CN104136384B - 压制成形用玻璃材料、玻璃光学元件及它们的制造方法 - Google Patents

压制成形用玻璃材料、玻璃光学元件及它们的制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104136384B
CN104136384B CN201380011285.2A CN201380011285A CN104136384B CN 104136384 B CN104136384 B CN 104136384B CN 201380011285 A CN201380011285 A CN 201380011285A CN 104136384 B CN104136384 B CN 104136384B
Authority
CN
China
Prior art keywords
glass
compressing
film
intermediate layer
glass material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201380011285.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104136384A (zh
Inventor
佐藤浩
佐藤浩一
古郡重明
藤原康裕
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hoya Corp
Original Assignee
Hoya Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hoya Corp filed Critical Hoya Corp
Publication of CN104136384A publication Critical patent/CN104136384A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104136384B publication Critical patent/CN104136384B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/34—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
    • C03C17/42—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating of an organic material and at least one non-metal coating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B11/00—Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B11/00—Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
    • C03B11/06—Construction of plunger or mould
    • C03B11/08—Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B40/00—Preventing adhesion between glass and glass or between glass and the means used to shape it, hold it or support it
    • C03B40/02—Preventing adhesion between glass and glass or between glass and the means used to shape it, hold it or support it by lubrication; Use of materials as release or lubricating compositions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00—Glass compositions
    • C03C3/04—Glass compositions containing silica
    • C03C3/062—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight
    • C03C3/064—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing boron
    • C03C3/068—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing boron containing rare earths
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2215/00—Press-moulding glass
    • C03B2215/40—Product characteristics
    • C03B2215/46—Lenses, e.g. bi-convex
    • C03B2215/48—Convex-concave
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2215/00—Press-moulding glass
    • C03B2215/72—Barrel presses or equivalent, e.g. of the ring mould type
    • C03B2215/73—Barrel presses or equivalent, e.g. of the ring mould type with means to allow glass overflow in a direction perpendicular to the press axis
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2218/00—Methods for coating glass
    • C03C2218/30—Aspects of methods for coating glass not covered above
    • C03C2218/355—Temporary coating

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)

Abstract

本发明的一个方式提供压制成形用玻璃材料的制造方法，该压制成形用玻璃材料具有由光学玻璃构成的芯部、在压制成形时与成形模成形面接触的含碳膜、以及与该含碳膜相邻的中间层，其中，所述芯部由玻璃化转变温度为550℃以上且合计含有2阳离子％以上的Nb5+、Ti4+、W6+及Bi3+的氧化物玻璃构成，该制造方法具有：在所述芯部上成膜中间层的中间层成膜工序、和作为与该中间层相邻的层而成膜所述含碳膜的含碳膜成膜工序，满足与波长500nm的表面反射率相关的规定的全部条件。

