CN1609026A - 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 - Google Patents
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Abstract
本发明提供具有高折射率高分散特性，适于精密压制成形用的光学玻璃，精密压制成形用预制件及其制造方法，以及由所述光学玻璃制成的光学元件及其制造方法。精密挤压成形用的光学玻璃含有作为必须成分的P2O5、Nb2O5、WO3、TiO2、Bi2O3、Li2O、Na2O，和作为任意成分的B2O3、BaO、ZnO、K2O、Sb2O3、As2O3，所述必须成分和任意成分的总含量为98摩尔％或以上，折射率(nd)为1.75－2.0，阿贝数(υd)为18－30。
Description
技术领域
本发明涉及高折射率高分散、低转变温度的光学玻璃，由所述玻璃制成的精密压制成形用预制件及其制造方法，以及由所述光学玻璃制成的光学元件及其制造方法。
背景技术
使用高折射率高分散光学玻璃制成的透镜，特别非球面透镜在光学设计方面非常有效，因此现在试图通过精密压制成形，制作这种光学元件。在精密压制成形的过程中，为使压制成形模具的寿命长，使压制成形时的温度变低是有效的。因此，在现有高折射率高分散的精密压制成形用玻璃中，通过使其含有大量氧化铅，使其具有低软化性。例如，在专利文献1(特开平1-308843号公报)中公开了含有30-58重量％的PbO的玻璃。此外，在专利文献2(特开平7-247135号公报)中公开了含有25-54重量％的PbO的玻璃。但是，通常在精密压制成形时，为了防止压制成形模具、特别是成形面的氧化而在非活性气氛或者弱还原气氛下实施，在对玻璃成分中含有大量氧化铅的上述玻璃等进行精密压制成形时，在玻璃表面上某些氧化铅被还原，在玻璃表面上作为金属铅析出。于是，这些物质附着在压制成形模具上等，不仅不能维持压制成形模具的复制(転写)成形面的面精度，而且需要进行除去模具上附着的金属铅的维护，不适于进行大量生产。此外，含有大量氧化铅的上述专利文献1和专利文献2所公开的玻璃的熔解在环境方面也产生问题。由此，上述专利文献1和专利文献2所公开的玻璃不适于作为精密压制成形用玻璃。
而在现在市售的光学玻璃中，存在如专利文献3(特开昭62-3103号公报)所公开的不含氧化铅、质量轻的高折射率高分散光学玻璃。但是，这些玻璃在用于精密压制成形时，由于精密压制成形温度高达650℃以上，因此精密压制成形用模具材料的劣化显著，非常难以进行大量生产，不实用。此外，由于玻璃本身也不稳定，因此在精密压制成形时容易在玻璃中析出结晶，即使使用耐高温的模具材料，也会发生精密压制成形品的成品率非常差的问题。换言之，精密压制成形温度越高，越容易产生模具材料氧化和变劣的问题，难以保持成形面的面精度，并且难以通过精密压制成形大量生产光学元件。由此，要求在精密压制成形用高折射率高分散光学玻璃中不含铅，转变温度和屈服点(屈伏点)温度尽可能的低。
例如，在专利文献4(特开平5-51233号公报)中，公开了一种高折射率高分散的光学玻璃，其组成以重量％表示为：SiO2 10-20％，GeO2 3-15％，B2O30-7％，且SiO2、GeO2和B2O3的总含量为20-27％，TiO2 19-29％，Nb2O5 17-29％，BaO为0-7％，而且Nb2O5、TiO2和BaO的总含量为44-54％，Li2O为0-3％，Na2O为7-18％，K2O为0-22％，Cs2O为0-20％，而且Li2O、Na2O、K2O和Cs2O的总含量为24-33％，其屈服点温度在550℃以下，折射率在1.76以上，阿贝数在26.5以下。为达到屈服点温度低温化的目的，该玻璃使用了大量TiO2，由此使得在玻璃着色方面、在大量生产时玻璃的熔融性和稳定性等方面存在问题。此外，由于所需成分GeO2是一种价格非常高的成分，因此不适于光学玻璃透镜的低成本化。此外，在专利文献4中所记载的玻璃的液相温度高，在软化点附近还存在很强的失透倾向，因此也难以制作精密成形用玻璃预制件，不适于作为精密压制成形用玻璃。
专利文献1：特开平1-308843号公报
专利文献2：特开平7-247135号公报
专利文献3：特开昭62-3103号公报
专利文献4：特开平5-51233号公报
通常的精密压制成形是在比玻璃屈服点温度大概高20-60℃的温度范围内实施的。当玻璃屈服点温度超过600℃时，使得压制温度在620℃以上，因此附着在玻璃表面上的OH基与模具材料反应而分解。这种分解反应使得在压制成形后的玻璃透镜表面残留大量气泡，由此可知：不仅不能在精密压制成形后的透镜复制面上保持面精度，而且在模具材料表面产生损伤，不适于大量生产。
发明内容
因此本发明的目的是提供具有高折射率高分散特性的、适于精密压制成形的光学玻璃，以及由所述玻璃制成的精密压制成形用预制件及其制造方法，由所述光学玻璃形成的光学元件及其制造方法。
解决上述问题的方式如下。
(1)
精密压制成形用光学玻璃，其特征为含有作为必须成分的P2O5、Nb2O5、WO3、TiO2、Bi2O3、Li2O、Na2O，和作为任意成分的B2O3、BaO、ZnO、K2O、Sb2O3、As2O3，其中Bi2O3的含量超过4重量％而且在15摩尔％或以下，Li2O的含量超过3重量％而且在15重量％或以下，Nb2O5、WO3、TiO2和Bi2O3的总含量为25-45摩尔％，Li2O、Na2O和K2O的总含量为42摩尔％或以下，所述必须成分和任意成分的总含量为98摩尔％或以上，折射率(nd)为1.75-2.0，阿贝数(υd)为18-30。
(2)
精密压制成形用光学玻璃，其特征为含有作为必须成分的P2O5、Nb2O5、WO3、TiO2、Bi2O3、Li2O、Na2O、B2O3，和作为任意成分的BaO、ZnO、K2O、Sb2O3、As2O3，其中Bi2O3的含量为0.5-15摩尔％，Li2O的含量超过3重量％而且在15重量％或以下，Nb2O5、WO3、TiO2和Bi2O3的总含量为25-45摩尔％，Li2O、Na2O和K2O的总含量为42摩尔％或以下，所述必须成分和任意成分的总含量为98摩尔％或以上，折射率(nd)为1.75-2.0，阿贝数(υd)为18-30。
(3)
精密压制成形用光学玻璃，其特征为含有作为必须成分的P2O5、Nb2O5、WO3、TiO2、Bi2O3、Li2O、Na2O，和作为任意成分的B2O3、BaO、ZnO、K2O、Sb2O3、As2O3，其中WO3的含量不足15重量％、Bi2O3的含量为0.5-15摩尔％，Li2O的含量超过3重量％而且在15重量％或以下，Nb2O5、WO3、TiO2和Bi2O3的总含量为25-45摩尔％，Li2O、Na2O和K2O的总含量为42摩尔％或以下，所述必须成分和任意成分的总含量为98摩尔％或以上，折射率(nd)为1.75-2.0，阿贝数(υd)为18-30。
(4)
光学玻璃，其特征为含有P2O5 16-30摩尔％、Nb2O 5-25摩尔％、WO3 1-40摩尔％、TiO2 1-10摩尔％、Bi2O3 0.5-15摩尔％(但是Bi2O3的重量超过4重量％而且Nb2O5、WO3、TiO2和Bi2O3的总量为25-45摩尔％，)、Li2O 4-25摩尔％(但超过3重量％)、Na2O 4-25摩尔％，K2O 0-15摩尔％(但Li2O、Na2O和K2O的总量在42摩尔％或以下)，B2O3 0-15摩尔％、BaO 0-15摩尔％、ZnO0-12摩尔％、Sb2O3 0-1摩尔％、As2O3 0-1摩尔％，上述成分的总量为98摩尔％或以上。
(5)
光学玻璃，其特征为含有P2O5 16-30摩尔％、Nb2O5 5-25摩尔％、WO3 1-40摩尔％、TiO2 1-10摩尔％、Bi2O3 0.5-15摩尔％(但是Nb2O5、WO3、TiO2和Bi2O3的总量为25-45摩尔％，)、Li2O 4-25摩尔％(但超过3重量％)、Na2O 4-25摩尔％，K2O 0-15摩尔％(但Li2O、Na2O和K2O的总量在42％或以下)，B2O3超过0摩尔％并且在15摩尔％或以下，BaO 0-15摩尔％、ZnO 0-12摩尔％、Sb2O3 0-1摩尔％、As2O3 0-1摩尔％，上述成分的总量为98摩尔％或以上。
(6)
光学玻璃，其特征为含有P2O5 16-30摩尔％、Nb2O5 5-25摩尔％、WO3 1-40摩尔％(但不足15重量％)、TiO2 1-10摩尔％、Bi2O3 0.5-15摩尔％(但是Nb2O5、WO3、TiO2和Bi2O3的总量为25-45摩尔％，)、Li2O 4-25摩尔％(但超过3重量％)、Na2O 4-25摩尔％，K2O 0-15摩尔％(但Li2O、Na2O和K2O的总量在42摩尔％或以下)，B2O3 0-15摩尔％、BaO 0-15摩尔％、ZnO 0-12摩尔％、Sh2O3 0-1摩尔％、As2O3 0-1摩尔％，上述成分的总量为98摩尔％或以上。
(7)
如前述4-6任一项所述的光学玻璃，其中折射率(nd)为1.75-2.0且阿贝数(υd)为18-30。
(8)
由前述1-7任一项所述的光学玻璃制成的精密压制成形用预制件。
(9)
精密压制成形用预制件，其特征为由光学玻璃形成的，将呈熔融状态的所述玻璃块固化，不用进行机械加工而形成，该光学玻璃含有作为必须成分的P2O5、Nb2O5、WO3、TiO2、Bi2O3、Li2O、Na2O，和作为任意成分的B2O3、BaO、ZnO、K2O、Sb2O3、As2O3，其中Bi2O3的含量超过4重量％而且在15摩尔％或以下，Nb2O5、WO3、TiO2和Bi2O3的总含量为25-45摩尔％，Li2O、Na2O和K2O的总含量为42摩尔％或以下，所述必须成分和任意成分的总含量为98摩尔％或以上，折射率(nd)为1.75-2.0，阿贝数(υd)为18-30。
