CN1754851A - 磷酸盐光学玻璃、精密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

磷酸盐光学玻璃、精密压制成形用预制件及其制造方法、光学元件及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供阿贝数(νd)超过59的磷酸盐光学玻璃。并提供由上述磷酸盐光学玻璃构成的精密压制成形用预制件及其制造方法。并提供由上述磷酸盐光学玻璃构成的光学元件及其制造方法。并提供适合于进行精密压制成形的具有低温软化性、优异的耐气候性和优异的失透稳定性的多分散性磷酸盐光学玻璃、由上述玻璃构成的精密压制成形用预制件及其制造方法，具有上述光学特性和优异的耐气候性的玻璃制光学元件及其制造方法。

Description

磷酸盐光学玻璃、精密压制成形用预制件及其制造方法、光学元件及其制造方法
技术领域
本发明涉及阿贝数(vd)超过59而不到70的适合于精密压制成形的磷酸盐光学玻璃，以及由上述玻璃形成的精密压制成形用预制件、还涉及由阿贝数(vd)超过59的磷酸盐光学玻璃构成的光学元件及其制造方法。
背景技术
低分散玻璃是可以作为光学元件的材料使用的光学玻璃。在比如特开昭60-171,244中公开过阿贝数(vd)为大约60～73的低分散玻璃。另外，由于数码相机、带拍照的移动电话等摄影器械的普及，由很少件数的透镜结构使摄影光学系统小型化的要求日益高涨，伴随着这一点，对非球面透镜的需求也就日益高涨。
对于通过切削、研磨制造的高成本非球面透镜等光学元件，作为提高其生产率而批量生产的方法，精密压制成形的方法是已知的。在精密压制成形法中，具备低温软化性和耐气候性的玻璃是必要的，但是过去的低分散性玻璃缺乏耐气候性，不能作为精密压制成形玻璃使用。
发明内容
因此，本发明的目的就是提供一种磷酸盐光学玻璃，该玻璃是一种阿贝数(vd)超过59而且不到70的多分散性磷酸盐光学玻璃，具有适合于精密压制成形的低温软化性、优异的耐气候性，还适合于从流出的熔融玻璃直接形成预制件的热成形，还具有优异的失透稳定性。
再有，本发明的目的是提供一种对由上述磷酸盐光学玻璃或阿贝数(vd)超过59的磷酸盐光学玻璃构成的，具有上述光学特性的光学元件进行精密压制成形，能够以高的生产率制造的精密压制成形用预制件及其制造方法，提供具有上述光学特性和优异耐气候性的玻璃制光学元件及其制造方法。
用来实现上述目的的手段如下。
[1]是阿贝数(vd)超过59但不到70的磷酸盐光学玻璃，含有以质量％表示的如下成分：
P2O5 18～70％(在此不包括70％)
B2O3 0～34％(在此不包括0％)
Al2O3 0～8％
Li2O 0～20％(在此不包括0％)
Na2O 0～18％
K2O 0～15％
MgO 0～25％(在此不包括0％)
CaO 0～18％(在此MgO+CaO＞4％)
SrO 0～20％
BaO 0～40％(在此，SrO+BaO＞1％，BaO/B2O3(质量％比)0～15)
ZnO 0～14％
(在此，当取ΣR”O＝(MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO)，取ΣR’O＝(Li2O+Na2O+K2O)时，ΣR”O/ΣR’O的质量比不到23)，
Gd2O3 0～18％
Sb2O3 0～1％；
而且在上述以外的成分中的含量最多的成分的含量都比B2O3和Li2O中的任何一种的含量少的磷酸盐光学玻璃。
[2]是阿贝数(vd)超过59但不到70的磷酸盐光学玻璃，含有以质量％表示的如下成分：
P2O5 18～70％(在此不包括70％)
B2O3 0.6～34％(在此，P2O5/B2O3的质量％比为2.04～30)
Al2O3 0～8％
Li2O 0～20％(在此不包括0％)
Na2O 0～18％
K2O 0～15％
MgO 0～25％
CaO 0～18％(在此MgO+CaO＞4％)
SrO 0～20％
BaO 0～40％(在此，SrO+BaO＞1％，BaO/B2O3(质量％比)0～15)
ZnO 0～14％
(在此，当取ΣR”O＝(MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO)，取ΣR’O＝(Li2O+Na2O+K2O)时，ΣR”O/ΣR’O的质量比不到23)，
Gd2O3 0～18％
Sb2O3 0～1％
而且在上述以外的成分中的含量最多的成分的含量都比B2O3和Li2O中的任何一种的含量少的磷酸盐光学玻璃。
[3]如在[1]或[2]中所示的磷酸盐光学玻璃，含有以质量％表示的如下成分：
P2O5 20～60％
B2O3 0.6～28％(在此，P2O5/B2O3的质量％比为2.1～30)
Al2O3 0～8％
Li2O 1～20％(在此不包括1％)
Na2O 0～18％
K2O 0～15％
MgO 0～25％(在此不包括0％)
CaO 0～18％(在此MgO+CaO＞4％)
SrO 0～20％
BaO 0～39％(在此，SrO+BaO＞1％，BaO/B2O3(质量％比)0～15)
ZnO 0～14％
(在此，当取ΣR”O＝(MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO)，取ΣR’O＝(Li2O+Na2O+K2O)时，ΣR”O/ΣR’O的质量比不到23)，
Gd2O3 0～18％
Sb2O3 0～1％。
[4]如[1]或[2]中所述的磷酸盐光学玻璃，其折光率(nd)为1.54～1.66。
[5]如[1]或[2]中所述的磷酸盐光学玻璃，其屈服点(Ts)大于500℃，小于600℃。
[6]如[1]或[2]中所述的由磷酸盐光学玻璃构成的精密压制成形用预制件。
[7]精密压制成形用预制件，是由阿贝数(vd)超过59的磷酸盐光学玻璃构成的精密压制成形用预制件，
其中，上述玻璃作为必需成分，含有P2O5、B2O3、Li2O、MgO、CaO及BaO，而且显示出大于500℃，小于600℃的屈服点(Ts)。
[8]如[7]所述的精密压制成形用预制件，所述玻璃含有以质量％表示的如下成分：
P2O5 18～70％(在此不包括70％)
B2O3 0～34％(在此不包括0％)
Li2O 0～20％(在此不包括0％)
MgO 0～25％(在此不包括0％)
CaO 0～18％(在此不包括0％)
SrO 0～20％
BaO 0～40％(在此不包括0％)
Al2O3 0～8％
Na2O 0～18％
K2O 0～15％
ZnO 0～14％
Gd2O3 0～18％
Sb2O3 0～1％。
[9]如[6]所述的精密压制成形用预制件，使用碳化硅制造的压制成形模具进行精密压制成形。
[10]如[7]所述的精密压制成形用预制件，使用碳化硅制造的压制成形模具进行精密压制成形。
[11]如[1]或[2]所述的光学玻璃构成的精密压制成形用预制件进行成形的精密压制成形用预制件的制造方法，其中，从由流出管道流出的熔融玻璃流中分离出所需重量的熔融玻璃。