Description

压制成形用玻璃材料、玻璃光学元件及它们的制造方法
关联申请的相互参照
本申请对2012年3月5日申请的日本特愿2012－047845号要求优先权，在这里特别作为公开引用其全部记载。
技术领域
本发明涉及为了通过精密模压而获得玻璃光学元件所能够使用的压制成形用玻璃材料、使用上述压制成形用玻璃材料的玻璃光学元件、以及上述压制成形用玻璃材料及玻璃光学元件的制造方法。
背景技术
作为制造玻璃透镜等光学元件的方法，已知利用具有相向的成形面的上模和下模对压制成形用玻璃材料(以下也称作“玻璃材料”或“玻璃预制件”)进行精密压制成形的方法(称作“精密压制成形法”、“精密压制法”等)。该方法是将由熔融状态固化为规定形状的光学玻璃或抛光加工成规定形状的光学玻璃投入成形模内，通过加热压制成形而得到玻璃光学元件的方法。
在精密压制成形法中，由于通过将精密加工的成形模成形面转印于玻璃材料从而能够形成光学功能面，因此，不需要在压制成形后为制作光学功能面而进行光学抛光等机械加工。因此，根据精密压制成形法，可以提供廉价且高性能的透镜。但是，在精密压制成形法中，由于压制成形用玻璃材料和成形模的成形面在高温状态下密接，所以在它们的界面发生化学反应时，产生熔着，脱模性降低。
作为用于改善压制成形时的脱模性的手段，在特开平8－217468号公报、特开平8－259241号公报、及特开平9－286625号公报或英语同族专利美国专利第5,851,252号公报的在此特别是作为公开引用的全部记载中，提出了将在玻璃预制件的表面形成有含碳膜的材料作为压制成形用玻璃材料来使用的方法。
如上所述，上述公报中记载的方法是在玻璃预制件上形成含碳膜，但是为了实现近年来对玻璃透镜要求的高折射率而含有作为赋予高折射率的成分的Nb、Ti、W、Bi的玻璃，在压制成形时的高温环境下容易与碳类薄膜发生反应。其原因在于：由于上述赋予高折射率的成分为易还原成分，所以其在作为玻璃成分存在的同时可有多个价态，因此容易发生氧化还原反应，在压制成形的工艺中，在被压接于成形模并变形的过程中产生各种界面反应。在上述玻璃中，玻璃化转变温度为550℃以上的玻璃由于压制成形温度高，所以该趋势显著。
发明内容
本发明的一个方式提供一种可通过精密压制成形法得到高品质的玻璃光学元件的压制成形用玻璃材料。
本发明的一个方式涉及一种压制成形用玻璃材料的制造方法，该压制成形用玻璃材料具有由光学玻璃构成的芯部、在压制成形时与成形模成形面接触的含碳膜、以及与该含碳膜相邻的中间层，其中，
所述芯部由玻璃化转变温度为550℃以上且合计含有2阳离子％以上的Nb5+、Ti4+、W6+及Bi3+的氧化物玻璃构成，
该制造方法具有：在所述芯部上成膜中间层的中间层成膜工序、和作为与该中间层相邻的层而成膜所述含碳膜的含碳膜成膜工序，
并且满足下述(1)～(4)的全部：
R(C)NH－R(C)H＞0.20％···(1)
R(C)NH－R(S+C)NH≤0.30％···(2)
R(S+C)NH－R(S+C)H≤0.30％···(3)
(RNH+1.05)％＜R(S+C)H＜(RNH+1.70)％···(4)
[上述中，分别表示的是：
R(C)NH：除所述中间层成膜工序之外制作的玻璃材料在未加热状态下在波长500nm的表面反射率(％)、
R(C)H：除所述中间层成膜工序之外制作的玻璃材料在下述加热条件下的加热后在波长500nm的表面反射率(％)、
R(S+C)NH：所述压制成形用玻璃材料在未加热状态下在波长500nm的表面反射率(％)、
R(S+C)H：所述压制成形用玻璃材料在下述加热条件下的加热后在波长500nm的表面反射率(％)、
RNH：芯部玻璃在未加热状态下在波长500nm的表面反射率(％)，
在加热条件中，加热温度为所述芯部玻璃成为106.9dPa·s的粘度的温度，加热气氛为100％氮气氛，加热时间为240秒。]
通过上述制造方法，能够提供通过精密压制成形法可得到高品质的玻璃光学元件的压制成形用玻璃材料，本发明者们推测是如下理由。
以上述条件(1)～(4)规定的波长500nm处的表面反射率为在压制成形用玻璃材料(以下也记载为“预制件”。)的最表面堆积的碳量的指标，意味着上述加热条件下的波长500nm处的表面反射率变化越大的预制件，压制成形时的加热导致的含碳膜的劣化越大。
在本发明一个方式的压制成形用玻璃预制件的制造方法中作为芯部玻璃使用的光学玻璃为合计含有2阳离子％以上的Nb5+、Ti4+、W6+及Bi3+且玻璃化转变温度为550℃以上的氧化物玻璃，如上说明的那样在压制成形时容易与含碳膜发生反应。在具有这样的玻璃作为芯部的预制件中，满足条件(1)的预制件在没有中间层的情况下，压制成形时的加热导致的含碳膜的劣化显著，产生难以进行连续压制成形等的故障。与之相对，在本发明的一个方式中，通过以满足条件(2)～(4)的方式在芯部和含碳膜之间形成中间层，从而可以由满足条件(1)的预制件通过精密压制成形得到高品质的玻璃光学元件。对该点进一步说明，即使含碳膜的成膜条件相同，根据作为基底的中间层的种类也难以堆积含碳膜，结果难以将足以抑制压制成形时的熔着的含碳膜成膜于预制件最表面，而满足条件(2)意味着中间层的存在不会大幅妨碍含碳膜的成膜。另一方面，条件(3)意味着中间层的存在不会成为压制成形时的加热导致的含碳膜的大幅劣化的原因。另外，以上述条件(4)规定的表面反射率意味着该值低于下限值那样的小的预制件的碳堆积不充分，在这样的预制件中，与有无中间层无关地，压制成形时的预制件表面(含碳膜表面)相对于成形模成形面的滑动性差，因此，在通过压制成形得到的成形体中，壁厚不良或裂纹之类的成形不良的发生率增加。另一方面，在使用以上述条件(4)规定的表面反射率超过上限值的那样的在最表面堆积碳的预制件得到的光学元件中，会产生不透明等外观不良。即，在本发明的一个方式中，为了得到抑制压制成形时的熔着且可提供没有成形不良及外观不良的高品质的光学元件的预制件，规定条件(4)。
根据一个方式，作为上述中间层，形成氧化钇膜、氧化钪膜或氮化硼膜。
本发明的再一个方式涉及通过所述的制造方法得到的压制成形用玻璃材料。
本发明的再一个方式涉及玻璃光学元件的制造方法，
将所述的压制成形用玻璃材料加热，使用压制成形模通过压制成形得到玻璃成形体，作为该玻璃成形体本身或将该玻璃成形体交付到后工序中，得到所述玻璃光学元件。
本发明的再一个方式涉及通过所述的制造方法得到的玻璃光学元件。
根据本发明，能够使用含有易还原成分且压制温度较高的玻璃材料，通过精密压制成形得到期望形状的玻璃成形体。
附图说明
图1是表示本发明一个方式的压制成形用玻璃材料的一个方式的剖面图。
图2是使用图1所示的压制成形用玻璃材料压制成形的玻璃成形体的剖面图。
图3是由图2所示的玻璃成形体得到的玻璃光学元件的剖面图。
图4是表示精密压制成形法的一个方式的说明图。
具体实施方式
[压制成形用玻璃材料及其制造方法]
本发明的一个方式涉及压制成形用玻璃材料的制造方法，该压制成形用玻璃材料具有：由光学玻璃构成的芯部、在压制成形时与成形模成形面接触的含碳膜、以及与该含碳膜相邻的中间层。在此，上述芯部由玻璃化转变温度为550℃以上且合计含有2阳离子％以上的Nb5+、Ti4+、W6+及Bi3+的氧化物玻璃构成。如上所述，具有该氧化物玻璃作为芯部的预制件中存在如下课题，即，容易与位于预制件的最表层且在压制成形时与成形模成形面接触的含碳膜发生反应，虽然具有含碳膜但仍难以得到良好的脱模性。与之相对，本发明一个方式的压制成形用玻璃材料的制造方法具有：在上述芯部上成膜中间层的中间层成膜工序、和作为与该中间层相邻的层而成膜上述含碳膜的含碳膜成膜工序，由于条件(1)～(4)均满足，从而通过上述的作用机构，尽管芯部容易与最表层的含碳膜发生反应，但能够防止压制成形时的成形模和预制件的熔着，并且能够防止成形不良及对预制件进行压制成形而得到的光学元件的外观不良的发生。此外，下述规定的加热条件是压制成形时安置预制件的典型的条件，如果该条件中满足以下的条件，则能够充分抑制压制成形时的熔着及成形不良、以及上述的外观不良的发生。
