yōu)選為0.65以下,更進(jìn)一步優(yōu)選為0.6以下。并且,從同時(shí)獲得nd ^ 1.7的高折射率和玻璃的穩(wěn)定性的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選作為堿土類成分而導(dǎo)入離子半徑小的成分、而非離子半徑大的成分。因此,使本發(fā)明的光學(xué)玻璃的摩爾比{(CaO+SrO+BaO) / (La203+Gd203+Y203)}為0.8以下。如果所述摩爾比超過(guò)0.8,則難以同時(shí)獲得高折射率和玻璃穩(wěn)定性。優(yōu)選使所述摩爾比為0.6以下,更加優(yōu)選為0.5以下,進(jìn)一步優(yōu)選為0.4以下。在本發(fā)明的光學(xué)玻璃中,使所述成分的總含量為97%以上。如果在本發(fā)明的光學(xué)玻璃中過(guò)量導(dǎo)入所述成分以外的成分,則會(huì)產(chǎn)生損害低分散特性、或損害高折射率、或損害玻璃的穩(wěn)定性等不良現(xiàn)象。因此,優(yōu)選提高所述成分的總量。所述總含量?jī)?yōu)選為98%以上,更加優(yōu)選為99%以上,進(jìn)一步優(yōu)選為100%。作為其他成分,有Ta2O5' F、Al2O3' Yb2O3> Sc203、Lu2O3 等。Ta2O5具有提高折射率的作用,但由于還具有提高分散的作用,因此應(yīng)控制其導(dǎo)入量。在本發(fā)明的光學(xué)玻璃中,將作為高折射率賦予成分的La203、Gd203、Y2O3> ZrO2, Ta2O5分為維持低分散特性的組(La203、Gd2O3、Y2O3)和提高分散的組(ZrO2、Ta2O5),通過(guò)最優(yōu)化各組的總量之比,限制作為任意成分的Ta2O5的導(dǎo)入量。即,在本發(fā)明的光學(xué)玻璃中,使摩爾比{(Zr02+Ta205) / (La203+Gd203+Y203)}為0.4以下。如果所述摩爾比超過(guò)0.4,則難以維持低分散特性。所述摩爾比優(yōu)選為0.3以下,進(jìn)一步優(yōu)選為0.27以下,進(jìn)一步優(yōu)選為0.255以下,進(jìn)一步優(yōu)選為0.225以下,進(jìn)一步優(yōu)選為0.2以下,進(jìn)一步優(yōu)選為0.18以下,進(jìn)一步優(yōu)選為0.1以下,進(jìn)一步優(yōu)選為0.05以下,最優(yōu)選為O。根據(jù)上述理由,優(yōu)選將Ta2O5的含量抑制在O 3%的范圍內(nèi),更加優(yōu)選為O 2%,進(jìn)一步優(yōu)選為O 1%,進(jìn)一步優(yōu)選為O 0.5%,進(jìn)一步優(yōu)選為O 0.2%,進(jìn)一步優(yōu)選為O 0.1%,特別優(yōu)選不導(dǎo)入。另外,為了維持高折射率、低分散性,并獲得優(yōu)良的玻璃熱穩(wěn)定性,如前所述,優(yōu)選將Y2O3作為必須成分而導(dǎo)入,或者將{(Zr02+Ta205) / (La203+Gd203+Y203)}抑制得較低,或者減少Ta2O5的含量,或者不導(dǎo)入Ta205。F在B2O3-La2O3系的組成中具有以下作用:在光學(xué)特性方面擴(kuò)大可以玻璃化的范圍,并且降低玻璃轉(zhuǎn)移溫度。但是,如果同時(shí)含有B2O3和F,則在高溫下會(huì)顯示出顯著的揮發(fā)性,由于其在玻璃熔融、成形時(shí)會(huì)揮發(fā),因此難以大量生產(chǎn)折射率固定的玻璃。另外,還會(huì)產(chǎn)生以下問(wèn)題:在精密模壓成形時(shí)來(lái)自玻璃的揮發(fā)物會(huì)附著在模壓成形模具上,如果重復(fù)使用該模具,則透鏡的面精度會(huì)降低。因此,優(yōu)選將F的含量抑制在10%以下,更加優(yōu)選抑制在5%以下。在由熔融玻璃直接成形預(yù)成形件的方法中,會(huì)由于揮發(fā)而產(chǎn)生條紋,從而難以得到在光學(xué)上均質(zhì)的預(yù)成形件,因此優(yōu)選將F的含量抑制在3%以下,更加優(yōu)選不導(dǎo)入。Al2O3具有提高化學(xué)耐久性的作用,但如果過(guò)量導(dǎo)入,則折射率會(huì)降低,玻璃轉(zhuǎn)移溫度也會(huì)上升。