[12]如[6]中所述的光学玻璃构成的精密压制成形用预制件进行成形的精密压制成形用预制件的制造方法，其中，从由流出管道流出的熔融玻璃流中分离出所需重量的熔融玻璃。
[13]如[7]中所述的光学玻璃构成的精密压制成形用预制件进行成形的精密压制成形用预制件的制造方法，其中，从由流出管道流出的熔融玻璃流中分离出所需重量的熔融玻璃。
[14]由[1]或[2]中所述的磷酸盐光学玻璃制造的光学元件。
[15]光学元件制造方法，在将玻璃制造的预制件进行加热，使用压制成形模具进行精密压制成形，所述预制件是如[6]所述的预制件。
[16]光学元件制造方法，在将玻璃制造的预制件进行加热，使用压制成形模具进行精密压制成形，所述预制件是如[7]所述的预制件。
[17]光学元件制造方法，在将玻璃制造的预制件进行加热，使用压制成形模具进行精密压制成形，所述预制件是如[11]所述的预制件。
[18]光学元件制造方法，在将玻璃制造的预制件进行加热，使用压制成形模具进行精密压制成形，所述预制件是如[12]所述的预制件。
[19]光学元件制造方法，在将玻璃制造的预制件进行加热，使用压制成形模具进行精密压制成形，所述预制件是如在[13]所述的预制件。
[20]如[16]所述的光学元件的制造方法，将所述预制件导入压制成形模具中，将所述成形模具和所述预制件一起加热，通过精密成形制得。
[21]如[17]所述的光学元件的制造方法，将所述预制件导入压制成形模具中，将所述成形模具和所述预制件一起加热，通过精密成形制得。
[22]如[18]所述的光学元件的制造方法，将所述预制件导入压制成形模具中，将所述成形模具和所述预制件一起加热，通过精密成形制得。
[23]如[19]所述的光学元件的制造方法，将所述预制件导入压制成形模具中，将所述成形模具和所述预制件一起加热，通过精密成形制得。
[24]如[16]所述的光学元件的制造方法，将被预热的预制件导入压制成形模具中进行精密压制成形。
[25]如[17]所述的光学元件的制造方法，将被预热的预制件导入压制成形模具中进行精密压制成形。
[26]如[18]所述的光学元件的制造方法，将被预热的预制件导入压制成形模具中进行精密压制成形。
[27]如[19]所述的光学元件的制造方法，将被预热的预制件导入压制成形模具中进行精密压制成形。
附图说明
图1是说明精密压制装置的断面图。
具体实施方式
按照本发明，提供了在具有阿贝数(vd)超过59而不到70的低分散性的同时，具有适合于精密压制成形的低温软化性和优异的耐气候性，而且适合于从流出的熔融玻璃直接成形预制件的热成形，还具备优异的失透稳定性的磷酸盐光学玻璃。
本发明的精密压制成形用预制件，是由具有阿贝数(vd)超过59但不到70或阿贝数(vd)超过59的低分散性、适合于精密压制成形的低温软化性和优异的耐气候性，还具备失透稳定性的磷酸盐光学玻璃构成的。因此，按照本发明的精密压制成形用预制件，能够在更高生产率的基础上对具有上述光学特性的光学元件进行精密压制成形。
在本发明的精密压制成形用预制件的制造方法中，由于使用了具有阿贝数(vd)超过59的多分散性、适合于精密压制成形的低温软化性、优异的耐气候性和失透稳定性的玻璃，就能够在高生产率的基础上从流出的熔融玻璃直接稳定地制造出高质量的预制件。
再有，按照本发明，提供了用具有阿贝数(vd)超过59的低分散性、优异的耐气候性的玻璃制造的光学元件。
按照本发明的光学元件制造方法，能够由精密压制成形在机械加工时难以得到的高生产率的基础上制造具有阿贝数(d)超过59的低分散性、优异的耐气候性的玻璃制造的光学元件，比如非球面透镜等的光学元件。
下面说明本发明的磷酸盐光学玻璃、精密压制成形用预制件及其制造方法、光学元件及其制造方法。
[磷酸盐光学玻璃]
本发明第一实施形态的磷酸盐光学玻璃(在下面也称为“玻璃I”)是阿贝数(vd)超过59，不到70的磷酸盐光学玻璃，是含有以质量％表示的如下的成分：
P2O5 18～70％(在此不包括70％)
B2O3 0～34％(在此不包括0％)
Al2O3 0～8％
Li2O 0～20％(在此不包括0％)
Na2O 0～18％
K2O 0～15％
MgO 0～25％(在此不包括0％)
CaO 0～18％(在此MgO+CaO＞4％)
SrO 0～20％
BaO 0～40％(在此，SrO+BaO＞1％，BaO/B2O3(质量％比)0～15)
ZnO 0～14％
(在此，当取ΣR”O＝(MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO)，取ΣR’O＝(Li2O+Na2O+K2O)时，ΣR”O/ΣR’O的质量比不到23)，
Gd2O3 0～18％
Sb2O3 0～1％
而且在上述成分以外的成分中最多含量的成分都比B2O3和Li2O中的任何一种的含量更少的磷酸盐光学玻璃。
本发明第二实施形态的磷酸盐光学玻璃(下面也称为“玻璃II”)是阿贝数(vd)超过59，不到70的磷酸盐光学玻璃，是含有以质量％表示的如下成分：
P2O5 18～70％(在此不包括70％)
B2O3 0.6～34％(在此，P2O5/B2O3的质量％比为2.04～30)
Al2O3 0～8％
Li2O 0～20％(在此不包括0％)
Na2O 0～18％
K2O 0～15％
MgO 0～25％
CaO 0～18％(在此MgO+CaO＞4％)
SrO 0～20％
BaO 0～40％(在此，SrO+BaO＞1％，BaO/B2O3(质量％比)0～15)
ZnO 0～14％
(在此，当取ΣR”O＝(MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO)，取ΣR’O＝(Li2O+Na2O+K2O)时，ΣR”O/ΣR’O的质量比不到23)，
Gd2O3 0～18％
Sb2O3 0～1％
而且在上述成分以外的成分中最多含量的成分都比B2O3和Li2O中的任何一种的含量更少的磷酸盐光学玻璃。
在本发明的光学玻璃中，P2O5、B2O3、Li2O等成分共存起着有利于低分散化的作用。并且为了提高玻璃的耐气候性而加入2价的成分。在2价成分中有利于提高耐气候性和失透稳定性、增大折光率的物质是离子半径比较大的BaO和SrO。因此，与P2O5、B2O3、Li2O同时，要以BaO和SrO中的至少一种的2价成分作为必需成分来加入。
但是，由于在2价成分中有利于低分散化的物质，是顺着MgO，接着CaO、SrO、BaO、ZnO的次序排列的，将全部2价成分折算为BaO或SrO，是与低分散化的目的不相适应的。从而，还要引入MgO和CaO中的至少一种作为BaO或SrO以外的2价成分来达到低分散化的目的。
在玻璃I中，通过引入2价成分中具有低分散化效果的MgO作为必需成分，使得作为形成网状结构成分之一的B2O3的加入量的自由度加大。而另外，在玻璃II中，作为形成网状结构成分的P2O5和B2O3的加入量的质量比被规定在预定的范围内，可以将MgO作为任意的成分。