R(C)NH－R(C)H＞0.20％···(1)
R(C)NH－R(S+C)NH≤0.30％···(2)
R(S+C)NH－R(S+C)H≤0.30％···(3)
(RNH+1.05)％＜R(S+C)H＜(RNH+1.70)％···(4)
[上述中，分别表示的是：
R(C)NH：除所述中间层成膜工序之外制作的玻璃材料在未加热状态下在波长500nm的表面反射率(％)、
R(C)H：除所述中间层成膜工序之外制作的玻璃材料在下述加热条件下的加热后在波长500nm的表面反射率(％)、
R(S+C)NH：所述压制成形用玻璃材料在未加热状态下在波长500nm的表面反射率(％)、
R(S+C)H：所述压制成形用玻璃材料在下述加热条件下的加热后在波长500nm的表面反射率(％)、
RNH：芯部玻璃在未加热状态下在波长500nm的表面反射率(％)，
在加热条件中，加热温度为所述芯部玻璃成为106.9dPa·s的粘度的温度，加热气氛为100％氮气氛，加热时间为240秒。]
下面，对本发明一个方式的压制成形用玻璃材料的制造方法进行更详细说明。
构成上述芯部的光学玻璃是作为阳离子成分合计含有2阳离子％以上的从Nb5+、Ti4+、W6+及Bi3+构成的组选择的易还原成分的氧化物玻璃。由含有以上量的上述易还原成分的至少一种的光学玻璃构成的芯部在进行压制成形时容易与形成于其上的含碳膜发生反应，在玻璃化转变温度为550℃以上且压制成形时的加热温度较高的情况下，其趋势显著，可是根据本发明的一个方式，可通过上述的作用机构防止熔着发生。此外，本发明的一个方式可适用于含有如下氧化物玻璃的方法，该氧化物玻璃合计含有例如20阳离子％以下的量的从Nb5+、Ti4+、W6+及Bi3+构成的组中选择的易还原成分，另外也可以适用于使用含有8阳离子％以上上述易还原成分的氧化物玻璃的方法，且还可以适用于使用含有合计12阳离子％以上的上述易还原成分的氧化物玻璃的方法。
上述光学玻璃为氧化物玻璃，因此主要阴离子成分为O2－，另外也可以含有少量的F－、Cl－、I－、Br－。O2－的含量优选为95阴离子％以上，更优选为98阴离子％以上，进一步优选为99阴离子％以上，特别优选为100阴离子％。
作为上述光学玻璃的玻璃组成的优选的具体例，可例举一种光学玻璃，其作为必要成分含有B2O3、La2O3、ZnO，且优选以摩尔％表示含有：SiO2；0～50％、B2O3；5～70％、Li2O；0～20％、Na2O；0～10％、K2O；0～10％、ZnO；1～50％、CaO：0～10％、BaO：0～10％、SrO：0～10％、MgO：0～10％、La2O3；5～30％、Gd2O3；0～22％、Yb2O3；0～10％、Nb2O5；0～15％、WO3；0～20％、TiO2；0～24％、Bi2O3；0～20％、ZrO2；0～15％、Ta2O5；0～20％、GeO2；0～10％、(其中，WO3、TiO2、Bi2O3及Nb2O5的合计量为0.1～25％)、F是全部氧含量的0～10％。关于上述光学玻璃的详情，可参照将其全部记载在此特别作为公开引用的特开2011－1259号公报中的段落[0054]～[0078]。
上述光学玻璃的玻璃化转变温度为550℃以上，例如可以为650℃以下。在含有上述量的易还原成分的光学玻璃中，玻璃化转变温度不足550℃的光学玻璃由于压制成形温度较低，所以熔着导致的不良显著化的情况较少，但另一方面，玻璃化转变温度为550℃以上的光学玻璃由于压制成形温度较高，所以在不实施任何对策的情况下熔着显著，得到的压制成形体的品质差。与之相对，根据本发明的一个方式，通过满足上述的条件(1)～(4)，从而可由具有该光学玻璃作为芯部的预制件得到高品质的压制成形体。在此，压制成形温度优选在芯部玻璃的粘度成为105～1010dPa·s的温度区域，更优选为上述粘度成为相当于107.2dPa·s左右的温度，例如为800℃以下，优选为750℃以下，更优选为700℃以上750℃以下。
本发明的一个方式的压制成形用玻璃预制件的制造方法满足上述的条件(1)～(4)。条件(1)～(4)可分别根据芯部的玻璃组成、中间层及含碳膜的成膜材料的种类及成膜条件进行调整，根据需要通过进行预备试验来决定制造条件，从而可满足条件(1)～(4)。
以下，依次说明条件(1)～(4)。
在本发明一个方式的压制成形用玻璃材料的制造方法中，隔着后述的中间层设于上述芯部上的含碳膜的成膜以满足下述(1)的方式实施：
R(C)NH－R(C)H＞0.20％···(1)。
在此，R(C)NH为除了中间层成膜工序之外制作的玻璃材料在未加热状态下在波长500nm的表面反射率(％)，R(C)H为除了中间层成膜工序之外制作的玻璃材料在上述加热条件下加热后在波长500nm的表面反射率(％)。即，在上述(1)中规定的“R(C)NH－R(C)H”表示除中间层之外的预制件在波长500nm的表面反射率的加热前后的变化，如果该值为0.20％以下，则即使不设置中间层也能够在压制成形时充分获得含碳膜带来的防熔着效果(脱模性提高的效果)。另一方面，上述的值越大意味着加热导致的含碳膜的变化越大，如果超过0.20％，则难以得到含碳膜带来的脱模性提高的效果。而且，在本发明的一个方式中，通过对于这种芯部和含碳膜的组合设置中间层，防止加热含碳膜导致的劣化，可以维持其脱模性提高的效果。“R(C)NH－R(C)H”的下限值如上述超过0.20％，另一方面，其上限值没有特别限定，例如为0.60％左右。
第一，在满足上述(1)的芯部和含碳膜之间设置中间层的中间层成膜工序以满足下述(2)的方式进行：
R(C)NH－R(S+C)NH≤0.30％···(2)。
在此，R(C)NH为上述那样，R(S+C)NH为经过中间层成膜工序及含碳膜成膜工序得到的压制成形用玻璃材料在未加热状态下在波长500nm的表面反射率(％)。即，在上述(2)规定的“R(C)NH－R(S+C)NH”意味着在含碳膜成膜工序中堆积的碳量的根据中间层的有无的差异，该值越大，表示由于中间层的存在而越妨碍含碳膜的成膜。而且，上述值超过0.30％时，难以成膜足以发挥充分的脱模性提高效果的含碳膜，因此，在本发明的一个方式中，形成上述值为0.30％以下的中间层。下限值例如为－0.5％左右。
第二，中间层成膜工序以满足下述(3)的方式进行：
R(S+C)NH－R(S+C)H≤0.30％···(3)。
在此，R(S+C)NH如上所述那样，R(S+C)H为经过中间层成膜工序及含碳膜成膜工序得到的压制成形用玻璃材料在上述加热条件下加热后在波长500nm的表面反射率(％)。即，在上述(3)规定的“R(S+C)NH－R(S+C)H”意味着中间层不会成为含碳膜大幅劣化的原因。另一方面，由于中间层和含碳膜的反应等理由，中间层的存在有时也成为含碳膜的加热导致的劣化的原因，这种情况下，上述的“R(S+C)NH－R(S+C)H”增大，如果超过0.30％的程度，则难以充分得到含碳膜带来的脱模性提高的效果。因此，在本发明的一个方式中，以上述值成为0.30％以下的方式形成中间层。上述值最优选为0％。
上述(2)及(3)如上所述那样可以根据芯部的玻璃组成、中间层及含碳膜的成膜材料的种类及成膜条件进行调整，特别是可根据中间层形成用的成膜材料的种类容易地进行控制。作为有利于将在上述(2)及(3)中规定的值控制为期望的值的中间层，可举出氧化钇膜、氧化钪膜或氮化硼膜。另一方面，如果将中间层作为硅氧化物膜，则通常难以得到满足上述(2)的中间层，另外，如果将中间层作为氧化镧膜，则通常难以得到满足上述(3)的中间层。
在本发明一个方式的压制成形用玻璃材料的制造方法中，以满足(1)～(3)并且满足下述(4)的方式实施中间层成膜工序及含碳膜成膜工序：
(RNH+1.05)％＜R(S+C)H＜(RNH+1.70)％···(4)。
规定上述(4)的理由如上所述，以上述(4)规定的值可通过上述的方法进行调整，主要能够通过含碳膜的成膜条件(特别是在含碳膜成膜工序中向玻璃上供给的碳量)进行控制。