因此,優(yōu)選使其含量為O 10 %,更加優(yōu)選為O 8 %,進(jìn)一步優(yōu)選為O 5 %。Sc2O3具有與La2O3、Gd2O3、Y2O3相同的作用,具有通過(guò)少量導(dǎo)入而可以提高玻璃的熱穩(wěn)定性、降低液相溫度的優(yōu)點(diǎn),但如果過(guò)量導(dǎo)入,則會(huì)喪失上述優(yōu)點(diǎn),玻璃的穩(wěn)定性會(huì)降低,另外折射率也會(huì)降低。另外,Sc2O3是昂貴的成分,因此考慮到工業(yè)上的用途,從削減成本的觀點(diǎn)出發(fā)優(yōu)選不使用。根據(jù)上述觀點(diǎn),優(yōu)選使其含量為O 20%,進(jìn)一步優(yōu)選為O 18%,進(jìn)一步優(yōu)選為O 13%,進(jìn)一步優(yōu)選為0.1 10%,特別優(yōu)選為0.1 5%。也可以分別導(dǎo)入Yb203、Lu2O3,但由于玻璃的熱穩(wěn)定性的降低和液相溫度的上升較為顯著,因此對(duì)于Yb2O3,應(yīng)將其含量抑制在O 5 %、優(yōu)選為O 2 %、更加優(yōu)選為O I %、進(jìn)一步優(yōu)選為O 0.5%的范圍之內(nèi)。另外,對(duì)于Lu2O3,應(yīng)將其含量抑制在O 5%、優(yōu)選為O 2%、更加優(yōu)選為O I %、進(jìn)一步優(yōu)選為O 0.5%的范圍之內(nèi)。Yb203、Lu203均為昂貴的成分,由于對(duì)于本發(fā)明的光學(xué)玻璃來(lái)說(shuō)并非一定需要這些成分,因此從降低成本的角度出發(fā),優(yōu)選不導(dǎo)入Yb2O3或Lu2O3。對(duì)于GeO2,例如可以在O 10%的范圍內(nèi)導(dǎo)入,但由于是昂貴的成分,因此優(yōu)選將其導(dǎo)入量抑制在5%以下,更加優(yōu)選不導(dǎo)入。如果導(dǎo)入少量的BaO,則玻璃的穩(wěn)定性會(huì)顯著降低,因此優(yōu)選將其含量限制在2%以下,進(jìn)一步優(yōu)選不導(dǎo)入。 Nb2O5JiO2增大分散的作用也很強(qiáng),即使少量導(dǎo)入也會(huì)導(dǎo)致阿貝數(shù)Vd大幅上升,因此為了將阿貝數(shù)&維持在50以上,優(yōu)選使Nb2O5的量為2%以下,更加優(yōu)選為1%以下,進(jìn)一步優(yōu)選不導(dǎo)入。另外,為了將阿貝數(shù)Vd維持在50以上,對(duì)于TiO2,優(yōu)選使其量為2%以下,進(jìn)一步優(yōu)選為I %以下,最好優(yōu)選不導(dǎo)入。
WO3> Bi2O3也顯示出與Nb205、TiO2相同的作用,因此優(yōu)選使它們各自的量為2%以下,進(jìn)一步優(yōu)選為I %以下。更進(jìn)一步優(yōu)選不導(dǎo)入。Nb2O5、TiO2、W03、以及Bi2O3不僅會(huì)增大分散,而且還會(huì)增大玻璃的著色。由于光學(xué)玻璃通??瓷先ゾ哂袃?yōu)良的光線透過(guò)性,因此即使從為了發(fā)揮該特性這一角度出發(fā),本發(fā)明的光學(xué)玻璃也優(yōu)選不導(dǎo)入Nb205、TiO2, WO3> Bi203。如果考慮到不對(duì)環(huán)境造成不良影響,貝1J也應(yīng)該避免導(dǎo)入Pb、Cr、Cd、As、Th、Te、U。Pb以往一直作為用于提高折射率的光學(xué)玻璃的主要成分來(lái)使用,但是除了上述問(wèn)題以外還會(huì)引起以下諸多問(wèn)題:容易由于非氧化氣體氣氛中的精密模壓成形而被還原,析出的金屬鉛會(huì)附著在模壓成形模具的成形面上,從而導(dǎo)致模壓成形品的面精度降低。As2O3以往也一直作為澄清劑來(lái)添加,但是除了上述問(wèn)題以外還會(huì)引起氧化模壓成形模具的成形面、從而縮短模具的壽命的問(wèn)題,因此不應(yīng)導(dǎo)入。除非出于賦予玻璃所需要的分光特性的目的之外,優(yōu)選不導(dǎo)入使玻璃著色的物質(zhì)、例如Fe、Cu、Co等。Sb2O3是作為澄清劑來(lái)使用的任意添加劑,另外通過(guò)少量的添加,可以減少由于Fe等雜質(zhì)的還原而導(dǎo)致的吸收,抑制玻璃的著色。但是,如果過(guò)量添加,則會(huì)喪失上述效果,并且在精密模壓成形時(shí)還會(huì)氧化模壓成形模具的成形面,對(duì)模壓成形模具的壽命造成不良的影響等,從而對(duì)精密模壓成形不利。