(10)
精密压制成形用预制件，其特征为由光学玻璃形成的，将呈熔融状态的所述玻璃块固化，不用进行机械加工而形成，该光学玻璃含有作为必须成分的P2O5、Nb2O5、WO3、TiO2、Bi2O3、Li2O、Na2O、B2O3和作为任意成分的BaO、ZnO、K2O、Sb2O3、As2O3，其中Bi2O3的含量为0.5-15摩尔％，Nb2O5、WO3、TiO2和Bi2O3的总含量为25-45摩尔％，Li2O、Na2O和K2O的总含量为42摩尔％或以下，所述必须成分和任意成分的总含量为98摩尔％或以上，折射率(nd)为1.75-2.0，阿贝数(υd)为18-30。
(11)
精密压制成形用预制件，其特征为由光学玻璃形成的，将呈熔融状态的所述玻璃块固化，不用进行机械加工而形成，该光学玻璃含有作为必须成分的P2O5、Nb2O5、WO3、TiO2、Bi2O3、Li2O、Na2O，和作为任意成分的B2O3、BaO、ZnO、K2O、Sb2O3、As2O3，其中WO3的含量不足15重量％、Bi2O3的含量为0.5-15摩尔％，Li2O的含量超过3重量％而且在15重量％或以下，Nb2O5、WO3、TiO2和Bi2O3的总含量为25-45摩尔％，Li2O、Na2O和K2O的总含量为42摩尔％或以下，所述必须成分和任意成分的总含量为98摩尔％或以上，折射率(nd)为1.75-2.0，阿贝数(υd)为18-30。
(12)
压制成形用预制件的制造方法，其特征为由所流出的熔融玻璃分离出预定重量的熔融玻璃块，形成为所述重量的如前述1-7任一项所记载的光学玻璃形成的压制成形用预制件。
(13)
光学元件，其为精密压制成形品，并由前述1-7任一项所记载的光学玻璃形成。
(14)
光学元件，其通过将前述8-11任一项所记载的精密压制成形用预制件或前述12所记载的制造方法制作的精密压制成形用预制件进行精密压制成形而得到。
(15)
光学元件的制造方法，其特征为通过对前述8-11任一项所记载的精密压制成形用预制件或前述12所记载的制造方法制作的精密压制成形用预制件加热，进行精密压制成形。
(16)
如前述15所述的光学元件制造方法，其特征为将所述预制件导入到压制成形模具中，将压制成形模具和所述预制件一起加热，进行精密压制成形。
(17)
如前述15所述的光学元件制造方法，其特征为分别将压制成形模具和所述预制件进行预热，将预热的预制件导入到压制成形模具中，进行精密压制成形。
根据本发明，可提供兼具有高折射率高分散特性、低温软化性、优异的耐失透性的光学玻璃。
此外，还提供由上述光学玻璃制成的、可稳定实施精密压制成形的压制成形用预制件及其制造方法。
而且进一步提供通过对上述预制件加热、精密压制成形，由具有高折射率高分散特性的光学玻璃形成的非球面透镜等的光学元件，以及可高产率地制造所述光学元件的光学元件制造方法。
实施发明的最佳形式
[光学玻璃及其制造方法]
本发明者等为达到上述目的，基于各种实验进行了研究，结果发现通过向P2O5-Nb2O5-TiO2-Li2O-Na2O系玻璃中导入Bi2O3和WO3，可开发出一种高折射率高分散的精密压制成形用光学玻璃，其转变温度(Tg)抑制在530℃或以下，屈服点温度(Ts)抑制在560℃或以下，同时折射率(nd)可高达1.75或以上，阿贝数(υd)小到在30或以下，而且在稳定性和在大量生产方面优异，由此完成了本发明。本发明的光学玻璃有第1形式(以下称为玻璃(1))和第2形式(以下称为玻璃(2))。此外，在玻璃(1)中有所谓玻璃(1-1)至(1-3)(与发明内容部分的1-3对应)的3种形式，在玻璃(2)中有所谓玻璃(2-1)至(2-3)(与发明内容部分的4-6对应)的3种形式。
(玻璃(1))
玻璃(1)为精密压制成形用光学玻璃，其特征为含有作为必须成分的P2O5、Nb2O5、WO3、TiO2、Bi2O3、Li2O、Na2O，和作为任意成分的B2O3、BaO、ZnO、K2O、Sb2O3、As2O3，其中Bi2O3的含量为0.5-15摩尔％，Nb2O5、WO3、TiO2和Bi2O3的总含量为25-45摩尔％，Li2O、Na2O和K2O的总含量为42摩尔％以下，所述必须成分和任意成分的总含量为98摩尔％或以上，折射率(nd)为1.75-2.0，阿贝数(υd)为18-30。
玻璃(1-1)为玻璃(1)，其中Bi2O3的含量超过4重量％而且在15摩尔％或以下、Li2O的含量超过3重量％并且在15重量％或以下，通过较多地导入Bi2O3，可进一步提高玻璃的稳定性和耐候性。
玻璃(1-2)为玻璃(1)，其除了含有作为必须成分的B2O3以外，Li2O的含量超过3重量％并且在15重量％或以下，通过导入B2O3，可提高熔融性，并且具有进一步抑制如后所述精密压制成形时玻璃发泡的效果。
玻璃(1-3)为玻璃(1)，其中WO3的含量不足15重量％，Li2O的含量超过3重量％并且在15重量％或以下，通过使WO3的含量较小，可从熔融玻璃直接并容易地成形预制件，并且进一步有效地抑制精密压制成形时玻璃发泡。
在玻璃(1)中，除了可赋予高折射率高分散特性，以及可维持或提高耐候性、稳定性以外，在玻璃(1-2)和玻璃(1-3)中，优选Bi2O3的含量为0.5-15摩尔％。此外，在玻璃(1-1)到玻璃(1-3)的任何一种玻璃中，还优选Bi2O3的含量超过2摩尔％并且在15摩尔％或以下。
在玻璃(1)中，由于以P2O5、Nb2O5、WO3、TiO2、Bi2O3、Li2O、Na2O作为必须成分，因此可赋予稳定性、低软化性、高折射率高分散特性。
在玻璃(1)中，由于含有作为任意成分的B2O3、BaO、ZnO、K2O、Sb2O3、As2O3，因此可提高熔融性和品质，并赋予低软化性和高折射率高分散特性，在压制成形时还防止玻璃发泡。但是，如上所述，在玻璃(1-2)中，含有作为必须成分的B2O3。
使Nb2O5、WO3、TiO2和Bi2O3的总含量为25-45摩尔％，如果超过45摩尔％时，虽然可获得高折射率高分散特性，但熔解后的玻璃容易着色，而且失透稳定性也变劣。另一方面，当不足25摩尔％时，难以获得需要的光学特性。
通过使Li2O、Na2O和K2O的总含量为42摩尔％或以下，不仅可获得所需的光学常数和耐候性，而且可提高适于精密压制成形的低软化性。
通过使所述必须成分和任意成分的总含量为98摩尔％或以上，可提高上述各种性能。
本发明的玻璃(1)为具有高折射率高分散特性的玻璃，但折射率(nd)为1.75-2.0时才是作为本发明目的的高折射率，阿贝数(υd)为18-30时才是作为本发明目的的高分散特性。
(玻璃(2))
玻璃(2)是光学玻璃，其特征为含有用摩尔％表示的P2O5 16-30摩尔％、Nb2O5 5-25摩尔％、WO3 1-40摩尔％、TiO2 1-10摩尔％、Bi2O3 0.5-15摩尔％(但是Nb2O5、WO3、TiO2和Bi2O3的总量为25-45摩尔％，)、Li2O 4-25摩尔％、Na2O 4-25摩尔％，K2O 0-15摩尔％(但Li2O、Na2O和K2O的总量不足42摩尔％)，B2O3 0-15摩尔％、BaO 0-15摩尔％、ZnO 0-12摩尔％、Sb2O3 0-1摩尔％、As2O3 0-1摩尔％，上述成分的总量为98摩尔％或以上。
玻璃(2-1)为玻璃(2)，其中Bi2O3的含量超过4重量％而且在15摩尔％或以下、Li2O的含量为4-25摩尔％(但是超过3重量％)，由于较多地导入了Bi2O3，所以可进一步提高玻璃的稳定性和耐候性。
玻璃(2-2)为玻璃(2)，其除了含有作为必须成分的B2O3(B2O3的含量超过0摩尔％)以外，Li2O的含量为4-25摩尔％(但是超过3重量％)，由于导入了B2O3，所以可提高熔融性，并且可进一步有效地抑制如后所述精密压制成形时玻璃发泡的效果。
玻璃(2-3)为玻璃(2)，其中WO3的含量不足15重量％，Li2O的含量为4-25摩尔％(但是超过3重量％)，由于WO3的含量较小，所以可进一步有效地抑制精密压制成形时玻璃发泡。
在玻璃(2)中，除了可赋予高折射率高分散特性，以及可维持或提高耐候性、稳定性以外，在玻璃(2-2)和玻璃(2-3)中，优选Bi2O3的含量为0.5-15摩尔％。此外，在玻璃(2-1)到玻璃(2-3)的任何一种玻璃中，还优选Bi2O3的含量超过2摩尔％并且在15摩尔％或以下。
在本发明的玻璃(2)中，优选具有高折射率高分散特性的玻璃，所谓高折射率指的是例如折射率(nd)为1.75-2.0，所谓高分散特性，指的是阿贝数(υd)为18-30。
以下对玻璃(2)中各种成分的功能进行说明。与玻璃(1)中各种成分的功能是一样的。以下各种成分的含量和总量如果没有特别说明的话，表示摩尔％。
P2O5是玻璃网目结构的形成物，是在玻璃制造中可保持稳定性的必须成分。但是，当P2O5的含量超过30摩尔％时，玻璃的转变温度和屈服点温度上升、折射率下降和阿贝数增加，与此相对的是，如果不足16摩尔％，则玻璃的失透性倾向增加，玻璃变得不稳定，因此P2O5的含量为16-30摩尔％的范围。优选在17-28摩尔％的范围。
Nb2O5也是本发明的必须成分，如果不使用PbO，为赋予玻璃高折射率和高分散等的特性，该成分是不能欠缺的，是具有非常重要功能的一种成分。但是，如果其导入量超过25摩尔％，则玻璃的转变温度和屈服点温度提高，稳定性也变劣，高温熔解性也变劣，另一方面，在对玻璃进行精密压制成形时存在容易发泡和着色的缺点。另一方面，当其导入量不足5摩尔％时，玻璃的折射率低，而且分散也小，因此Nb2O5的含量在5-25摩尔％时是合适的。优选在10-25摩尔％、更优选为12-23摩尔％的范围。