关于中间层，优选的成膜材料如上所述，可通过真空蒸镀、溅射、离子镀法、等离子处理、离子枪处理等公知的成膜方法制作。
含碳膜可使用采用碳原料的公知的成膜方法制作。另外，也可以通过烃等含碳物的热分解来成膜。在含碳膜中，从得到更进一步优异的防熔着效果的观点出发，优选占最多的成分(主成分)为碳。
中间层的膜厚优选为1nm以上15nm以下，更优选为2nm以上10nm以下，含碳膜的膜厚优选为1nm以上15nm以下，更优选为2nm以上10nm以下。
图1是本发明一个方式的预制件的剖面图。图1中，符号d是玻璃材料的外形尺寸，符号t表示中心壁厚。该预制件具有由光学玻璃构成的芯部1、在压制成形时与成形模成形面接触的最表层(含碳膜)3、以及与含碳膜3及芯部1相邻的中间层2。
图2是对图1所示的预制件进行压制成形后的玻璃成形体的剖面图，通过压制成形，玻璃成形体的中心壁厚t(壁厚最厚的部分)变得比玻璃材料的中心壁厚t(外径最大的部分)薄，外径尺寸d变得比玻璃材料的外径尺寸d大。在图2所示的玻璃成形体中，第一面R1、第二面R2均在光学功能部的周囲形成有凸缘部。在此，光学功能部是指光学有效直径内的区域，由非球面或球面构成。在图2所示的方式中，在光学有效直径外的区域成形任意的面形状。即，第一面及第二面由光学功能部及包围光学功能部的任意的面构成。而且，凸缘部以包围任意面的外周的方式设置。本发明一个方式的凸缘部可以如上述那样经由任意的面与光学功能部连接，另外也可以将光学功能部和凸缘部直接连接。该情况下，第一面及第二面成为光学功能部本身。在图2所示的方式中，第一面侧的凸缘部和第二面侧的凸缘部为相互平行的平坦面，这些平坦面的外周由外周端面(曲面)连接起来。在图2中，示出第一面侧的凸缘部及第二面的凸缘部为相互平行的平坦面的方式，但也可以为朝向玻璃成形体的外周其顶端变窄的形状，第一面侧及第二面侧的任一方的平坦面与外径中心线正交，另一平坦面倾斜也可。另外，设于光学功能部和凸缘部之间的任意的面也可以是平坦面。
图2所示的玻璃成形体通过对外周部进行取芯加工(研磨加工)，可以制成图3所示的玻璃光学元件。通过取芯加工而被研磨的外周端面也被除去了表面层。
预制件比通过压制成形得到的玻璃成形体的形状越小，为得到期望形状的玻璃成形体越要增大玻璃变形量，因此必须要强化压制条件(压制压力、时间等)，从而成形模和预制件容易发生熔着，但根据本发明的一个方式，可提供最表层的含碳膜能够发挥良好的防熔着效果的预制件。因此，通过本发明的一个方式提供的预制件适于玻璃变形量大的压制成形。
具体而言，根据通过本发明的一个方式得到的压制成形用玻璃材料，可以良好地进行根据下述式(A)：
外径的变化率(％)＝|1－(玻璃成形体的外径/压制成形用玻璃材料的外径)|×100… (A)
算出的外径变化率超过50％的大的变形量的压制成形，可以得到期望形状的玻璃成形体。例如，在压制成形前的玻璃材料的外径尺寸为10.0mm，压制后的玻璃成形体的外径尺寸为15.0mm的情况下，根据式(A)，外径的变化率为50％。
上述外径变形率的上限值没有特别限定，但例如可以为80％以下，进而为75％以下或70％以下。但是，通过本发明的一个方式得到的预制件在上述外形变化率为50％以下的压制成形中也能够发挥良好的防熔着效果。
另外，关于中心壁厚的变形量，在作为通过下述式(B)：
中心壁厚的变化率(％)＝|1－(玻璃成形体的中心壁厚/压制成形用玻璃材料的中心壁厚)|×100… (B)
算出的中心壁厚变化率为1％以上、进而为5％以上的压制成形中，通过本发明的一个方式得到的压制成形用玻璃材料是适合的。这是因为，如果中心壁厚的变化率不足1％，则在玻璃预制件的主表面和成形模的成形面之间产生气体滞留，有时玻璃成形体的面精度降低。此外，在用于得到在上述的光学功能部的周围具有凸缘部的形状的光学元件的压制成形中，通常设为50％以下，进而设为30％以下或20％以下。
接着，对上述芯部的预成形进行说明。
上述芯部可通过将具有期望组成的玻璃预成形为规定的体积及规定的形状而制作。该预成形例如可以通过将由块状的光学玻璃切下的材料利用研磨、抛光而预成形为规定体积、规定形状来进行。
或者，可以将熔融状态的光学玻璃由管道滴下、或流下并同时分离，制成规定量的玻璃块，在该玻璃块的冷却中进行预成形。在此，可以采用如下方法：由底部喷出气体的承接模接住熔融状态的玻璃，在实质上使其浮起的状态下进行冷却并同时进行预成形。该方法由于生产效率高，可得到表面的平滑的玻璃材料，故而优选。例如，在成形图1所示的玻璃材料的芯部的情况下，将具有凸面的金属模按押在承接模上的熔融玻璃上，使该玻璃的上面变形为凹形状，进行冷却，由此可以得到具有凸面和凹面的玻璃材料的芯部。
在本发明的一个方式的压制成形用玻璃材料的制造方法中，在以上述方式预成形的芯部上依次成膜中间层及含碳膜。关于成膜方法如上所述那样。
在通过以上说明的制造方法得到的本发明一个方式的压制成形用玻璃材料中，尽管芯部含有上述量的易还原成分，并且由压制温度较高的玻璃材料构成，但含碳膜在最表层能够良好地发挥防熔着效果，因此，作为用于通过精密压制成形而得到期望形状的玻璃成形体的预制件是适合的。在本发明一个方式的压制成形用玻璃材料中，上述中间层及含碳膜优选至少在压制成形体中覆盖成为光学功能部的部位，也可以覆盖芯部整个面。
[光学元件及其制造方法]
在本发明一个方式的玻璃光学元件的制造方法中，对本发明一个方式的压制成形用玻璃材料进行加热，使用压制成形模通过压制成形得到玻璃成形体，将该玻璃成形体本身作为上述光学元件，或者将该玻璃成形体通过后加工得到上述光学元件。如之前说明的那样，为了得到廉价且高品质的光学元件，优选上述压制成形通过精密压制成形法进行。进而，根据本发明的一个方式，也提供通过本发明一个方式的玻璃光学元件的制造方法得到的玻璃光学元件。
精密压制成形法也被称为模压光学成形法，其在该发明所属的技术领域中已是众所周知的。将光学元件的透射、折射、衍射或反射光线的面称作光学功能面。例如若以透镜为例，则非球面透镜的非球面、球面透镜的球面等透镜面相当于光学功能面。精密压制成形法为通过将压制成形模的成形面精密转印于玻璃，从而通过压制成形形成光学功能面的方法。即，不必为了完成光学功能面而进行研磨、抛光等的机械加工。
作为用于精密压制成形的成形模，可以使用具有充分的耐热性、刚性，对致密材料进行精密加工而成的模。例如，可以举出碳化硅、氮化硅、碳化钨、氧化铝或碳化钛、不锈钢等金属的材料；或者在上述材料的表面覆盖有碳、耐热金属、贵金属合金、碳化物、氮化物、硼化物等膜的材料。
作为成形模，也可以使用在成为与压制成形用玻璃材料的接触面的成形面具有含碳膜等被覆膜的成形模。作为该含碳膜，优选使用由非晶质及/或晶质的、石墨及/或金刚石的单一成分层或复合层构成的膜。该含碳膜可以通过溅射法、等离子体CVD法、CVD法、离子镀法等方法进行成膜。例如，可以通过使用如Ar这样的惰性气体作为溅射气体，使用石墨作为溅射靶材进行溅射，由此进行成膜。或者可以使用作为原料气体的甲烷气体和氢气通过微波等离子体CVD法进行成膜。在通过离子镀法来形成膜的情况下，可以利用苯气体进行离子化来应用。这些碳膜含有C－H键。此外，通过在成形模的成形面设置含碳膜，能够更进一步防止压制成形时的压制成形用玻璃材料和成形模的熔着，在这样的情况下，为了防止压制成形时碳的氧化，优选在非氧化气氛下进行压制。但是，在非氧化气氛下，芯部玻璃中包含的上述易还原成分更容易被还原，有在玻璃与碳之间易于发生界面反应这样的不利情况。与此相对，只要是上述具有含碳膜及中间层的本发明一个方式的压制成形用玻璃材料，则在压制成形时芯部的玻璃和成形面上的含碳膜就不会直接接触，因此，具有即使在氮气等非氧化气氛下进行压制也能够抑制玻璃和碳之间的界面反应的优点。
精密压制成形具体而言例如可以通过以下这样的方法来进行。
