CN1440942A - 玻璃光学元件的制造方法及玻璃坯料的玻璃组成确定方法 - Google Patents
玻璃光学元件的制造方法及玻璃坯料的玻璃组成确定方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1440942A CN1440942A CN03104229A CN03104229A CN1440942A CN 1440942 A CN1440942 A CN 1440942A CN 03104229 A CN03104229 A CN 03104229A CN 03104229 A CN03104229 A CN 03104229A CN 1440942 A CN1440942 A CN 1440942A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- glass
- mentioned
- refractory power
- specific refractory
- refractive index
- 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.)
- Granted
Links
- 239000011521 glass Substances 0.000 title claims abstract description 393
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 187
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 117
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims abstract description 120
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 92
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 81
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 71
- 108010053481 Antifreeze Proteins Proteins 0.000 claims abstract description 25
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims abstract description 25
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 claims description 38
- 238000007792 addition Methods 0.000 claims description 23
- 230000005499 meniscus Effects 0.000 claims description 7
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 7
- 238000003825 pressing Methods 0.000 abstract 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 14
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 12
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 11
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 10
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 9
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 8
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 8
- 238000013461 design Methods 0.000 description 7
- ADQUQHZAQKMUDV-UHFFFAOYSA-N barium boron Chemical compound [B].[Ba] ADQUQHZAQKMUDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 4
- 238000005188 flotation Methods 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 239000005368 silicate glass Substances 0.000 description 4
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 3
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 3
- 229910052688 Gadolinium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- 229910052747 lanthanoid Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002602 lanthanoids Chemical class 0.000 description 2
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000005304 optical glass Substances 0.000 description 2
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 2
- 238000010583 slow cooling Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010061619 Deformity Diseases 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052769 Ytterbium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000002419 bulk glass Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N potassium nitrate Chemical compound [K+].[O-][N+]([O-])=O FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- C03B11/12—Cooling, heating, or insulating the plunger, the mould, or the glass-pressing machine; cooling or heating of the glass in the mould
- C03B11/125—Cooling
-
- 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