WO3也是本发明的必须成分，如果不使用PbO，可赋予玻璃低熔点，而且可使得玻璃具有高折射率和高分散特性，是一种有效成分。WO3显示出与碱金属氧化物一样的降低玻璃转变温度和屈服点温度的功能，而且具有提高折射率的效果。总之，WO3是用于维持高折射率特性、降低玻璃转变温度(或者维持低玻璃转变温度、提高折射率)的不可缺少的成分。而且，由于具有导入少量而使玻璃的液相温度(失透温度)显著降低的效果，所以，可以降低熔融玻璃的流出温度，可以提高操作粘度，从而可以带来容易得到没有波筋、均质的光学玻璃的效果。因此，如本发明所述，在得到属于高折射率高分散玻璃的、含有大量高折射率成分的光学玻璃材料时，如果在光学玻璃中导入极少的WO3，则将成为在成形熔融状态的玻璃时的制造工序中所不理想的材料。但是，含有钨的化合物的材料例如钨青铜的着色现象是公知的，其具有W5+(5价)和W6+(6价)这样的多个离子价，还具有即使在大气中1个离子价也比较容易向另一个离子价转变的特征。由此，如果在玻璃精密压制成形中的玻璃材料的到达温度也就是从400℃到800℃之间的温度区域，WO3的导入量增加，则在玻璃与压制成形模具之间产生伴随电荷移动的玻璃粘附和模具污染物，丧失压制成形模具表面的平滑性，结果导致精密压制成形而得到的光学元件的光学功能面(例如透镜的光学面)残留有伤痕等，容易使光学功能面的平滑性受损。因此，本发明中，在稳定且大量生产属于高折射率高分散玻璃的、含有大量高折射率成分的光学玻璃材料时，如果在光学玻璃中导入极多的WO3，则是完全不理想的。由上述可知，WO3是此玻璃中最需要考虑其导入量的重要的成分之一。因此，其存在导入的理想下限和理想上限。具体而言，优选1～40摩尔％的范围，更优选2～40摩尔％的范围，更进一步优选2.5～30摩尔％的范围，再更进一步优选2.5～20摩尔％的范围，再更进一步更进一步地优选2.5～15摩尔％的范围，特别优选2.5～10摩尔％的范围。
但是，在玻璃(1-3)和玻璃(2-3)中，WO3的含量不足15重量％。在玻璃(1-1)、玻璃(1-2)、玻璃(2-1)和玻璃(2-2)中，由重量％表示的WO3的优选导入量可设为不足15重量％。此外，在玻璃(1-1)-(2-3)的任何一种玻璃中，由重量％表示的WO3的优选导入量可设为14.5重量％或以下，进一步优选的导入量可设为在14重量％或以下，更进一步优选的导入量可设为在12重量％或以下，再更进一步优选的导入量可设为在10重量％或以下。此外，以重量％表示的优选的下限为1重量％或以上，更优选2重量％或以上。此外，从获得足够的WO3导入效果出发，优选相对于阳离子比中Nb、W、Ti和Bi的总量，W的比例(W/(Nb+W+Ti+Bi))为0.035或以上，更优选在0.04或以上，进一步优选为0.045或以上，更进一步优选为0.05或以上。(W/(Nb+W+Ti+Bi))的上限可考虑设为0.2，优选为0.17或以下、更优选0.15或以下、更进一步优选0.12或以下、再更进一步优选0.10或以下。
TiO2也是本发明的必须成分，其具有提高玻璃的折射率、分散性以及提高耐候性、失透稳定性的效果。而且，由于具有导入少量而使玻璃的液相温度(失透温度)显著降低的效果，所以，可以降低熔融玻璃的流出温度，可以提高操作粘度，从而可以带来容易得到没有波筋、均质的光学玻璃的效果。因此，如本发明所述，在得到属于高折射率高分散玻璃的、含有大量高折射率成分的光学玻璃材料时，如果在光学玻璃中导入极少的TiO2，则将成为在成形熔融状态的玻璃时的制造工序中所不理想的材料。为了消除这一问题，则在玻璃中不能缺少TiO2。但是，其含量不足1摩尔％时，玻璃的折射率和分散性可能降低，玻璃的稳定性也变劣。另一方面，如果超过10摩尔％，则玻璃的失透稳定性急剧变劣，屈服点温度和液相温度急剧上升，因此其导入量应限制在1-10摩尔％的范围，优选在2-8摩尔％的范围。
Bi2O3也是本发明的必须成分，其使得玻璃具有高折射率和高分散性。此外，其也是提高玻璃稳定性的有效成分。而且，由于具有导入少量而使玻璃的液相温度(失透温度)显著降低的效果，所以，可以降低熔融玻璃的流出温度，可以提高操作粘度，从而可以带来容易得到没有波筋、均质的光学玻璃的效果。因此，如本发明所述，在得到属于高折射率高分散玻璃的、含有大量高折射率成分的光学玻璃材料时，如果在光学玻璃中导入极少的Bi2O3，则将成为在成形熔融状态的玻璃时的制造工序中所不理想的材料。为了消除这一问题，则在玻璃中不能缺少Bi2O3。此外，Bi2O3具有如下的优点。从流出管，例如白金合金制成的管长期流出熔融玻璃时，管表面皲裂而产生微细的凹凸，存在玻璃流向变乱的情形。从流出管流出的玻璃成形为精密压制成形用预制件时，在玻璃流向变乱时将产生波筋，从而形成不良品。而即使长期流出含有Bi2O3的玻璃时，管表面总是光滑并且不失光泽。此外，通过从具有上述凹凸的管流出含有Bi2O3的玻璃时，还具有恢复管表面金属光泽的效果。通过利用这种效果，可防止产生波筋，并且高产率地制造出高品质的精密压制成形用预制件。此外，含有Bi2O3的玻璃还具有不容易提高流出管外围润湿性的性能。润湿性提高的玻璃将变质，该变质的玻璃流出，加入到熔融玻璃中，使得预制件的品质下降，而通过导入Bi2O3，可减少玻璃润湿性的提高，防止预制件品质下降。此外，在从管滴下玻璃，成形为预制件时，玻璃的润湿性提高，使得预制件的重量精度降低，而包含Bi2O3的玻璃可减少玻璃润湿性的提高，因此可形成为重量精度高的预制件。由于这些理由，Bi2O3为不可缺少的成分。以重量％表示导入超过4％、以摩尔％表示导入0.5％或以上。但是，当其导入量超过15摩尔％时，对流出熔融玻璃的白金合金制管的损害过大，还容易着色。另一方面，其导入量不足0.5摩尔％时，折射率下降，而且分散性也降低，因此Bi2O3的适当范围是0.5-15摩尔％。优选为1-15摩尔％，更优选超过2摩尔％并且在15摩尔％或以下，进一步优选超过2摩尔％并且在10摩尔％或以下的范围。但是在玻璃(1-1)和玻璃(2-1)中，为进一步提高耐候性和稳定性，导入超过4重量％的Bi2O3。在玻璃(1-2)、(1-3)、(2-1)和(2-3)中，由重量表示的优选的Bi2O3导入量可设为超过4重量％。此外，在玻璃(1-1)到(2-3)的任何一种玻璃中，由重量％表示的优选的Bi2O3导入量可设为4.5重量％或以上，进一步优选的导入量设为5重量％或以上。
此外，如果Nb2O5、WO3、TiO2、Bi2O3的总量超过45摩尔％时，尽管可获得高折射率高分散特性，但熔解后的玻璃容易着色，而且失透稳定性也变劣。而当该总量低于25摩尔％时，难以获得所需要的折射率和分散等的光学特性，因此，使Nb2O5、WO3、TiO2和Bi2O3的总含量为25-45摩尔％的范围。优选在27-42摩尔％的范围。
Li2O、Na2O和K2O等的碱金属氧化物中的任一种都是使玻璃的耐失透性良好，降低屈服点温度和液相温度，并且使玻璃的高温熔融性良好的一种导入成分。因此，导入的Li2O超过3重量％并且在15重量％或以下，优选超过3重量％并且不足15重量％，更优选为3.1-14.5重量％。以摩尔％表示，Li2O、Na2O的优选导入量为：Li2O为2摩尔％以上，更优选为4摩尔％或以上，Na2O为4摩尔％或以上；Li2O、Na2O和K2O的总含量优选为25摩尔％或以上，更优选30摩尔％或以上，更进一步优选32摩尔％或以上。但是，在导入的Li2O、Na2O分别为25摩尔％或以上，K2O在15摩尔％或以上时，玻璃的稳定性不仅变劣，而且不能获得所需的高折射率高分散特性。此外，即使所导入的Li2O、Na2O和K2O的总含量在42摩尔％或以上，玻璃的稳定性不仅变劣，而且不能获得所需的高折射率高分散特性。因此Li2O的导入量优选为4-25摩尔％，Na2O的导入量优选为4-25摩尔％，K2O的导入量优选为0-15摩尔％，并且所导入的Li2O、Na2O和K2O的总含量在42摩尔％或以下，优选不足42摩尔％。优选分别导入4-25摩尔％的Li2O、5-20摩尔％的Na2O和1-15摩尔％的K2O。Li2O、Na2O和K2O的总导入量更优选在38摩尔％或以下的范围。更优选导入5-20摩尔％的Li2O、1-8摩尔％的K2O。
上述碱金属氧化物中，除了可降低玻璃转变温度和屈服点温度，而且在提高折射率方面最有效的氧化物为Li2O，因此在本发明中积极地导入Li2O。虽然Na2O效果不如Li2O，但是其也是为了得到上述效果所必须的成分，所以在碱金属氧化物中其与Li2O一起都是必须成分。不过，由于随着Li2O的量增加，玻璃的粘性有降低的倾向，因此，熔融玻璃难以成形。为了解决这一问题，如前所述的WO3、TiO2或Bi2O3那样，将那些如果过量导入就会引起玻璃精密压制成形中的成形模具与玻璃的熔接或者由于对白金合金的损害而使得精密压制成形用的玻璃的特性遭到完全损害的成分，特意逐渐少量地导入，由此可以使得玻璃的液相温度降低也就是操作温度降低，从而使操作粘性增加。因此，对于本发明的精密压制成形用玻璃而言，碱金属氧化物中特别是Li2O和Na2O以及具有降低液相温度的效果的高折射率成分也就是WO3、TiO2、Bi2O3是必须成分。此外，为提高上述Li2O的导入效果，Li2O占玻璃中碱金属氧化物的比例也就是Li2O/(Li2O+Na2O+K2O)优选在0.4或以上，更优选在0.45或以上，更进一步优选在0.50或以上，再更进一步优选在0.55或以上。
此外，通过使K2O和Ti2O共存，可抑制玻璃着色，因此优选在玻璃(1-1)到(1-3)和(2-1)到(2-3)的任何一种玻璃中K2O都为必须成分，更优选导入1摩尔％或以上，进一步优选导入如上所述的1-15摩尔％，更进一步优选导入1-8摩尔％。
B2O3是提高玻璃熔融性和使玻璃均匀化的非常有效的成分，同时通过导入少量的B2O3，可改变玻璃内部存在的OH的结合性，是在压制时不使玻璃发泡的一种非常有效的成分。但是，如果导入的B2O3多于15摩尔％，为保持高折射率，必须导入大量的Nb2O5，使得玻璃非常不稳定。因此B2O3的导入量为0-15摩尔％。优选在1-15摩尔％，更优选在1-12摩尔％的范围。但是，为了进一步提高上述熔融性并防止发泡，在玻璃(1-2)和(2-2)中导入作为必须成分的B2O3。此外，在玻璃(1-1)到(2-3)的任何一种玻璃中，优选导入1-15摩尔％的B2O3。