在进行压制成形时，如图4所示，向具有上模4、下模5及体模6的成形模7内供给压制成形用玻璃材料PF，升温至适于压制的温度区域。压制温度如上所述那样。压制成形可通过使压头8下降并施加规定负荷来进行。
可以将压制成形用玻璃材料PF导入至成形模7，将压制成形用玻璃材料PF和成形模7一起加热至压制成形温度进行压制成形也可，向预热后的成形模7中导入已加热的压制成形用玻璃材料PF进行压制成形也可。与后者的方法相比，前者的方法中，由于压制成形用玻璃材料和成形模的接触时间变长，所以易于发生熔着，但根据本发明的一个方式，即使在采用上述方法的情况下，也能够不发生熔着地进行精密压制成形。另一方面，在采用后者的方法的情况下，可以采用如下方法：将压制成形用玻璃材料PF升温至相当于105～109dPa·s的粘度的温度、将成形模7升温至以玻璃粘度计相当于109～1012dPa·s的温度，将压制成形用玻璃材料PF配置于成形模7中立即进行压制成形。该方法可以相对降低成形模的温度变化幅度，因此，可缩短成形装置的升温/降温循环时间并同时可抑制成形模7的热导致的劣化，从这点考虑是优选的。在所有情况下，均在开始压制成形时或开始压制成形后开始进行冷却，应用适当的负荷施加计划同时维持成形面和玻璃元件的密接并进行降温。此后，进行脱模，取出成形体。对于脱模温度，优选在相当于玻璃粘度1012.5～1013.5dPa·s的温度进行脱模。
通常，在经脱模的玻璃成形体的表面，与压制前的压制成形用玻璃材料同样地存在含碳膜和中间层(以下将它们统称为“表面层”。)。此外，表面层的膜厚实质上不会因压制成形而发生变化。位于最表层的含碳膜通过通常退火而被除去，之后得到的玻璃成形体可以直接作为最终制品即光学元件出厂。或者也可以进行去取芯加工、对表面实施形成防反射膜等光学的功能膜的成膜处理等后加工后作为最终制品。例如，通过在具有上述表面层的玻璃成形体上单层或层叠Al2O3、ZrO2、TiO2、MgF2等材料进行适宜成膜，可以形成期望的防反射膜。防反射膜的成膜方法可以通过蒸镀法、离子辅助沉积法、离子镀法、溅射法等公知的方法来进行。例如，在利用蒸镀法的情况下，可以使用蒸镀装置，在10－4Torr程度的真空气氛中利用电子束、直接通电或电弧对蒸镀材料进行加热，将从材料通过蒸发及升华而产生的材料的蒸气传输至基材上使其冷凝·析出，由此来形成防反射膜。基材加热温度可以为室温～400℃左右。但是，在基材的玻璃化转变温度(Tg)为450℃以下的情况下，优选基材加热的上限温度为Tg－50℃。
通过本发明的一个方式得到的玻璃光学元件可以制成小径、薄壁的小重量透镜，例如可以制成搭载于便携摄像设备等上的小型摄像系统用透镜、通信用透镜、光拾波用物镜、准直透镜等。透镜形状没有特别限定，可以制成凸弯月形透镜、凹弯月形透镜、双凸透镜、双凹透镜等各种形状。另外，如上述那样，通过本发明的一个方式得到的玻璃光学元件也可以在第一面、第二面的至少一面，在光学功能部的周围具有作为透镜彼此的接合面及定位基准面起作用的凸缘部(平坦部)。根据本发明的一个方式，在压制变形中不会引起变形不良、附着，能够得到具有这种凸缘部的玻璃光学元件。
实施例
下面，通过实施例对本发明进行进一步说明。但是，本发明不限于实施例所示的方式。
以下记载的玻璃化转变温度Tg、屈服点Ts是使用Rigaku Corporation制的热机械分析装置将升温速度设为4℃/分钟测得的值。折射率nd、阿贝数νd是针对以降温速度－30℃/小时降温得到的玻璃，通过日本光学硝子工业会规格的折射率测定法测定的。
[实施例1]
压制成形用玻璃材料的制作
(1)芯部的预成形
将具有下述表1所记载的组成的光学玻璃从熔融状态滴下到承接模中进行冷却，预成形图1所示的以单侧为凸面、以相反侧为凹面的形状的玻璃块(玻璃材料的芯部)。芯部玻璃的外径尺寸为8.8mm，中心壁厚为1.6mm。
[表1]
(2)中间层的形成
接着，通过以下的方法，在玻璃材料的芯部的表面形成钇氧化物膜。
即，使用具备保持多个的芯部的托盘和容纳与托盘相对向的靶材基材(在此为氧化钇)的腔室(溅射室)的溅射装置，通过溅射法实施钇氧化物的成膜。首先，将配置在托盘上的玻璃材料的芯部在腔室外预加热至表面温度200℃左右，然后传送至腔室内。接着，一边对腔室内进行真空排气一边利用加热器将玻璃芯部加热至表面温度300℃左右。进行排气直至腔室内的真空度为1×10－5Torr以下后，导入氩气作为溅射气体，使高频输出功率为250W，利用Ar离子对靶材基材进行溅射，使靶材的Y作为氧化物附着、堆积在玻璃芯部的表面。之后对腔室内进行冷却，将成膜后的玻璃材料连同托盘一起取出。膜厚由溅射时间控制。
(3)含碳膜的形成
接着，通过以下的方法，在上述(2)中形成的氧化钇膜的表面上形成含碳膜。
即，将收容有设有氧化钇膜的多个玻璃材料的反应器内减压至约0mmHg的真空状态，同时升温至500℃，之后在维持同温度的状态下导入乙炔气，使反应器内的压力恢复至120mmHg。之后，将反应器开放，使内部返回至室温、大气压后，将反应器内再次减压至约0mmHg的真空状态，同时升温值500℃，之后在维持同温度的状态下导入乙炔气，使反应器内的压力恢复至240mmHg。接着，将反应器内真空排气至约0mmHg后，将内部温度降温至室温。通过以上的操作，通过乙炔气的热分解而在氧化钇膜表面上形成实质上仅由碳构成的碳膜。
通过以上方式，得到在芯部上依次层叠有氧化钇膜和碳膜的压制成形用玻璃材料。根据成膜条件计算，氧化钇膜的膜厚为3nm，通过X射线光电子分析装置(ESCA)进行测定，碳膜的膜厚为4nm。
[实施例2]
除通过以下的方法在氧化钇膜的表面上形成含碳膜这一点之外，通过与实施例1相同的方法得到在芯部上依次层叠有氧化钇膜和碳膜的压制成形用玻璃材料。通过ESCA进行测定，碳膜的膜厚为5nm。
将收容有设有氧化钇膜的多个玻璃材料的反应器内减压至约0mmHg的真空状态，同时升温至500℃，之后在维持同温度的状态下导入乙炔气，使反应器内的压力恢复至240mmHg。之后，将反应器开放，使内部恢复为室温、大气压，之后将反应器内再次减压至约0mmHg的真空状态，同时升温至500℃，之后在维持同温度的状态下导入乙炔气，使反应器内的压力恢复至240mmHg。接着，将反应器内真空排气至约0mmHg，之后将内部温度降温至室温。通过以上的操作，通过乙炔气的热分解，在氧化钇膜表面形成实质上仅由碳构成的碳膜。
[实施例3]
除通过以下的方法在玻璃材料的芯部的表面形成氧化钪膜这一点之外，通过与实施例1相同的方法得到在芯部上依次层叠有氧化钪膜和碳膜的压制成形用玻璃材料。根据成膜条件进行计算，氧化钪膜的膜厚为3nm。另外，通过ESCA进行测定，碳膜的膜厚为4nm。
使用具备保持多个的芯部的托盘和容纳与托盘相对向的靶材基材(在此为氧化钪)的腔室(溅射室)的溅射装置，通过溅射法实施氧化钪膜的成膜。首先，将配置在托盘上的玻璃材料的芯部在腔室外预加热至表面温度200℃左右，然后传送至腔室内。接着，一边对腔室内进行真空排气一边利用加热器将玻璃芯部加热至表面温度300℃左右。进行排气直至腔室内的真空度为1×10－5Torr以下后，导入氩气作为溅射气体，使高频输出功率为250W，利用Ar离子对靶材基材进行溅射，使靶材的Sc作为氧化物附着、堆积在玻璃芯部的表面。之后对腔室内进行冷却，将成膜后的玻璃材料连同托盘一起取出。膜厚由溅射时间控制。
[实施例4]
除通过以下的方法在玻璃材料的芯部的表面形成氮化硼膜这一点之外，通过与实施例2相同的方法得到在芯部上依次层叠有氮化硼膜和碳膜的压制成形用玻璃材料。根据成膜条件进行计算，氮化硼膜的膜厚为3nm。另外，通过ESCA进行测定，碳膜的膜厚为5nm。
使用具备保持多个的芯部的托盘和容纳与托盘相对向的靶材基材(在此为氮化硼)的腔室(溅射室)的溅射装置，通过溅射法实施氮化硼膜的成膜。首先，将配置在托盘上的玻璃材料的芯部在腔室外预加热至表面温度200℃左右，然后传送至腔室内。接着，一边对腔室内进行真空排气一边利用加热器将玻璃芯部加热至表面温度300℃左右。进行排气直至腔室内的真空度为1×10－5Torr以下后，导入氩气作为溅射气体，使高频输出功率为250W，利用Ar离子对靶材基材进行溅射，使靶材的BN附着、堆积在玻璃芯部的表面。之后对腔室内进行冷却，将成膜后的玻璃材料连同托盘一起取出。膜厚由溅射时间控制。
