JP2018020917A - 光学ガラス母材の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】高屈折で失透性が高いガラスであっても、ブツが析出しない柱状の光学ガラス母材の製造方法を提供する。【解決手段】屈折率が１．４８以上であり、軟化点が６００℃以下の光学ガラス母材３の製造方法であって、ガラス融液１を直接引き上げ成形することにより柱状に成形し、モル％で、Ｐ２Ｏ５：０．１％以上、ＳｎＯ＋ＳｎＦ２：１％以上のＳｎ−Ｐ系ガラス、モル％で、Ｂｉ２Ｏ３＋ＴｅＯ２：５％以上、Ｂ２Ｏ３：１％以上のＢｉ−Ｂ系ガラスまたは質量％で、ＳｉＯ２：１０％〜７０％以上、Ｂ２Ｏ３：０〜６０％、Ａｌ２Ｏ３：０〜３０％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋Ｂａ＋ＺｎＯ：１〜５０％、Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋Ｌｉ２Ｏ：０．１〜３０％を含有するＳｉ−Ｂ系ガラスからなる光学ガラス母材３。【選択図】図１

Description

本発明は、光学レンズ等の光学素子を得るために使用される光学ガラス母材の製造方法に関する。

スズリン酸塩系ガラスやＢｉ−Ｂ系ガラスは、その低屈伏点特性や高屈折、高分散特性を利用して、光学レンズ用ガラス等への適用が検討されている。また、Ｓｉ−Ｂ系ガラスは金属酸化物等を含有することにより、高屈折特性を有する。これらガラスは、一般に、以下のようにして作製される。まず、所望の組成となるように調製した原料を溶融する。次に、溶融ガラスをノズルの先端から流出させ、液滴状に成形したり、溶融ガラスをカーボン型等に鋳込み成形後、所望の形状となるよう切削、研磨加工する。このようなガラス母材を金型でプレス成形し、各種の球面レンズや非球面レンズを作製する製造方法は、例えば、特許文献１で提案されている。ところで、柱状のガラス母材を作製できれば、より大型の光学素子を製造する上で有利である。そこで、柱状のガラス母材を作製する方法として、ガラスを鋳込み成形後、加熱による延伸成形を行う方法（リドロー成形）が提案されている。

特開２０１２−１９３０６５号公報

高屈折ガラスは、金属酸化物等の高屈折成分を多く含むため、失透性が高い。そのため、高屈折ガラスの場合、リドロー成形でガラス母材を作製すると、ブツが析出しやすい。また、ブツが発生した光学ガラス母材をプレス成形すると、ブツが核形成剤となり白濁する傾向がある。

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、高屈折で失透性が高いガラスであっても、ブツが析出しにくい柱状の光学ガラス母材の製造方法を提供することを目的とする。

本発明の光学ガラス母材の製造方法は、屈折率が１．４８以上である光学ガラス母材の製造方法であって、ガラス融液を直接引き上げ成形することにより柱状に成形することを特徴とする。リドロー成形は、昇温過程を通るため、光学ガラス母材にブツが析出しやすい。一方、本発明の方法では、リドロー成形とは異なり、ガラス融液から直接引き上げ成形することで柱状の光学ガラス母材を得るため、昇温過程がない。そのため、高屈折で失透性が高いガラスであっても、核形成が起りにくく、ブツの発生が抑制できる。

本発明の光学ガラス母材の製造方法は、光学ガラス母材の軟化点が６００℃以下であることが好ましい。

本発明の光学ガラス母材の製造方法は、光学ガラス母材が、Ｓｎ−Ｐ系ガラス、Ｂｉ−Ｂ系ガラスまたはＳｉ−Ｂ系ガラスであることが好ましい。Ｓｎ−Ｐ系ガラス、Ｂｉ−Ｂ系ガラス及びＳｉ−Ｂ系ガラスは、高屈折、低軟化点を達成しやすいため、本発明における光学ガラス母材として好適である。