因此,優(yōu)選使其添加量的外比(日文原文:外割)為O 0.5質(zhì)量%,進(jìn)一步優(yōu)選為O 0.2質(zhì)量%。本發(fā)明的光學(xué)玻璃的折射率%為1.70以上,阿貝數(shù)&為50以上。作為玻璃元件的材料,希望具有該范圍的光學(xué)常數(shù)的玻璃具有更高的折射率和更低的分散性(更大的阿貝數(shù))。另一方面,如果在降低玻璃轉(zhuǎn)移溫度的同時(shí)提高折射率或降低分散,則玻璃的穩(wěn)定性會(huì)顯著降低,因此以往在該領(lǐng)域難以實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的高折射率化、低分散化。對(duì)比,由于本發(fā)明的光學(xué)玻璃實(shí)現(xiàn)了 作為精密模壓成形用的玻璃的最優(yōu)化,因此可以實(shí)現(xiàn)滿足下式(I)的折射率^和阿貝數(shù)vd。nd 彡 2.235-0.01 X Vd…(I)滿足上式(I)的光學(xué)玻璃作為光學(xué)元件材料而具有更高的價(jià)值。另外,在如由熔融玻璃塊直接成形出精密模壓成形用預(yù)成形件這樣的情況下,為了使玻璃的穩(wěn)定性維持為良好的狀態(tài),不希望過(guò)度的高折射率化、低分散化,而是優(yōu)選將光學(xué)特性設(shè)定在滿足下式(2)的范圍內(nèi),進(jìn)一步優(yōu)選將光學(xué)特性設(shè)定在滿足下式(3)的范圍內(nèi)。但是,在這種情況下,更加優(yōu)選將光學(xué)特性設(shè)定在滿足式(I)的范圍內(nèi)。nd 彡 2.285-0.01 X Vd…(2)nd 彡 2.275-0.01 X Vd…(3)本發(fā)明的光學(xué)玻璃是阿貝數(shù)Vd為50以上的低分散玻璃。從玻璃的低分散性的觀點(diǎn)出發(fā),阿貝數(shù)Vd優(yōu)選為51以上,更加優(yōu)選為52以上,進(jìn)一步優(yōu)選為52.5以上,更進(jìn)一步優(yōu)選為53以上,特別優(yōu)選為54以上。并且,根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)玻璃,可以實(shí)現(xiàn)適于精密模壓成形的玻璃轉(zhuǎn)移溫度。玻璃轉(zhuǎn)移溫度的優(yōu)選范圍為635°C以下,更加優(yōu)選為620°C以下。另一方面,如果過(guò)度地降低玻璃轉(zhuǎn)移溫度,則進(jìn)一步的高折射率化、低分散化會(huì)變得困難,并且/或者會(huì)顯示出玻璃的穩(wěn)定性或化學(xué)耐久性降低的傾向,因此最好使玻璃轉(zhuǎn)移溫度為535°C以上,優(yōu)選為555°C以上,更加優(yōu)選為565°C以上。本發(fā)明的光學(xué)玻璃具有優(yōu)良的玻璃穩(wěn)定性。例如,當(dāng)以在由熔融玻璃成形形成玻璃這樣的情況下所要求的高溫區(qū)域中的穩(wěn)定性為目標(biāo),可以實(shí)現(xiàn)液相溫度為1090°C以下的玻璃。這樣,本發(fā)明的光學(xué)玻璃為高折射率低分散玻璃,同時(shí)可以將液相溫度維持在規(guī)定的溫度以下,因此可以由熔融玻璃直接成形精密模壓成形用預(yù)成形件。優(yōu)選的液相溫度的范圍為1060°C以下,更加優(yōu)選為1050°C以下,進(jìn)一步優(yōu)選為1040°C以下。如前所述,本發(fā)明的光學(xué)玻璃可以顯示出優(yōu)良的光線透過(guò)性。定量來(lái)說(shuō),可以實(shí)現(xiàn)入8。(鹽)例如為410nm以下、優(yōu)選為400nm以下、進(jìn)一步優(yōu)選為390nm以下、進(jìn)一步優(yōu)選為380nm以下、進(jìn)一步優(yōu)選為370nm以下、進(jìn)一步優(yōu)選為360nm以下、特別優(yōu)選為350nm以下的低著色度。所述λ8(ι(ηπι)按照以下方法求出。使用厚度為10.0±0.1mm并具有經(jīng)光學(xué)研磨的相互平行的平面的玻璃樣品,使強(qiáng)度為Iin的光垂直地入射所述平面中的一個(gè),測(cè)量從另一個(gè)平面射出的光的強(qiáng)度lout,計(jì)算外部透過(guò)率(1ut/Iin)。