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/50—Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
- Y02P40/57—Improving the yield, e-g- reduction of reject rates
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
提供一种即使供给加压成形工序的玻璃坯料在熔解后受到某种热滞后，仍能以一定规则简便、精度高地制造具有期望折射率的玻璃光学元件的方法。一种通过成形工序来制造具有期望折射率n3的玻璃光学元件的方法(下面，称为第1制造方法)，该成形工序包含使用成形模，加压成形软化的玻璃坯料，并进行冷却。使用由规定组成构成的玻璃坯料，测定通过上述加压成形工序得到的暂定光学元件的折射率n2；求在规定条件下处理上述规定组成的玻璃时的标准折射率n1与上述暂定光学元件的折射率n2之差；准备在上述规定条件下进行处理时具有值为将上述差或基本上等于该差的量与期望折射率n3相加的折射率的玻璃；使用由准备的玻璃构成的玻璃坯料，通过上述加压成形工序得到玻璃光学元件。
Description
技术领域
本发明涉及一种高精度玻璃光学元件的制造方法，具体而言，本发明涉及一种通过由具有规定面精度的成形模加压成形软化玻璃坯料，将成形模的成形面转制在上述玻璃坯料上，制造具有期望面精度和光学特性的玻璃光学元件的方法。
背景技术
近年来，发展了不需要加压成形后的研削、研磨工序的精密加压成形技术，由该技术来生产大量透镜、尤其是非球面透镜。
在玻璃光学元件的制造中，光学特性的管理是不可缺少的。这由适用玻璃光学元件的光学制品规格来确定，通常，通过与允许范围(公差)一起指定规定的光学常数(通常用折射率n及阿贝数γ来表示)等来进行管理。x用F线、d线、c线等测定波长来表示折射率n。其中，最好使用d线的nd来作为指标。用下式来表示阿贝数γd。
式1
γd＝(nd-1)/(nF-nc)
另外，已知可通过选择各种玻璃组成来制造具有各种宽范围光学常数的光学玻璃。
光学玻璃如上所述，通常高精度地测定近紫外-近红外各种波长下的折射率，由小数点以下5进位前的值来表现。但是，即使是相同组成的玻璃，在室温下测定的玻璃的折射率也因其组成的熔融玻璃变为固体前受到的热滞后而变化。例如，即使是保持在玻璃转变点Tg附近某温度下的同一组成的玻璃坯料，室温下测定的玻璃的折射率也因适用的冷却速度不同而不同。通常，若冷却速度大，则折射率变低，若冷却速度小，则折射率变高。在通过加压成形来制造玻璃光学元件的情况下，光学元件具有的折射率因加压成形后的冷却条件不同而变化。这以所谓偏离期望折射率范围的形式成为制造上的问题。
在制造玻璃光学元件时，已知设置退火工序。在该工序中，虽然对成形的玻璃光学元件实施规定的热处理，但主要目的是去除应变和调整折射率。就折射率调整而言，为了均匀得到具有期望折射率的玻璃光学元件，退火工序是有效的。
在特开昭61-286236号公报中公开了一种玻璃光学元件的慢冷方法，该方法由将加压成形后的玻璃光学元件在大于应变点小于玻璃转变点的温度下保持规定时间的工序、和在变为期望折射率的冷却速度下冷却上述玻璃光学元件的工序构成。根据该方法，在冷却工序中，可防止光学元件间或同一光学元件内产生的温度不均匀引起的折射率差异，并可在一定范围内调整为任意折射率。
另外，在特开平7-53320号公报中公开了一种方法，通过‘一种玻璃光学元件的制造方法，通过熔融、加热事先选择组成的玻璃坯料并加压成形来制造玻璃光学元件，其特征在于：使用折射率值为从成形玻璃光学元件所需折射率的值中减去将加压成形工序中生成的玻璃坯料的折射率变化量的玻璃坯料，通过上述加压成形工序来成形玻璃光学元件’，由从块中切下的玻璃坯料或由熔融玻璃制作成透镜近似形状的玻璃坯料(半成品)来得到期望折射率的玻璃光学元件。
在特开平7-330354号公报中公开了一种根据加热成形后冷却工序的折射率变化来控制冷却中的冷却速度的方法，使玻璃透镜的折射率变为期望值。
在加压成形中，因为冷却工序中的冷却速度较大，所以成形的玻璃光学元件的折射率倾向于变低。因此，以前，通过设置充分的退火工序，调整到期望的折射率，或通过低的折射率来进行光学制品的光学设计。
在特开昭61-286236号公报中公开的慢冷方法中，可在一定范围内将玻璃光学元件的折射率变为期望值。但是，在上述公报图示的退火用装置与退火工序中需要大量的时间，所以存在生产效率上的问题。并且，在加压成形后已没有光学设计上的问题的程度上应变量小，即使对于不一定非要去除应变的玻璃光学元件而言，退火工序也是必需的，就这点而言也存在生产效率低下的问题。
另外，特开平7-53320号公报中记载的方法中存在以下问题。
根据该方法，为了知道加压成形产生的折射率变化量，必需实测加压成形前的玻璃坯料的折射率。但是，在从熔融玻璃淬火加压成形前的玻璃坯料的情况下，应变大，折射率测定困难，或差异大，不能测定。
另外，根据上述公报的实施例1及2，即使对同一组成的玻璃坯料施加同一加压成形工序，也会由于使用的玻璃坯料折射率的不同，结果，使得到的玻璃元件的折射率不同。这意味着不能通过加压成形工序来消除玻璃坯料(半成品)具有的热滞后，即，玻璃坯料具有的热滞后影响成形光学元件的折射率。因此，根据该方法，用于测定折射率变化量的暂定玻璃坯料和实际上用于制造玻璃元件的玻璃坯料必需具有相同的热滞后。即，在从熔融状态淬火用于测定折射率变化量的玻璃坯料的情况下，也必需在同一条件下淬火组成调整后用于玻璃元件制造的玻璃坯料，若不能严密管理淬火条件，则得到偏离规定折射率的光学元件。
另外，本公报实施例1及2中还公开了即使是相同组成的玻璃坯料，若使用因其热滞后不同而具有不同折射率的玻璃坯料，则在施加同一加压工序情况下产生的折射率变化量不同，所以为了得到规定折射率的玻璃元件，必需进行不同内容的组成调整。
在特开平7-330354号公报中记载的方法意图消除模透镜的索引下降(index drop)预测值与实际的偏差，但却未对下降自身提供任何解决方法。
发明内容
鉴于上述问题作出本发明，本发明的目的在于在本来作为退火目的的应变调整和折射率调整中，对折射率的管理提供代替手段，提供制造上的自由度。
具体而言，本发明的目的在于提供一种即使供给加压成形工序的玻璃坯料在熔解后受到某种热滞后，仍能以一定规则简便、精度高地制造具有期望折射率的玻璃光学元件的方法。并且，本发明提供一种因为总能根据一定基准来把握玻璃光学元件折射率，从而可容易管理的下班光学元件的制造方法。
本发明如下所示。
(1)一种通过成形工序来制造具有期望折射率n3的玻璃光学元件的方法(下面，称为第1制造方法)，该成形工序包含使用成形模，加压成形软化的玻璃坯料，并进行冷却，其特征在于：
使用由规定组成构成的玻璃坯料，测定通过上述加压成形工序得到的暂定光学元件的折射率n2；
求在规定条件下处理上述规定组成的玻璃时的标准折射率n1与上述暂定光学元件的折射率n2之差；
准备在上述规定条件下进行处理时具有值为将上述差或基本上等于该差的量与期望折射率n3相加的折射率的玻璃；
使用由准备的玻璃构成的玻璃坯料，通过上述加压成形工序得到玻璃光学元件。
(2)根据(1)所述的制造方法，其特征在于：在上述加压成形工序之前，在规定条件下处理具有规定组成的玻璃，求出折射率n1。
(3)根据(1)或(2)所述的制造方法，其特征在于：通过调整上述规定组成的玻璃的组成，得到具有值为将上述差或基本上等于该差的量与期望折射率n3相加的折射率的玻璃；
(4)根据(1)-(3)之一所述的制造方法，其特征在于：设在规定条件下处理上述规定组成玻璃时的标准阿贝数为γ1，上述暂定光学元件的阿贝数为γ2，期望光学元件的阿贝数为γ3时，上述准备的玻璃在上述规定条件下进行处理时具有值为将(γ1-γ2)×0.9～(γ1-γ2)×1.1的值与γ3相加的阿贝数。