本発明の光学ガラス母材の製造方法は、光学ガラス母材が、モル％で、Ｐ_２Ｏ_５ ０．１％以上、ＳｎＯ＋ＳｎＦ_２ １％以上を含有することが好ましい。なお、「ＳｎＯ＋ＳｎＦ_２」は、ＳｎＯとＳｎＦ_２の各成分の合量を意味する。両者を含有していてもよく、一方のみを含有していてもよい。

本発明の光学ガラス母材の製造方法は、光学ガラス母材が、モル％で、Ｂｉ_２Ｏ_３＋ＴｅＯ_２ ５％以上、Ｂ_２Ｏ_３ １％以上を含有することが好ましい。なお、「Ｂｉ_２Ｏ_３＋ＴｅＯ_２」は、Ｂｉ_２Ｏ_３とＴｅＯ_２の各成分の合量を意味する。両者を含有していてもよく、一方のみを含有していてもよい。

本発明の光学ガラス母材の製造方法は、光学ガラス母材が、質量％で、ＳｉＯ_２ １０％〜７０％以上、Ｂ_２Ｏ_３ ０〜６０％、Ａｌ_２Ｏ_３ ０〜３０％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋Ｂａ＋ＺｎＯ １〜５０％、Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ＋Ｌｉ_２Ｏ ０．１〜３０％を含有することが好ましい。

本発明の光学ガラス母材の製造方法は、光学ガラス母材に含まれる、鉛、及び、ヒ素の各含有量が０．０１質量％以下であることが好ましい。

本発明の光学ガラス母材の製造方法は、光学ガラス母材の軟化点と結晶化温度の差が２５℃以上であることが好ましい。

本発明の光学ガラス母材の製造方法は、ガラス融液の引き上げ開始からガラスの表面温度が１００℃まで冷却されるのに要する時間が１０分以下であることが好ましい。

本発明の光学ガラス母材の製造方法は、光学ガラス母材がプレス成形用であることが好ましい。

本発明の光学素子の製造方法は、光学ガラス母材をプレス成形することが好ましい。

本発明の光学ガラス母材は、平均表面粗さが１μｍ以下の柱状ガラスであることが好ましい。

本発明によれば、高屈折で失透性が高いガラスであっても、ブツが析出しない柱状の光学ガラス母材を製造することができる。

本発明の光学ガラス母材の製造方法の一実施形態を示す模式的断面図である。

本発明の光学ガラスの製造方法について説明する。まず、所望の組成を有するように調合したガラス原料を溶融し、ガラス融液とする。次に、ガラス融液を直接引き上げ成形に適した粘度になるよう冷却する。具体的には、ガラス融液が１０〜１０^７．５ｄＰａ・ｓの粘度になるように冷却することが好ましい。例えば、後述のＳｎ−Ｐ系ガラス、Ｂｉ−Ｂ系ガラス、及び、Ｓｉ−Ｂ系ガラスの場合、２７０〜６００℃まで冷却することが好ましい。さらに、図１に示す通り、ガラス融液１をローラー２にて直接引き上げて柱状に成形し、冷却後、ガラスを切断することにより、光学ガラス母材３を得る。

こうして得られる光学ガラス母材３の屈折率は、１．４８以上であり、１．５０以上、１．５５以上、１．６０以上、１．６５以上、１．７５以上、特に１．８０以上が好ましい。また、光学ガラス母材３は、ガラス融液から直接引き上げ成形されることにより、昇温過程を通らず急冷されるため、核形成が起りにくく、ブツが発生しにくい。ここで、ガラス融液１の引き上げ開始から１００℃まで冷却する時間は、１０分以下が好ましく、８分以下がさらに好ましく、５分以下が特に好ましい。このようにすれば、さらに核形成が起りにくく、ブツが発生しにくくなる。その後、光学ガラス母材３を例えば、プレス温度１５０〜６００℃でプレス成形し、光学ガラスを得る。ここで、必要であれば、プレス成形する前に光学ガラス母材に切断、研磨等を施し、所望の形状、大きさに加工してもよい。

次に、本発明の方法で作製する光学ガラス母材の特徴について説明する。本発明では、ガラス融液から直接引き上げ成形するため、低粘度で成形することができ、光学ガラス母材の表面粗さを小さくすることができる。具体的には、光学ガラス母材の平均表面粗さが１μｍ以下、０．９μｍ以下、特に０．８μｍ以下であることが好ましい。