BaO是提高玻璃折射率、提高失透稳定性和降低液相温度的有效成分。特别是在导入大量WO3的情况下，通过导入BaO，可抑制玻璃着色，并具有大大提高失透稳定性的效果。但是，当BaO的导入量超过15摩尔％时，不仅玻璃变得不稳定，而且转变温度和屈服点温度也变高，因此BaO的导入量应当限制在0-15摩尔％。更优选为0-12摩尔％，进一步优选超过0摩尔％并且在12摩尔％或以下。
ZnO是用于提高玻璃折射率和分散的导入成分，即使导入少量ZnO，其也具有降低转变温度和屈服点温度，或者液相温度的效果。但是，如果导入多量，则玻璃的失透稳定性显著变劣，液相温度相反可能变高。因此，ZnO的导入量在0-12摩尔％的范围。优选在1-10摩尔％、进一步优选为2-8摩尔％的范围。
Sb2O3和As2O3作为玻璃的澄清剂是有效的。但是，如果所添加的任何一种超过1摩尔％时，则在精密压制成形时玻璃容易发泡，因此其导入量应限制在1摩尔％或以下。但是，由于As2O3有毒性，因此如果考虑对环境的影响，优选不导入。此外，在不损坏本发明的目的的程度下，可以再导入总量不超过2摩尔％的SiO2、La2O3、Y2O3、Gd2O3、ZrO2、Ta2O5、GeO2、CaO、MgO和Cs2O等的成分。但是GeO2价格高，所以在重视成本的情况下优选不导入。Ta2O5价格也很高，所以在重视成本的情况下优选不导入。从环境影响方面出发，优选不导入PbO、CdO。
在玻璃(2)中，上述成分的总量在98摩尔％或以上。上述成分的总量不足98摩尔％时，有可能不能达到本发明目的，不能获得高折射率高分散特性、低软化性、高稳定性等的各种性能。此外，上述成分的总量优选在99摩尔％或以上。此外，优选从上述成分中除去As2O3后的总量在上述各范围。
以下显示了特别优选的组成范围。
(优选组成范围1)
玻璃(2)，其中含P2O5 17-28摩尔％、Nb2O5 10-25摩尔％、WO3 2-40摩尔％、TiO2 2-8摩尔％、Bi2O3 1-15摩尔％，Nb2O5、WO3、TiO2和Bi2O3的总量为27-42摩尔％、Li2O 4-25摩尔％、Na2O 5-20摩尔％，K2O 1-15摩尔％，Li2O、Na2O和K2O的总量在38摩尔％或以下，B2O3 1-12摩尔％、BaO 0-12摩尔％、ZnO 1-10摩尔％、Sb2O3 0-1摩尔％、As2O3 0-1摩尔％，上述成分的总量为98摩尔％或以上。更优选As2O3为0摩尔％。
(优选组成范围2)
玻璃(2)，其中含P2O5 17-28摩尔％、Nb2O5 12-23摩尔％、WO3 2.5-30摩尔％、TiO2 2-8摩尔％、Bi2O3超过2摩尔％并在15摩尔％或以下，Nb2O5、WO3、TiO2和Bi2O3的总量为27-42摩尔％、Li2O 5-20摩尔％、Na2O 5-20摩尔％，K2O 1-8摩尔％，Li2O、Na2O和K2O的总量在38摩尔％或以下，B2O3 1-12摩尔％、BaO 0-12摩尔％、ZnO 2-8摩尔％、Sb2O3 0-1摩尔％、As2O3 0-1摩尔％，上述成分的总量为98摩尔％或以上。更优选As2O3为0摩尔％。
(优选组成范围3)
玻璃(2)，其中含P2O5 17-28摩尔％、Nb2O5 12-23摩尔％、WO3 2.5-30摩尔％、TiO2 2-8摩尔％、Bi2O3超过2摩尔％并在10摩尔％或以下，Nb2O5、WO3、TiO2和Bi2O3的总量为27-42摩尔％、Li2O 5-20摩尔％、Na2O 5-20摩尔％，K2O 1-8摩尔％，Li2O、Na2O和K2O的总量在38摩尔％或以下，B2O3 1-12摩尔％、BaO 0-12摩尔％、ZnO 2-8摩尔％、Sb2O3 0-1摩尔％、As2O3 0-1摩尔％，上述成分的总量为98摩尔％或以上。更优选As2O3为0摩尔％。
(优选组成范围4)
玻璃(2)，其中含P2O5 17-28摩尔％、Nb2O5 12-23摩尔％、WO3 2.5-30摩尔％、TiO2 2-8摩尔％、Bi2O3超过2摩尔％并在10摩尔％或以下，Nb2O5、WO3、TiO2和Bi2O3的总量为27-42摩尔％、Li2O 5-20摩尔％、Na2O 5-20摩尔％，K2O 1-8摩尔％，Li2O、Na2O和K2O的总量在38摩尔％或以下，B2O3 1-12摩尔％、BaO超过0摩尔％并且在12摩尔％或以下、ZnO 2-8摩尔％、Sb2O3 0-1摩尔％、As2O3 0-1摩尔％，上述成分的总量为98摩尔％或以上。更优选As2O3为0摩尔％。
在优选组成范围1～4各范围中，WO3更优选2.5～15摩尔％的范围，进一步优选2.5～10摩尔％的范围，更进一步优选2.5～9摩尔％的范围，再更进一步优选2.5～8摩尔％的范围。在优选组成范围1～4各范围中，Li2O、Na2O和K2O的总量更优选25～38摩尔％的范围，进一步优选30～38摩尔％的范围，更进一步优选32～38摩尔％的范围。
此外，上述优选组成范围中的任一种都限定在作为玻璃(2)各种形式的玻璃(2-1)到(2-3)的组成范围内。在上述优选组成范围的任何一种中，优选上述成分的总量在99摩尔％或以上，进一步优选为100摩尔％，并优选不含As2O3。
在玻璃(1)和玻璃(2)中，优选将玻璃转变温度(Tg)为530℃或以下或者屈服点温度(Ts)为560℃或以下的玻璃作为精密压制成形用光学玻璃。更优选玻璃转变温度(Tg)为500℃或以下而且屈服点温度(Ts)为530℃或以下。玻璃转变温度(Tg)更优选小于480℃、更进一步优选475℃或以下。
在从熔融玻璃到玻璃处于可塑性变形的状态之间，成形压制成形用预制件时，玻璃的稳定性是重要的。为使上述预制件良好地成形，在玻璃(1)和玻璃(2)中优选液相温度在970℃或以下的玻璃。
(玻璃(1)和玻璃(2)的制造方法)
作为玻璃(1)和玻璃(2)的原料，对于P2O5，可采用H3PO4、偏磷酸盐、五氧化二磷等得到，对于B2O3可采用H3BO3和B2O3等得到，对于其它成分，可合适地采用碳酸盐、硝酸盐、氧化物等得到。通过以预定比例称量、混合这些原料，制作出配合原料，将其加热至1000-1250℃，并投入到熔解炉中，熔解、澄清并搅拌，使其均匀后，注入到铸模中，使其慢慢冷却，可得到本发明低熔点、高折射率高分散的光学玻璃。
优选玻璃(1)的折射率(nd)为1.75-2.0，阿贝数(υd)为18-30。优选玻璃(2)的折射率(nd)为1.75-2.0，阿贝数(υd)为18-30。为获得折射率(nd)和阿贝数(υd)在上述范围的玻璃(1)，例如使Bi2O3在2-15摩尔％的范围，使Nb2O5、WO3、TiO2和Bi2O3的总量为25-45摩尔％的范围，可通过以得到目标光学常数的方式适当地调整各种成分的量。为获得折射率(nd)和阿贝数(υd)在上述范围的玻璃(2)，可通过在上述范围内适宜地调整上述各种成分的含量。此外，尽管玻璃(1)和玻璃(2)的折射率较高，但由于具有适于精密压制成形时的低温软化性，从熔融状态的玻璃块可直接成形为预制件，而且具有稳定性，折射率(nd)在高于1.80的范围更有效，在高于1.83的范围更进一步有效。
此外，本发明包含由上述玻璃(1)或(2)形成的精密压制成形用预制件。所谓精密压制成形用预制件指的是与压制成形品具有相等重量的玻璃制成形品，其制造方法与后述精密压制成形用预制件的制造方法一样。
[精密压制成形用预制件及其制造方法]
以下对本发明精密压制成形用预制件(发明内容9-11)及其制造方法进行说明。精密压制成形用预制件为与压制成形品具有相等重量的玻璃制成形品。预制件依据压制成形品的形状而成形为适当的形状，其形状可例如为球状、旋转椭圆体状等。为使预制件具有可压制成形的粘度，通过加热，提供预制件进行成形。
优选包含上述旋转椭圆体状的预制件形状具有一个旋转对称轴。作为这种具有一个旋转对称轴的形状，有的是在包含上述旋转对称轴的截面上具有无角和凹处的光滑轮廓线，例如，在上述截面上，以短轴与旋转对称轴一致的椭圆作为轮廓线的。此外，在上述截面上将预制件轮廓线上的任意点与存在于旋转对称轴上的预制件重心相连而成的线，和位于上述轮廓线上的点处与轮廓线相切的切线之间形成的角的一个角的角度为θ时，所述点从旋转对称轴上出发在轮廓线上移动时，θ从90°单调增加，然后单调减小后，优选通过单调增加，使轮廓线在与旋转对称轴相交的另一侧点处呈90°的形状。
本发明精密压制成形用预制件如下。
本发明精密压制成形用预制件的第一形式为光学玻璃形成的预制件，该光学玻璃含有作为必须成分的P2O5、Nb2O5、WO3、Bi2O3、Li2O、TiO2、Na2O，和作为任意成分的B2O3、BaO、ZnO、K2O、Sb2O3、As2O3，其中Bi2O3的含量超过4重量％而且在15摩尔％或以下，Nb2O5、WO3、TiO2和Bi2O3的总含量为25-45摩尔％，Li2O、Na2O和K2O的总含量为42摩尔％或以下，所述必须成分和任意成分的总含量为98摩尔％或以上，折射率(nd)为1.75-2.0，阿贝数(υd)为18-30。上述Bi2O3的含量优选在4.5重量％或以上，更优选在5重量％或以上。
第二形式为光学玻璃形成的预制件，该光学玻璃含有作为必须成分的P2O5、Nb2O5、WO3、TiO2、Bi2O3、Li2O、Na2O、B2O3和作为任意成分的BaO、ZnO、K2O、Sb2O3、As2O3，其中Bi2O3的含量为0.5-15摩尔％，Nb2O5、WO3、TiO2和Bi2O3的总含量为25-45摩尔％，Li2O、Na2O和K2O的总含量为42摩尔％或以下，所述必须成分和任意成分的总含量为98摩尔％或以上，折射率(nd)为1.75-2.0，阿贝数(υd)为18-30。上述B2O3的含量优选为1-15摩尔％，更优选为1-12摩尔％。