(5)根据(1)-(4)之一所述的制造方法，其特征在于：上述具有规定组成的玻璃具有在n3±0.01范围内的标准折射率、和在γ3±1范围内的标准阿贝数。
(6)根据(1)-(5)之一所述的制造方法，其特征在于：上述玻璃光学元件的期望折射率n3等于具有上述规定组成玻璃的标准折射率n1。
(7)根据(1)-(6)之一所述的制造方法，其特征在于：至少在从软化点开始(应变点-50度)范围内以300度-1500度/分的冷却速度冷却用于制造上述玻璃光学元件的玻璃坯料。
(8)根据(1)-(7)之一所述的制造方法，其特征在于：用于制造上述玻璃光学元件的玻璃坯料的折射率比该组成的标准折射率低500×10-5以上。
(9)一种通过包含加压成形玻璃坯料、冷却的加压成形工序来制造具有期望折射率的玻璃光学元件的方法(以下，称为第2制造方法)，其特征在于：
变化冷却速度，冷却置于实质消除玻璃具有的热滞后条件下的玻璃，对具有规定组成的玻璃求出得到玻璃的折射率与冷却速度的相关；
根据上述相关求出在规定条件下处理具有上述规定组成玻璃时得到的玻璃的折射率(下面，将该折射率称为折射率A)，作为对应于规定条件下处理的冷却速度的折射率；
确定上述加压成形工序中的冷却速度，根据上述相关求出对应于该冷却速度的具有上述规定组成玻璃的折射率(下面，将该折射率称为折射率B)；
当设上述期望折射率为C时，
确定在上述规定条件下进行处理情况下表示将其值为从上述折射率A中减去上述折射率B后的折射率差与上述折射率C相加的折射率的玻璃组成；
将具有上述确定组成的玻璃用作上述玻璃坯料。
(10)根据(1)-(9)之一所述的制造方法，其特征在于：上述玻璃光学元件的光轴方向的应变小于60nm。
(11)根据(1)-(10)之一所述的制造方法，其特征在于：上述玻璃光学元件的光轴方向的应变大于2nm。
(12)根据(1)-(11)之一所述的制造方法，其特征在于：上述玻璃光学元件为凹弯月形透镜、双凹透镜或平凹透镜。
(13)一种用于通过成形工序来制造玻璃光学元件的方法中的上述玻璃坯料的玻璃组成确定方法，该成形工序包含使用成形模，加压成形软化的玻璃坯料，并进行冷却，其特征在于：
使用由规定组成构成的玻璃坯料，测定通过上述加压成形工序得到的暂定光学元件的折射率n2；
求在规定条件下处理上述规定组成的玻璃时的标准折射率n1与上述暂定光学元件的折射率n2之差；
将在上述规定条件下进行处理时具有值为将上述差或基本上等于该差的量与期望折射率n3相加的折射率的玻璃组成作为上述玻璃坯料的玻璃组成。
附图的简要说明
图1是表示某种特定组成的玻璃坯料的折射率与冷却速度的相关关系的说明图。
发明的具体实施方式
下面，详细说明本发明的玻璃光学元件的制造方法。
本发明的第1玻璃光学元件的制造方法(权利要求1中所述)是一种通过成形工序来制造具有期望折射率的玻璃光学元件的方法，该成形工序包含使用成形模，加压成形玻璃坯料，并进行冷却。
即，使用某种暂定的、由规定组成构成的玻璃坯料，测定通过加压成形工序得到的暂定光学元件的折射率n2；
求在规定条件下处理相同规定组成的玻璃时的折射率(下面，将在规定条件下处理时的玻璃折射率称为标准备折射率)n1与上述暂定光学元件的折射率n2之差；
准备在上述规定条件下进行处理时具有值为将该差或基本上等于该差的量与期望折射率n3相加的折射率的玻璃；
通过上述加压成形工序，制造具有期望折射率n3的玻璃光学元件。
其中，所谓差或基本上等于差的量意味着作为计算值的差的0.9倍-1.1倍的范围。如后所述，因为除制造光学元件所需的折射率(例如nd)外，阿贝数(例如γd)也设在规定范围内，所以当进行上述加法时，在该范围内进行适当调整。
换言之，使用具有其值为将(n1-n2)×0.9～(n1-n2)×1.1的值与n3相加的标准折射率的玻璃坯料。
n1是具有规定组成的玻璃的标准折射率。
n2是从具有上述规定组成的玻璃坯料经上述加压成形工序得到的暂定玻璃光学元件的折射率。
n3是上述玻璃光学元件的期望折射率。
另外，折射率n1、n2、n3意味着F线、d线、c线等测定波长中任意规定波长的折射率，但最好使用d线的nd。
在本发明的第1玻璃光学元件制造方法中，例如，在上述加压成形工序前，在规定条件下处理具有规定组成的玻璃，实施求出折射率n1的阶段。因此，若在加压成形工序前仅事先求出一次折射率n1和n2，则后面通过使用具有上述规定标准折射率的玻璃坯料的加压成形工序，可连续制造具有期望折射率n3的玻璃光学元件。
因此，本发明的第1制造方法中，通过包含使用成形模来加压成形玻璃坯料的加压成形工序，并在该加压成形工序中通过使用具有其值为将(n1-n2)×0.9～(n1-n2)×1.1的值与n3相加的标准折射率(其中，所谓标准折射率是在规定条件下处理的玻璃的折射率)的玻璃坯料，制造具有期望折射率n3的玻璃光学元件，
其中，在上述加压成形工序之前，包含：
在规定条件下处理具有规定组成的玻璃，对得到的玻璃求出折射率n1的阶段；及
从具有与上述规定组成相同组成的玻璃坯料经上述加压成形工序得到玻璃光学元件，对得到的玻璃光学元件求出折射率n2的阶段。
如上所述，由于在熔融玻璃变为固体前受到的热滞后，即使是具有相同组成的玻璃，在室温下测定的折射率也不同。因此，在本发明中，为了管理对应于组成的玻璃坯料的折射率，在标准条件下、即在规定条件下处理具有规定组成的玻璃，并使用该玻璃的折射率。在规定条件下进行处理，将玻璃的折射率称为标准折射率。另外，用n1表示具有规定组成的玻璃的标准折射率。若玻璃的组成不同，则标准折射率表示不同值。另外，若规定条件不同，则即使是具有相同组成的玻璃，也表示不同值。
在本说明书中，所谓规定条件意味着在实质消除玻璃具有的过去热滞后的温度及时间下保持玻璃，并在之后以规定的冷却速度进行冷却构成的条件。通过对应于玻璃组成来选择适宜的温度和保持时间，实质消除玻璃具有的热滞后。具体而言，所谓‘在实质消除玻璃具有的过去热滞后的温度及时间下保持玻璃坯料’意味着例如在大于玻璃转变温度Tg的温度下，保持直到玻璃整体的温度实质变为一定。从较高精度且较好效率来求出折射率的观点来看，最好在Tg-Tg+30度的一定温度下保持玻璃大于15分钟的一定时间，并且最好保持大于30分钟小于5小时的时间。
另外，所谓‘规定冷却速度下的冷却’意味着在一定条件下的冷却，使提供给玻璃的热滞后变为一定，具体而言，最好是在不产生应变或折射率差异程度的缓慢、实质一定的冷却速度下的冷却，以不影响室温下的折射率测定。最好是，在50度/小时以下、例如30度/小时的冷却速度下，至少冷却到应变点-30度，最好是-50度。
即，上述规定条件下的处理最好是在玻璃转变温度(Tg)-Tg+30范围的一定温度下保持15分钟以上的一定时间，接着，以50度/小时以下的一定速度冷却到应变点-30度的处理。
在本发明的第1制造方法中，通过使用具有规定组成、且在‘规定条件’下处理(保持及冷却)的玻璃的折射率n1，可客观把握和管理折射率值。并且，即使在使用组成相同但以不同制法制作的玻璃坯料，加压成形玻璃光学元件的情况下，若事先把握上述折射率n1，则不用每次测定各玻璃坯料的折射率，就可得到具有期望折射率的玻璃光学元件。
上述保持温度及时间或冷却速度等规定条件不限于上述数值范围。但是，通过经常适用一定条件，标准折射率仅随玻璃组成变化，容易确定玻璃坯料的折射率。另外，在本发明中，折射率意味着在室温(23度±3度)下测定的值。
在本发明的第1制造方法中，对‘具有规定组成的玻璃’实施上述‘规定条件’下的处理‘保持及冷却’，求出折射率n1。不限制‘规定组成’，但包含作为目的的玻璃光学元件组成必需的成分，结果虽然是接近最终组成的物品，但最终适合于确定目的玻璃坯料的组成。
接着，在本发明的第1制造方法中，向实际的玻璃光学元件制造方法中使用的加压成形工序提供具有与求出的折射率n1相同组成的玻璃，制造暂定玻璃光学元件，求出得到的暂定玻璃光学元件的折射率n2。