在波長(zhǎng)為280nm至700nm的范圍內(nèi)求出外部透過(guò)率,將外部透過(guò)率為80%的波長(zhǎng)作為λ8(ι(ηΠι)。對(duì)于如本發(fā)明的光學(xué)玻璃那樣不添加著色劑的通常的光學(xué)玻璃,在從紫外區(qū)域到可視區(qū)域中波長(zhǎng)比吸收端長(zhǎng)的一側(cè),幾乎看不到吸收,因此對(duì)于從λ8(ι(ηπι)到1550nm的波長(zhǎng)區(qū)域,在厚度為10.0±0.Imm并具有經(jīng)光學(xué)研磨的相互平行的平面的玻璃樣品中,可以得到超過(guò)80%的內(nèi)部透過(guò)率,對(duì)于從λ8(ι+20(ηπι)到1550nm的長(zhǎng)波長(zhǎng)區(qū)域,在厚度為10.0±0.Imm并具有經(jīng)光學(xué)研磨的相互平行的平面的玻璃樣品中,可以得到超過(guò)90%的高內(nèi)部透過(guò)率。另外,后述的表I所示的λ7(ι(ηπι)、λ5(ηπι)是外部透過(guò)率分別為70%、5%的波長(zhǎng),其計(jì)算方法遵從λ 8(|的計(jì)算方法。本發(fā)明的光學(xué)玻璃勿庸置疑適于用作構(gòu)成攝像光學(xué)系統(tǒng)的透鏡等的材料,也適于用作構(gòu)成對(duì)DVD、CD等光盤(pán)進(jìn)行記錄再現(xiàn)時(shí)所使用的光學(xué)系統(tǒng)的透鏡等。舉個(gè)例子,適用于發(fā)揮優(yōu)良的光線透過(guò)性、使用藍(lán)紫光(例如,波長(zhǎng)為405nm的半導(dǎo)體激光)來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的記錄再現(xiàn)的光學(xué)元件。更具體地說(shuō),適用于23GB的高記錄密度的DVD用的物鏡。在該物鏡中,鏡口率為0.85的非球面透鏡是主流。這種透鏡的中心厚度與有效直徑之比很大,本發(fā)明的光學(xué)玻璃由于同時(shí)具有低分散性、高折射率,因此可以減小所述比。由此,可以使透過(guò)藍(lán)紫光的透鏡的厚度較薄,因此可以與玻璃的優(yōu)良的光線透過(guò)性相結(jié)合從而減少藍(lán)紫光的損失。另外,減小中心厚度/有效直徑的比對(duì)于進(jìn)行精密模壓成形來(lái)說(shuō)也有利。即,精密模壓成形用預(yù)成形件的體積由透鏡的體積決定。由于上述物鏡小,所以成形所使用的預(yù)成形件可以使用球狀或旋轉(zhuǎn)橢圓 體狀。當(dāng)使用球狀預(yù)成形件時(shí),如果透鏡凸面的曲率大(曲率半徑小),則在模壓成形模具和玻璃之間會(huì)封入氣氛氣體,從而在該部分容易產(chǎn)生玻璃無(wú)法遍布的、被稱為氣坑(gas trap)的故障。減小中心厚度/有效直徑的比會(huì)使透鏡凸面的曲率增大,因此對(duì)于通過(guò)精密模壓成形來(lái)制造面精度高的透鏡來(lái)說(shuō)也有利。接著,對(duì)本發(fā)明的光學(xué)玻璃的制造方法進(jìn)行說(shuō)明??梢酝ㄟ^(guò)加熱、熔融玻璃原料來(lái)制造本發(fā)明的光學(xué)玻璃。作為玻璃原料,可以適當(dāng)?shù)厥褂锰妓猁}、硝酸鹽、氧化物等。以規(guī)定的比例秤取這些原料,進(jìn)行混合得到調(diào)合原料,將其投入到例如加熱至1200 1300°C的熔解爐中,進(jìn)行溶解、澄清、攪拌、均質(zhì)化,由此可以得到不含泡沫或未溶解物的、均質(zhì)的熔融玻璃。通過(guò)成形、緩冷該熔融玻璃,可以得到本發(fā)明的光學(xué)玻璃。(精密模壓成形用預(yù)成形件及其制造方法)