第三形式为光学玻璃形成的预制件，该光学玻璃含有作为必须成分的P2O5、Nb2O5、WO3、TiO2、Bi2O3、Li2O、Na2O，和作为任意成分的B2O3、BaO、ZnO、K2O、Sb2O3、As2O3，其中WO3的含量不足15重量％、Bi2O3的含量为O.5-15摩尔％，Nb2O5、WO3、TiO2和Bi2O3的总含量为25-45摩尔％，Li2O、Na2O和K2O的总含量为42摩尔％或以下，所述必须成分和任意成分的总含量为98摩尔％或以上，折射率(nd)为1.75-2.0，阿贝数(υd)为18-30。上述WO3的含量优选在14.5重量％或以下，更优选在14重量％或以下。
在上述第一到第三形式的任何一种形式中，优选上述玻璃中Li2O的含量超过3重量％，Li2O含量的上限优选为15重量％。此外，具有和上述第一形式组成范围与第二形式组成范围重复的组成范围的玻璃形成的预制件，具有和上述第二形式组成范围与第三形式组成范围重复的组成范围的玻璃形成的预制件、具有和上述第三形式组成范围与第一形式组成范围重复的组成范围的玻璃形成的预制件、具有和上述第一形式组成范围、第二形式组成范围与第三形式组成范围重复的组成范围的玻璃形成的预制件分别是更加进一步优选的形式。
此外，在本发明预制件中组分的限定理由和优选组成范围、优选的各种特性范围与上述玻璃(1)和(2)时的情形一样。
在上述各种预制件中，可根据需要在表面上设置脱模膜等的薄膜。作为脱模膜可例如为含碳膜、自组织化膜等。上述预制件可压制成形为具有所需光学常数的光学元件。
此外，本发明精密压制成形用预制件是通过从熔融状态的玻璃对具有上述组成的玻璃块进行成形，使其固化而形成的，是在固化后，无需经过机械加工而形成的。换言之，本发明精密压制成形用预制件可通过例如从流出的熔融玻璃分离出具有预定重量的熔融玻璃块，通过冷却、固化，由预定重量的上述光学玻璃成形为预制件，由此进行制造。
根据上述方法，其优点为无需截断、磨削、研磨等的机械加工。在施加了机械加工的预制件上，必须在机械加工前通过退火使其达到无破损程度，以减少玻璃的畸变。但是，根据上述预制件的制造方法，无需进行防破损用的退火步骤。此外，还可以成形为表面光滑的预制件。
此外，在上述预制件的制造方法中，从获得光滑和清洁表面的观点出发，优选将预制件在通过施加风压呈上浮状态下进行成形。此外，优选通过使整个表面为熔融状态的玻璃固化而形成的预制件，表面为自由表面形成的预制件，换言之，整个表面为自由表面的预制件。此外，优选不存在被称为加工标记的切痕。加工标记是在用切刀对流出的熔融玻璃进行切断时产生的。加工标记如果在精密压制成形品成形的阶段仍然残留，该部分将造成缺陷。因此，优选从预制件阶段排除加工标记。作为不使用切刀，不产生加工标记的熔融玻璃的分离方法，存在从流出管滴加熔融玻璃的方法、或者通过支撑从流出管流出的熔融玻璃流的前端部，在能过分离预定重量熔融玻璃块的时机除去上述支撑的方法(称为下降切断法)等。在下降切断法中，由熔融玻璃流的前端部侧和流出管侧之间产生的细部分离玻璃，可得到具有预定重量的熔融玻璃块。然后，在所得熔融玻璃块处于软化状态的期间，通过成形为供压制成形用的合适形状，可得到预制件。
在上述预制件的制造方法中，尽管是通过分离出作为1个预制件的熔融玻璃块，在该玻璃块在处于软化点或以上的高温状态下时成形为预制件的，但也可以将熔融玻璃流入到铸模内，由上述光学玻璃成形为玻璃成形体，通过对该玻璃成形体进行机械加工，获得所需重量的预制件。但是在实施机械加工前，为使玻璃不破损，优选通过退火玻璃充分实施去畸变处理。
[光学元件及其制造方法]
本发明的光学元件是由上述光学玻璃形成的，可通过加热上述预制件，并进行精密压制成形进行制作。
根据本发明，构成光学元件的玻璃为光学玻璃，具有上述玻璃的各种特性(折射率(nd)和阿贝数(υd))，可提供具有所需光学常数的光学元件。
作为本发明的光学元件，可例如为球面透镜、非球面透镜、微型透镜等的各种透镜、衍射光栅、带有衍射光栅的透镜、透镜阵列、棱镜等。作为上述光学元件，优选通过将预制件加热、软化、进行精密压制成形得到。
此外，根据需要，可在该光学元件上设置防反射膜、全反射膜、部分反射膜、具有分光特性的膜等的光学薄膜。
以下对光学元件的制造方法进行说明。
本发明光学元件制造方法的特征为：通过对上述光学玻璃形成的压制成形用预制件或上述制造方法制作的精密压制成形用预制件加热，进行精密压制成形。
精密压制成形法也被称作光学模塑成形法，在本发明所属技术领域中已经是公知的。
光学元件透过光线、使光线折射、使光线衍射、使光线反射的面被称为光学功能面。例如以透镜为例，非球面透镜的非球面和球面透镜的球面等的透镜面相当于光学功能面。精密压制成形法是通过精密地将压制成形模具的成形面复制在玻璃上、通过压制成形而形成光学功能面的方法。总之，无需对光学功能面进行加工用的磨削和研磨等的机械加工。
因此，本发明的方法适于制造透镜、透镜阵列、衍射光栅、棱镜等的光学元件，特别是在基于高产率地制造非球面透镜时最适用。
根据本发明光学元件的制造方法，除了可以制作具有上述光学特性的光学元件，而且可降低构成预制件的玻璃的转变温度(Tg)、在玻璃的压制成形时可在较低的温度下进行压制，因此可减轻压制成形模具成形面的负担，延长成形模具的寿命。此外，由于构成预制件的玻璃具有高稳定性，因此即使在再加热、压制工序中，可具有防止玻璃失透的效果。并且，可高产率地实施基于从玻璃熔解到得到最终制品的一系列工序。
作为在精密压制成形法中使用的压制成形模具，可使用公知的模具，例如在碳化硅、超硬材料、不锈钢等的模具材料的成形面上设置脱模膜而形成的模具，但优选由碳化硅制成的压制成形模具。作为脱模膜，可使用含碳膜、贵金属合金膜等，但是从耐久性、成本等方面出发，优选为含碳膜。
在含有赋予高折射率成分的磷酸盐玻璃中，在精密压制成形时玻璃与压制成形模具表面的脱模膜，特别是与含碳膜反应，容易在精密压制成形品表面产生损伤或气泡，但是，通过使用上述预制件，可减少、防止上述损伤和气泡的产生。压制成形模具具有上模具和下模具，根据需要也可具有壳体模具。
在精密压制成形法中，为保持压制成形模具的成形面的良好状态，优选成形时的气氛为非氧化性气体。作为非氧化性气体，优选为氮气、氮气与氢的混合气体等。
以下对本发明光学元件制造方法中特别合适的精密压制成形法进行说明。
(精密压制成形法1)
该方法是将所述压制成形用预制件导入到压制成形模具中，将压制成形模具和所述预制件一起加热，进行精密压制成形(称作精密压制成形法1)。
在精密压制成形法1中，优选对压制成形模具和所述预制件的温度一起加热到使构成预制件的玻璃粘度显示为106-1012dPa·sec的温度，由此进行精密压制成形。
此外，优选将上述玻璃冷却至其粘度显示在1012dPa·sec或以上、更优选在1014dPa·sec或以上、进一步优选在1016dPa·sec或以上的温度，此后从压制成形模具取出精密压制成形品。
通过上述条件，可将压制成形模具成形面的形状精密地复制在玻璃上，同时可取出精密压制成形品，而不产生变形。
(精密压制成形法2)
该方法是分别将压制成形模具和所述预制件进行预热，将预热的预制件导入到压制成形模具中，进行精密压制成形(称为精密压制成形法2)。
根据该方法，由于在将上述预制件导入到具有成形模具之前预先加热，因此可缩短循环时间，并且可制造出表面无缺陷的具有良好面精度的光学元件。
此外，优选将压制成形模具的预热温度设定为比预制件的预热温度低。由此通过降低压制成形模具的预热温度，可减少上述模具的消耗。
在精密压制成形法2中，优选将构成上述预制件的玻璃的温度预热至使其显示出109dPa·sec或以下、更优选为109dPa·sec的粘度。
此外，优选一边使上述预制件上浮，一边进行预热，更优选加热至这样的温度，使构成上述预制件的玻璃的粘度为105.5-109dPa·sec、更优选为105.5dPa·sec或以上并且不足109dPa·sec的粘度。
另外，优选在开始压制的同时或者在压制过程中开始玻璃的冷却。
另外，压制成形模具的温度可调节至比所述预制件的预热温度更低，但也可设定为这样的温度，使得所述玻璃显示出109-1012dPa·sec的粘度。
在该方法中，优选在压制成形后，在将所述玻璃的粘度冷却至在1012dPa·sec或以上后，进行脱模。
将实施了精密压制成形的光学元件从压制成形模具取出，并根据需要慢慢冷却。在成形品为透镜等的光学元件时，也可以根据需要在表面上涂布光学薄膜。
[实施例]
以下由实施例对本发明作进一步说明。
(实施例1-40)
表1中示出了各实施例以摩尔％表示的玻璃组成、折射率(nd)、阿贝数(υd)、转变温度(Tg)、屈服点温度(Ts)和液相温度(L.T.)、比重。任何一种玻璃都是通过使用作为各成分原料的各种相当氧化物、氢氧化物、碳酸盐和硝酸盐，进行玻璃化后使其具有表1所示组成，对所示原料进行称量，进行充分混合后，投入到白金坩埚中，在电炉中在1000-1250℃的温度范围熔融，搅拌使其均匀，在澄清后，将其注入到预热至适当温度的金属模具中。在将铸成的玻璃冷却至转变温度后，直接加入到退火炉中，慢慢冷却至室温，获得各种光学玻璃。
对于所得的光学玻璃，按照以下方式测定其折射率(nd)、阿贝数(υd)、转变温度(Tg)、屈服点温度(Ts)和液相温度(L.T.)。经果示于表2-3中。此外，表4中将表1中所示的上述各种玻璃的组成换算成重量％来表示，表5中将表1中所示的玻璃中的阳离子比率用百分率表示。
(1)折射率(nd)和阿贝数(υd)
使慢慢冷却的降温速度为-30℃/小时，对所得的光学玻璃进行测定。
(2)转变温度(Tg)和屈服点温度(Ts)
采用理学电机株式会社的热机械分析装置，使升温速度为4℃/分钟，进行测定。
(3)液相温度(L.T.)