如上所述，玻璃即使具有相同组成，也对应于热滞后而具有不同的折射率。在玻璃光学元件的制造方法中，若加压成形工序中采用的加压成形温度及冷却条件不同，则即使使用具有相同组成的玻璃坯料，得到的玻璃光学元件的折射率有时也不同。因此，在本发明的第1制造方法中，通过求出折射率n1和对具有相同组成的玻璃求出折射率n2，可把握在实际制造方法的加压成形工序下玻璃受到的热滞后的影响。
本发明第1制造方法中的加压成形工序是除用规定温度的成形模来加压可通过成形模加压变形的具有粘度的玻璃坯料，转录成形模具有的光学功能面的工序(称为加压成形工序)外，还包含玻璃坯料的加热软化、上述加压成形后的冷却工序等一连串工序。这里，所谓‘玻璃坯料’是供给成形的玻璃坯料，除事先将重量或形状近似为成形形状的扁平球形状、球形等预制坯或从块状玻璃切下的外，还包含使熔融玻璃从流出管流下状态的凝块。
如后所述，玻璃坯料与其在熔解后经过的热滞后无关，可适用于本发明。即，可以具有任何热滞后及源于其的折射率。也可是在不从熔解玻璃上分割的程度下淬火，生产效率好。此时，玻璃坯料的折射率相对低，虽有时因情况使应变大而不能测定折射率，但对实现本发明的效果没有任何障碍。在调制玻璃坯料时，最好在从熔解玻璃流出时，虽为10-1000泊的粘度，但至少在从软化点到(应变点-50)度的范围内，在300度/分钟以上的速度下进行冷却。最好是，为提高生产效率，使用300-1500度/分钟的冷却速度，最好是400-1000度/分钟的冷却速度。
另外，玻璃坯料的折射率在比该组成的标准折射率低500×10-5以上时，有利于得到本发明的效果。
在加压成形工序中，例如适于作为相当于其粘度为105.5-109泊的温度，使用将加压成形的玻璃坯料预到表示107-1012泊的粘度的温度的成形模来加压成形玻璃坯料。通过使玻璃坯料的温度处于上述范围，可在短时间内实质消除玻璃坯料具有的热滞后。
加压成形后，或与加压成形开始同时或在加压成形途中，进行成形后或成形中的玻璃坯料的冷却。可从以下方面来确定加压成形工序中的冷却速度。在生产效率上，冷却速度最好大。但是，若淬火，则玻璃光学元件中残留相当部分的应变，并阻碍光学性能。该应变的允许残留量困适用的光学制品的用途或精度而不同。因此，对应于适用的光学制品中允许的应变量，在该范围内确定冷却速度。最好是以例如10-250度/分钟、最好是30-100度/分钟的冷却速度冷却到小于Tg的温度。
即使是使用同一组成的玻璃坯料，但若制造的玻璃元件的形状或大小变化，则即使适用相同的加压成形和冷却，加压成形品受到的实质冷却速度也变化，得到的玻璃光学元件的折射率稍稍变化。因此，在必需严密控制的情况下，最好对与目的玻璃光学元件形状或大小相同的玻璃求出折射率n1、n2及n3。或者，为了防止冷却速度因形状、大小不同而稍稍变化，可控制玻璃光学元件的实质冷却速度，微调冷却方法，以满足期望折射率的允许范围。另外，上述加压成形工序中的冷却速度的些许差异对折射率的影响较轻微。
在本发明的第1制造方法中，当设作为最终制品的玻璃光学元件应表示的折射率为n3时，使用具有其值为将(n1-n2)×0.9～(n1-n2)×1.1的值与n3相加的标准折射率的玻璃坯料。即，使用规定条件下处理的玻璃坯料表示的折射率为上述范围的玻璃坯料。通过例如调整玻璃组成来调制具有其值为将(n1-n2)×0.9～(n1-n2)×1.1的值与n3相加的标准折射率的玻璃坯料。
具体而言，具有上述范围的标准折射率的玻璃坯料对于上述规定组成的玻璃，可通过增加或减少规定组成中包含的折射率调整成分的量、或按适当比率混合具有近似具有上述范围标准折射率的玻璃坯料标准折射率的标准折射率的硝材来进行调制。作为折射率调整成分，在钡硼系酸盐玻璃的情况下，最好主要以B2O3、SiO2、BaO的质量比来进行调整。另外，也可使用其它公知的折射率调整成分。对于玻璃坯料的组成调整，可适当采用以前进行的方法来进行调整玻璃组成的nd的微调整。另外，也可适当采用现有进行的方法来进行后述的γd的微调整。
本发明还包含通过包含使用成形模加压成形玻璃坯料的加压成形工序，制造具有期望折射率的玻璃光学元件的方法中使用的上述玻璃坯料的玻璃组成的确定方法(权利要求13所述)。
该方法的特征在于：求出具有规定组成并在规定条件下处理的玻璃折射率n1及从具有与上述规定组成相同组成的玻璃坯料经上述加压成形工序得到的暂定玻璃光学元件的折射率n2，设上述玻璃坯料的玻璃组成为具有其值为将(n1-n2)×0.9～(n1-n2)×1.1的值与上述玻璃光学元件的期望折射率n3相加的标准折射率的玻璃组成。
规定条件、标准折射率、折射率n1、折射率n2、玻璃坯料的玻璃组成调整、加压成形工序等含义与本发明第1制造方法相同。
本发明的第1制造方法及权利要求13所述的玻璃坯料的玻璃组成的确定方法中，作为用作玻璃坯料的玻璃，不特别限制，各种光学玻璃都可有效适用于本发明。例如，可例举出钡硼系酸盐玻璃。例如钡硼系酸盐玻璃的最佳组成中，作为玻璃成分，
SiO2为30-55wt％，
B2O3为5-30wt％，
其中，SiO2与B2O3的总量为56-70wt％，SiO2/B2O3的重量比为1.3-12.0，
Li2O为7-12wt％(其中，不含7wt％)，
Na2O为0-5wt％，
K2O为0-5wt％，
其中，Li2a与Na2O及K2O的总量为7-12wt％(其中，不含7wt％)，
BaO为10-30wt％，
MgO为0-10wt％，
CaO为0-20wt％，
SrO为0-20wt％，
ZnO为0-20wt％，
一种光学玻璃，其特征在于：其中，含有BaO与MgO及CaO及SrO及ZnO的总量为10-30wt％，上述玻璃成分中，SiO2、B2O3、Li2O和BaO的总量大于72wt％，不含有TeO2，
另外，作为上述玻璃，最好适用含有：
Al2O3为1-7.5wt％，
P2O5为0-3wt％，
La2O3为0-15wt％，
Y2O3为0-5wt％，
Gd2O3为0-5wt％，
TiO2为0-3wt％，
Nb2O5为0-3wt％，
ZrO2为0-5wt％，
PbO为0-5wt％的玻璃。
作为其它最佳玻璃种类，例如镧系光学玻璃，例如，重量％上含有Ba2O325-42％、La2O314-30％、Y2O32-13％、SiO22-20％、Li2O大于2％小于9％、CaO0.5-20％、ZnO2-20％、Gd2O30-8％、ZrO20-8％、Gd2O3+ZrO20.5-12％、且这些成分的合计含有量大于90％，并且根据情况具有Na2O0-5％、K2O0-5％、MgO0-5％、SrO0-5％、BaO0-10％、Ta2O50-5％、Al2O30-5％、Yb2O30-5％、Nb2O50-5％、As2O30-2％及Sb2O30-2％。
在本发明的第1制造方法中，玻璃坯料最好是具有其值为将(n1-n2)×0.95～(n1-n2)×1.05的值与n3相加的标准折射率的玻璃坯料。
在本发明的第1制造方法中，对于几个不同组成的玻璃的每一个，通过事先求出标准折射率，有时容易选择玻璃坯料。另外，通过选择标准折射率在n3±0.01范围内的玻璃作为具有规定组成的玻璃，因为与为了得到期望折射率的光学元件所用玻璃坯料的性质类似，所以可高精度地得到期望折射率的光学元件。
并且，玻璃光学元件的期望折射率n3最好等于具有规定组成的玻璃的标准折射率n1。
在玻璃光学元件的制造方法中，除折射率外，阿贝数也在期望范围内在光学设计上是重要的。因此，在本发明的第1制造方法中，为了得到期望的光学元件，在确定组成时，除折射率外，阿贝数γ最好也在下述的规定范围内。即，用于加压成形工序中的玻璃坯料通过具有其值为将(γ1-γ2)×0.9～(γ1-γ2)×1.1的值与γ3相加的阿贝数，可得到具有期望阿贝数γ3的光学元件。
其中，标准阿贝数为规定条件下处理的玻璃的阿贝数，
γ1为具有规定组成的玻璃的标准阿贝数，
γ2为从具有与规定组成相同组成的玻璃坯料经上述加压成形工序得到的暂定玻璃光学元件的阿贝数，