以作为其他2价成分的ZnO为任意成分，为了提高失透稳定性、耐气候性、熔融性能、澄清效果和调节光学特性，在加入Al2O3、Na2O、K2O、Gd2O3作为任意成分的同时，还加入Sb2O3作为任意添加的澄清剂。
特别是，为了同时具有多分散性、高耐气候性，还要更高的折光率这样的材料特性，优选要提高玻璃的热稳定性。为此，在本发明中，在玻璃中有更多种的玻璃成分共存，不希望有一个成分的含量突出。通过含有多种玻璃成分，能够延迟由于一种成分而引起的晶种析出的速度，结果提高了玻璃的热稳定性，能够同时得到上述各种特性。由此，如在下面所叙述的，在本发明的光学玻璃中，对于比如2价成分，希望含有相对于BaO或SrO呈一定量以上的MgO或CaO。
如此，为了达到本发明的目的，通过将各种成分的加入量实现最适宜化而完成了本发明的光学玻璃。
下面说明限定玻璃I和玻璃II的组成范围的原因。如无特别的说明，各种含量都是以质量％表示的。限定组成范围的理由，如无特别的限定对玻璃I和玻璃II都是共同的。
P2O5是形成玻璃网状结构的成分，是为了使玻璃具有能够制造的稳定性的必需成分。但是，当其含量在70％以上时，玻璃化转变温度或屈服点升高，使压制成形的温度升高，使折光率或耐气候性下降，而在不足18％时，玻璃化的倾向增强使得玻璃不稳定。由此，在本发明的玻璃中，P2O5的含量取20～70％(在此不包括70％)。优选为20～60％，更优选为24～58％。
B2O3是本发明玻璃的必需成分。B2O3在作为提高玻璃的熔融性能或使玻璃均质化非常有效的成分的同时，也是提高玻璃耐久性的非常有效的成分。但是，当加入的B2O3过剩时，有损玻璃的低分散性。为此，在玻璃I中，其加入量取0～34％(在此不包括0％)，而在玻璃II中，取0.6～34％的范围。在玻璃I和玻璃II中的任何一种当中，B2O3的加入量都优选为0.6～28％，更优选超过3％而且在28％以下，更优选超过4％而且在28％以下，最优选超过4％而且在25％以下。
如上所述，在玻璃I中，通过将2价成分中具有低分散化效果的MgO作为必需成分加入，使得作为形成网状结构成分之一的B2O3的加入量的自由度加大。另外，在玻璃I中，作为形成网状结构成分的P2O5和B2O3的加入量的质量比取在预定的范围内，可以将MgO作为任意成分。这就是说，在玻璃II中，在赋予玻璃多分散性时，为了同时抑制玻璃相分离得到均匀的玻璃，在上述P2O5的含量和B2O3含量的范围内，将P2O5含量相对于B2O3含量的比P2O5/B2O3(质量比)取为2.04～30。P2O5/B2O3优选为2.1～30，更优选为2.1～25，更优选为2.2～15。通过如此平衡P2O5和B2O3的比，在提高折光率，缩小分散性的同时，还能够得到优异的耐气候性、稳定性和熔融性能。在玻璃II中，在玻璃中相对于B2O3含量的P2O5含量的比P2O5/B2O3(摩尔比)优选大于1，小于15。
另外，如在下面所述，玻璃I由于加入了对玻璃的低分散化有效的MgO作为必需成分，P2O5/B2O3(质量比)就不限定在2.04～30。但是，即使在玻璃I中，上述P2O5/B2O3(质量比)也还是优选在2.04～30，更优选在2.1～30，更优选在2.1～25，最优选在2.2～15。
Al2O3不是本发明玻璃的必需成分，但可作为提高玻璃的耐气候性有用的有效成分。但是，当其加入量超过8％时，玻璃的转变温度或屈服点会升高，玻璃的稳定性、高温熔融性能会恶化，还有降低折光率的担心，所以其加入量取0～8％。优选为0～6％，更优选为0～5％。
在本发明的玻璃中，Li2O是必需成分，是为了降低玻璃的转变温度和屈服点、降低压制成形温度而加入的成分。特别是如上所述，为了使玻璃低分散化，P2O5、B2O3和Li2O共存是非常重要的。但是，如果加入过量，玻璃的耐气候性和稳定性恶化，有急剧地降低折光率的担心，所以其加入量取0～20％(在此不包括0％)的范围内。优选超过1％～20％，更优选1.5～15％，特别优选在超过2.5％～10％的范围内。
Na2O和K2O都是为了提高耐玻璃化性能、降低玻璃化转变温度、屈服点和液相温度，改善玻璃的高温度熔融性能而加入的任意成分。当加入过量时，不仅玻璃的稳定性恶化，而且耐气候性显著地恶化，折光率下降。因此，在本发明的玻璃中，Na2O的加入量取0～18％的范围，K2O的加入量取0～15％的范围。优选Na2O取0～15％，K2O取0～12％的范围，更优选Na2O取0～10％，K2O取0～4.5％的范围，特别优选Na2O取0～9％，K2O取0～4％的范围。用mol％表示的Na2O的含量优选在0～9mol％的范围，更优选在0～7mol％的范围。当Li2O+Na2O+K2O不到1％时，玻璃的屈服点高，恐怕不能进行良好的精密压制成形，所以其总量优选超过1％，更优选超过2％，最优选超过2.5％。由于Li2O、Na2O、K2O之类的碱金属氧化物的加入会使液相温度降低，提高熔融玻璃的成形性能，从预制件热成形的角度看也是优选的。
在本发明的玻璃中，无须加入作为碱金属氧化物的Cs2O，由于Cs2O显著地有损耐气候性，优选在本发明的玻璃中不加入Cs2O。
MgO是为了同时有利于玻璃的高耐气候性和低分散化而加入的成分，在玻璃I中是必需成分，而在玻璃II中是任意成分。通过加入少量的MgO，对降低玻璃的转变温度或屈服点和液相温度都是有效的。但是，当加入过多时，恐怕会使玻璃的失透稳定性显著恶化，液相温度也反而升高，所以其加入量在玻璃I中，在超过0％而且在25％以下的范围内，在玻璃II中取0～25％的范围。在玻璃I和玻璃II中，MgO的含量优选在1～20％，更优选在2～15的范围内。MgO起着与B2O3、Li2O同样的对玻璃的低分散化有利的作用。因此，从无损于精密压制成形和预制件热成形时所要求各种特性而又能够得到所需的分散的观点出发，对于本发明的玻璃，MgO、B2O3、Li2O中的任何一种成分都优选加入超过4％，更优选加入4.1％以上，特别是为了赋予玻璃以多分散性，优选加入超过5％。
CaO是用来改善玻璃稳定性、降低液相温度所使用的任意成分。但是，由于加入过量的CaO不仅使玻璃的耐久性恶化，而且恐怕会降低折光率，所以在本发明的玻璃中，其加入量取0～18％的范围。优选的范围是1～18％，更优选的范围是2～18％，特别优选的范围是大于4％而小于15％，更为优选的范围是4.5～12％。由于在提高玻璃的稳定性的同时会降低液相温度，还在提高耐气候性的同时会维持低分散性，所以含有MgO和CaO(MgO和CaO作为玻璃成分共存)的玻璃是希望的。在同时含有MgO和CaO的情况下，MgO和CaO各自含量的优选范围如上所述。
在玻璃I和玻璃II中的任何一种中，为了同时有利于玻璃的多分散性和稳定性以及耐气候性，在上述范围内，在设定MgO和CaO的加入量时，要使MgO和CaO的总量(MgO+CaO)超过4％，优选在5％以上，更优选在7～25％。
SrO是在无损玻璃的多分散性的同时提高玻璃折光率的有效成分。特别是作为提高玻璃耐气候性的成分也是有效的。但是，当加入SrO过量时，玻璃的稳定性恶化，液相温度也会升高。因此，在本发明的玻璃中，SrO的加入量取0～20％。优选取0～15％，更优选在0～10％的范围内。