また、結晶核やブツの形成が抑制されるため、柱状ガラス母材の軟化点と結晶化温度の差が大きくなりやすい。軟化点と結晶化温度の差が大きいと、プレス成形時において、結晶成長に起因する白濁を抑制することができる。具体的には、柱状ガラス母材の軟化点と結晶化温度の差は、２５℃以上、３５℃以上、特に４５℃以上であることが好ましい。

光学ガラス母材は、軟化点が６００℃以下、５５０℃以下、５００℃以下、４５０℃以下、４００℃以下、特に３５０℃以下であることが好ましい。軟化点が低いと、プレス温度の低下が可能になるため、ガラス成分の蒸発が抑制され、プレス金型の劣化が抑制される。

光学ガラス母材としては、低軟化点を達成しやすいＳｎ−Ｐ系ガラス、Ｂｉ−Ｂ系ガラスまたはＳｉ−Ｂ系ガラスであることが好ましい。特に、Ｓｎ−Ｐ系ガラス、Ｂｉ−Ｂ系ガラスは、高屈折率の光学特性を有する。具体的には、１．７０以上、１．８０以上、特に１．８５以上の高屈折率を達成しやすい。

Ｓｎ−Ｐ系ガラスとしては、モル％で、Ｐ_２Ｏ_５ ０．１％以上、ＳｎＯ＋ＳｎＦ_２ １％以上を含有するものが好ましい。以下に、各成分の含有量を上記のように特定した理由を説明する。なお、特に断りがない場合、以下の成分含有量に関する説明において、「％」は「モル％」を意味する。

Ｐ_２Ｏ_５はガラス骨格の構成成分である。また、光透過率を高める効果を有し、特に紫外域付近の光透過率低下を抑制する効果が高い。特に、高屈折率のガラスの場合は、Ｐ_２Ｏ_５による光透過率向上の効果が得られやすい。また、失透を抑制する効果も有する。Ｐ_２Ｏ_５の含有量は、０．１％以上、１％以上、５％以上、１０％、特に２０％以上であることが好ましい。Ｐ_２Ｏ_５の含有量が少なすぎると、上記効果が得られにくくなる。また、耐失透性が低下する傾向がある。一方、Ｐ_２Ｏ_５の含有量の上限は特に限定しないが、Ｐ_２Ｏ_５の含有量が多すぎると、ＳｎＯ＋ＳｎＦ_２の含有量が相対的に少なくなって、屈折率が低下しやすくなったり、化学耐久性が低下しやすくなる。よって、Ｐ_２Ｏ_５の含有量は、５０％以下、特に、４０％以下であることが好ましい。

ＳｎＯ及びＳｎＦ_２は高屈折率かつ高分散の光学特性を達成し、化学耐久性を向上させるための成分であり、部分分散比を低下させる効果もある。ＳｎＯ＋ＳｎＦ_２の含有量は１％以上、１０％以上、２５％以上、４０％以上、特に５５％以上であることが好ましい。ＳｎＯ＋ＳｎＦ_２の含有量が少なすぎると、高屈折率特性を達成しにくくなり、また、耐侯性や化学耐久性が低下する傾向がある。一方、ＳｎＯ＋ＳｎＦ_２の含有量の上限は特に限定しないが、ＳｎＯ＋ＳｎＦ_２の含有量が多すぎると、ガラス化しにくくなり、耐失透性が低下する傾向がある。よって、ＳｎＯ＋ＳｎＦ_２の含有量は、９０％以下、特に８５％以下であることが好ましい。なお、ＳｎＯ、ＳｎＦ_２の各成分の含有量も上記範囲内であることが好ましい。

上記成分以外にも、Ｂ_２Ｏ_３ ０〜４０％、ＳｉＯ_２ ０〜２０％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ ０〜４０％、Ａｌ_２Ｏ_３ ０〜１０％、ＺｒＯ_２ ０〜１０％を含有させることができる。