将约50g玻璃试料加入到白金坩锅中，在约1100～1200℃下熔融15～60分钟，将其冷却到玻璃转变温度以下，然后，再次加热，将分别在880℃、890℃、900℃、910℃、920℃、930℃、940℃、950℃保温2小时的所得物进行冷却，用显微镜观察是否有结晶析出，将确认没有结晶的最低温度记为液相温度(L.T.)。
(4)比重
采用阿基米德法进行计算。
[表1]
| No. | 组成(摩尔％) | ||||||||||||||
| P2O5 | Nb2O5 | WO3 | TiO2 | Bi2O3 | Nb2O5+WO3+TiO2+Bi2O3 | Li2O | Na2O | K2O | Li2O+Na2O+K2O | Li2O/(Li2O+Na2O+K2O) | B2O3 | BaO | ZnO | 合计 | |
| 1 | 24 | 19 | 8 | 5 | 2 | 34 | 20 | 11 | 2 | 33 | 0.61 | 4 | 3 | 2 | 100 |
| 2 | 23 | 19 | 8 | 5 | 3 | 35 | 20 | 11 | 2 | 33 | 0.61 | 4 | 3 | 2 | 100 |
| 3 | 22 | 19 | 8 | 5 | 4 | 36 | 20 | 11 | 2 | 33 | 0.61 | 4 | 3 | 2 | 100 |
| 4 | 23 | 19 | 8 | 5 | 4 | 36 | 20 | 11 | 2 | 33 | 0.61 | 4 | 2 | 2 | 100 |
| 5 | 23 | 19 | 8 | 5 | 5 | 37 | 20 | 11 | 2 | 33 | 0.61 | 4 | 1 | 2 | 100 |
| 6 | 23 | 19 | 8 | 5 | 6 | 38 | 18 | 13 | 2 | 33 | 0.55 | 4 | 0 | 2 | 100 |
| 7 | 22 | 19 | 8 | 5 | 6 | 38 | 15 | 15 | 4 | 34 | 0.44 | 4 | 0 | 2 | 100 |
| 8 | 23 | 19 | 8 | 5 | 4 | 36 | 18 | 15 | 2 | 35 | 0.51 | 4 | 0 | 2 | 100 |
| 9 | 23 | 19 | 4 | 5 | 8 | 36 | 18 | 15 | 2 | 35 | 0.51 | 4 | 0 | 2 | 100 |
| 10 | 23 | 19 | 6 | 5 | 6 | 36 | 18 | 13 | 2 | 33 | 0.55 | 4 | 4 | 0 | 100 |
| 11 | 23 | 18 | 5 | 5 | 5 | 33 | 18 | 18 | 0 | 36 | 0.5 | 4 | 2 | 2 | 100 |
| 12 | 23 | 21 | 6 | 3 | 6 | 36 | 18 | 15 | 2 | 35 | 0.51 | 4 | 0 | 2 | 100 |
| 13 | 23 | 19 | 8 | 3 | 6 | 36 | 18 | 15 | 2 | 35 | 0.51 | 4 | 0 | 2 | 100 |
| 14 | 23 | 19 | 10 | 1 | 6 | 36 | 18 | 15 | 2 | 35 | 0.51 | 4 | 0 | 2 | 100 |
| 15 | 24 | 18 | 6 | 5 | 6 | 35 | 18 | 15 | 2 | 36 | 0.51 | 4 | 0 | 2 | 100 |
| 16 | 24 | 18 | 5 | 6 | 4 | 33 | 20 | 13 | 2 | 35 | 0.57 | 4 | 2 | 2 | 100 |
| 17 | 24 | 18 | 5 | 6 | 4 | 33 | 20 | 15 | 2 | 37 | 0.54 | 4 | 2 | 0 | 100 |
| 18 | 24 | 18 | 5 | 8 | 4 | 33 | 20 | 17 | 2 | 39 | 0.51 | 4 | 0 | 0 | 100 |
| 19 | 24 | 18 | 5 | 5 | 5 | 33 | 20 | 15 | 2 | 37 | 0.54 | 4 | 2 | 0 | 100 |
| 20 | 24 | 18 | 5 | 6 | 4 | 33 | 20 | 15 | 2 | 37 | 0.54 | 4 | 1 | 1 | 100 |
| 21 | 24 | 18 | 5 | 5 | 3 | 31 | 20 | 15 | 2 | 37 | 0.54 | 4 | 2 | 2 | 100 |
| 22 | 24 | 18 | 5 | 5 | 2 | 30 | 20 | 14 | 2 | 36 | 0.56 | 4 | 3 | 3 | 100 |
| 23 | 24 | 18 | 5 | 5 | 3 | 31 | 20 | 14 | 2 | 36 | 0.56 | 5 | 2 | 2 | 100 |
| 24 | 24 | 19 | 5 | 5 | 4 | 33 | 20 | 13 | 2 | 35 | 0.57 | 4 | 2 | 2 | 100 |
| 25 | 26 | 19 | 5 | 6 | 4 | 33 | 20 | 13 | 2 | 35 | 0.57 | 4 | 1 | 1 | 100 |
| 26 | 27 | 19 | 5 | 5 | 4 | 33 | 20 | 13 | 2 | 35 | 0.57 | 4 | 1 | 0 | 100 |
| 27 | 25 | 19 | 5 | 5 | 4 | 33 | 20 | 13 | 2 | 35 | 0.57 | 5 | 1 | 1 | 100 |
| 28 | 25 | 19 | 5 | 5 | 4 | 33 | 19 | 13 | 2 | 34 | 0.56 | 4 | 2 | 2 | 100 |
| 29 | 26 | 19 | 5 | 5 | 4 | 33 | 18 | 13 | 2 | 33 | 0.55 | 4 | 2 | 2 | 100 |
| 30 | 24 | 19 | 5 | 5 | 4 | 33 | 20 | 13 | 2 | 35 | 0.57 | 6 | 1 | 1 | 100 |
| 31 | 24 | 19 | 5 | 5 | 4 | 33 | 20 | 13 | 2 | 35 | 0.57 | 7 | 1 | 0 | 100 |
| 32 | 24 | 19 | 6 | 6 | 8 | 39 | 18 | 11 | 2 | 31 | 0.58 | 4 | 2 | 0 | 100 |
| 33 | 24 | 20 | 6 | 5 | 8 | 39 | 18 | 13 | 2 | 33 | 0.55 | 4 | 0 | 0 | 100 |
| 34 | 24 | 18 | 6 | 6 | 9 | 39 | 18 | 13 | 2 | 33 | 0.55 | 4 | 0 | 0 | 100 |
| 35 | 24 | 19 | 5 | 5 | 4 | 33 | 20 | 13 | 2 | 35 | 0.57 | 5 | 2 | 1 | 100 |
| 36 | 24 | 19 | 6 | 5 | 4 | 34 | 20 | 13 | 2 | 35 | 0.57 | 5 | 2 | 0 | 100 |
| 37 | 24 | 18 | 6 | 6 | 4 | 34 | 20 | 13 | 2 | 35 | 0.57 | 4 | 2 | 1 | 100 |
| 38 | 25 | 19 | 6 | 5 | 4 | 34 | 21 | 12 | 2 | 35 | 0.6 | 4 | 1 | 1 | 100 |
| 39 | 25 | 19 | 6 | 5 | 4 | 34 | 20 | 12 | 2 | 34 | 0.59 | 4 | 2 | 1 | 100 |
| 40 | 24 | 18 | 5 | 5 | 3 | 31 | 20 | 13 | 2 | 35 | 0.57 | 6 | 2 | 2 | 100 |
[表2]
| No. | 比重 | Tg(℃) | Ts(℃) | nd | νd | 液相温度(℃) | |
| 1 | 3.803 | 466 | 519 | 1.84541 | 23.15 | 900 | |
| 2 | 3.905 | 461 | 515 | 1.86007 | 22.74 | 920 | |
| 3 | 4.009 | 454 | 508 | 1.87427 | 22.37 | 940 | |
| 4 | 3.967 | 460 | 516 | 1.86996 | 22.38 | 930 | |
| 5 | 4.027 | 453 | 505 | 1.8794 | 22.04 | 920 | |
| 6 | 4.086 | 448 | 497 | 1.88863 | 21.73 | 920 | |
| 7 | 4.079 | 445 | 496 | 1.87915 | 21.77 | 930 | |
| 8 | 3.913 | 453 | 504 | 1.86137 | 22.37 | 920 | |
| 9 | 4.115 | 452 | 502 | 1.8847 | 21.88 | 940 | |
| 10 | 4.086 | 458 | 505 | 1.87644 | 22.38 | 920 | |
| 11 | 3.938 | 443 | 492 | 1.85136 | 21.86 | 920 | |
| 12 | 4.037 | 449 | 498 | 1.87988 | 22.04 | 930 | |
| 13 | 4.066 | 443 | 495 | 1.870148 | 22.33 | 920 | |
| 14 | 4.117 | 441 | 492 | 1.86783 | 22.58 | 920 | |
| 15 | 3.981 | 442 | 493 | 1.86026 | 22.61 | 920 | |
| 16 | 3.835 | 452 | 500 | 1.84594 | 23.2 | 910 | |
| 17 | 3.805 | 462 | 516 | 1.83927 | 23.32 | 910 | |
| 18 | 3.752 | 450 | 497 | 1.834 | 23.28 | 910 | |
| 19 | 3.885 | 449 | 497 | 1.84422 | 23.31 | 910 | |
| 20 | 3.795 | 453 | 505 | 1.84017 | 23.23 | 900 | |
[表3]
| No. | 比重 | Tg((℃) | Ts(℃) | nd | νd | 液相温度(℃) |
| 21 | 3.741 | 451 | 502 | 1.82602 | 23.96 | 900 |
| 22 | 3.692 | 457 | 508 | 1.81892 | 24.35 | 900 |
| 23 | 3.735 | 460 | 511 | 1.82674 | 23.97 | 900 |
| 24 | 3.851 | 452 | 504 | 1.84979 | 23.1 | 900 |
| 25 | 3.783 | 455 | 507 | 1.83979 | 23.3 | 900 |
| 26 | 3.757 | 466 | 518 | 1.83435 | 23.46 | 900 |
| 27 | 3.791 | 461 | 514 | 1.84257 | 23.23 | 900 |
| 28 | 3.832 | 458 | 510 | 1.84575 | 23.2 | 900 |
| 29 | 3.818 | 462 | 515 | 1.84195 | 23.29 | 900 |
| 30 | 3.794 | 454 | 507 | 1.84503 | 23.12 | 900 |
| 31 | 3.772 | 461 | 515 | 1.84224 | 23.17 | 900 |
| 32 | 4.194 | 460 | 513 | 1.90015 | 21.51 | 900 |
| 33 | 4.152 | 456 | 512 | 1.89836 | 21.41 | 900 |
| 34 | 4.208 | 452 | 505 | 1.89648 | 21.48 | 900 |
| 35 | 3.827 | 460 | 513 | 1.84706 | 23.16 | 900 |
| 36 | 3.846 | 455 | 506 | 1.84995 | 23.04 | 900 |
| 37 | 3.857 | 454 | 506 | 1.84928 | 23 | 900 |