BaO是由于适量地加入会提高玻璃的折光率，提高玻璃化稳定性的非常有效的成分，特别是作为提高耐气候性的成分是最为有效的。但是，过量地加入BaO会显著地损害玻璃的失透稳定性，使玻璃的转变温度上升，而且具有有损多分散性的缺点。因此，在本发明的玻璃中，其加入量取0～40％的范围，优选取0～39％，更优选在1～38％的范围内。在本发明的玻璃中，为了提高玻璃的耐气候性，在上述范围内设定SrO和BaO的加入量时，还要使SrO和BaO的总量(SrO+BaO)超过1％，优选在2％以上，特别优选在3％～40％。
从提高玻璃稳定性的角度出发，MgO和CaO总量(MgO+CaO)相对于SrO和BaO总量(SrO+BaO)之比，即(MgO+CaO)/(SrO+BaO)优选取0.11～40，更优选是0.16～30，特别优选是0.21～25，最优选是0.26～20。因此，在本发明的玻璃中，在设定各成分的含量时，优选在上述范围内还要满足其质量比。
从降低玻璃的分散性，而且提高玻璃的稳定性的角度出发，在本发明的玻璃中，在上述范围内设定BaO和B2O3的加入量时，BaO含量相对于B2O3含量的比例BaO/B2O3(质量比)要在0～15的范围内。BaO/B2O3的优选范围为0～12，更有效地范围是0～10。
ZnO是用来改善玻璃的稳定性，降低液相温度的任意成分。但是，由于加入过量的ZnO不仅会使玻璃的耐久性恶化，恐怕还会加大分散性。因此在本发明的玻璃中，ZnO的加入量取0～14％的范围。在本发明的玻璃中，在更加降低分散性，改善玻璃稳定性的情况下，ZnO的加入量优选取0～6％(在此不包括6％)，更优选为0～5％，最优选为0～3％。ZnO是一种任意成分，在分散性特别低的情况下优选不加入。
为了提高玻璃的耐久性，得到所需的光学特性，MgO、CaO、SrO、BaO和ZnO的总量(MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO)优选取10％以上。更优选为20％以上。因此在上述范围内设定各成分的加入量时，在本发明的玻璃中，它们的总量还要在上述范围内。
从更加降低精密压制成形的温度的角度出发，MgO、CaO、SrO、BaO就ZnO的总量(MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO)相对于Li2O、Na2O和K2O的总量(Li2O+Na2O+K2O)的比例，即(MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO)/(Li2O+Na2O+K2O)(质量比)取小于23。在本发明的玻璃中，在上述范围内设定各成分的加入量时，还要满足上述质量比。上述质量比优选在22以下，更优选在2～20的范围内。
Gd2O3是能够大幅度地改善玻璃耐气候性或折光率的任意成分。但是当过量加入Gd2O3时，恐怕会使玻璃的稳定性恶化，所以其加入量取0～18％。更优选为0～14％，特别优选为0～10％。
Sb2O3作为玻璃的澄清剂是有效的。但是当添加量超过1％时，在进行精密压制成形时玻璃容易起泡。而Sb显示出很强的氧化能力，当添加过量的Sb2O3时，压制成形的成形面容易受到损坏。因此，在本发明的玻璃中，Sb2O3的加入量取0～1％。优选是范围是0～0.6％。
本发明的玻璃，优选基本上由P2O5、B2O3、Al2O3、Li2O、Na2O、K2O、MgO、CaO、SrO、ZnO、Gd2O3和Sb2O3构成。在本发明的玻璃中上述各成分的总量，优选超过95％，更优选超过98％，特别优选超过99％，最优选为100％。
本发明的光学玻璃基本上由上述成分构成，可是也可以引入其他的成分。但是，在此情况下，上述成分以外的成分中，所含最多的成分的含量要少于B2O3、Li2O中的任何一种的含量。
比如，可以加入Y2O3作为能够改善玻璃耐气候性或折光率的成分。但是，当加入过量的Y2O3时，恐怕会使玻璃的稳定性恶化，所以在B2O3和Li2O各自的含量在1％以上的情况下，Y2O3的加入量优选在1％以下，在充分关注不使玻璃稳定性降低的情况下，优选不加入。
由于少量加入SiO2会有降低玻璃的液相温度和提高稳定性的效果，可以在满足B2O3、Li2O含量的关系的情况下加入。其加入量可以取比如0～2％的范围，更优选在1％以下，特别优选不加入。
由于Nb2O5起着扩大分散的作用，在B2O3和Li2O各自的含量在2％以上的情况下，其加入量优选控制在不到2％，更优选在1％以下，特别优选不加入。
在无损本发明目的的范围内，也可以加入选自Yb2O3、Lu2O3、ZrO2、Ta2O5、Bi2O3、WO3、TiO2的一种或几种成分。
但是，La2O3是不需要的成分，由于其少量的加入会使玻璃的稳定性急剧地恶化，同时熔融性能也会降低，所以优选不加入。由于SnO会急剧地增大玻璃的分散性，也优选不加入。
在本发明的玻璃中，不一定必须加入氟。在对预制件进行热成形的情况下，由于含有氟和氟挥发，会使预制件的表面产生微小的凹凸，容易产生波纹，所以优选不加入氟。
从考虑对环境影响的立场出发，希望不加入Te、Pb、Cd、Tl、As等各种化合物。在非氧化的气氛下或在还原性气氛下进行精密压制成形的情况下，由于Ag化合物容易通过还原而析出金属，所以优选不加入。
除非是制造发光元件的情况下，不要加入Nd、Er、Pr等。在目的不使制造发光元件的情况下，也优选不要加入由磷光等发光源构成的物质。
下面显示出本发明玻璃的优选组成范围。
在以质量％表示时，P2O5 20～60％；B2O3 0.6～28％(在此，P2O5/B2O3的质量％比为2.1～30)；Al2O3 0～8％；Li2O 1～20％(在此不包括1％)；Na2O 0～18％；K2O 0～15％；MgO 0～25％(在此不包括0％)；CaO 0～18％(在此MgO+CaO＞4％)；SrO 0～20％；BaO 0～39％(在此，SrO+BaO＞1％，BaO/B2O3(质量％比)0～15)；ZnO 0～14％；(在此，当取ΣR”O＝(MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO)，取ΣR’O＝(Li2O+Na2O+K2O)时，R”O/R’O的质量比不到23)；Gd2O3 0～18％；Sb2O3 0～1％。
其中更优选MgO取1～25％，而且BaO取1～39％。
作为本发明玻璃更为优选的形态，根据目的的特性不同，可以举出如下3种类型的玻璃。
第一种类型的玻璃，BaO的含量1～20质量％(在此不包括20质量％)，优选减少到1～18质量％，是通过更低的分散性实现优异的耐气候性的一种。在第一种类型的玻璃中，优选B2O3的含量超过5质量％更优选在7质量％以上。而MgO的含量优选超过5质量％，更优选在6质量％以上。