[比较例1]
除没有实施中间层成膜工序这一点之外，通过与实施例1相同的方法得到在芯部的表面上直接具有碳膜的压制成形用玻璃材料。通过ESCA进行测定，碳膜的膜厚为4nm。
[比较例2]
除没有实施含碳膜成膜工序这一点之外，通过与实施例1相同的方法得到在芯部的表面上具有膜厚3nm的氧化钇膜的压制成形用玻璃材料。
[比较例3]
除在通过与实施例1相同的方法得到的芯部上按以下的方法依次层叠中间层及含碳膜这一点之外，通过与实施例1相同的方法得到压制成形用玻璃材料。
使用具备保持多个的芯部的托盘和容纳与托盘相对向的靶材基材(在此为氧化硅)的腔室(溅射室)的溅射装置，通过溅射法实施氧化硅膜的成膜。首先，将配置在托盘上的玻璃材料的芯部在腔室外预加热至表面温度200℃左右，然后传送至腔室内。接着，一边对腔室内进行真空排气一边利用加热器将玻璃芯部加热至表面温度300℃左右。进行排气直至腔室内的真空度为1×10－5Torr以下后，导入氩气作为溅射气体，使高频输出功率为250W，利用Ar离子对靶材基材进行溅射，使靶材的Si作为氧化物附着、堆积在玻璃芯部的表面。之后对腔室内进行冷却，将成膜后的玻璃材料连同托盘一起取出。膜厚由溅射时间控制。
将收容有设有氧化硅膜的多个玻璃材料的反应器内减压至约0mmHg的真空状态，同时升温至500℃。接着，将反应器内真空排气至约0mmHg后，将内部温度降低至室温。通过以上的操作，通过乙炔气的热分解而在氧化硅膜表面形成实质上仅由碳构成的碳膜。根据成膜条件进行计算，氧化硅膜的膜厚为3nm，通过ESCA进行测定，碳膜的膜厚为1nm。
[比较例4]
除通过与实施例2相同的方法实施碳膜的成膜这一点之外，通过与比较例3相同的方法得到在芯部上依次层叠有膜厚3nm的氧化硅膜和碳膜的压制成形用玻璃材料。通过ESCA进行测定，碳膜的膜厚为4nm。
[比较例5]
除通过以下的方法，代替氧化硅膜而成膜氧化镧膜这一点之外，通过与比较例3相同的方法得到在芯部上依次层叠有氧化镧膜和碳膜的压制成形用玻璃材料。根据成膜条件进行计算，氧化镧膜的膜厚为3nm。另外，通过ESCA进行测定，碳膜的膜厚为1nm。
使用具备保持多个的芯部的托盘和容纳与托盘相对向的靶材基材(在此为氧化镧)的腔室(溅射室)的溅射装置，通过溅射法实施氧化硅膜的成膜。首先，将配置在托盘上的玻璃材料的芯部在腔室外预加热至表面温度200℃左右，然后传送至腔室内。接着，一边对腔室内进行真空排气一边利用加热器将玻璃芯部加热至表面温度300℃左右。进行排气直至腔室内的真空度为1×10－5Torr以下后，导入氩气作为溅射气体，使高频输出功率为250W，利用Ar离子对靶材基材进行溅射，使靶材的La作为氧化物附着、堆积在玻璃芯部的表面。之后对腔室内进行冷却，将成膜后的玻璃材料连同托盘一起取出。膜厚由溅射时间控制。
[比较例6]
除将在芯部的预成形中使用的光学玻璃变更为具有下述表2所记载的组成的光学玻璃这一点之外，通过与实施例1相同的方法得到在芯部上依次层叠有膜厚3nm的氧化钇膜和膜厚4nm(通过ESCA测定)的碳膜的压制成形用玻璃材料。
[表2]
[比较例7]
除通过以下的方法在氧化钇膜的表面上形成含碳膜这一点之外，通过与实施例1相同的方法得到在芯部上依次层叠有氧化钇膜和碳膜的压制成形用玻璃材料。通过ESCA进行测定，碳膜的膜厚为6nm。
将收容有设有氧化钇膜的多个玻璃材料的反应器内减压至约0mmHg的真空状态，同时升温至500℃，之后在维持同温度的状态下导入乙炔气，使反应器内的压力恢复至240mmHg。之后将反应器开放，使内部恢复为室温、大气压，之后将反应器内再次减压至约0mmHg的真空状态，同时升温至500℃，之后在维持同温度的状态下导入乙炔气，使反应器内的压力恢复至240mmHg。再次将反应器开放，使内部恢复至室温、大气压，之后将反应器内再次减压至约0mmHg的真空状态，同时升温至500℃，之后，在维持同温度的状态下导入乙炔气，使反应器内的压力恢复至240mmHg。接着，将反应器内真空排气至约0mmHg之后，将内部温度降低至室温。通过以上的操作，且通过乙炔气的热分解，在氧化钇膜表面形成实质上仅由碳构成的碳膜。
2.玻璃透镜的制作
其次，利用图4所示的压制成形装置在100％氮气气氛下对上述各玻璃材料进行压制成形。即，首先使用由通过溅射法在成形面上形成有含碳脱模膜的SiC制的上下模、和将这些上下模在同轴上保持的体模构成的成形模，以由上下模夹持上述玻璃材料PF的方式向成形模内供给玻璃材料。然后，向充满了非氧化性的N2气的气氛的成形装置的腔室内放入成形模，将成形模及玻璃材料PF加热至玻璃材料PF的屈服点Ts+40℃～屈服点Ts－10℃的范围。接着，将成形模以180～260kg/cm2进行加压，同时以规定的冷却速度冷却成形模，在成形模的温度成为460℃的时刻结束加压。接着，将成形模急冷，在成为180℃以下后将成形模从腔室内取出，将成形模分解，取出成形模内的玻璃成形体。
3.关于条件(1)～(4)的评价
针对通过与上述实施例、比较例相同的方法预成形的芯部玻璃，通过以下的方法测定表面反射率RNH。
针对通过与上述实施例、比较例相同的方法形成有中间层的玻璃材料，通过以下的方法测定表面反射率R(S+C)NH。之后，将该玻璃材料配置于100％氮气氛的加热炉内并以上述加热条件加热之后，从加热炉内取出，并通过以下的方法测定表面反射率R(S+C)H。
针对通过与上述实施例、比较例相同的方法在芯部上直接形成有碳膜的玻璃材料，通过以下的方法测定表面反射率R(C)NH。之后，将该玻璃材料配置于100％氮气氛的加热炉内并以上述加热条件加热之后，从加热炉内取出，并通过以下的方法测定表面反射率R(C)H。
根据如上得到的表面反射率算出以条件(1)～(4)规定的值。表3表示结果。此外，上述的加热条件下的加热通过向将内部加热至芯部玻璃为106.9dPa·s的粘度的温度的100％氮气氛的加热炉内导入未加热的玻璃材料并放置240秒而进行，但确认了即使在向未加热的加热炉内导入未加热的玻璃材料之后，在使加热炉内部升温至上述温度后，在该温度保持240秒，表面反射率也仍为同样的值。
波长500nm的表面反射率的测定方法
使用奥林巴斯光学工业制的透镜反射测定机(型式名“USPM－RU”)，测定玻璃材料的上下面的中心的反射率。所使用的物镜为10倍，将玻璃材料表面的测定光的直径设为50μm，遍及波长380～780nm的范围测定反射光的分光光谱，根据得到的分光光谱来计算波长500nm的玻璃材料表面的反射率。
4.连续压制数的判定
在上述2.的玻璃透镜的制作中，实时观察龟裂和外观不良，将龟裂和外观不良双方根据下述的判定基准持续维持A及B级的压制数设为连续压制次数。在任一方成为C级的时刻连续压制结束。
表4表示结果。
5.龟裂
目视观察上述2.中通过连续压制得到的玻璃透镜，将20％以上的玻璃透镜中确认到裂纹的情况判定为C，将5％以上且不足20％的玻璃透镜中观察到裂纹的情况判定为B，将不足5％的玻璃透镜中观察到裂纹的情况判定为A。表4表示结果。
6.有无外观不良的评价
目视观察上述2.中通过连续压制得到的玻璃透镜，将20％以上的玻璃透镜中确认到不透明的情况判定为C，将5％以上且不足20％的玻璃透镜中观察到不透明的情况判定为B，将不足5％的玻璃透镜中观察到不透明的情况判定为A。表4表示结果。
[表3]
[表4]
根据表4所示的结果，确认了通过对以满足全部条件(1)～(4)的方式制作的预制件进行精密压制成形，可以不引起成形不良地量产没有外观不良的高品质的玻璃透镜。
本发明在玻璃透镜等的光学元件制造领域有用。
应认为本次公开的实施方式在所有的方面均是示例而不是限制。本发明的范围不通过上述的说明而通过权利要求书来表示，包含与权利要求书均等的意思及范围内的所有的变更。