Ｂｉ−Ｂ系ガラスとしては、モル％で、Ｂｉ_２Ｏ_３＋ＴｅＯ_２ ５．０％以上、Ｂ_２Ｏ_３ １％以上を含有するものが好ましい。以下に、各成分の含有量を上記のように特定した理由を説明する。なお、特に断りがない場合、以下の成分含有量に関する説明において、「％」は「モル％」を意味する。

Ｂｉ_２Ｏ_３及びＴｅＯ_２は高屈折率かつ高分散の光学特性を達成し、化学耐久性を向上させるための成分であり、部分分散比を低下させる効果もある。Ｂｉ_２Ｏ_３＋ＴｅＯ_２の含有量は５％以上、１０％以上、１５％以上、２０％以上、特に２５％以上であることが好ましい。Ｂｉ_２Ｏ_３＋ＴｅＯ_２の含有量が少なすぎると、高屈折率特性を達成しにくくなり、また、耐侯性や化学耐久性が低下する傾向がある。一方、Ｂｉ_２Ｏ_３＋ＴｅＯ_２の含有量の上限は特に限定しないが、Ｂｉ_２Ｏ_３＋ＴｅＯ_２の含有量が多すぎると、ガラス化しにくくなったり、耐失透性が低下する傾向がある。よって、Ｂｉ_２Ｏ_３＋ＴｅＯ_２の含有量は、６０％以下、特に５０％以下であることが好ましい。なお、Ｂｉ_２Ｏ_３、ＴｅＯ_２の各成分の含有量も上記範囲内であることが好ましい。

Ｂ_２Ｏ_３はガラス骨格の構成成分である。また、光透過率を高める効果を有し、特に紫外域付近の光透過率低下を抑制する効果が高い。特に、高屈折率のガラスの場合は、Ｂ_２Ｏ_３による光透過率向上の効果が得られやすい。また、失透を抑制する効果も有する。Ｂ_２Ｏ_３の含有量は、１％以上、１０％以上、２５％以上、４０％、特に６０％以上であることが好ましい。Ｂ_２Ｏ_３の含有量が少なすぎると、上記効果が得られにくくなる。また、耐失透性が低下する傾向がある。一方、Ｂ_２Ｏ_３の含有量の上限は特に限定しないが、Ｂ_２Ｏ_３の含有量が多すぎると、Ｂｉ_２Ｏ_３＋ＴｅＯ_２の含有量が相対的に少なくなって、屈折率が低下しやすくなったり、化学耐久性が低下しやすくなる。よって、Ｂ_２Ｏ_３の含有量は、９０％以下、特に８０％以下であることが好ましい。

上記成分以外にも、ＳｉＯ_２ ０〜２０％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ ０〜４０％、Ａｌ_２Ｏ_３ ０〜１０％、ＺｒＯ_２ ０〜１０％を含有させることができる。

Ｓｉ−Ｂ系ガラスとしては、質量％で、ＳｉＯ_２ １０〜７０％、Ｂ_２Ｏ_３ ０〜６０％、Ａｌ_２Ｏ_３ ０〜３０％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ ０〜５０％、Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ＋Ｌｉ_２Ｏ ０．１〜３０％を含有するものが好ましい。以下に、各成分の含有量を上記のように特定した理由を説明する。なお、特に断りがない場合、以下の成分含有量に関する説明において、「％」は「質量％」を意味する。

ＳｉＯ_２は、ガラスの骨格を構成する成分であり、耐候性を向上させる成分である。ＳｉＯ_２の含有量は１０〜７０％が好ましく、２０〜６２％がより好ましく、３０〜６０％がさらに好ましく、４０〜６０％が特に好ましい。一方、ＳｉＯ_２の含有量が少なすぎると、上記効果が得られにくくなる。ＳｉＯ_２の含有量が多すぎると、高温粘性が高くなる。また、屈折率が低く、軟化点が高くなる傾向にある。

Ｂ_２Ｏ_３は、ガラスの高温粘性を下げる効果が顕著であり、高温粘度の低いガラスを得ることを容易にする。Ｂ_２Ｏ_３の含有量は０〜６０％が好ましく、５〜４０％がより好ましく、１０〜３０％がさらに好ましく、１５〜２５％が特に好ましい。一方、Ｂ_２Ｏ_３の含有量が少なすぎると、上記効果が得られにくくなる。Ｂ_２Ｏ_３の含有量が多すぎると耐水性、耐酸性が低下する傾向にある。