第二种类型的玻璃，加入比较多的BaO，P2O5含量相对于BaO含量的质量比(P2O5/BaO)不到1，能够实现更高的折光率和更优异的耐气候性。在第二种类型的玻璃中，更优选取P2O5的含量在37质量％以下(小于28mol％)，BaO的含量在40质量％以下，特别优选P2O5的含量在36质量％以下(27mol％以下)，BaO含量在20质量％～38质量％以下。
第三种类型的玻璃，在加入比较多的BaO的同时，P2O5含量相对于BaO含量的质量比(P2O5/BaO)在1以上，由于加入了比第二种玻璃更多的P2O5，能够实现更高的折光率、更优异的耐气候性和稳定性。
在第三种类型的玻璃中，优选P2O5的含量小于48质量％，更优选小于45质量％，特别优选小于42质量％(小于28mol％)，最优选取24质量％～38质量％(18mol％～27mol％)。优选BaO的含量小于40质量％，更优选为20质量％～38质量％。在第三种类型的玻璃中，希望ZnO的含量小于6质量％，更希望小于4质量％，更为希望小于2质量％。为了得到更低的分散特性，不含ZnO也是不妨的。
如上所述，可以按照关注哪一种特性，来选择第一～第三种玻璃中的任何一种。
本发明的光学玻璃在压制温度下具有很高的热稳定性。
本发明玻璃在压制温度下的热稳定性，可以如下面的方式进行评价。
比如，将本发明的玻璃在大气中从熔融状态浇铸到铸模中，制造出上面具有平坦自由表面的玻璃成形体。所谓“自由表面”意味着没有被成形的模具表面翻印而形成的面。切断此玻璃成形体，制成1×1×2cm3的立方体玻璃试样。取进行上述切断的试样，使得上述试样中的一个表面(1×2cm2)构成上述自由表面的一部分。将此玻璃试样以30℃/min的速度升温到比压制温度高10～40℃的610℃，在保持10min之后将其放置冷却(称为热处理A)，此时在玻璃的内部优选出现10个/cm3以下的100nm以上尺寸的结晶粒子。更优选是1个/cm3以下，最优选是不能识别出结晶粒子。由于要求在玻璃的自由表面部分不能识别出有结晶析出或模糊不清等缺陷，在上述热处理A后的自由表面上析出的结晶晶核越少的玻璃就越好。具体说来，直径0.1μm～30μm的结晶粒子的平均密度在1×105个/cm2以下的玻璃是优选的，直径0.1μm～100μm的结晶粒子的平均密度为1×104个/cm2以下的玻璃是更优选的，而直径0.1μm～300μm的结晶粒子的平均密度为1×103个/cm2以下的玻璃是更为优选的，直径0.1μm～1000μm的结晶粒子的平均密度为1×102个/cm2的玻璃是最优选的，而直径0.1μm～3000μm的结晶粒子的平均密度为0～10个/cm2的玻璃是特别优选的。
[光学特性]
本发明的玻璃，其阿贝数(vd)超过59而不到70，优选为60～69，更优选为62～68。其折光率(nd)优选在1.54～1.66的范围内。本发明玻璃的组成，可以在上述范围内适当地设定，以满足其特性。通过在上述优选范围内引入各个成分，在显示出低分散特性的范围内，能够得到折光率比较高的玻璃。
[转变温度和屈服点温度]
本发明的玻璃，其转变温度(Tg)优选在530℃以下，更优选在500℃以下。而屈服点温度(Ts)优选在600℃以下，更优选在570℃以下，更为优选在540℃以下。由于这样的低温软化性，能够将精密压制成形时温度压制在比较低的温度。在本发明的玻璃中，能够适当地在上述范围内设定其组成，使得其转变温度(Tg)和屈服点温度(Ts)为如上所述。
在本发明玻璃的组成系统中，当降低屈服点温度时，玻璃的稳定性也就降低，比如可以发现有由于在精密压制成形时的加热，使玻璃的表面发生模糊的倾向。为了除去这样的模糊部分，必须对玻璃的表面进行研磨，但如果这样则有损于精密压制成形法的特长。从而，对于在精密压制成形时使用的玻璃，对上述玻璃稳定性的考虑是特别重要的。从以上的观点出发，考虑到上述玻璃的稳定性和精密压制成形时的温度，屈服点温度的优选范围，希望超过500℃而在600℃以下，更希望为505～600℃，特别希望是510～600℃，最优选是510～570℃，特别优选的是510～540℃。
[液相温度和在液相温度下的粘度]
表示玻璃稳定性的指标之一是液相温度。本发明的玻璃，其液相温度优选在950℃以下，更优选在930℃以下，特别优选在900℃以下。如果使用具有这样高稳定性的本发明的玻璃，就能够从熔融的玻璃分离出一个预制件所需的熔融玻璃块，在玻璃软化点以上的高温状态下成形出压制成形用的预制件，而不会失透。本发明的玻璃，能够在上述范围内适当地设定其组成，使其液相温度为如上所述。
从提供适合于进行上述预制件成形的光学玻璃的观点出发，本发明的光学玻璃，其在液相温度下的粘度优选在2～20dPa·s的范围内。
[耐气候性]
玻璃的耐气候性，可以通过在温度65℃，湿度90％的清净的恒温恒湿室内保持两面进行了光学研磨的玻璃1星期，通过求出对玻璃垂直的白色光透过时散射光/透射光之比(雾度值)来评价在此玻璃的研磨面上产生的变质层和析出物的程度。雾度值大的玻璃，被玻璃上附着的水滴或水蒸气和在使用环境中的气体等各种化学成分侵蚀，在玻璃表面上生成反应物的速度大，也就是所谓化学耐久性低。在使用这样的玻璃作为光学元件的情况下，对玻璃的侵蚀和在玻璃表面上的生成物产生的原因是在光学玻璃元件的表面上产生异物，恐怕会使透过率等光学特性降低，这样的玻璃作为光学玻璃组合物不是优选的。特别是在制造精密压制成形用预制件的情况下，当在表面上产生变质层时，会对精密压制成形产生恶劣的影响，所以在上述用途中使用的情况下，要对玻璃的耐气候性给予充分的注意。从此观点出发，本发明的玻璃，其雾度值优选在0.20(20％)以下，更优选在12％以下，特别优选在6％以下，最优选在3％以下。
[光学玻璃的制造方法]
本发明的光学玻璃可以通过将玻璃原料加热、熔融来制造。作为P2O5的原料，可以适当使用H3PO4、偏磷酸盐、五氧化二磷等，作为B2O3的原料，可以适当使用H3BO3、B2O3、BPO4等，对于其他成分可以适当使用碳酸盐、硝酸盐、氧化物等。将这些原料按照预定的比例称量和混合就成为配合原料，将其投入加热到比如1000～1250℃的熔融炉中，经过熔融、澄清和搅拌，以及均质化，得到不含气泡或不熔物的均质熔融玻璃。通过将此熔融玻璃成形和缓慢冷却，就能够得到本发明的磷酸盐光学玻璃。
[精密压制成形用预制件及其制造方法]
下面说明本发明精密压制成形用的预制件(在下面称为预制件)及其制造方法。预制件是与精密压制成形制品同样质量的玻璃制成形体。根据也没有子程序制品的形状不同，预制件被成形为适当的形状，可是作为其形状，可以举出球状、旋转椭圆体等形状。预制件被加热到能够进行精密压制成形的粘度，供进行精密压制成形。
本发明第一形态的预制件，是由上述本发明磷酸盐光学玻璃构成的。
本发明第二形态的预制件，是由阿贝数(vd)超过59的磷酸盐光学玻璃构成的精密压制成形用预制件，上述玻璃是含有作为必需成分的P2O5、B2O3、Li2O、MgO、CaO和BaO，而且显示出大于500℃，小于600℃的屈服点(Ts)的精密压制成形用预制件。