接著,對(duì)本發(fā)明的精密模壓成形用預(yù)成形件及其制造方法進(jìn)行說(shuō)明。預(yù)成形件是質(zhì)量與精密模壓成形品相等的玻璃制成形體。預(yù)成形件按照精密模壓成形品的形狀而被成形為適當(dāng)?shù)男螤?,作為其形狀,可以例示出球狀、旋轉(zhuǎn)橢圓體狀等。將預(yù)成形件加熱至可以進(jìn)行精密模壓成形的粘度以供給精密模壓成形使用。本發(fā)明的精密模壓成形用預(yù)成形件由前述的本發(fā)明的光學(xué)玻璃形成。本發(fā)明的預(yù)成形件根據(jù)需要可以在表面配備脫模膜等薄膜。上述預(yù)成形件可以進(jìn)行具有期望的光學(xué)常數(shù)的光學(xué)元件的精密模壓成形。另外,具有以下優(yōu)點(diǎn):由于玻璃的高溫區(qū)域的穩(wěn)定性高并且可以提高熔融玻璃流出時(shí)的粘度,因此通過(guò)將分離從管流出的熔融玻璃而得到的玻璃塊在冷卻過(guò)程中成形為預(yù)成形件的方法,可以以高生產(chǎn)率來(lái)制造高品質(zhì)的預(yù)成形件。在本發(fā)明的精密模壓成形用預(yù)成形件的制造方法中,從流出的熔融玻璃分離出熔融玻璃塊,在所述熔融玻璃塊的冷卻過(guò)程中將其成形為精密模壓成形用預(yù)成形件,在該方法中,成形形成由本發(fā)明的光學(xué)玻璃形成的精密模壓成形用預(yù)成形件,該方法是用于制造所述本發(fā)明的預(yù)成形件的方法之一。作為具體例子,可以舉出以下方法:由從管等流出的熔融玻璃流分離出規(guī)定重量的熔融玻璃塊,在冷卻玻璃塊的過(guò)程中成形為規(guī)定重量的預(yù)成形件,由此進(jìn)行制造。該方法具有不需要切斷、研削、研磨等機(jī)械加工的優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于經(jīng)機(jī)械加工的預(yù)成形件,必須在機(jī)械加工之前進(jìn)行退火,由此將玻璃的應(yīng)變減少至不會(huì)破損的程度。但是,根據(jù)上述方法,不需要用于防止破損的退火。另外,可以成形為表面光滑的預(yù)成形件。在該方法中,從賦予光滑、清潔的表面的角度出發(fā),優(yōu)選在施加風(fēng)壓的漂浮狀態(tài)下成形為預(yù)成形件。另外,優(yōu)選表面由自由表面形成的預(yù)成形件。并且,優(yōu)選沒(méi)有被稱為切痕(shearmark)的切斷痕跡。在通過(guò)切刀切斷流出的熔融玻璃時(shí)會(huì)產(chǎn)生切痕。如果在已成形為精密模壓成形品的階段仍然殘留有切痕,則該部分會(huì)成為缺陷。因此,優(yōu)選從預(yù)成形件的階段就排除切痕。不使用切刀、不會(huì)產(chǎn)生切痕的熔融玻璃的分離方法包括以下諸方法:使熔融玻璃從流出管滴下的方法;支承從流出管流出的熔融玻璃流的頂端部并在可以分離出規(guī)定重量的熔融玻璃塊的時(shí)刻去除所述支承的方法(稱為下落切斷法)。在下落切斷法中,通過(guò)在熔融玻璃流的頂端部一側(cè)和流出管一側(cè)之間所產(chǎn)生的細(xì)頸部上分離玻璃,從而可以得到規(guī)定重量的熔融玻璃塊。然后,在得到的熔融玻璃塊處于軟化狀態(tài)的期間將其成形為適于供給模壓成形使用的形狀。
作為制造本發(fā)明的預(yù)成形件的方法,也可以使用由熔融玻璃制造玻璃成形體、切斷或割斷該成形體并進(jìn)行研削、研磨來(lái)進(jìn)行制造的方法。在該方法中,使熔融玻璃流入鑄模中,成形形成由所述光學(xué)玻璃形成的玻璃成形體,對(duì)該玻璃成形體進(jìn)行機(jī)械加工,從而制造出期望重量的預(yù)成形件。在進(jìn)行機(jī)械加工之前,優(yōu)選通過(guò)對(duì)玻璃進(jìn)行退火處理來(lái)進(jìn)行充分的消除應(yīng)變的處理,以使玻璃不會(huì)破損。(光學(xué)元件以及光學(xué)元件的制造方法)本發(fā)明的光學(xué)兀件由所述本發(fā)明的光學(xué)玻璃形成。本發(fā)明的光學(xué)兀件與構(gòu)成光學(xué)元件的本發(fā)明光學(xué)玻璃一樣具有高折射率、低分散性的特征。作為本發(fā)明的光學(xué)元件,可以例示出:球面透鏡、非球面透鏡、微透鏡等各種透鏡;衍射光柵;具有衍射光柵的透鏡、透鏡陣列、棱鏡等。從用途方面來(lái)看,可以例示出:構(gòu)成數(shù)碼照相機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)、數(shù)碼單反相機(jī)、移動(dòng)電話所帶的照相機(jī)、車載照相機(jī)等的攝像光學(xué)系統(tǒng)的透鏡;構(gòu)成用于向DVD、⑶等光盤(pán)進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫(xiě)的光學(xué)系統(tǒng)的透鏡(例如,前述的物鏡)等°作為上述光學(xué)元件,優(yōu)選通過(guò)對(duì)本發(fā)明的預(yù)成形件進(jìn)行加熱、軟化,并進(jìn)行精密模壓成形而得到。