| 38 | 3.83 | 456 | 504 | 1.84980 | 22.95 | 890 |
| 39 | 3.854 | 458 | 505 | 1.85054 | 23.01 | 890 |
| 40 | 3.727 | 450 | 503 | 1.82732 | 23.92 | 890 |
[表4]
| No. | 组成(重量％) | |||||||||||
| P2O5 | Nb2O5 | WO3 | TiO2 | Bi2O3 | Li2O | Na2O | K2O | B2O3 | BaO | ZnO | 合计 | |
| 1 | 24.3 | 36.0 | 13.2 | 2.8 | 6.7 | 4.3 | 4.9 | 1.3 | 2.0 | 3.3 | 1.2 | 100.0 |
| 2 | 22.8 | 35.2 | 12.9 | 2.8 | 9.8 | 4.2 | 4.8 | 1.3 | 1.9 | 3.2 | 1.1 | 100.0 |
| 3 | 21.3 | 34.4 | 12.7 | 2.7 | 12.7 | 4.1 | 4.7 | 1.3 | 1.9 | 3.1 | 1.1 | 100.0 |
| 4 | 22.3 | 34.5 | 12.7 | 2.7 | 12.7 | 4.1 | 4.6 | 1.3 | 1.9 | 2.1 | 1.1 | 100.0 |
| 5 | 21.8 | 33.7 | 12.4 | 2.7 | 15.6 | 4.0 | 4.5 | 1.3 | 1.9 | 1.0 | 1.1 | 100.0 |
| 6 | 21.3 | 32.9 | 12.1 | 2.6 | 18.2 | 3.5 | 5.3 | 1.2 | 1.8 | 0.0 | 1.1 | 100.0 |
| 7 | 20.3 | 32.8 | 12.0 | 2.6 | 18.1 | 2.9 | 6.0 | 2.4 | 1.8 | 0.0 | 1.1 | 100.0 |
| 8 | 22.5 | 34.8 | 12.8 | 2.7 | 12.8 | 3.7 | 6.4 | 1.3 | 1.9 | 0.0 | 1.1 | 100.0 |
| 9 | 21.1 | 32.6 | 6.0 | 2.6 | 24.1 | 3.5 | 6.0 | 1.2 | 1.8 | 0.0 | 1.1 | 100.0 |
| 10 | 21.3 | 330 | 9.1 | 2.6 | 18.2 | 3.5 | 5.3 | 1.2 | 1.8 | 4.0 | 0.0 | 100.0 |
| 11 | 22.8 | 33.4 | 8.1 | 2.8 | 16.3 | 3.7 | 7.8 | 0.0 | 1.9 | 2.1 | 1.1 | 100.0 |
| 12 | 21.2 | 36.3 | 9.0 | 1.6 | 18.2 | 3.5 | 6.1 | 1.2 | 1.8 | 0.0 | 1.1 | 100.0 |
| 13 | 21.3 | 33.0 | 12.1 | 1.6 | 18.3 | 3.5 | 6.1 | 1.2 | 1.8 | 0.0 | 1.1 | 100.0 |
| 14 | 20.9 | 32.4 | 14.9 | 0.5 | 17.9 | 3.4 | 6.0 | 1.2 | 1.8 | 0.0 | 1.0 | 100.0 |
| 15 | 22.9 | 32.2 | 9.3 | 2.7 | 18.8 | 3.6 | 6.2 | 1.3 | 1.9 | 0.0 | 1.1 | 100.0 |
| 16 | 24.3 | 34.1 | 8.3 | 3.4 | 13.3 | 4.2 | 5.7 | 1.3 | 2.0 | 2.2 | 1.2 | 100.0 |
| 17 | 24.4 | 34.2 | 8.3 | 3.4 | 13.3 | 4.3 | 6.6 | 1.3 | 2.0 | 2.2 | 0.0 | 100.0 |
| 18 | 24.7 | 34.6 | 8.4 | 3.5 | 13.5 | 4.3 | 7.6 | 1.4 | 2.0 | 0.0 | 0.0 | 100.0 |
| 19 | 23.7 | 33.3 | 8.1 | 2.8 | 16.2 | 4.1 | 6.5 | 1.3 | 1.9 | 2.1 | 0.0 | 100.0 |
| 20 | 24.5 | 34.4 | 8.3 | 3.4 | 13.4 | 4.3 | 6.7 | 1.3 | 2.0 | 1.1 | 0.6 | 100.0 |
| 21 | 25.0 | 35.1 | 8.5 | 2.9 | 10.3 | 4.4 | 6.8 | 1.4 | 2.1 | 2.3 | 1.2 | 100.0 |
| 22 | 25.6 | 35.9 | 8.7 | 3.0 | 7.0 | 4.5 | 6.5 | 1.4 | 2.1 | 3.5 | 1.8 | 100.0 |
| 23 | 25.0 | 35.1 | 8.5 | 2.9 | 10.3 | 4.4 | 5.4 | 1.4 | 2.6 | 2.2 | 1.2 | 100.0 |
| 24 | 24.0 | 35.5 | 8.2 | 2.8 | 13.1 | 4.2 | 5.7 | 1.3 | 2.0 | 2.1 | 1.1 | 100.0 |
| 25 | 25.9 | 35.4 | 8.1 | 2.8 | 13.1 | 4.2 | 5.6 | 1.3 | 1.9 | 1.1 | 0.6 | 100.0 |
| 26 | 26.8 | 35.2 | 8.1 | 2.8 | 13.0 | 4.2 | 5.6 | 1.3 | 1.9 | 1.1 | 0.0 | 100.0 |
| 27 | 25.0 | 35.6 | 8.2 | 2.8 | 13.1 | 4.2 | 5.7 | 1.3 | 2.4 | 1.1 | 0.6 | 100.0 |
| 28 | 24.8 | 35.2 | 8.1 | 2.8 | 13.0 | 4.0 | 5.6 | 1.3 | 2.0 | 2.1 | 1.1 | 100.0 |
| 29 | 25.6 | 35.0 | 8.0 | 2.8 | 12.9 | 3.7 | 5.6 | 1.3 | 1.9 | 2.1 | 1.1 | 100.0 |
| 30 | 24.1 | 35.8 | 8.2 | 2.8 | 13.2 | 4.2 | 5.7 | 1.3 | 3.0 | 1.1 | 0.6 | 100.0 |
| 31 | 24.2 | 35.8 | 8.2 | 2.8 | 13.2 | 4.2 | 5.7 | 1.3 | 3.5 | 1.1 | 0.0 | 100.0 |
| 32 | 21.2 | 31.5 | 8.7 | 3.0 | 23.2 | 3.3 | 4.3 | 1.2 | 1.7 | 1.9 | 0.0 | 100.0 |
| 33 | 21.2 | 33.1 | 8.7 | 2.5 | 23.2 | 3.4 | 5.0 | 1.2 | 1.7 | 0.0 | 0.0 | 100.0 |
| 34 | 21.2 | 29.8 | 8.7 | 3.0 | 26.1 | 3.3 | 5.0 | 1.2 | 1.7 | 0.0 | 0.0 | 100.0 |
| 35 | 24.0 | 35.5 | 8.2 | 2.8 | 13.1 | 4.2 | 5.7 | 1.3 | 2.4 | 2.2 | 0.6 | 100.0 |
| 36 | 23.7 | 35.2 | 9.7 | 2.8 | 13.0 | 4.2 | 5.6 | 1.3 | 2.4 | 2.1 | 0.0 | 100.0 |
| 37 | 24.0 | 33.7 | 9.8 | 3.4 | 13.1 | 4.2 | 5.7 | 1.3 | 2.0 | 2.2 | 0.6 | 100.0 |
| 38 | 24.8 | 35.2 | 9.7 | 2.8 | 13.0 | 4.4 | 5.2 | 1.3 | 1.9 | 1.1 | 0.6 | 100.0 |
| 39 | 24.6 | 34.9 | 9.6 | 2.8 | 12.9 | 4.1 | 5.1 | 1.3 | 1.9 | 2.2 | 0.6 | 100.0 |
| 40 | 25.0 | 35.1 | 8.5 | 2.9 | 10.3 | 4.4 | 5.9 | 1.4 | 3.1 | 2.2 | 1.2 | 100.0 |
[表5]
| No. | 组成(阳离子％) | ||||||||||||
| P | Nb | W | Ti | Bi | W/(Nb+W+Ti+Bi) | Li | Na | K | B | Ba | Zn | 合计 | |
| 1 | 26.4 | 20.9 | 4.4 | 2.7 | 2.2 | 0.146 | 22 | 12.1 | 2.2 | 4.4 | 1.6 | 1.1 | 100.0 |
| 2 | 25.3 | 20.9 | 4.4 | 2.7 | 3.3 | 0.141 | 22 | 12.1 | 2.2 | 4.4 | 1.6 | 1.1 | 100.0 |
| 3 | 24.2 | 20.9 | 4.4 | 2.7 | 4.4 | 0.136 | 22 | 12.1 | 2.2 | 4.4 | 1.6 | 1.1 | 100.0 |
| 4 | 25.1 | 20.7 | 4.4 | 2.7 | 4.4 | 0.137 | 21.9 | 12 | 2.2 | 4.4 | 1.1 | 1.1 | 100.0 |
| 5 | 25 | 20.7 | 4.4 | 2.7 | 5.4 | 0.133 | 21.7 | 12 | 2.2 | 4.3 | 0.5 | 1.1 | 100.0 |
| 6 | 24.9 | 20.5 | 4.3 | 2.7 | 6.5 | 0.126 | 19.4 | 14.1 | 2.2 | 4.3 | 0 | 1.1 | 100.0 |
| 7 | 23.8 | 20.6 | 4.3 | 2.7 | 6.5 | 0.126 | 16.2 | 16.2 | 4.3 | 4.3 | 0 | 1.1 | 100.0 |
| 8 | 24.9 | 20.5 | 4.3 | 2.7 | 4.3 | 0.135 | 19.5 | 16.2 | 2.2 | 4.3 | 0 | 1.1 | 100.0 |
| 9 | 24.3 | 20.1 | 2.1 | 2.7 | 6.5 | 0.063 | 19 | 15.9 | 2.1 | 4.2 | 0 | 1.1 | 100.0 |
| 10 | 24.9 | 20.5 | 3.2 | 2.7 | 6.5 | 0.097 | 19.4 | 14.1 | 2.2 | 4.3 | 2.2 | 0 | 100.0 |
| 11 | 24.7 | 19.3 | 2.7 | 2.7 | 5.4 | 0.09 | 19.3 | 19.4 | 0 | 4.3 | 1.1 | 1.1 | 100.0 |
| 12 | 24.3 | 22.2 | 3.2 | 1.6 | 6.4 | 0.096 | 19 | 15.9 | 2.1 | 4.2 | 0 | 1.1 | 100.0 |
| 13 | 24.6 | 20.3 | 4.3 | 1.6 | 6.4 | 0.132 | 19.3 | 16 | 2.1 | 4.3 | 0 | 1.1 | 100.0 |
| 14 | 24.6 | 20.3 | 5.4 | 0.5 | 6.4 | 0.166 | 19.3 | 16 | 2.1 | 4.3 | 0 | 1.1 | 100.0 |
| 15 | 25.7 | 19.2 | 3.2 | 2.7 | 6.4 | 0.102 | 19.3 | 16 | 2.1 | 4.3 | 0 | 1.1 | 100.0 |
| 16 | 25.9 | 19.5 | 2.7 | 3.2 | 4.3 | 0.091 | 21.6 | 14.1 | 2.2 | 4.3 | 1.1 | 1.1 | 100.0 |
| 17 | 25.7 | 19.2 | 2.7 | 3.2 | 4.3 | 0.092 | 21.4 | 16 | 2.1 | 4.3 | 1.1 | 0 | 100.0 |
| 18 | 25.4 | 19.1 | 2.6 | 3.2 | 4.2 | 0.089 | 21.2 | 18 | 2.1 | 4.2 | 0 | 0 | 100.0 |
| 19 | 25.5 | 19.1 | 2.7 | 2.7 | 5.3 | 0.091 | 21.3 | 15.9 | 2.1 | 4.3 | 1.1 | 0 | 100.0 |
| 20 | 25.7 | 19.3 | 2.7 | 3.2 | 4.3 | 0.092 | 21.4 | 16 | 2.1 | 4.3 | 0.5 | 0.5 | 100.0 |