任何一种预制件，根据需要都可以在表面上具备脱模膜等薄膜。上述预制件能够进行具有所需光学常数的光学元件的精密压制成形，由于是由耐气候性优异的玻璃构成，在保管中预制件的表面不容易老化。在进行精密压制成形时，通过成形模具成形面的精密翻印，形成了机械加工无法形成的光学元件的光学功能面。而当供进行精密压制成形的预制件的表面老化，而在老化的表面上被光学功能面翻印时，由于在精密压制成形后不能用机械加工除去老化的部分，这样的光学元件就会成为次品。但是，按照这样的预制件，特别是由于耐气候性特别优异，对上述预制件进行精密压制成形得到的光学元件，其耐气候性也是优异的，能够提供在很长的时期内具有很高可靠性的光学元件。
构成第二形态预制件的玻璃，以质量％表示时，优选含有以下的成分：
P2O5 18～70％(在此不包括70％)
B2O3 0～34％(在此不包括0％)
Li2O 0～20％(在此不包括0％)
MgO 0～25％(在此不包括0％)
CaO 0～18％(在此不包括0％)
SrO 0～20％
BaO 0～40％(在此不包括0％)
Al2O3 0～8％
Na2O 0～18％
K2O 0～15％
ZnO 0～14％
Gd2O3 0～18％
Sb2O3 0～1％。
有关上述玻璃的细节，是按照前面有关本发明玻璃的叙述的。
本发明的预制件的制造方法，是用来制造上述本发明的预制件的一种方法，是将从流出管道流出的熔融玻璃流中分离出所需重量的熔融玻璃，成形为由本发明的光学玻璃构成的精密压制成形用预制件。作为具体的例子，可以表示为从流出的熔融玻璃流中分离出一块熔融玻璃，在上述玻璃块冷却的过程中，通过成形为由上述重量的本发明玻璃构成的预制件的制造方法。
按照上述方法，具有无须切断、切削、研磨等机械加工的特长。在进行机械加工的预制件中，由于在进行机械加工以前必须要进行退火，以减少玻璃的变形使之不致破损。但是，按照上述预制件的制造方法，无须防止破损的退火，能够成形出表面光滑的预制件。
在上述预制件的制造方法中，从以平滑的方式赋予清净的表面的观点出发，优选在施加风压的漂浮状态下成形预制件。其表面由自由表面构成的预制件是优选的。特别是，希望没有被称为“切断残痕(シアマ一ク)”的切断痕迹。切断残痕是流出的熔融玻璃被切刀切断时形成的。当成形阶段在精密压制成形的制品上残留有切断残痕时，这部分就成为缺陷。因此，优选在预成形阶段排除切断残痕。作为不使用切刀不产生切断残痕而分离熔融玻璃的方法，有从流出管道滴下熔融玻璃的方法，或者支持住从流出管道流出的熔融玻璃流的前端，通过定时除去上述支持而分离一定重量的熔融玻璃块(称为下降切断法)等。用下降切断法能够分离熔融玻璃流的前端和流出管道之间的玻璃，得到一定重量的玻璃块。接着将得到的熔融玻璃块在软化状态下供给压制成形，成形为适宜的形状。
在上述预制件的制造方法中，分离相当于一个预制件的熔融玻璃块，将此玻璃块在其软化点以上的高温状态下成形为预制件，但也可以将熔融的玻璃注入铸模中成形为由上述光学玻璃构成的玻璃成形体，将此玻璃成形体进行机械加工成为所需重量的预制件。优选通过对玻璃进行退火进行消除应变的处理以使在进行机械加工前玻璃不会破损。
[光学元件及其制造方法]
本发明的光学元件是由上述本发明的磷酸盐光学玻璃制造的光学元件。
由于构成光学元件的玻璃具有上述各种特性，所以本发明的光学元件有效地利用了所需的光学常数和优异的耐气候性，能够长期维持高的可靠性。
作为本发明的光学元件的例子，可以举出球面透镜、非球面透镜、微型透镜等各种透镜、衍射光栅、装有衍射光栅的透镜、透镜阵列、棱镜等。作为上述光学元件，希望是通过将本发明的预制件加热、软化通过精密压制成形而得到的元件。
根据需要，可以在此光学元件上设置防止反射膜、全反射膜、部分反射膜、具有分光特性的膜等光学薄膜。
下面说明光学元件的制造方法。
本发明的光学元件的制造方法，是在将玻璃制的预制件加热，使用压制成形模具制造精密压制成形的光学元件的方法中，上述预制件就是本发明的预制件的方法，或者是由上述本发明的制造方法制造的预制件的方法。
精密压制成形法，也称为模制光学器件法，在属于该发明的技术领域中是公知的。
当透过光线时，光学元件能够使光线发生折射、衍射或反射的面被称为光学功能面。以比如透镜为例，非球面透镜的非球面或球面透镜的球面等透镜面都相当于光学功能面。精密压制成形法是通过压制成形模具的成形面精密地对玻璃进行翻印，通过压制成形析出光学功能面的方法。这就是说，由于已经加工出了光学功能面，所以没有必要再进行切削或研磨等机械加工。
从而，本发明的方法，适合于制造透镜、透镜阵列、衍射光栅、棱镜等光学元件，特别是最适合于在高生产率的基础上制造非球面透镜。
按照本发明的光学元件制造方法，在能够制造具有上述光学特性的光学元件的同时，由于构成预制件的玻璃的转变温度(Tg)比较低，能够在比较低的温度下进行玻璃的压制成形，所以能够减轻压制成形模具成形面的负担，延长成形模具的寿命。而由于构成预制件的玻璃具有高度的稳定性，即使在再加热和压制的工序中也能够有效地防止玻璃的反玻璃化。而从玻璃熔融到得到最终制品的一连串的工序也都能够以高生产率来进行。
作为在精密压制成形法中使用的压制成形模具也是公知的，可以使用在比如用碳化硅、超硬材料、不锈钢等材料的成形面上设置脱模膜的模具。作为脱模膜，可以使用含碳的膜、贵金属合金膜等。压制成形模具包括上模具和下模具，根据需要可包括模体。但是，在使用屈服点超过500℃的玻璃制造的预制件的情况下，可以使用在超硬材料等模具材料的成形面上设有贵金属合金膜作为脱模膜的模具，但优选使用由耐热性更优异的材料构成的压制成形模具，优选使用在模具的成形面上设有同样具有更优异耐热性的脱模膜的模具。从这样的观点出发，在对上述预制件进行精密压制成形的情况下，更优选使用由碳化硅制造的压制成形模其，在上述模具的成形面上具备含碳膜作为脱模膜是特别优选的。
在精密压制成形法中，希望成形时的气氛是非氧化性的气体，以保持压制成形模具的成形面处于良好的状态。作为非氧化性气体，优选是氮气、氮气和氢气的混合气体等。特别是在使用的压制成形模具具有以含碳膜作为脱模膜的成形面的情况下，或者使用由碳化硅制造的压制成形模具的情况下，都可以在上述非氧化性气氛中进行精密压制成形。
下面说明对于本发明的光学元件制造方法特别合适的精密压制成形法。
(精密压制成形法1)
此方法是将预制件放入压制成形模具中，将压制成形模具与预制件一起加热来进行精密压制成形的方法(称为精密压制成形法1)。
在精密压制成形法1中，优选将压制成形模具和上述预制件的温度都加热到构成预制件的玻璃显示出106～1012dPa·s粘度的温度来进行精密压制成形。
希望将上述玻璃冷却到其显示出1012dPa·s以上，更优选冷却到显示出1014dPa·s以上，特别优选冷却到显示出1016dPa·s以上粘度的温度时从精密压制成形模具中取出精密压制成形制品。
通过上述的条件，可以由玻璃精密地翻印出压制成形模具的成形面的形状，同时可以在取出时不使精密压制成形的制品发生变形。
(精密压制成形法2)