Ａｌ_２Ｏ_３は、ＳｉＯ_２と共にガラスの骨格を構成する成分であり、耐候性を向上させる効果がある。Ａｌ_２Ｏ_３の含有量は０〜３０％が好ましく、５〜２５％がより好ましく、１０〜２０％が特に好ましい。Ａｌ_２Ｏ_３の含有量が少なすぎると、上記効果が得られにくくなる。一方、Ａｌ_２Ｏ_３の含有量が多すぎると、ガラスの高温粘性が高くなる。また屈折率が低くなる傾向や、軟化点が高くなる傾向がある。

Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ及びＫ_２Ｏは、溶融温度や軟化点を低下させ、作業性を高める効果を有する。これらの合量は、０．１〜３０％が好ましく、１〜１８％がより好ましく、８〜１８％が特に好ましい。これらの合量が少なすぎると、上記効果が得られにくくなる。一方、これらの合量が多すぎると、耐候性が悪化する傾向にある。

Ｎａ_２Ｏはガラスの高温粘性を低下させて清澄性を向上させる成分である。また溶融温度や軟化点を低下させ、作業性を高める効果を有する。Ｎａ_２Ｏの含有量は、０〜１２％が好ましく、０．１〜１０％が特に好ましい。Ｎａ_２Ｏの含有量が多すぎると、ガラス溶融時のＢ_２Ｏ_３‐Ｎａ_２Ｏで形成される揮発物が多くなり、脈理の生成を助長する傾向にある。

Ｌｉ_２Ｏは、ガラスの高温粘性を下げて清澄性を上げる成分である。また軟化点を低下させ、作業性を高める効果がある。Ｌｉ_２Ｏの含有量は０〜１２％が好ましく、０．１〜１０％が特に好ましい。Ｌｉ_２Ｏの含有量が多すぎると、液相温度が高くなり、作業性が悪くなる。

Ｋ_２Ｏは、Ｌｉ_２ＯやＮａ_２Ｏと同様にガラスの高温粘性を下げて清澄性を上げる成分であり、また溶融温度や軟化点を低下させ、作業性を高める効果を有する。Ｋ_２Ｏの含有量は１２％以下、特に１０％以下であることが好ましい。Ｋ_２Ｏの含有量が多すぎるとガラス溶融時のＢ_２Ｏ_３‐Ｋ_２Ｏで形成される揮発物が多くなり、脈理の生成を助長する傾向にある。

ＭｇＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＣａＯ及びＺｎＯは、ガラスの高温粘性を下げるのに効果的である。また、耐候性を高める成分でもある。これらの合量は、０〜５０％、５〜４５％、１０〜４０％、特に１５〜３５％が好ましい。これらの合量が多すぎると、成形時に失透を生じやすくなる。

ＣａＯは、アルカリ金属酸化物に次いで軟化点を下げる効果が大きいため、アルカリ金属成分と置換することで耐候性や耐酸性を高めることのできる成分である。また、屈折率を高める効果を有する。ＣａＯの含有量は０〜４０％が好ましく、特に１〜３０％が好ましい。ＣａＯの含有量が多すぎると、耐候性が悪化する傾向にある。

ＢａＯは、耐候性を高め、屈折率を高める成分であるとともに、ガラスの液相温度を低下させて、作業性を向上させる成分である。ＢａＯの含有量は、０〜４０％が好ましく、特に１〜３０％が好ましい。ＢａＯの含有量が多すぎると、耐候性が悪化する傾向にある。

ＳｒＯは、ＢａＯと同様に耐候性を高め、屈折率を高める成分であるとともに、ガラスの液相温度を低下させて、作業性を向上させる成分である。ＳｒＯの含有量は、０〜４０％が好ましく、特に１〜３０％が好ましい。ＳｒＯの含有量が多すぎると、耐候性が悪化する傾向にある。