γ3为玻璃光学元件的期望阿贝数。
上述‘规定条件下的处理’、‘具有规定组成的玻璃’、‘加压成形工序’与对折射率的说明一样。另外，具有上述范围的标准阿贝数的玻璃坯料可用与折射率的情况相同的方法进行调制，例如，可通过对上述规定组成的玻璃半加或减少规定组成中包含的折射率调整分量的量来进行调制。玻璃坯料最好具有其值为将(γ1-γ2)×0.95～(γ1-γ2)×1.05的值与γ3相加的阿贝数。
另外，虽阿贝数γ1、γ2、γ3最好使用下式所示d线的阿贝数γd，但即使是其它波长的阿贝数，实质上也无障碍。
式2
γd＝(nd-1)/(nF-nc)
折射率nd与阿贝数γd通常称为光学常数，作为光学设计上的指标。
如上所述，在本发明的第1制造方法中，最好选择标准折射率在n3±0.01范围内的玻璃作为具有规定组成的玻璃，同样，最好选择标准阿贝数在γ3±1范围内的玻璃作为具有规定组成的玻璃。因为用于得到具有期望折射率和阿贝数的玻璃坯料的性质类似，所以可高精度地得到期望折射率及阿贝数的光学元件。
作为本发明的一最佳形态，将特定组成的熔融玻璃块在Tg+30度下保持2小时，并以30度/小时的冷却速度冷却到小于应变点-50度，之后，把握室温下测定的标准折射率(n1)与加压成形后的暂定光学元件在室温下的折射率(n2)之差，使用其值为将差(n1-n2)×1.0与光学元件的期望折射率(n3)相加的折射率作为其标准折射率的组成的玻璃坯料，可由同一加压成形工序制造光学元件。此时，特定组成的玻璃坯料具有n3±0.01范围内的折射率和γ3±1范围内的阿贝数。
本发明的第2制造方法(权利要求9所述)与本发明的第1制造方法一样，是通过向加压成形工序提供玻璃坯料来制造具有规定折射率的玻璃光学元件。其中，本发明的第2制造方法利用将规定组成的玻璃坯料从一定加热状态冷却时的冷却速度与冷却后的折射率的相关。
首先，对于具有规定组成的玻璃，将玻璃放置在实质消除其热滞后的充分条件下。另外，以几个不同冷却速度冷却，测定冷却后的玻璃的各折射率，求出冷却速度与折射率的相关。该处理除使冷却速度变化外，与上述本发明的第1制造方法说明的规定条件的处理一样。
在玻璃组成一定的情况下，若将玻璃暂时保持在消除热滞后的充分条件(温度及时间)下，则仅依靠冷却速度来确定冷却后玻璃所示的折射率。具体而言，冷却速度的对数(横轴)与折射率(纵轴)的相关如图1所示变为直线关系。由玻璃的组成来确定该直线的倾角。因此，对于具有某特定组成的玻璃，若事先求出上述相关，则若确定加压工序中的冷却速度，就可算出加压成形并冷却具有该组成的玻璃坯料所得到的玻璃光学元件的折射率。
另外，在本发明的第2制造方法中，首先，对于具有与事先求出冷却速度与折射率关系的玻璃相同组成的玻璃，由规定条件的冷却速度根据上述相关求出规定条件下处理时的折射率(折射率A)。这里，所谓‘规定条件’与本发明第1制造方法中的处理意思相同。
接着，确定加压成形工序中的冷却速度，根据上述相关求出对应于该冷却速度的、具有与事先求出冷却速度与折射率关系的玻璃相同组成的玻璃的折射率(折射率B)。该冷却速度可设为玻璃光学元件中允许的应变量范围内的速度。
若上述规定条件下的处理中的冷却速度与上述确定的冷却速度不同，则求出该折射率差，作为从折射率A中减去折射率B的值。另外，确定在上述规定条件下进行处理情况下表示其值为将该折射率差与期望折射率C相加的折射率的玻璃组成。另外，最好期望折射率C等于折射率A。
例如，在图1中，若设‘规定条件下处理’的冷却速度例如为30度/小时，则求出‘在规定条件下处理’玻璃情况下的折射率A，作为图1的na。另外，在冷却速度例如为4800度/小时的情况下，求出对应于实际制造方法中采用的冷却速度的折射率B，作为折射率nb。
另外，确定在‘规定条件下处理’时表示将从折射率A中减去折射率B后的折射率差(na-nb)与期望折射率Cnc相加后的折射率的玻璃组成。
将具有如此确定组成的玻璃用作玻璃坯料。
玻璃坯料通过包含调合并熔融玻璃原料的方法得到，通过调整玻璃原料的组成，可得到具有上述确定组成的玻璃。
上述玻璃坯料及玻璃原料中折射率的调整也可进行对应于上述折射率差的玻璃组成的调整。玻璃组成的调整可使用与上述本发明第1制造方法中说明相同的手段。
根据本发明的第2制造方法，即使实测规定组成的玻璃坯料经加压成形工序后的光学元件的折射率，也可通过规定的加压成形工序得到具有期望折射率的玻璃光学元件。即，本发明的第2制造方法可用简便的手段将加压成形得到的玻璃光学元件的折射率调整到期望值。因此，可对应于光学制品要求的应变的允许范围，省略或缩短退火工序。另外，在该制造方法中，最好在应变点-30度以前，以上述确定的冷却速度进行得到光学元件用的加压成形工序的冷却。
本发明的第1和第2制造方法着眼于即使残留制造玻璃光学元件的光轴方向的应变，只要在一定程度的范围内，在实用上就无阻碍的光学系统，可省略或缩短在后工序的退火，并增大加压成形工序中的冷却速度，可提高生产效率。上述光学系统例如是摄像机用、数字相机用光学系统。光轴方向的应变最好大于2nm小于60nm，最好是大于2nm小于40nm。
即，本发明包含通过包含使用成形模来加压成形玻璃坯料的加压成形工序，制造具有期望折射率、且应变为2-60nm的玻璃光学元件的方法。
本发明的制造方法所得光学元件的形状只要应变不过大则不特别限定。最好适用具有凹面的光学元件、具有凸面的光学元件之一。
例如，最好用于应变为2-60nm、最好是2-40nm的双凸透镜、凸弯月透镜、平凸透镜，凸弯月透镜尤其好。
另一方面，以前在加压成形后设置退火工序的情况下，凹弯月透镜、双凹透镜、平凹透镜存在由于退火而形状精度易恶化的问题。本发明者们发现这些形状的透镜、尤其是凹弯月透镜在成形后的残留应变特别是在光轴方向上非常小。通过本发明，省略退火工序，可高效生产期望光学常数及低应变的凹弯月透镜、双凹透镜和平凹透镜。
例如，作为在加压成形工序中，以10-250度/分钟的冷却速度至少冷却到Tg，之后实质不经过退火工序就制造出的光学元件，例如残留2-8nm的光轴方向的应变，最好残留2-5nm的凹变月透镜。它们除已述的光学系统的用途外，还可用于银盐相机用、尤其是一个透镜反光照相机用光学系统中。
本发明还包含上述本发明制造方法得到的光学元件，该光学元件的光学有效直径最好小于φ20mm，最好小于φ15mm。
实施例
下面，边求出最佳实施例，边进一步详细说明本发明。
在以下的实施例中，使用折射率nd、阿贝数γd作为光学常数。
参考例1
使用钡硼系酸盐系光学玻璃(基本组成：SiO237.8wt％、B2O324.0wt％、Al2O35.3wt％、Li2O8.5wt％、CaO5.0wt％、BaO16.1wt％、La2O33.3wt％、As2O30.5wt％、Sb2O30.2wt％、Tg：500度)，制造玻璃透镜。
熔融上述钡硼系酸盐玻璃，从流出管中流下，切断后冷却(大气下淬火)，得到扁平球形状的预制件(加压成形用玻璃坯料)。该预制件的应变大，不能测定折射率，但推定为相当低的值。在Tg+30度下保持2小时，以30度/小时的冷却速度冷却到应变点-50度以下，在室温下测定折射率(nd1.58900、γd61.30)。将其称为标准折射率和标准阿贝数。
将上述淬火的预制件送到加压成形工序，进行加压成形。上模、下模由碳化系(クィ)素构成，使用由碳素膜覆盖其表面的公知玻璃模模透镜用成形模，成形玻璃光学元件。即，将上述预制件设置成模，以非氧化性气氛气中与成形模一起加热预制件到相当于玻璃粘度为107.6泊的温度，在该温度下，以98MPa(100kg/cm2)的压力加压50秒，之后，在成形模内以80度/分钟的冷却速度冷却到(应变点-30度)，取出得到的透镜。该透镜为施压直径为14mm、中心壁厚为3mm的凸弯月透镜，测定光轴方向的应变最大为20nm。折射率nd为1.58600，阿贝数γd为61.25。