此方法是将预热的预制件放入压制成形模具中进行精密压制成形的方法(称为精密压制成形法2)。在此方法中，优选分别预热压制成形模具和压制成形用的预制件，将预热的预制件放入压制成形模具中进行精密压制成形。
按照这个方法，由于是将上述预制件在放入压制成形模具之前预先被加热，能够在缩短循环时间的同时，制造出没有表面缺陷具有良好的表面精度的光学元件。
压制成形模具的预热温度优选低于上述预制件的预热温度。由于如此预热能够降低压制成形模具的加热温度，所以能够减少压制成形模具的消耗。
在精密压制成形法2中，优选预热到使构成上述预制件的玻璃显示出109dPa·s以下，更优选显示出109dPa·s粘度的温度。
优选一边使上述预制件漂浮着一边预热，特别优选预热到构成上述预制件的玻璃显示出105.5～109dPa·s，更优选显示出105.5dPa·s以上而不到109dPa·s粘度时的温度。
优选在与开始压制的同时，或者在压制的途中开始进行玻璃的冷却。
压制成形模具的温度要调节到低于上述预制件的预热温度，但目标是上述玻璃显示出109～1012dPa·s粘度的温度即可。
在此方法中，在压制成形以后，优选将上述玻璃的粘度冷却到1012dPa·s以上时进行脱模。
根据需要从压制成形模具中取出精密压制成形的光学元件进行缓慢冷却。在成形品是透镜等光学元件的情况下，也可以根据需要在表面上镀上光学薄膜。
实施例
下面以实施例进一步说明本发明。
(实施例1～20)
表1中显示出各个实施例玻璃的组成、折光率(nd)、阿贝数(vd)、转变温度(Tg)、屈服点温度(Ts)和液相温度(L.T.)、比重和作为耐气候性指标的雾度值。各种玻璃使用了各个相应的氧化物、氢氧化物、碳酸盐和硝酸盐作为各成分的原料，对上述原料进行称量，充分混合以后，放入铂坩埚中在电炉中在1050～1200℃的温度范围内熔融，进行搅拌以作到均质化，经过澄清再浇铸到预热到适当温度的铸模中，使玻璃化以后表现出表1中所示的组成。将浇铸的玻璃冷却到转变温度直接放入退火炉中，缓慢冷却到室温就得到各种磷酸盐光学玻璃。
通过如下的方法测定得到的光学玻璃的折光率(nd)、阿贝数(vd)、转变温度(Tg)、屈服点温度(Ts)、液相温度(L.T.)、在液相温度下的粘度(L.T.粘度)、雾度值和比重。
(1)折光率(nd)和阿贝数(vd)
对以-30℃/h的缓慢降温速度得到的光学玻璃进行测定。
(2)转变温度(Tg)和屈服点温度(Ts)
以4℃/min的升温速度用理学电机株式会社的热机械分析装置进行测定。
(3)液相温度(L.T.)
在铂坩埚中放入大约50g玻璃试样，在大约1100～1200℃下15～60分钟熔融以后，分别在860℃、870℃、880℃、890℃、900℃、910℃、920℃、930℃、940℃、950℃和960℃下保温2小时，用显微镜观察有无冷却析出的结晶，当未能确认出结晶的最低温度取作液相温度(L.T.)。
(4)在液相温度下的粘度(L.T.粘度)
按照JIS标准Z8803的同轴双圆筒形旋转粘度计的粘度测量方法进行粘度测定。
(5)雾度值
将两面进行了光学研磨的玻璃平板在温度65℃，湿度90％的清洁恒温恒湿室内保存一周，以对研磨面垂直透过白色光时的散射光和透过光之比(散射光强度/透过光强度)表示。
(6)比重
用阿基米德法计算。
(7)表面结晶、内部结晶
在大气中将玻璃于熔融状态下浇铸到铸模中，制成在上面具有平坦自由表面的玻璃成形体，将此成形体切断，得到1×1×2cm3的立方体玻璃试样。玻璃成形体进行切断时，使上述试样的表面中有一个(1×2cm2)是上述自由表面的一部分。以30℃/min的升温速度将此试样升温到610℃，保持10min以后放置冷却(热处理A)，然后用显微镜放大观察玻璃，数出在玻璃内部存在的直径100nm以上的结晶粒子的个数。再通过显微镜放大观察，求出在上述热处理A以后在玻璃的自由表面上析出的直径0.1μm以上的结晶粒子的平均密度。
实施例1～20的玻璃显示出超过59而不到70的阿贝数(vd)是低分散的玻璃，显示出高的折光率。这些玻璃的转变温度在530℃以下，屈服点温度在570℃以下，具有优异的低温软化性。而且其中的任何一种玻璃，在液相温度下的粘度都适合于预制件的成形。再有，这些玻璃的雾度值很低而且耐气候性也很优异，未能辨认出内部结晶，只有少数表面结晶，失透稳定性也是优异的。目视也没有确认各种玻璃着色。
(实施例21)
然后，将相当于实施例1～20中的澄清、均质化的熔融玻璃，从调节到使玻璃不会反玻璃化而能够稳定地流出的温度范围内的铂合金制管道中，以一定的流量流出、滴下或用下降切断法分离出具有预制件目的质量的熔融玻璃块，将熔融玻璃块接受在底部有气体喷出口的接受模中，在气体喷出口喷出的气体使玻璃块漂浮的条件下形成精密压制成形用预制件。通过调节和设定熔融玻璃的分离间隔，得到直径2～30mm的球状预制件。预制件的质量与设定值精确一致，每一件的表面都是平滑的。
(实施例22)
使用如在图1中所示的压制装置对在实施例21中得到的预制件进行精密压制成形得到非球面透镜。具体说来，将预制件放置在构成压制成形模具的下模具2和上模具1之间，然后使石英管11内形成氮气气氛，在加热器12上通电加热石英管11内部。将压制成形模具内部的温度设定为使被成形的玻璃显示出108～1010dPa·s粘度的温度，维持同样的温度，使挤压棒13下降压住上模具1对放置在成形模具中的预制件进行压制。压制的压力为8MPa，压制时间为30秒。在压制以后，解除压制的压力，在被压制成形的压制成形制品与下模具2和上模具1仍然接触的状态下缓慢冷却，达到使上述玻璃的粘度成为1012dPa·s以上的温度，然后急冷到室温，从成形模具中取出玻璃成形品，得到非球面透镜。得到的非球面透镜具有极高的表面精度。
根据需要，也可以在由精密压制成形得到的非球面透镜上镀上防止反射膜。
(实施例23)
将在实施例22中得到的预制件，一边漂浮着一边将构成预制件的玻璃预热到其粘度达108dPa·s的温度。另外，对包括上模具、下模具和模体的压制成形模具加热，将其预热到使上述玻璃显示出109～1012dPa·s粘度的温度，将被预热的预制件放入压制成形模具的模腔内进行精密压制成形。压制的抑制了取10MPa。在开始压制的同时，开始对玻璃和压制成形模具进行冷却，在将其冷却到使成形的玻璃粘度到1012dPa·s以后，将成形品脱模就得到非球面透镜。得到的非球面透镜具有极高的表面精度。
根据需要，在由精密压制成形得到的非球面透镜上也可以镀上防止反射膜。
按照本发明，能够提供适合于精密压制成形，特别是适合于热成形的低分散磷酸盐光学玻璃。通过将本发明的光学玻璃进行热成形，能够在高生产率的基础上制造精密压制成形用的预制件。再有，按照本发明能够提供由低分散玻璃构成的光学元件。
                           表1(组成为质量％)
注1：ΣR”O＝MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO    注2：ΣR’O＝Li2O+Na2O+K2O