| 21 | 25.8 | 19.3 | 2.7 | 2.7 | 3.2 | 0.097 | 21.5 | 16.1 | 2.2 | 4.3 | 1.1 | 1.1 | 100.0 |
| 22 | 26.1 | 19.6 | 2.7 | 2.7 | 2.2 | 0.099 | 21.7 | 15.2 | 2.2 | 4.4 | 1.6 | 1.6 | 100.0 |
| 23 | 25.8 | 19.3 | 2.7 | 2.7 | 3.2 | 0.097 | 21.5 | 15 | 2.2 | 5.4 | 1.1 | 1.1 | 100.0 |
| 24 | 25.8 | 20.4 | 2.7 | 2.7 | 4.3 | 0.09 | 21.5 | 14 | 2.1 | 4.3 | 1.1 | 1.1 | 100.0 |
| 25 | 27.6 | 20.2 | 2.7 | 2.7 | 4.3 | 0.09 | 21.3 | 13.8 | 2.1 | 4.3 | 0.5 | 0.5 | 100.0 |
| 26 | 28.6 | 20.1 | 2.7 | 2.6 | 4.2 | 0.091 | 21.2 | 13.8 | 2.1 | 4.2 | 0.5 | 0 | 100.0 |
| 27 | 26.6 | 20.2 | 2.7 | 2.7 | 4.3 | 0.09 | 21.3 | 13.8 | 2.1 | 5.3 | 0.5 | 0.5 | 100.0 |
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| 33 | 25.4 | 21.2 | 3.2 | 2.6 | 8.5 | 0.09 | 19 | 13.8 | 2.1 | 4.2 | 0 | 0 | 100.0 |
| 34 | 25.5 | 19.2 | 3.2 | 3.2 | 9.6 | 0.091 | 19.1 | 13.8 | 2.1 | 4.3 | 0 | 0 | 100.0 |
| 35 | 25.7 | 20.3 | 2.7 | 2.7 | 4.3 | 0.09 | 21.4 | 13.9 | 2.1 | 5.3 | 1.1 | 0.5 | 100.0 |
| 36 | 25.7 | 20.3 | 3.2 | 2.7 | 4.3 | 0.105 | 21.4 | 13.9 | 2.1 | 5.3 | 1.1 | 0 | 100.0 |
| 37 | 26 | 19.5 | 3.2 | 3.2 | 4.3 | 0.106 | 21.6 | 14.1 | 2.2 | 4.3 | 1.1 | 0.5 | 100.0 |
| 38 | 26.7 | 20.3 | 3.2 | 2.7 | 4.3 | 0.105 | 22.5 | 12.8 | 2.2 | 4.3 | 0.5 | 0.5 | 100.0 |
| 39 | 26.9 | 20.4 | 3.2 | 2.7 | 4.3 | 0.105 | 21.5 | 12.9 | 2.2 | 4.3 | 1.1 | 0.5 | 100.0 |
| 40 | 25.8 | 19.3 | 2.7 | 2.7 | 3.2 | 0.097 | 21.5 | 14 | 2.1 | 6.5 | 1.1 | 1.1 | 100.0 |
(实施例41)
此后，将与实施例1-40相当的清澈、均匀化的熔融玻璃从白金合金制成的管子以一定流量流出，其中管子的温度已经调整至不使玻璃失透，而且可稳定流出的温度范围，采用滴加法或下降切断法，分离出具有所需预制件重量的熔融玻璃块，熔融玻璃块接受于底部有气体喷出口的接受模具中，从气体喷出口喷出的气体使玻璃块上浮，一边成形出压制成形用预制件。通过调整、设定熔融玻璃的分离间隔，获得直径为2-30mm的球状预制件。预制件的重量与设定值精密地一致，均为表面光滑的预制件。
(实施例42)
采用如图1所示的压制装置，对实施例41所得的预制件进行精密压制成形，得到非球面透镜。具体地是将预制件设置在构成压制成形模具的下模具2和上模具1之间后，使石英管1内呈氮气气氛，对加热器12进行通电，对石英管11内进行加热。将压制成形模具内部的温度设定为使被成形的玻璃粘度为108-1010dPa·sec，维持该相同温度，通过使压制棒13下降，压制上模具1，使得成形模具内固定的预制件被压制。压制压力为8MPa，压制时间为30秒。压制后，解除压制压力，在压制成形的玻璃成形品与下模具2和上模具1接触的状态下，慢慢地使温度下降，使所述玻璃的粘度达到1012dPa·sec以上，然后快速冷却至室温，从成形模具取出玻璃成形品，获得非球面透镜。所得的非球面透镜为具有极高面精度的透镜。
通过精密压制成形所得的非球面透镜可根据需要设置防反射膜。
(实施例43)
将实施例41所得的预制件一边使其上浮，一边预热至使构成预制件的玻璃的粘度为108dPa·sec。另一方面，将具有上模具、下模具、壳体模具的压制成形模具加热，其温度使所述玻璃显示为109-1012dPa·sec的粘度。将预热的预制件导入到压制成形模具的腔内，进行精密压制成形。压制压力为10MPa。在压制开始的同时，开始冷却玻璃和压制成形模具，待冷却至成形的玻璃粘度为1012dPa·sec以上后，对成形品进行脱模，得到非球面透镜。所得的非球面透镜为具有极高面精度的透镜。
通过精密压制成形所得的非球面透镜可根据需要设置防反射膜。
附图的简单说明
图1为非球面透镜精密压制成形用的压制装置的简图。
Claims (17)
1.精密压制成形用光学玻璃，其特征为含有作为必须成分的P2O5、Nb2O5、WO3、Bi2O3、Li2O、TiO2、Na2O，和作为任意成分的B2O3、BaO、ZnO、K2O、Sb2O3、As2O3，其中Bi2O3的含量超过4重量％而且在15摩尔％或以下，Li2O的含量超过3重量％而且在15重量％或以下，Nb2O5、WO3、TiO2和Bi2O3的总含量为25-45摩尔％，Li2O、Na2O和K2O的总含量为42摩尔％或以下，所述必须成分和任意成分的总含量为98摩尔％或以上，折射率(nd)为1.75-2.0，阿贝数(υd)为18-30。
2.精密压制成形用光学玻璃，其特征为含有作为必须成分的P2O5、Nb2O5、WO3、TiO2、Bi2O3、Li2O、Na2O、B2O3，和作为任意成分的BaO、ZnO、K2O、Sb2O3、As2O3，其中Bi2O3的含量为0.5-15摩尔％，Li2O的含量超过3重量％而且在15重量％或以下，Nb2O5、WO3、TiO2和Bi2O3的总含量为25-45摩尔％，Li2O、Na2O和K2O的总含量为42摩尔％或以下，所述必须成分和任意成分的总含量为98摩尔％或以上，折射率(nd)为1.75-2.0，阿贝数(υd)为18-30。
3.精密压制成形用光学玻璃，其特征为含有作为必须成分的P2O5、Nb2O5、WO3、TiO2、Bi2O3、Li2O、Na2O，和作为任意成分的B2O3、BaO、ZnO、K2O、Sb2O3、As2O3，其中WO3的含量不足15重量％、Bi2O3的含量为0.5-15摩尔％，Li2O的含量超过3重量％而且在15重量％或以下，Nb2O5、WO3、TiO2和Bi2O3的总含量为25-45摩尔％，Li2O、Na2O和K2O的总含量为42摩尔％或以下，所述必须成分和任意成分的总含量为98摩尔％或以上，折射率(nd)为1.75-2.0，阿贝数(υd)为18-30。
4.光学玻璃，其特征为含有P2O5 16-30摩尔％、Nb2O5 5-25摩尔％、WO3 1-40摩尔％、TiO2 1-10摩尔％、Bi2O3 0.5-15摩尔％(但是Bi2O3的重量超过4重量％而且Nb2O5、WO3、TiO2和Bi2O3的总量为25-45摩尔％，)、Li2O 4-25摩尔％(但超过3重量％)、Na2O 4-25摩尔％，K2O 0-15摩尔％(但Li2O、Na2O和K2O的总量在42摩尔％或以下)，B2O3 0-15摩尔％、BaO 0-15摩尔％、ZnO0-12摩尔％、Sb2O3 0-1摩尔％、As2O3 0-1摩尔％，上述成分的总量为98摩尔％或以上。
5.光学玻璃，其特征为含有P2O5 16-30摩尔％、Nb2O5 5-25摩尔％、WO3 1-40摩尔％、TiO2 1-10摩尔％、Bi2O3 0.5-15摩尔％(但是Nb2O5、WO3、TiO2和Bi2O3的总量为25-45摩尔％，)、Li2O 4-25摩尔％(但超过3重量％)、Na2O 4-25摩尔％，K2O 0-15摩尔％(但Li2O、Na2O和K2O的总量在42摩尔％或以下)，B2O3超过0摩尔％并且在15摩尔％或以下，BaO 0-15摩尔％、ZnO 0-12摩尔％、Sb2O3 0-1摩尔％、As2O3 0-1摩尔％，上述成分的总量为98摩尔％或以上。
6.光学玻璃，其特征为含有P2O5 16-30摩尔％、Nb2O5 5-25摩尔％、WO3 1-40摩尔％(但不足15重量％)、TiO2 1-10摩尔％、Bi2O3 0.5-15摩尔％(但是Nb2O5、WO3、TiO2和Bi2O3的总量为25-45摩尔％，)、Li2O 4-25摩尔％(但超过3重量％)、Na2O 4-25摩尔％，K2O 0-15摩尔％(但Li2O、Na2O和K2O的总量在42摩尔％或以下)，B2O3 0-15摩尔％、BaO 0-15摩尔％、ZnO 0-12摩尔％、Sb2O3 0-1摩尔％、As2O3 0-1摩尔％，上述成分的总量为98摩尔％或以上。
7.如权利要求4-6任一项所述的光学玻璃，其中折射率(nd)为1.75-2.0且阿贝数(υd)为18-30。
8.由权利要求1-6任一项所述的光学玻璃制成的精密压制成形用预制件。
9.精密压制成形用预制件，其特征为，由光学玻璃形成，通过将呈熔融状态的所述玻璃的块固化，不用进行机械加工而形成，该光学玻璃含有作为必须成分的P2O5、Nb2O5、WO3、TiO2、Bi2O3、Li2O、Na2O，和作为任意成分的B2O3、BaO、ZnO、K2O、Sb2O3、As2O3，其中Bi2O3的含量超过4重量％而且在15摩尔％或以下，Nb2O5、WO3、TiO2和Bi2O3的总含量为25-45摩尔％，Li2O、Na2O和K2O的总含量为42摩尔％或以下，所述必须成分和任意成分的总含量为98摩尔％或以上，折射率(nd)为1.75-2.0，阿贝数(υd)为18-30。
10.精密压制成形用预制件，其特征为，由光学玻璃形成，通过将呈熔融状态的所述玻璃的块固化，不用进行机械加工而形成，该光学玻璃含有作为必须成分的P2O5、Nb2O5、WO3、TiO2、Bi2O3、Li2O、Na2O、B2O3和作为任意成分的BaO、ZnO、K2O、Sb2O3、As2O3，其中Bi2O3的含量为0.5-15摩尔％，Nb2O5、WO3、TiO2和Bi2O3的总含量为25-45摩尔％，Li2O、Na2O和K2O的总含量为42摩尔％或以下，所述必须成分和任意成分的总含量为98摩尔％或以上，折射率(nd)为1.75-2.0，阿贝数(υd)为18-30。
11.精密压制成形用预制件，其特征为，由光学玻璃形成，通过将呈熔融状态的所述玻璃的块固化，不用进行机械加工而形成，该光学玻璃含有作为必须成分的P2O5、Nb2O5、WO3、TiO2、Bi2O3、Li2O、Na2O，和作为任意成分的B2O3、BaO、ZnO、K2O、Sb2O3、As2O3，其中WO3的含量不足15重量％，Bi2O3的含量为0.5-15摩尔％，超过3重量％而且在15重量％或以下，Nb2O5、WO3、TiO2和Bi2O3的总含量为25-45摩尔％，Li2O、Na2O和K2O的总含量为42摩尔％或以下，所述必须成分和任意成分的总含量为98摩尔％或以上，折射率(nd)为1.75-2.0，阿贝数(υd)为18-30。
12.压制成形用预制件的制造方法，其特征为从所流出的熔融玻璃分离出预定重量的熔融玻璃块，形成为所述重量的如权利要求1-7任一项所记载的光学玻璃形成的压制成形用预制件。
13.光学元件，其为精密压制成形品，并由权利要求1-7任一项所记载的光学玻璃形成。
14.光学元件，其通过将权利要求8-11任一项所记载的精密压制成形用预制件或权利要求12所记载的制造方法制作的精密压制成形用预制件进行精密压制成形而得到。
15.光学元件的制造方法，其特征为，通过对权利要求8-11任一项所记载的精密压制成形用预制件或权利要求12所记载的制造方法制作的精密压制成形用预制件加热，进行精密压制成形。
16.如权利要求15所述的光学元件制造方法，其特征为，将所述预制件导入到压制成形模具中，将压制成形模具和所述预制件一起加热，进行精密压制成形。
17.如权利要求15所述的光学元件制造方法，其特征为分别将压制成形模具和所述预制件进行预热，将预热的预制件导入到压制成形模具中，进行精密压制成形。
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