接着，事先将上述淬火的预制件在Tg+30度下保持2小时，以30度/小时的冷却速度冷却到应变点-50度以下(该在Tg+30度下保持2小时，以30度/小时的冷却速度冷却到应变点-50度以下相当于‘规定条件下的处理’)的预制件送到加压成形工序，在与上述相同条件下进行加压成形和冷却。得到的透镜在光轴方向的应变最大为20nm，nd为1.58600，阿贝数γd为61.25，具有与加压成形上述淬火预制件时完全相同的光学常数。
因此，通过在加压成形工序中提高温度直到玻璃粘度变为107.6泊，消除加压工序前的热滞后影响，只要是相同组成的玻璃，则可知在经过一定的加压成形后，变为相同的折射率(及阿贝数)。
实施例1
实施参考例1所示在Tg+30度下保持2小时，及在30度/小时冷却速度下的冷却(规定条件下的处理)的预制件折射率nd1.58900及阿贝数γd61.30为标准折射率和标准阿贝数，是由n1及γ1表示的折射率及阿贝。
另外，在参考例1中，通过将上述组成的玻璃在上述条件下进行加压成形，变为nd1.58600、阿贝数γd61.25。即，n2为nd1.58600，γ2为γd61.25。
即，n1-n2为300×10-5，γ1-γ2为0.05。
并且，作为透镜设计的期望值(n3及γ3)，选择与n1及γ1相同的nd1.58900及γd61.30，尝试透镜成形。
另外，调制标准折射率比n3高300×10-5的玻璃坯料作为预制件(玻璃坯料)，使加压成形工序后，玻璃光学元件具有期望的折射率n3。即，通过置换玻璃组成来准备标准折射率为(n1-n2)+n3＝nd1.59200的预制件(玻璃坯料)。即，为了相当于折射率差(n1-n2)的折射率调整，增加BaO1.0wt％，分别减少SiO20.5wt％、B2O30.4wt％、Al2O30.1wt％。在实施上述规定条件下的处理后测定该组成玻璃的结果，求出标准折射率为nd1.59200、标准阿贝数γd61.35。
熔融该组成的玻璃，制作预制件，在与参考例1相同条件的加压成形工序中成形玻璃光学元件。结果，得到的玻璃光学元件的折射率为nd1.58900，阿贝数为γd61.30。
上述各折射率的关系如下表1所示，上述各阿贝数的关系如下表2所示。
表1
表2
| nd | |
| n3 | 1.58900 |
| n1 | 1.58900 |
| n2 | 1.58600 |
| n1-n2 | 300×10-5 |
| (n1-n2)+n3 | 1.59200 |
| 玻璃光学元件的折射率 | 1.58900 |
| νd | |
| ν3 | 61.30 |
| ν1 | 61.30 |
| ν2 | 61.25 |
| ν1-ν2 | 0.05 |
| (ν1-ν2)+ν3 | 61.35 |
| 玻璃光学元件的阿贝数 | 61.30 |
实施例2
在实施例1中，通过加压成形工序，得到nd1.58900、γd61.30的透镜。相反，若使用相同玻璃组成的预制件加压成形，并将加压成形工序中的冷却速度从80度/分钟变更为120度/分钟，则折射率降低为nd1.58815，γd61.28，可知偏离期望的光学常数(折射率及阿贝数)的规格。即，n2为nd1.58815，γ2为γd61.28，n1-n2为385×10-5，γ1-γ2为0.02。
因此，为了使标准折射率变为nd1.59285，γd61.37，使玻璃组成相对原始的上述基本组成增加BaO1.2wt％，分别减少SiO20.6wt％、B2O30.48wt％、Al2O30.12wt％，熔解该组成的玻璃，制作预制件。使用该预制件实施加压成形工序的结果，得到期望的光学常数nd1.58900、γd61.30。
上述各折射率的关系如下表3所示，上述各阿贝数的关系如下表4所示。表3
表4
| nd | |
| n3 | 1.58900 |
| n1 | 1.59200 |
| n2 | 1.58815 |
| n1-n2 | 385×10-5 |
| (n1-n2)+n3 | 1.59285 |
| 玻璃光学元件的折射率 | 1.58900 |
| νd | |
| ν3 | 61.30 |
| ν1 | 61.35 |
| ν2 | 61.28 |
| ν1-ν2 | 0.07 |
| (ν1-ν2)+ν3 | 61.37 |
| 玻璃光学元件的阿贝数 | 61.30 |
在实施例2中，作为结果，通过加快冷却速度，缩短周期，提高生产性。应变为40nm，为本光学设计的允许范围。面精度也良好。另外，SiO2、B2O3、Al2O3、BaO置换引起的光学常数调整中，玻璃转变点、屈服点基本没变化，也未损害玻璃的化学持久性。
实施例3
熔融作为镧系光学玻璃的基本组成SiO27.0，B2O334.0，Li2O3.5，CaO7.5，ZnO9.0，La2O324.0，Y2O38.0，Gd2O33.0ZrO24.0wt％的玻璃(Tg：530度、Ts：570度)，从流出管中流下，切断后进行冷却(大气下淬火)，得到扁平球形状的预制件。该预制件的应变大，不能测定折射率，但推定为比后述的标准低很多的值。在Tg+30度下保持2小时，以30度/小时的冷却速度冷却到应变点-50度以下，在室温下测定折射率。为折射率nd1.69750、阿贝数γd53.60。将其称为标准折射率。
将上述淬火的预制件送到加压成形工序，进行加压成形。模材料虽与实施例1相同，但这里，成形施压直径为15mm、中心壁厚为1.1mm的凹弯月透镜。在浮选皿上通过气流使上述预制件浮选后加热，软化，设玻璃粘度为106.7泊，移送到预热到相当于玻璃粘度为108.7泊温度的成形模的下模上，之后，在98MPa(100kg/cm2)的压力下加压20秒，之后，减压，原样保持加压状态，以60度/分钟的冷却速度冷却到Tg以下，之后脱模，之后，仅冷却取出透镜。测定该透镜光轴方向的应变为5nm。折射率nd为1.69350，阿贝数γd为53.40。
即，n2为nd1.69350，γ2为γd53.40，n1-n2为400×10-5，γ1-γ2为0.20。
将光学设计中的期望光学常数设为折射率nd1.69750，阿贝数γd53.60，如下调整玻璃组成，使加压后的光学常数变为该值。即，相对基本组成，以wt％为单位分别减少SiO21.0，Li2O0.5，CaO2.5，ZnO1.5，ZrO20.5，增加B2O31.5，La2O33.5，Gd2O31.0。在Tg+30度下保持该玻璃(Tg：540度、Ts：580度)2小时，以30度/小时的冷却速度冷却到应变点-50度以下，在室温下测定的标准折射率为折射率nd1.70150，阿贝数γd53.80。
熔融玻璃，从流出管中流下，切断后进行冷却(大气下淬火)，得到扁平球形状的预制件。将该淬火预制件送到加压成形工序，进行加压成形。即，模材料设为实施例1，成形施压直径为15mm、中心壁厚为1.1mm的凹弯月透镜。与上述一样，在浮选皿上通过气流使上述预制件浮选后加热，软化，设玻璃粘度为106.7泊，移送到预热到相当于玻璃粘度为108.7泊温度的成形模的下模上，之后，在98MPa(100kg/cm2)的压力下加压20秒，减压，原样保持加压状态，以60度/分钟的冷却速度冷却到Tg以下，之后脱模，之后，仅冷却取出透镜。测定该透镜光轴方向的应变为5nm。折射率nd为1.69750，阿贝数γd为53.60，得到期望的光学常数透镜。
上述各折射率的关系如下表5所示，上述各阿贝数的关系如下表6所示。表5
表6
| nd | |
| n3 | 1.69750 |
| n1 | 1.69750 |
| n2 | 1.69350 |
| n1-n2 | 400×10-5 |
| (n1-n2)+n3 | 1.70150 |
| 玻璃光学元件的折射率 | 1.69750 |
| νd | |
| ν3 | 53.60 |
| ν1 | 53.60 |
| ν2 | 53.40 |
| ν1-ν2 | 0.20 |
| (ν1-ν2)+ν3 | 53.80 |