Figure A20051009027200301
注1：ΣR”O＝MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO    注2：ΣR’O＝Li2O+Na2O+K2O

Claims (27)

1、一种阿贝数vd超过59但不到70的磷酸盐光学玻璃，含有以质量％表示的如下成分：
P2O518～70％，在此不包括70％
B2O30～34％，在此不包括0％
Al2O30～8％
Li2O0～20％，在此不包括0％
Na2O0～18％
K2O0～15％
MgO0～25％，在此不包括0％
CaO0～18％，在此MgO+CaO＞4％
SrO0～20％
BaO0～40％，在此，SrO+BaO＞1％，BaO/B2O3的质量％比为0～15
ZnO0～14％
在此，当取∑R”O＝MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO，取∑R’O＝Li2O+Na2O+K2O时，∑R”O/∑R’O的质量比不到23，
Gd2O30～18％
Sb2O30～1％；
而且在上述以外的成分中的含量最多的成分的含量都比B2O3和Li2O中的任何一种的含量少的磷酸盐光学玻璃。
2、一种阿贝数vd超过59但不到70的磷酸盐光学玻璃，含有以质量％表示的如下成分：
P2O518～70％，在此不包括70％
B2O30.6～34％，在此，P2O5/B2O3的质量％比为2.04～30
Al2O30～8％
Li2O0～20％，在此不包括0％
Na2O0～18％
K2O0～15％
MgO0～25％
CaO0～18％，在此MgO+CaO＞4％
SrO0～20％
BaO0～40％，在此，SrO+BaO＞1％，BaO/B2O3的质量％比为0～15
ZnO0～14％
在此，当取∑R”O＝MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO，取∑R’O＝Li2O+Na2O+K2O时，∑R”O/∑R’O的质量比不到23，
Gd2O30～18％
Sb2O30～1％；
而且在上述以外的成分中的含量最多的成分的含量都比B2O3和Li2O中的任何一种的含量少的磷酸盐光学玻璃。
3、如权利要求1或2所述的磷酸盐光学玻璃，含有以质量％表示的如下成分：
P2O520～60％
B2O30.6～28％，在此，P2O5/B2O3的质量％比为2.1～30
Al2O30～8％
Li2O1～20％，在此不包括1％
Na2O0～18％
K2O0～15％
MgO0～25％，在此不包括0％
CaO0～18％，在此MgO+CaO＞4％
SrO0～20％
BaO0～39％，在此，SrO+BaO＞1％，BaO/B2O3的质量％比为0～15
ZnO0～14％
在此，当取∑R”O＝MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO，取∑R’O＝Li2O+Na2O+K2O时，∑R”O/∑R’O的质量比不到23，
Gd2O30～18％
Sb2O30～1％。
4、如权利要求1或2所述的磷酸盐光学玻璃，其折光率nd为1.54～1.66。
5、如权利要求1或2所述的磷酸盐光学玻璃，其屈服点Ts大于500℃，小于600℃。
6、如权利要求1或2所述的磷酸盐光学玻璃构成的精密压制成形用预制件。
7、精密压制成形用预制件，是由阿贝数vd超过59的磷酸盐光学玻璃构成的精密压制成形用预制件，
其中，上述玻璃作为必需成分，含有P2O5、B2O3、Li2O、MgO、CaO及BaO，而且显示出大于500℃，小于600℃的屈服点Ts。
8、如权利要求7所述的精密压制成形用预制件，所述玻璃含有以质量％表示的如下成分：
P2O518～70％，在此不包括70％
B2O30～34％，在此不包括0％
Li2O0～20％，在此不包括0％
MgO0～25％，在此不包括0％
CaO0～18％，在此不包括0％
SrO0～20％
BaO0～40％，在此不包括0％
Al2O30～8％
Na2O0～18％
K2O0～15％
ZnO0～14％
Gd2O30～18％
Sb2O30～1％。
9、如在权利要求6所述的精密压制成形用预制件，使用碳化硅制造的压制成形模具进行精密压制成形。
10、如在权利要求7所述的精密压制成形用预制件，使用碳化硅制造的压制成形模具进行精密压制成形。
11、如权利要求1或2所述的光学玻璃构成的精密压制成形用预制件进行成形的精密压制成形用预制件的制造方法，其中，从流出管道流出的熔融玻璃流中分离出所需重量的熔融玻璃。
12、如权利要求6所述的光学玻璃构成的精密压制成形用预制件进行成形的精密压制成形用预制件的制造方法，其中，从流出管道流出的熔融玻璃流中分离出所需重量的熔融玻璃。
13、如权利要求7所述的光学玻璃构成的精密压制成形用预制件进行成形的精密压制成形用预制件的制造方法，其中，从流出管道流出的熔融玻璃流中分离出所需重量的熔融玻璃。
14、由权利要求1或2所述的磷酸盐光学玻璃制造的光学元件。
15、光学元件制造方法，在将玻璃制造的预制件进行加热，使用压制成形模具进行精密压制成形，所述预制件是如权利要求6所述的预制件。
16、光学元件制造方法，在将玻璃制造的预制件进行加热，使用压制成形模具进行精密压制成形，所述预制件是如权利要求7所述的预制件。
17、光学元件制造方法，在将玻璃制造的预制件进行加热，使用压制成形模具进行精密压制成形，所述预制件是如权利要求11所述的预制件。
18、光学元件制造方法，在将玻璃制造的预制件进行加热，使用压制成形模具进行精密压制成形，所述预制件是如权利要求12所述的预制件。
19、光学元件制造方法，在将玻璃制造的预制件进行加热，使用压制成形模具进行精密压制成形，所述预制件是如权利要求13所述的预制件。
20、如权利要求16所述的光学元件的制造方法，将所述预制件导入压制成形模具中，将所述成形模具和所述预制件一起加热，通过精密成形制得。
21、如权利要求17所述的光学元件的制造方法，将所述预制件导入压制成形模具中，将所述成形模具和所述预制件一起加热，通过精密成形制得。
22、如权利要求18所述的光学元件的制造方法，将所述预制件导入压制成形模具中，将所述成形模具和所述预制件一起加热，通过精密成形制得。
23、如权利要求19所述的光学元件的制造方法，将所述预制件导入压制成形模具中，将所述成形模具和所述预制件一起加热，通过精密成形制得。
24、如权利要求16中所述的光学元件的制造方法，将被预热的预制件导入压制成形模具中进行精密压制成形。
25、如权利要求17中所述的光学元件制造方法，将被预热的预制件导入压制成形模具中进行精密压制成形。
26、如权利要求18中所述的光学元件的制造方法，将被预热的预制件导入压制成形模具中进行精密压制成形。
27、如权利要求19中所述的光学元件的制造方法，将被预热的预制件导入压制成形模具中进行精密压制成形。
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