另外,根據(jù)需要,可以在該光學(xué)元件上設(shè)置防反射膜、全反射膜、部分反射膜、具有分光特性的膜等光學(xué)薄膜。接著,對(duì)光學(xué)元件的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。在本發(fā)明的光學(xué)元件的制造方法中,加熱本發(fā)明的預(yù)成形件或通過(guò)本發(fā)明的預(yù)成形件的制造方法制造的精密模壓成形用預(yù)成形件,進(jìn)行精密模壓成形,從而制造光學(xué)元件。精密模壓成形法也被稱為模制光學(xué)元件成形法,在本發(fā)明所屬的技術(shù)領(lǐng)域中是公知技術(shù)。將光學(xué)元件的透過(guò)、折射、衍射、反射光線的面稱為光學(xué)功能面。例如以透鏡為例,非球面透鏡的非球面或球面透鏡的球面等透鏡面相當(dāng)于光學(xué)功能面。在精密模壓成形方法中,通過(guò)將模壓成形模具的成形面精密地轉(zhuǎn)印到玻璃上,由模壓成形來(lái)形成光學(xué)功能面。即,不必為了完成光學(xué)功能面而進(jìn)行研削、研磨等機(jī)械加工。因此,本發(fā)明的光學(xué)元件的制造方法適于透鏡、透鏡陣列、衍射光柵、棱鏡等光學(xué)元件的制造,特別是在以高生產(chǎn)率制造非球面透鏡時(shí)最為適合。根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)元件的制造方法,可以制造具有上述光學(xué)特性的光學(xué)元件,同時(shí)由于使用由具有低溫軟化性的光學(xué)玻璃形成的預(yù)成形件,所以作為玻璃的模壓成形而可以在較低的溫度下進(jìn)行模壓,因此可以減輕模壓成形模具的成形面的負(fù)擔(dān),從而可以延長(zhǎng)成形模具(當(dāng)在成形面上設(shè)置脫模膜時(shí)即為脫模膜)的壽命。另外,由于構(gòu)成預(yù)成形件的玻璃具有高穩(wěn)定性,所以即使在再加熱、模壓的過(guò)程中也可以有效地防止玻璃失透。并且,可以以高生產(chǎn)率來(lái)進(jìn)行由熔 融玻璃獲得最終產(chǎn)品的一系列工序。精密模壓成形方法所使用的模壓成形模具是公知的,例如可以使用在碳化硅、超硬材料、不銹鋼等型材的成形面上設(shè)置脫模膜的模具。作為脫模膜,可以使用含碳膜、貴金屬合金膜等。模壓成形模具具有上模具、下模具,根據(jù)需要還具有體模具。其中,為了有效地減少模壓成形時(shí)的玻璃成形品的破損,進(jìn)一步優(yōu)選使用由碳化硅形成的模壓成形模具和超硬合金制模壓成形模具(特別是不含結(jié)合劑(binder)的超硬合金制、例如WC制模壓成形模具),進(jìn)一步優(yōu)選使用在所述模具的成形面上具有作為脫模膜的含碳膜的模具。在精密模壓成形方法中,為了將模壓成形模具的成形面保持在良好的狀態(tài),優(yōu)選使成形時(shí)的氣氛為非氧化氣體。作為非氧化氣體,優(yōu)選氮、氮和氫的混合氣體等。尤其是當(dāng)使用在成形面上具有作為脫模膜的含碳膜的模壓成形模具時(shí)、或者當(dāng)使用由碳化硅形成的模壓成形模具時(shí),應(yīng)在所述非氧化氣氛中進(jìn)行精密模壓成形。接著,對(duì)尤其適于用作本發(fā)明的光學(xué)元件的制造方法的精密模壓成形方法進(jìn)行說(shuō)明。(精密模壓成形方法I)在該方法中,將預(yù)成形件導(dǎo)入模壓成形模具,對(duì)模壓成形模具和預(yù)成形件一同加熱,進(jìn)行精密模壓成形(稱為精密模壓成形方法I)。在精密模壓成形方法I中,優(yōu)選將模壓成形模具和所述預(yù)成形件的溫度均加熱至構(gòu)成預(yù)成形件的玻璃顯示出IO6 1012dPa.s的粘度的溫度來(lái)進(jìn)行精密模壓成形。