| 玻璃光学元件的阿贝数 | 53.60 |
在本发明的第1制造方法中，在得到期望折射率的玻璃光学元件的情况下，不必实测加压成形工序前后的折射率，通常只要把握标准折射率(规定条件下处理的玻璃的折射率)与特定折射率(通过与实际加压成形工序相同条件得到的暂定玻璃光学元件的折射率)的关系即可。
本发明的加压成形工序在实质消除玻璃坯料具有的热滞后的温度下，通过提供玻璃坯料，可不依赖玻璃坯料的折射率，并且不必测定，就可通过一定规则得到具有期望折射率的玻璃光学元件。
另外，在本发明的制造方法中，用于一定加压成形工序的特定玻璃元件即使是在玻璃熔解后受到某种热滞后的元件，即，即使是流下、淬火的预制件(即使是不可测定折射率的淬火坯料)，即使从块中切出，只要其玻璃组成一定，对于一定加压成形工序，就可通过一定手段，高精度地得到期望折射率的玻璃光学元件。
并且，通过光学制品允许的应变量，选择退火工序省略或缩短，并可高精度制造具有期望折射率的光学元件。因此，对由于退火而形状精度易受损形状的光学元件尤为有利。
另外，因为通常根据一定标准把握玻璃光学元件的折射率，所以容易管理。即，若把握玻璃坯料的标准折射率、由加压成形工序得到的玻璃光学元件的折射率、及玻璃光学元件中期望的折射率的关系，则不必根据使用玻璃坯料的热滞后，或不必逐一实侧加压成形前后的折射率变化量，就可得到具有期望折射率的光学元件。
Claims (13)
1、一种通过成形工序来制造具有期望折射率n3的玻璃光学元件的方法，该成形工序包含使用成形模，加压成形软化的玻璃坯料，并进行冷却，其特征在于：
使用由规定组成构成的玻璃坯料，测定通过上述加压成形工序得到的暂定光学元件的折射率n2；
求在规定条件下处理上述规定组成的玻璃时的标准折射率n1与上述暂定光学元件的折射率n2之差；
准备在上述规定条件下进行处理时具有值为将上述差或基本上等于该差的量与期望折射率n3相加的折射率的玻璃；
使用由准备的玻璃构成的玻璃坯料，通过上述加压成形工序得到玻璃光学元件。
2、根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于：
在上述加压成形工序之前，在规定条件下处理具有规定组成的玻璃，求出折射率n1。
3、根据权利要求1或2所述的制造方法，其特征在于：
通过调整上述规定组成的玻璃的组成，得到具有值为将上述差或基本上等于该差的量与期望折射率n3相加的折射率的玻璃；
4、根据权利要求1-3之一所述的制造方法，其特征在于：
设在规定条件下处理上述规定组成玻璃时的标准阿贝数为γ1，上述暂定光学元件的阿贝数为γ2，期望光学元件的阿贝数为γ3时，上述准备的玻璃在上述规定条件下进行处理时具有值为将(γ1-γ2)×0.9～(γ1-γ2)×1.1的值与γ3相加的阿贝数。
5、根据权利要求1-4之一所述的制造方法，其特征在于：
上述具有规定组成的玻璃具有在n3±0.01范围内的标准折射率、和在γ3±1范围内的标准阿贝数。
6、根据权利要求1-5之一所述的制造方法，其特征在于：
上述玻璃光学元件的期望折射率n3等于具有上述规定组成玻璃的标准折射率n1。
7、根据权利要求1-6之一所述的制造方法，其特征在于：
至少在从软化点开始(应变点-50度)范围内以300度-1500度/分的冷却速度冷却用于制造上述玻璃光学元件的玻璃坯料。
8、根据权利要求1-7之一所述的制造方法，其特征在于：
用于制造上述玻璃光学元件的玻璃坯料的折射率比该组成的标准折射率低500×10-5以上。
9、一种通过包含加压成形玻璃坯料、冷却的加压成形工序来制造具有期望折射率的玻璃光学元件的方法，其特征在于：
变化冷却速度，冷却置于实质消除玻璃具有的热滞后条件下的玻璃，对具有规定组成的玻璃求出得到玻璃的折射率与冷却速度的相关；
根据上述相关求出在规定条件下处理具有上述规定组成玻璃时得到的玻璃的折射率(下面，将该折射率称为折射率A)，作为对应于规定条件下处理的冷却速度的折射率；
确定上述加压成形工序中的冷却速度，根据上述相关求出对应于该冷却速度的具有上述规定组成玻璃的折射率(下面，将该折射率称为折射率B)；
当设上述期望折射率为C时，
确定在上述规定条件下进行处理情况下表示将其值为从上述折射率A中减去上述折射率B后的折射率差与上述折射率C相加的折射率的玻璃组成；
将具有上述确定组成的玻璃用作上述玻璃坯料。
10、根据权利要求1-9之一所述的制造方法，其特征在于：
上述玻璃光学元件的光轴方向的应变小于60nm。
11、根据权利要求1-10之一所述的制造方法，其特征在于：
上述玻璃光学元件的光轴方向的应变大于2nm。
12、根据权利要求1-11之一所述的制造方法，其特征在于：
上述玻璃光学元件为凹弯月形透镜、双凹透镜或平凹透镜。
13、一种用于通过成形工序来制造玻璃光学元件的方法中的上述玻璃坯料的玻璃组成确定方法，该成形工序包含使用成形模，加压成形软化的玻璃坯料，并进行冷却，其特征在于：
使用由规定组成构成的玻璃坯料，测定通过上述加压成形工序得到的暂定光学元件的折射率n2；
求在规定条件下处理上述规定组成的玻璃时的标准折射率n1与上述暂定光学元件的折射率n2之差；
将在上述规定条件下进行处理时具有值为将上述差或基本上等于该差的量与期望折射率n3相加的折射率的玻璃组成作为上述玻璃坯料的玻璃组成。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31244/2002 | 2002-02-07 | ||
| JP2002031244 | 2002-02-07 | ||
| JP31244/02 | 2002-02-07 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1440942A true CN1440942A (zh) | 2003-09-10 |
| CN100374383C CN100374383C (zh) | 2008-03-12 |
Family
ID=27774710
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNB031042295A Expired - Fee Related CN100374383C (zh) | 2002-02-07 | 2003-02-08 | 玻璃光学元件的制造方法及玻璃坯料的玻璃组成确定方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20030164004A1 (zh) |
| CN (1) | CN100374383C (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101844871A (zh) * | 2009-03-25 | 2010-09-29 | Hoya株式会社 | 组合体、该组合体的利用及制造方法、光学设计辅助方法 |
| CN101844861A (zh) * | 2009-03-25 | 2010-09-29 | Hoya株式会社 | 预测玻璃制光学元件的折射率的方法及玻璃坯料制造方法 |
| CN103183471A (zh) * | 2008-03-28 | 2013-07-03 | Hoya株式会社 | 氟磷酸玻璃、模压成形用玻璃素材、光学元件坯料、光学元件以及它们的制造方法 |
| CN112823269A (zh) * | 2018-10-01 | 2021-05-18 | 斯考拉股份公司 | 用于控制用于板形或线形的物体的生产设备的方法和装置 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008111475A1 (ja) * | 2007-03-07 | 2008-09-18 | Asahi Glass Co., Ltd. | 光学ガラス素子の製造方法 |