ＭｇＯは、耐候性を高めるとともに、屈折率を高めるために３０％まで添加することができる。ＭｇＯの含有量は３０％以下、２０％以下、特に１０％以下が好ましい。ＭｇＯの含有量が多すぎると、分相する傾向が強く、また液相温度を高める傾向がある。

ＺｎＯは、屈折率を高めるとともに、耐候性を向上させるため添加する成分であり、３０％まで含有することができる。ただし、ＺｎＯの含有量が多すぎると、失透傾向が強くなり、均質なガラスが得られにくくなるため、その含有量は２０％以下であることが好ましい。

ＺｒＯ_２は、屈折率を高めるとともに、耐候性を向上させるために添加する成分である。ただし、ＺｒＯ_２の含有量が多すぎると、失透傾向が強くなり、均質なガラスが得られなくなるため、その含有量は３％以下であることが好ましく、特に０．１％未満であることが好ましい。

Ｌａ_２Ｏ_３は、屈折率を高める効果がある。ただし、Ｌａ_２Ｏ_３の含有量が多すぎると、失透する傾向にあるため、その含有量は２．５％以下が好ましく、１％未満が特に好ましい。

Ｂｉ_２Ｏ_３は、屈折率を高めるために添加することができる。ただし、Ｂｉ_２Ｏ_３の含有量が多すぎると、ガラスが着色する傾向があるため、その含有量は、５％以下が好ましく、特に０．１％未満が特に好ましい。

Ｐ_２Ｏ_５は、液相温度を低下させるために添加する成分である。ただし、Ｐ_２Ｏ_５の含有量が多すぎると、ガラスが分相しやすくなる傾向にあるため、その含有量は５％以下が好ましく、０．１％未満が特に好ましい。

ＴｉＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５及びＴａ_２Ｏ_５は、屈折率を高めるために有効な成分であるが、一方で失透傾向が強くなる傾向があるため、ＴｉＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５及びＴａ_２Ｏ_５の含有量は、それぞれ１５％以下が好ましく、１１％以下であることが特に好ましい。

Ｆｅ_２Ｏ_３、ＮｉＯ及びＣｏＯは光透過率を低下させる成分である。よって、これら成分の含有量はそれぞれ０．１％未満であることが好ましい。Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｅｕ、Ｔｂ及びＥｒ等の希土類成分も光透過率を低下させるおそれがあるため、これらの成分の含有量は酸化物換算でそれぞれ０．１％未満であることが好ましい。Ｉｎ及びＧａは光透過率を低下させるおそれがあり、また高価であるため、酸化物換算でそれぞれ０．１％未満であることが好ましい。

なお、環境上の理由から、鉛成分、及び、ヒ素成分はそれぞれ０．０１質量％以下であることが好ましい。

以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

表１及び２は、本発明の実施例（Ｎｏ．１〜５、９〜１１）及び比較例（Ｎｏ．６〜８、１２〜１３）を示している。

表１に記載の各ガラスは、次の方法で作製した。まず表中の組成となるように原料を調合した。この調合原料を石英坩堝を用い、９５０℃で１０分保持することによりガラス融液を得た後、４５０℃まで冷却した。その後、試料Ｎｏ．１〜５については、ガラス融液を直接引き上げ成形し、冷却後切断することで２ｍｍφ×１０ｍｍの柱状の光学ガラス母材を得た。また、試料Ｎｏ．６〜８については、ガラス融液を円柱状にインゴット成形し、得られたインゴットを軟化点−２０℃でリドロー成形し、冷却後切断することで２ｍｍφ×１０ｍｍの柱状の光学ガラス母材を得た。次に、得られた光学ガラス母材を軟化点にてプレス成形し光学ガラス素子を得た。その後、得られた光学ガラス母材について、軟化点、結晶化温度、及び、ブツの有無を評価した。また、得られた光学素子について、屈折率、及び、外観の変化を評価した。結果を表１に示す。