另外,優(yōu)選在冷卻至所述玻璃顯示出1012dPa.s以上、更加優(yōu)選為1014dPa.s以上、進(jìn)一步優(yōu)選為1016dPa.s以上粘度的溫度之后將精密模壓成形品從模壓成形模具中取出。根據(jù)上述條件,可以將模壓成形模具成形面的形狀更加精密地轉(zhuǎn)印到玻璃上,并且可以在不使精密模壓成形品變形的情況下將其取出。(精密模壓成形方法2)該方法的特征在于,加熱精密模壓成形用預(yù)成形件,然后將其導(dǎo)入經(jīng)預(yù)熱的模壓成形模具,進(jìn)行精密模壓成形(稱為精密模壓成形方法2)。根據(jù)該方法,由于在將預(yù)成形件導(dǎo)入模壓成形模具之前進(jìn)行預(yù)熱,所以可以縮短循環(huán)時(shí)間,并制造出無(wú)表面缺陷的、面精度優(yōu)良的光學(xué)元件。模壓成形模具的預(yù)熱溫度優(yōu)選低于所述預(yù)成形件的預(yù)熱溫度。通過(guò)該預(yù)熱,能夠?qū)⒛撼尚文>叩募訜釡囟纫种频幂^低,因此可以減輕模壓成形模具的損耗。在精密模壓成形方法2中,優(yōu)選將預(yù)成形件預(yù)熱至構(gòu)成所述預(yù)成形件的玻璃顯示出109dPa.s以下、更加優(yōu)選為109dPa.s的粘度時(shí)的溫度。另外,優(yōu)選在使所述預(yù)成形件漂浮的同時(shí)進(jìn)行預(yù)熱,并且進(jìn)一步優(yōu)選預(yù)熱至構(gòu)成所述預(yù)成形件的玻璃顯示出IO5 5 109dPa.s以下、更加優(yōu)選為105 5dPa.s以上且不足109dPa.s的粘度時(shí)的溫度。另外,優(yōu)選在開(kāi)始模壓的同時(shí)、或在模壓過(guò)程中開(kāi)始玻璃的冷卻。另外,優(yōu)選將模壓成形模具的溫度調(diào)至低于所述預(yù)成形件的預(yù)熱溫度的溫度,可將所述玻璃顯示出IO 9 1012dPa.s的粘度時(shí)的溫度作為目標(biāo)。在該方法中,在模壓成形之后,優(yōu)選在所述玻璃的粘度冷卻至1012dPa *s以上之后進(jìn)行脫模。從模壓成形模具取出經(jīng)精密模壓成形的光學(xué)元件,根據(jù)需要進(jìn)行緩冷。當(dāng)成形品為透鏡等光學(xué)元件時(shí),可以根據(jù)需要在表面敷以光學(xué)薄膜。(實(shí)施例)下面,通過(guò)實(shí)施例來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。但是,本發(fā)明不限于實(shí)施例所示的方式。光學(xué)玻璃的制造表I不出了例I 30的玻璃的組成。作為各種成分的原料,所有玻璃均使用分別與之相當(dāng)?shù)难趸?、氫氧化物、碳酸鹽、以及硝酸鹽,按照使其在玻璃化之后變?yōu)槿绫鞩所示的組成的方式來(lái)秤量所述原料,在進(jìn)行充分的混合后投入鉬坩鍋,通過(guò)電爐在1200 1300°C的溫度范圍內(nèi)熔融、進(jìn)行攪拌以使其均質(zhì)化,在澄清之后澆注到被預(yù)熱至適當(dāng)溫度的金屬模中。在澆注的玻璃冷卻至轉(zhuǎn)移溫度后立即放入退火爐,緩冷至室溫,從而得到各種光學(xué)玻璃。對(duì)于通過(guò)上述方法得到的各種光學(xué)玻璃,通過(guò)以下方法來(lái)測(cè)量折射率(nd)、阿貝數(shù)(Vd)、比重、玻璃轉(zhuǎn)移溫度、液相溫度。結(jié)果如表I所示。并且,對(duì)于例I 例17的各種光學(xué)玻璃,在表I中示出了通過(guò)所述方法測(cè)量的λ8(ι、λ7(ι、以及λ5。(I)折射率(nd)和阿貝數(shù)(vd)使緩冷降溫速度為一 30°C /小時(shí),對(duì)所得到的光學(xué)玻璃進(jìn)行測(cè)量。(2)玻璃轉(zhuǎn)移溫度(Tg)
使用理學(xué)電機(jī)株式會(huì)社的熱機(jī)械分析裝置,使升溫速度為4°C /分鐘而進(jìn)行測(cè)量。(3)比重使用阿基來(lái)德法進(jìn)行計(jì)算。(4)液相溫度(L.T.)在鉬坩鍋中放入約50g的玻璃樣品,在大約1200°C 1300°C下熔融約15 16
分鐘之后,冷卻分別在 980 0C >990 V、1000 V、1010 V、1020 V、1030 V、1040 V、1050 V、
1060 0C、1070 0C、1080 0C、1090 °C、1100°C下保溫兩小時(shí)的樣品,通過(guò)顯微鏡觀察是否有結(jié)晶
析出,將確認(rèn)沒(méi)有結(jié)晶的最低溫度作為液相溫度(L.T.)。表I表I