Claims (2)

1.一种压制成形用玻璃材料的制造方法，该压制成形用玻璃材料具有由光学玻璃构成的芯部、在压制成形时与成形模成形面接触的含碳膜、以及与该含碳膜相邻的中间层，其中，
所述芯部由玻璃化转变温度为550℃以上且合计含有2阳离子％以上的Nb5+、Ti4+、W6+及Bi3+的氧化物玻璃构成，
该制造方法具有：在所述芯部上成膜中间层的中间层成膜工序、和作为与该中间层相邻的层而成膜所述含碳膜的含碳膜成膜工序，
在该制造方法中，测定表面反射率R(C)NH、R(C)H、R(S+C)NH、R(S+C)H、RNH，以R(C)NH、R(C)H、R(S+C)NH、R(S+C)H、RNH满足下述(1)～(4)的方式进行所述中间层成膜工序、所述含碳膜成膜工序：
R(C)NH－R(C)H＞0.20％…(1)
R(C)NH－R(S+C)NH≤0.30％…(2)
R(S+C)NH－R(S+C)H≤0.30％…(3)
(RNH+1.05)％＜R(S+C)H＜(RNH+1.70)％…(4)
上述中，分别表示的是：
R(C)NH：除所述中间层成膜工序之外制作的玻璃材料在未加热状态下在波长500nm的表面反射率(％)、
R(C)H：除所述中间层成膜工序之外制作的玻璃材料在下述加热条件下的加热后在波长500nm的表面反射率(％)、
R(S+C)NH：所述压制成形用玻璃材料在未加热状态下在波长500nm的表面反射率(％)、
R(S+C)H：所述压制成形用玻璃材料在下述加热条件下的加热后在波长500nm的表面反射率(％)、
RNH：芯部玻璃在未加热状态下在波长500nm的表面反射率(％)，
在加热条件中，加热温度为所述芯部玻璃成为106.9dPa·s的粘度的温度，加热气氛为100％氮气氛，加热时间为240秒。
2.根据权利要求1所述的压制成形用玻璃材料的制造方法，其中，
作为所述中间层，形成氧化钇膜、氧化钪膜或氮化硼膜。
CN201380011285.2A 2012-03-05 2013-03-04 压制成形用玻璃材料、玻璃光学元件及它们的制造方法 Expired - Fee Related CN104136384B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012047845A JP5756769B2 (ja) 2012-03-05 2012-03-05 プレス成形用ガラス素材の製造方法およびガラス光学素子の製造方法
JP2012-047845 2012-03-05
PCT/JP2013/055776 WO2013133188A1 (ja) 2012-03-05 2013-03-04 プレス成形用ガラス素材、ガラス光学素子、およびそれらの製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104136384A CN104136384A (zh) 2014-11-05
CN104136384B true CN104136384B (zh) 2018-01-19