表２に記載の各ガラスは、次の方法で作製した。まず表中の組成となるように原料を調合した。この調合原料を石英坩堝を用い、１２５０℃で１時間保持することによりガラス融液を得た後、５５０℃まで冷却した。その後、試料Ｎｏ．９〜１１については、ガラス融液を直接引き上げ成形し、冷却後切断することで２ｍｍφ×１０ｍｍの柱状の光学ガラス母材を得た。また、試料Ｎｏ．１２〜１３については、ガラス融液を円柱状にインゴット成形し、得られたインゴットを軟化点−２０℃でリドロー成形し、冷却後切断することで２ｍｍφ×１０ｍｍの柱状の光学ガラス母材を得た。次に、得られた光学ガラス母材を軟化点にてプレス成形し光学ガラス素子を得た。その後、得られた光学ガラス母材について、軟化点、結晶化温度、及び、ブツの有無を評価した。また、得られた光学素子について、屈折率、及び、外観の変化を評価した。結果を表２に示す。

表１、２から明らかなように、実施例であるＮｏ．１〜５、９〜１１の試料は光学ガラス母材にブツがなく、光学ガラス母材をプレス成形することにより得られた光学ガラスも白濁することはなかった。一方、比較例であるＮｏ．６〜８、１２〜１３は、光学ガラス母材にブツが析出しており、光学ガラスも白濁していた。

なお、屈折率はヘリウムランプのｄ線（５８７．６ｎｍ）に対する測定値で示した。軟化点、結晶化温度はマクロ型示差熱分析計を用いて１０００℃まで測定して得られたチャートにおいて第四の変曲点の値を軟化点、強い発熱ピークを結晶化温度とした。

ブツの有無は、試料を目視で評価し、ブツの存在が認められなかったものを「〇」、認められたものを「×」とした。

外観は、試料を目視で評価し、プレス前後にて変化のないものを「○」、プレス後、白濁しているものを「×」とした。

本発明の光学ガラス母材の製造方法は、封着ロッド材料の製造にも好適である。

１ ガラス融液
２ ローラー
３ 光学ガラス母材

Claims (12)

1. 屈折率が１．４８以上である光学ガラス母材の製造方法であって、ガラス融液を直接引き上げ成形することにより柱状に成形することを特徴とする光学ガラス母材の製造方法。
2. 光学ガラス母材の軟化点が６００℃以下であることを特徴とする請求項１に記載の光学ガラス母材の製造方法。
3. 光学ガラス母材が、Ｓｎ−Ｐ系ガラス、Ｂｉ−Ｂ系ガラスまたはＳｉ−Ｂ系ガラスであることを特徴とする請求項１又は２に記載の光学ガラス母材の製造方法。
4. 光学ガラス母材が、モル％で、Ｐ_２Ｏ_５ ０．１％以上、ＳｎＯ＋ＳｎＦ_２ １％以上を含有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光学ガラス母材の製造方法。
5. 光学ガラス母材が、モル％で、Ｂｉ_２Ｏ_３＋ＴｅＯ_２ ５％以上、Ｂ_２Ｏ_３ １％以上を含有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光学ガラス母材の製造方法。
6. 光学ガラス母材が、質量％で、ＳｉＯ_２ １０％〜７０％以上、Ｂ_２Ｏ_３ ０〜６０％、Ａｌ_２Ｏ_３ ０〜３０％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋Ｂａ＋ＺｎＯ １〜５０％、Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ＋Ｌｉ_２Ｏ ０．１〜３０％を含有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光学ガラス母材の製造方法。
7. 光学ガラス母材に含まれる、鉛、及び、ヒ素の各含有量が０．０１質量％以下であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の光学ガラス母材の製造方法。
8. 光学ガラス母材の軟化点と結晶化温度の差が２５℃以上であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の光学ガラス母材の製造方法。
9. ガラス融液の引き上げ開始からガラスの表面温度が１００℃まで冷却されるのに要する時間が１０分以下であることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の光学ガラス母材の製造方法。
10. 光学ガラス母材がプレス成形用であることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の光学ガラス母材の製造方法。
11. 請求項１〜１０のいずれかに記載の方法により製造された光学ガラス母材をプレス成形することを特徴とする光学素子の製造方法。
12. 平均表面粗さが１μｍ以下の柱状ガラスからなることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の光学ガラス母材。