| JP2008233547A (ja) * | 2007-03-20 | 2008-10-02 | Hoya Corp | 車載カメラ用レンズ硝材及び車載カメラ用レンズ |
| CN103547539B (zh) * | 2011-04-21 | 2016-10-12 | Hoya株式会社 | 磁盘用玻璃坯料的制造方法及磁盘用玻璃基板的制造方法、磁盘用玻璃坯料、磁盘用玻璃基板及磁盘 |
| MY166836A (en) * | 2011-04-27 | 2018-07-24 | Hoya Corp | Method for manufacturing glass blank for magnetic disk, method for manufacturing glass substrate for magnetic disk, glass blank for magnetic disk |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5435818A (en) * | 1992-06-02 | 1995-07-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Mold for optical element and a method of molding optical element |
| JP3196952B2 (ja) * | 1993-06-08 | 2001-08-06 | キヤノン株式会社 | 光学ガラス素子およびその製造方法 |
| JPH07119165B2 (ja) * | 1993-08-14 | 1995-12-20 | 松田建設株式会社 | 活性燻液 |
| JPH07330354A (ja) * | 1994-06-10 | 1995-12-19 | Minolta Co Ltd | ガラスレンズの製造方法 |
| US6413894B1 (en) * | 1998-04-30 | 2002-07-02 | Hoya Corporation | Optical glass and optical product |
| JP3377454B2 (ja) * | 1998-10-12 | 2003-02-17 | 株式会社オハラ | モールドプレス用光学ガラス |
| JP2001130924A (ja) * | 1999-10-28 | 2001-05-15 | Hoya Corp | 精密プレス成形用ガラス、光学部品およびその製造方法 |
| JP4093524B2 (ja) * | 2001-02-20 | 2008-06-04 | Ｈｏｙａ株式会社 | 光学ガラス、プレス成形予備体および光学部品 |
-
2003
- 2003-02-06 US US10/359,159 patent/US20030164004A1/en not_active Abandoned
- 2003-02-08 CN CNB031042295A patent/CN100374383C/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103183471A (zh) * | 2008-03-28 | 2013-07-03 | Hoya株式会社 | 氟磷酸玻璃、模压成形用玻璃素材、光学元件坯料、光学元件以及它们的制造方法 |
| CN103183471B (zh) * | 2008-03-28 | 2016-01-13 | Hoya株式会社 | 氟磷酸玻璃、模压成形用玻璃素材、光学元件坯料、光学元件以及它们的制造方法 |
| CN101844871A (zh) * | 2009-03-25 | 2010-09-29 | Hoya株式会社 | 组合体、该组合体的利用及制造方法、光学设计辅助方法 |
| CN101844861A (zh) * | 2009-03-25 | 2010-09-29 | Hoya株式会社 | 预测玻璃制光学元件的折射率的方法及玻璃坯料制造方法 |
| CN112823269A (zh) * | 2018-10-01 | 2021-05-18 | 斯考拉股份公司 | 用于控制用于板形或线形的物体的生产设备的方法和装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN100374383C (zh) | 2008-03-12 |
| US20030164004A1 (en) | 2003-09-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1298651C (zh) | 光学玻璃、压制成形用预制件及其制造方法、光学元件及其制造方法 | |
| CN1283576C (zh) | 光学玻璃、模压成形用玻璃原料、光学元件及其制造方法 | |
| CN1669966A (zh) | 光学玻璃、精密模压预制体、制造预制体的方法、光学元件和制造光学元件的方法 | |
| CN101041552A (zh) | 光学玻璃、其精密模压及生产工艺、光学元件及其生产工艺 | |
| CN1854100A (zh) | 光学玻璃、模压预制体、其制造方法、光学元件及其制造方法 | |
| CN1840494A (zh) | 光学玻璃、玻璃成形材料、光学部件及其制造方法 | |
| CN1765791A (zh) | 光学玻璃、用于精密压模的预制体、生产该预制体的方法、光学元件、和生产该元件的方法 | |
| CN1243683C (zh) | 光学玻璃、模压预型件和光学零件 | |
| JP4785047B2 (ja) | レンズおよびその製造方法 | |
| CN1270991C (zh) | 光学玻璃，压模预制体和光学部件 | |
| CN1200897C (zh) | 光学玻璃 | |
| JP5160042B2 (ja) | ガラス光学素子の製造方法 | |
| CN1683264A (zh) | 大量生产光学元件的方法 | |
| CN101063719A (zh) | 光学玻璃、精密模压成形用预成形件及其制造方法、光学元件及其制造方法 | |
| CN1290782C (zh) | 玻璃光学元件的制造方法 | |
| CN1657457A (zh) | 光学玻璃、精密模压坯材、其制造方法、光学元件及其制造方法 | |
| CN1590332A (zh) | 精密压模预制体及其制备方法、光学元件及其制备方法 | |
| CN1569708A (zh) | 光学玻璃、模压成型用坯料和光学元件及它们的制造方法 | |
| CN1944299A (zh) | 光学玻璃、精密模压预成型体及其制造方法、光学元件及制造该元件的方法 | |
| US20030211929A1 (en) | Optical glass for precision press molding, preform for precision press molding, and process for the production thereof | |
| CN1669965A (zh) | 光学玻璃、精密模压坯材、光学元件及其制造方法 | |
| CN101042441A (zh) | 非球面透镜及其制造工艺 | |
| CN1903765A (zh) | 光学玻璃、光学元件及其制造方法 | |
| CN1927750A (zh) | 光学玻璃 | |
| CN1835895A (zh) | 光学玻璃 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20080312 Termination date: 20220208 |