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)玻璃,其特征在于,折射率nd為1.70以上,阿貝數(shù)Vd為52.5以上,以摩爾%表不,包含:B2O320 80%SiO2O 30%Li2O卜 25%ZnOO 20%La2O34 30%Gd2O3I 25%Y2O30.卜 20%ZrO2O 5%MgOO 25%CaOO 15%SrOO 10% 并且,所述成分的總量為97%以上,摩爾比Zn0/(La203+Gd203+Y203)為0.8以下,且摩爾比(CaO+SrO+BaO) / (La203+Gd203+Y203)為0.8以下,作為任意成分可以含有Ta2O5,并且摩爾比(Zr02+Ta205)/(La203+Gd203+Y203)為 0.4 以下。
2.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)玻璃,其特征在于,Li2O和ZnO的總量為2 30%,并且摩爾比Zn0/Li20為6以下。
3.一種光學(xué)玻璃,其特征在于,折射率nd為1.70以上,阿貝數(shù)Vd為50以上,以摩爾%表示,包含:B2O320 80%SiO2O 30%Li2OI 25%ZnOO 20%La2O34 30%Gd2O7,I 25%Y2O3O 20%ZrO2O 5%MgOO 25%CaOO 15%SrOO 10% 并且,所述成分的總量為97%以上,摩爾比Zn0/(La203+Gd203+Y203)為0.8以下,且摩爾比(CaO+SrO+BaO) / (La203+Gd203+Y203)為0.8以下,作為任意成分可以含有Ta2O5,并且摩爾比(Zr02+Ta205) / (La203+Gd203+Y203)為 0.4 以下,Li2O 和 ZnO 的總量為 2 30%,并且摩爾比Zn0/Li20為6以下。
4.如權(quán)利要求3所述的光學(xué)玻璃,其特征在于,阿貝數(shù)Vd為52.5以上。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的光學(xué)玻璃,其特征在于,玻璃轉(zhuǎn)移溫度為635C以下。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的光學(xué)玻璃,其特征在于,折射率%和阿貝數(shù)Vd滿足下式(I)。nd 彡 2.235-0.0lXvd- (I)
7.一種精密模壓成形用預(yù)成形件,其特征在于,所述精密模壓成形用預(yù)成形件由權(quán)利要求I 6中任一項(xiàng)所述的光學(xué)玻璃形成。
8.一種光學(xué)兀件,其特 征在于,所述光學(xué)兀件由權(quán)利要求1 6中任一項(xiàng)所述的光學(xué)玻璃形成。
9.一種光學(xué)元件的制造方法,其特征在于,加熱權(quán)利要求7所述的精密模壓成形用預(yù)成形件,進(jìn)行精密模壓成形。
全文摘要
本發(fā)明提供一種折射率nd為1.70以上、阿貝數(shù)vd為50以上、具有低溫軟化性、并且顯示出優(yōu)良的玻璃穩(wěn)定性的光學(xué)玻璃。其特征在于,折射率nd為1.70以上,阿貝數(shù)vd為52.5以上,以摩爾%表示,則包含20~80%的B2O3、0~30%的SiO2、1~25%的Li2O、0~20%的ZnO、4~30%的La2O3、1~25%的Gd2O3、0.1~20%的Y2O3、0~5%的ZrO2、0~25%的MgO、0~15%的CaO、0~10%的SrO,同時(shí)所述成分的總量為97%以上,摩爾比{ZnO/(La2O3+Gd2O3+Y2O3)}為0.8以下,并且摩爾比{(CaO+SrO+BaO)/(La2O3+Gd2O3+Y2O3)}為0.8以下,作為任意成分可以含有Ta2O5,并且摩爾比{(ZrO2+Ta2O5)/(La2O3+Gd2O3+Y2O3)}為0.4以下。
文檔編號(hào)C03C3/15GK103214182SQ20131009776
公開(kāi)日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2007年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月28日
發(fā)明者藤原康裕 申請(qǐng)人:Hoya株式會(huì)社