Family

ID=49116666

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201380011285.2A Expired - Fee Related CN104136384B (zh) 2012-03-05 2013-03-04 压制成形用玻璃材料、玻璃光学元件及它们的制造方法

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP5756769B2 (zh)
CN (1) CN104136384B (zh)
WO (1) WO2013133188A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3626387B1 (en) * 2017-05-18 2022-01-05 Sumitomo Electric Hardmetal Corp. Method for manufacturing member

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3923488A (en) * 1974-04-26 1975-12-02 Ppg Industries Inc Method of tempering flat glass sheets
JPH08277125A (ja) * 1995-04-06 1996-10-22 Minolta Co Ltd ガラスレンズの成形方法
JP3821878B2 (ja) * 1996-04-23 2006-09-13 フジノン株式会社 離型膜形成方法
JP2004224657A (ja) * 2003-01-24 2004-08-12 Olympus Corp 成形型の表面処理方法及び成形型
JP5085049B2 (ja) * 2006-03-31 2012-11-28 Ｈｏｙａ株式会社 モールドプレス用ガラス素材、該ガラス素材の製造方法、及びガラス光学素子の製造方法
CN102862347B (zh) * 2009-05-20 2015-03-25 Hoya株式会社 压制成型用玻璃材料、以及使用该玻璃材料的玻璃光学元件的制造方法、以及玻璃光学元件

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013180944A (ja) 2013-09-12
JP5756769B2 (ja) 2015-07-29
WO2013133188A1 (ja) 2013-09-12
CN104136384A (zh) 2014-11-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102428045B (zh) 压制成型用玻璃材料、以及使用该玻璃材料的玻璃光学元件的制造方法、以及玻璃光学元件
CN102428048B (zh) 压制成型用玻璃材料、使用该玻璃材料的玻璃光学元件的制造方法、以及玻璃光学元件
CN102849939B (zh) 压制成型用玻璃材料、其制造方法及光学元件制造方法
JP5160043B2 (ja) モールドプレス用ガラス素材、及びガラス光学素子の製造方法
JP5160042B2 (ja) ガラス光学素子の製造方法
CN102333731B (zh) 模压成型玻璃坯料、制造模压成型玻璃坯料的方法以及制造光学元件的方法
JP4690100B2 (ja) ガラス光学素子用成形型およびガラス光学素子の製造方法
JP5081385B2 (ja) ガラス光学レンズの製造方法
CN104136384B (zh) 压制成形用玻璃材料、玻璃光学元件及它们的制造方法
JP2012041195A (ja) 光学素子成形素材及びその製造方法
CN102317223B (zh) 精密模压成型用玻璃坯料的厚度确定方法及制造方法、以及玻璃光学元件的制造方法
CN107406306B (zh) 模压成型用玻璃坯料、玻璃光学元件及其制造方法
CN105579412A (zh) 光学元件及其制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20180119

Termination date: 20210304

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee