TWI428308B - 光學玻璃、模壓成形用預成型物、光學元件及其製造方法 - Google Patents

光學玻璃、模壓成形用預成型物、光學元件及其製造方法 Download PDF

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Description

光學玻璃、模壓成形用預成型物、光學元件及其製造方法
本發明係有關一種氟化磷酸鹽系光學玻璃與其製造方法、模壓成形用預成型物與其製造方法、及光學元件與其製造方法。
氟化磷酸鹽系光學玻璃，係作為低分散性玻璃極為有用者，該氟化磷酸鹽系光學玻璃為日本特開平10－139454號公報中所記載的玻璃，係為已知。
使原料進行加熱、熔融，製作氟化磷酸鹽系玻璃時，由於自在高溫度下加熱的玻璃表面有玻璃成份揮發，故對使用的原料量而言所得的玻璃量減少，且會導致折射率等之特性脫離企求之值。因此，必須於原料調合時多量添加因揮發所失去的成份等之程序，該對策無法得到根本解決防止前述玻璃成份之揮發情形。另外，使所得的光學玻璃以熔融狀態自管中流出，且在模具等中進行鑄造處理以成形成玻璃成形體時，亦會有玻璃成份揮發，在玻璃成形體之表面附近層上會產生稱為脈紋之光學不均勻部分。
本發明係為有鑑於前述情形者，以提供由氟化磷酸鹽玻璃製作光學玻璃，使所得的玻璃以熔融狀態自管中流出，成形成玻璃成形體時，可抑制玻璃成份之揮發情形，且 抑制伴隨玻璃組成之變動產生的品質不均勻情形，製得低分散性光學玻璃與其製造方法為目的。
此外，本發明以提供由前述光學玻璃所形成的模壓成形用預成型物與其製造方法，及提供由前述玻璃所形成的光學元件坯料與其製造方法、光學元件與其製造方法為目的。
本發明人等再三深入檢討研究的結果，發現藉由一種光學玻璃，其特徵為由對P5＋ 之含量而言O2－ 之含量的莫耳比O2－ /P5＋ 為3.5以上之氟化磷酸鹽玻璃所形成，阿貝係數(vd )大於70之光學玻璃，對P5＋ 之含量而言O2－ 之含量的莫耳比O2－ /P5＋ 為3.5以上之氟化磷酸鹽玻璃所形成，阿貝係數(vd )大於78之光學玻璃，對P5＋ 之含量而言O2－ 之含量的莫耳比O2－ /P5＋ 為3.5以上，稀土類元素之合計含量未達5陽離子%、對F－ 與O2－ 之合計含量而言F－ 之含量的莫耳比F－ /(F－ ＋O2－ )大於0.2之氟化磷酸鹽玻璃所形成，折射率(Nd )大於1.53，阿貝係數(vd )大於70之光學玻璃，以及由含有P5＋ 作為陽離子成份、F－ 及O2－ 作為陰離子成份之氟化磷酸鹽玻璃所形成的光學玻璃，其特徵為F－ 之含量為65陰離子%以上、對P5＋ 之含量而言O2－ 之含量的莫耳比O2－ /P5＋ 為3.5以上，可達成前述目的，以該見解為基準，遂而完成本發明。
換言之，本發明係提供 (1)一種光學玻璃，其特徵為由阿貝係數(vd )大於70、對P5＋ 之含量而言O2－ 之含量的莫耳比O2－ /P5＋ 為3.5以上之氟化磷酸鹽玻璃所形成(以下稱為本發明之光學玻璃I)。
(2)如前述(1)記載之光學玻璃，其中阿貝係數(vd )大於78(以下稱為本發明之光學玻璃II)。
(3)如前述(1)記載之光學玻璃，其係由折射率(Nd )大於1.53、稀土類元素之合計含量未達5陽離子%、對F－ 與O2－ 之合計含量而言F－ 之含量的莫耳比F－ /(F－ ＋O2－ )大於0.2之氟化磷酸鹽玻璃所形成(以下稱為本發明之光學玻璃III)。
(4)如前述(1)記載之光學玻璃，其中前述之氟化磷酸鹽玻璃以陽離子%表示，含有 (其中，Mg2＋ 、Ca2＋ 、Sr2＋ 、Ba2＋ 之合計含量為10%以上) 以陰離子%表示，含有
(5)如前述(2)記載之光學玻璃，其中前述之氟化磷酸鹽玻璃以陽離子%表示，含有 (其中，Mg2＋ 、Ca2＋ 、Sr2＋ 及Ba2＋ 之合計含量為10%以上) 以陰離子%表示，含有
(6)如前述(3)記載之光學玻璃，其中前述之氟化磷酸鹽玻璃以陽離子%表示，含有 (其中，Mg2＋ 、Ca2＋ 、Sr2＋ 及Ba2＋ 之合計含量為10%以上) (式中，Y3＋ 、La3＋ 、Gd3＋ 及Yb3＋ 之合計含量未達5%)
(7)如前述(1)或(2)記載之光學玻璃，其中F－ 之含量為65陰離子%以上。
(8)一種光學玻璃，其係由含有P5＋ 作為陽離子成份、F－ 及O2－ 作為陰離子成份之氟化磷酸鹽玻璃所形成的光學玻璃，其特徵為F－ 之含量為65陰離子%以上、對P5＋ 之含量而言O2－ 之含量的莫耳比O2－ /P5＋ 為3.5以上(以下稱為本發明之光學玻璃IV)。
(9)如前述(8)記載之光學玻璃，其中以陽離子%表示，含有
(10)如前述(9)記載之光學玻璃，其中以陽離子%表示，含有
(11)一種光學玻璃之製造方法，其係由氟化磷酸玻璃所形成的光學玻璃之製造方法，其特徵為使原料或玻璃片予以熔融後，進行澄清、均質化、製得光學玻璃時，使用對p5＋ 之合計含量而言O2－ 之合計含量莫耳比O2－ /P5＋ 為3.5以上者作為原料或玻璃片，以製造如前述(1)~(10)中任一項記載之光學玻璃。
(12)一種光學玻璃之製造方法，其係使用原料或玻璃片，製作調合原料，將該調合原料予以熔融後，進行澄清、均質化，製造由氟化磷酸鹽玻璃所形成的光學玻璃的方法，其特徵為在對前述調合原料中之P5＋ 之合計含量而言O2－ 之合計含量莫耳比O2－ /P5＋ 為3.5以上製作調合原料，進行熔融、澄清、均質化，製作阿貝係數(vd )大於70之氟化磷酸鹽玻璃。
(13)一種光學玻璃之製造方法，使用原料或玻璃片，製作調合原料，使前述調合原料予以熔融後，進行澄清、均質化，製作熔融玻璃，且使前述熔融玻璃予以成形，製造由氟化磷酸鹽玻璃所形成的光學玻璃的方法，其特徵為在減低前述熔融玻璃之揮發性下，控制對前述調合原料中P5＋ 之合計含量而言O2－ 之合計含量莫耳比O2－ /P5＋ 為3.5以上。
(14)如前述(13)記載之光學玻璃的製造方法，其中製作阿貝係數(vd )大於70之氟化磷酸鹽玻璃。
(15)如前述(12)或(14)記載之光學玻璃的製造方法， 其中製作阿貝係數(vd )大於78之氟化磷酸鹽玻璃。
(16)如前述(12)~(14)中任一項記載之光學玻璃的製造方法，其中製作稀土類元素之合計含量未達5陽離子%，對F－ 與O2－ 之合計含量而言F－ 之含量的莫耳比F－ /(F－ ＋O2－ )大於0.2，折射率(Nd )大於1.53之氟化磷酸鹽玻璃，折射率(Nd )大於1.53之氟化磷酸鹽玻璃。
(17)如前述(12)~(15)中任一項記載之光學玻璃的製造方法，其中製作F－ 之含量為65陰離子%以上之氟化磷酸玻璃。
(18)一種模壓成形用預成型物，其特徵為如前述(1)~(10)中任一項記載之光學玻璃或藉由如前述(11)~(17)中任一項記載之方法所製得的光學玻璃所形成。
(19)一種模壓成形用預成型物之製造方法，其係自管子使熔融玻璃流出，使企求重量之熔融玻璃塊分離，且使該玻璃塊在玻璃冷卻的過程中成形成預成型物之模壓成形用預成型物之製造方法，其特徵為使如前述(18)記載之模壓成形用預成型物予以成形。
(20)一種模壓成形用預成型物之製造方法，其係使熔融玻璃在鑄模中鑄造、製作玻璃成形體，且使該玻璃成形體加工，製作模壓成形用預成型物之模壓成形用預成型物的製造方法，其特徵為使如前述(18)記載之模壓成形用預成型物予以成形。
(21)一種光學元件坯料，其係藉由研削、研磨使光學 元件加工處理的光學元件坯料，其特徵為如前述(1)~(10)中任一項記載之光學玻璃或藉由如前述(11)~(17)中任一項記載的方法所得的光學玻璃所形成。
(22)一種光學元件，其特徵為如前述(1)~(10)中任一項記載之光學玻璃或藉由如前述(11)~(17)中任一項記載的方法所得的光學玻璃所形成。
(23)一種光學元件坯料之製造方法，其係藉由研削、研磨使光學元件加工處理的光學元件坯料，其特徵為使如前述(18)記載之預成型物或藉由如前述(19)或(20)記載的方法所得的預成型物進行加熱且模壓成形。
(24)一種光學元件坯料之製造方法，其係藉由使玻璃原料予以熔融，使所得的熔融玻璃流出，且自熔融玻璃流使熔融玻璃塊分離，使該熔融玻璃塊進行模壓成形的光學元件坯料之製造方法，其特徵為使如前述(1)~(10)中任一項記載之光學玻璃或藉由如前述(11)~(17)中任一項記載的方法所得的光學玻璃進行熔融、成形處理。
(25)一種光學元件之製造方法，其特徵為使如前述(21)記載之光學元件坯料或藉由如前述(23)或(24)記載的方法所製作的光學元件坯料進行研削、研磨處理。
(26)一種光學元件之製造方法，其特徵為使如前述(18)記載之預成型物或藉由如前述(19)或(20)記載的方法所得的預成型物進行加熱且精密模壓成形處理。
藉由本發明可提供一種於製作由氟化磷酸鹽玻璃所形成的光學玻璃，且使所得的玻璃以熔融狀態、自管子流出、成形成玻璃成形體時，製得可控制玻璃成份揮發、且可控制伴隨玻璃組成變化之品質不均勻性的低分散性光學玻璃與其製造方法。
另外，藉由本發明可提供一種由前述光學玻璃所形成的模壓成形用預成型物與其製造方法、由前述玻璃所形成的光學元件坯料與其製造方法、以及光學元件及其製造方法。
[為實施發明之最佳形態]
本發明係為可控制在習知的玻璃熔融過程中所生成的揮發性物質之生成，且可大幅地減低玻璃之揮發性者。
[光學玻璃]
於下述中，說明有關本發明之光學玻璃，惟各玻璃之陽離子成份量或陽離子成份之合計量，沒有特別限制時，以陽離子%表示，且各玻璃之陰離子成份量或陰離子成份之合計量，沒有特別限制時，以陰離子%表示。
(光學玻璃I) 首先，說明有關本發明之光學玻璃I。
本發明之光學玻璃I，係為由阿貝係數(vd )大於70、對P5＋ 之含量而言O2－ 之含量的莫耳比O2－ /P5＋ 為3.5以上之氟化磷酸鹽玻璃所形成的光學玻璃。
於構成由對P5＋ 之含量而言O2－ 之含量的莫耳比O2－ /P5＋ 為3.5以上之氟化磷酸鹽玻璃所形成光學玻璃，阿貝係數(vd )大於70之光學玻璃I的氟化磷酸鹽玻璃中，對P5＋ 之含量而言O2－ 之含量的莫耳比O2－ /P5＋ 以3.53以上較佳，以3.55以上更佳。
另外，本發明之光學玻璃I以阿貝係數(vd )大於75者為宜，較佳者大於78，更佳者為80以上。
如上所述，製作具有如阿貝係數(vd )大於70之低分散性的氟化磷酸鹽玻璃時，於製作玻璃時或熔融玻璃流出時會有玻璃成份揮發的情形，本發明再三深入研究檢討的結果，令人驚奇的發現藉由對P5＋ 之含量而言O2－ 之含量的莫耳比O2－ /P5＋ 為3.5以上之氟化磷酸鹽，可抑制前述的揮發情形。
換言之，一般而言使用磷酸鹽作為前述氟化磷酸鹽玻璃之原料，惟為使作為陰離子成份之氟(F－ )的導入量儘可能的多量時，作為磷酸鹽之對1原子磷(P5＋ )而言氧(O2－ )原子數之比(氧原子/磷原子)變少，間磷酸鹽(氧原子/磷原子＝3)。
然而，本發明人再三檢討時，可知於使用前述之間磷酸鹽製作玻璃時，藉由於熔融玻璃中使來自原料之間磷酸與氟進行反應，對產生作為揮發成份之氧氟化磷(POF3 )而 言，使熔融玻璃中每1原子中磷之氧原子的原子比調整為3.5以上(氧原子/磷原子≧3.5)時，揮發成份之產生量大幅地減低。此係存在於熔融玻璃中之磷酸，對1原子磷(P5＋ )而言氧(O2－ )原子數之比(氧原子/磷原子)為3.5之2磷酸，較對1原子磷(P5＋ )而言氧(O2－ )原子數之比(氧原子/磷原子)為3之間磷酸更為安定之故。
因此，本發明之光學玻璃，藉由使對氟化磷酸鹽玻璃中P5＋ 之含量而言O2－ 之含量的莫耳比O2－ /P5＋ 為3.5以上，可為不含間磷酸之玻璃，且可抑制揮發成份之氟化磷產生，可減低伴隨玻璃組成變化之品質不均勻性。
光學玻璃I之較佳例，如下述所示之光學玻璃I－a。
光學玻璃I－a係氟化磷酸鹽玻璃以陽離子成份表示，含有 (其中，Mg2＋ 、Ca2＋ 、Sr2＋ 、Ba2＋ 之合計含量為10%以上) 以陰離子成份表示，含有
P5＋ 在玻璃中作為工件組成運作之重要成份時，未達3%時玻璃變得極端不安定。而且，大於50%時，由於莫耳比O2－ /P5＋ 為3.5以上，故產生必須抑制氟之導入量，且無法得到必要的低分散性。而且，P5＋ 之含量以3~50%之範圍較佳。
Al3＋ 係為在氟化磷酸玻璃中為提高安定性之重要成份，未達5%時，玻璃變得不安定。另外，大於40%時，由於其他成份之合計量過少，反而不安定。因此，Al3＋ 之含量以5~40%之範圍較佳。
如Mg2＋ 、Ca2＋ 、Sr2＋ 、Ba2＋ 之鹼土類金屬，係為提高玻璃之安定性、使折射率上昇的成份，其合計量為10%以上時，對安定性而言效果提高。然而，特定的鹼土類金屬成份變得相當多時，由於與其他成份之平衡性崩潰，沒有到處導入，故較佳，以導入至少2種以上之Mg2＋ 、Ca2＋ 、Sr2＋ 、Ba2＋ 較佳。具體而言，以Mg2＋ 為0~10%、Ca2＋ 為0 ~30%、Sr2＋ 為0~30%、Ba2＋ 為0~40%較佳。
如Li＋ 、Na＋ 、K＋ 之鹼金屬，係為可降低玻璃黏性、玻璃轉移溫度、容易製造玻璃之成份，惟導入過多時，會有安定性降低情形。因此，以使Li＋ 之量為0~30%、Na＋ 之量為0~20%、K＋ 之量為0~20%較佳。於鹼金屬中，由於Li＋ 提高安定性之效果大，故以導入0.5%以上之Li＋ 較佳，以1%以上更佳，以2%以上最佳。
Y3＋ 、La3＋ 、Gd3＋ 、Yb3＋ 等之稀土類元素，係為保持玻璃之低分散性且提高折射率之成份，惟導入過多時，會有熔融溫度上昇、玻璃之安定性降低的情形。因此，使前述各成份之量各為0~10%較佳。
B3＋ 係為提高玻璃之耐久性的成份，由於在熔融中會有作為氟化物揮發的傾向，故成為降低生產性之成份。因此，導入量以0~10%較佳，以0~5%更佳，以沒有導入時更佳。
Zn2＋ 、In3＋ 係與鹼土類金屬相同地，具有可容易導入玻璃中之特性，藉由導入Zn2＋ 或In3＋ 作為多成份，可具有安定性之提高效果，惟導入過多時不為企求。因此，Zn2＋ 及In3＋ 之導入量，各以0~20%較佳，各以0~10%更佳，各以0~5%尤佳，以沒有導入者最佳。
而且，光學玻璃I除低分散性、異常部分分散性等外，亦具有在可視光範圍內、自短波長至長波長之廣泛範圍內具有高光線透過率之性質。利用該性質，適合作為為製得透鏡、稜鏡等各種光學元件之材料，惟於該用途中，以 沒有添加在可視光範圍具有吸收之離子(例如Fe、Cu、Ni、Co、Cr、Mn、V、Nd、Ho、Er之金屬元素的離子)較佳。
另外，由於藉由添加Cu2＋ 可賦予近紅外線吸收特性，故以添加0.5~13%之Cu2＋ 較佳。Cu2＋ 含有玻璃，以CCD或CMOS等之半導體攝影元件之顏色修正濾色器材料較佳。Cu2＋ 之添加量，就考慮前述濾色器之厚度、且在前述範圍內適當設定即可。Cu2＋ 含有玻璃時，除調整吸收特性外，以沒有添加在Cu2＋ 以外之可視範圍內具有吸收的離子為宜。
其次，說明有關陰離子成份、陰離子添加物。光學玻璃I係為氟化磷酸玻璃，F－ 與O2－ 為主要陰離子成份。就實現所需的光學特性與優異的玻璃安定性而言，以導入20~95%之F－ 、5~80%之O2－ 較佳。
而且，藉由導入少量的Cl－ 、Br－ 、I－ ，由於製造玻璃時或流出時使用的白金容器或白金製噴嘴等之白金製品中，氟化磷酸玻璃不易濕潤，故可容易地進行玻璃之製造。導入過量的Cl－ 、Br－ 、I－ 時，由於因成份揮發引起折射率變化且會產生白金異物的情形，導入量之合計以0~3%較佳，以0.1~3%更佳。
而且，就達成發明之目的而言，F－ 、O2－ 、Cl－ 、Br－ 及I－ 之合計量，以98陰離子%以上較佳，以99陰離子%以上更佳，以100陰離子%最佳。
(光學玻璃II) 其次，說明有關本發明之光學玻璃II。
本發明之光學玻璃II，係由對P5＋ 之含量而言O2－ 之含量的莫耳比O2－ /P5＋ 為3.5以上之氟化磷酸鹽所形成，阿貝係數(vd )大於78作為特徵之光學玻璃I。
於光學玻璃II中，以對P5＋ 之含量而言O2－ 之含量的莫耳比O2－ /P5＋ 為3.55以上較佳，以3.6以上更佳。
本發明之光學玻璃II，係為前述本發明之光學玻璃I的一形態，為製得前述本發明之光學玻璃I時，本發明人等再三深入檢討時，發現特別是由阿貝係數(vd )大於78之氟化磷酸鹽玻璃所形成的光學玻璃時，由於玻璃中氟(F－ )之導入量增多時，使用多量的間磷酸鹽作為原料，助長前述氧氟化磷揮發，以本見解為基準予以完成。
光學玻璃II之較佳者，例如下述所示之光學玻璃II－a。
光學玻璃II－a，氟化磷酸玻璃以陽離子%表示，前述氟化磷酸鹽玻璃，作為陽離子%成份含有 (其中，Mg2＋ 、Ca2＋ 、Sr2＋ 及Ba2＋ 之合計含量為10%以上) 作為陰離子%成份，含有
P5＋ 在玻璃中作為工件組成運作之重要成份時，未達3%時玻璃變得極端不安定。而且，大於30%時，由於莫耳比O2－ /P5＋ 為3.5以上，故產生必須抑制氟之導入量，且無法得到必要的低分散性。而且，P5＋ 之含量以3~30%之範圍較佳。
Al3＋ 係為在氟化磷酸玻璃中為提高安定性之重要成份，未達10%時，玻璃變得不安定。另外，大於40%時，由於其他成份之合計量過少，反而變得不安定。因此，Al3＋ 之含量以10~40%之範圍較佳。
如Mg2＋ 、Ca2＋ 、Sr2＋ 、Ba2＋ 之鹼土類金屬，係為提高玻璃之安定性、使折射率上昇的成份，其合計量為10%以 上時，對安定性而言效果提高。然而，特定的鹼土類金屬成份變得相當多時，由於與其他成份之平衡性崩潰，沒有到處導入，故較佳，以導入至少2種以上之Mg2＋ 、Ca2＋ 、Sr2＋ 、Ba2＋ 較佳。具體而言，以Mg2＋ 為0~10%、Ca2＋ 為0~30%、Sr2＋ 為0~30%、Ba2＋ 為0~30%較佳。
如Li＋ 、Na＋ 、K＋ 之鹼金屬，係為可降低玻璃黏性、玻璃轉移溫度、容易製造玻璃之成份，惟導入過多時，會有安定性降低的情形。因此，以使Li＋ 之量為0~30%、Na＋ 之量為0~20%、K＋ 之量為0~20%較佳。於鹼金屬中，由於Li＋ 提高安定性之效果大，故以導入0.5%以上之Li＋ 較佳，以導入1%以上更佳，以導入2%以上最佳。
Y3＋ 、La3＋ 、Gd3＋ 、Yb3＋ 等之稀土類元素，係為保持玻璃之低分散性且提高折射率之成份，惟導入過量時，會有熔融溫度上昇、玻璃之安定性降低的情形。因此，使前述各成份之量各為0~10%較佳。
B3＋ 係為提高玻璃之耐久性的成份，由於在熔融中會有作為氟化物揮發的傾向，故成為降低生產性之成份。因此，導入量以0~10%較佳，以0~5%尤佳，以0~1%更佳，以沒有導入時更佳。
Zn2＋ 、In3＋ 係與鹼土類金屬相同地，具有可容易導入玻璃中之特性，藉由導入Zn2＋ 或In3＋ 作為多成份，可具有安定性之提高效果，惟導入過多時不為企求。因此，Zn2＋ 及In3＋ 之導入量，各以0~20%較佳，各以0~10%更佳，各以0~5%尤佳，以沒有導入者最佳。
而且，光學玻璃II除低分散性、異常部分分散性等外，亦具有在可視光範圍內、自短波長至長波長之廣泛範圍內具有高光線透過率之性質。利用該性質，適合作為為製得透鏡、稜鏡等各種光學元件之材料，惟於該用途中，以沒有添加在可視光範圍具有吸收之離子(例如Fe、Cu、Ni、Co、Cr、Mn、V、Nd、Ho、Er之金屬元素的離子)較佳。
另外，由於藉由添加Cu2＋ 可賦予近紅外線吸收特性，故以添加外加比例0.5~13%之Cu2＋ 較佳。Cu2＋ 含有玻璃，以CCD或CMOS等之半導體攝影元件的顏色修正濾色器材料較佳。Cu2＋ 之添加量，就考慮前述濾色器之厚度、且在前述範圍內適當設定即可。Cu2＋ 含有玻璃時，除調整吸收特性外，以沒有添加在Cu2＋ 以外之可視範圍內具有吸收的離子為宜。
其次，說明有關陰離子成份、陰離子添加物。光學玻璃II係為氟化磷酸玻璃，F－ 與O2－ 為主要陰離子成份。就實現所需的光學特性與優異的玻璃安定性而言，以導入40~95%之F－ 、5~60%之O2－ 較佳。
而且，藉由導入少量的Cl－ 、Br－ 、I－ ，由於製造玻璃時或流出時使用的白金容器或白金製噴嘴等之白金製品中，氟化磷酸玻璃不易濕潤，故可容易地進行玻璃之製造。導入過多的Cl－ 、Br－ 、I－ 時，由於因成份揮發引起折射率變化且會產生白金異物的情形，導入量之合計以0~3%較佳，以0.1~3%更佳。
而且，就達成發明之目的而言，F－ 、O2－ 、Cl－ 、Br－ 及I－ 之合計量，以98陰離子%以上較佳，以99陰離子%以上更佳，以100陰離子%最佳。
而且，為製得較光學玻璃I、光學玻璃II之分散更低的玻璃時，F－ 之含量為65陰離子%以上，F－ 之含量為該多量的玻璃，玻璃熔融狀態之黏性非常小，習知藉由揮發產生脈紋情形或折射率變化特別顯著的問題。F－ 之含量為65陰離子%以上之光學玻璃I及光學玻璃II時，由於可大幅地抑制揮發性，故可解決前述問題。另外，除超低分散性外，可異常地提高分散性。
(光學玻璃III) 光學玻璃III係為前述本發明之光學玻璃I之一形態，對P5＋ 之含量而言O2－ 之含量的莫耳比O2－ /P5＋ 為3.5以上，稀土類元素之合計含量未達5陽離子%，對F－ 與O2－ 之合計含量而言F－ 之含量的莫耳量F－ /(F－ ＋O2－ )大於0.2之氟化磷酸鹽玻璃所形成。
折射率(Nd )大於1.53，阿貝係數(vd )大於70者。
換言之，光學玻璃III係折射率(Nd )大於1.53，稀土類元素之合計含量未達5陽離子%，對F－ 與O2－ 之合計含量而言F－ 之含量的莫耳量F－ /(F－ ＋O2－ )大於0.2之氟化磷酸鹽玻璃所形成作為特徵之光學玻璃I。
於光學玻璃III中，稀土類元素(稀土類元素之陽離子成份)之合計含量以4%以下較佳，以3%以下更佳。稀土類 元素之合計含量為5陽離子%以上，玻璃之熔融溫度及液相溫度(成形溫度)變高，如下所述不易進行玻璃之分離、成形處理。
於光學玻璃III中，對F－ 與O2－ 之合計含量而言F－ 之含量的莫耳量F－ /(F－ ＋O2－ )以0.3以上較佳，以0.4以上更佳。對F－ 與O2－ 之合計含量而言F－ 之含量的莫耳量F－ /(F－ ＋O2－ )為0.2以下，無法得到企求的異常分散性。
而且，於光學玻璃III中，折射率(Nd )以1.54以上為宜，以1.55以上更佳。
本發明之光學玻璃III，亦為前述本發明光學玻璃I之一形態，為製得前述本發明之光學玻璃I時，本發明再三深入檢討時，發現下述之事項，且以本見解為基準予以完成者。
換言之，折射率(Nd )大於1.53、阿貝係數(vd )大於70之高折射率低分散氟化磷酸鹽玻璃，含有5陽離子%以上之稀土類元素，係為已知，惟該玻璃由於含有多量稀土類元素時，熔融溫度及液相溫度(成形溫度)同時變高。前述玻璃成份之揮發量，由於熔融玻璃之流出溫度或成形溫度愈高時愈多，故熔融玻璃之流出溫度或成形溫度以儘可能降低者較佳，惟含有多量前述稀土類元素之玻璃，由於熔融溫度及液相溫度(成形溫度)同時變高，故熔融玻璃之流出溫度或成形溫度降低時，流出時及成形時玻璃之黏性變高，無法良好地進行分離、成形。因此，於光學玻璃III中，對P5＋ 之含量而言O2－ 之含量的莫耳比O2－ /P5＋ 為3.5以 上，稀土類元素之合計含量限制於未達5陽離子%，抑制玻璃成份揮發情形。
適合作為光學玻璃III者，例如下述所示之光學玻璃III－a。
光學玻璃III－a，氟化磷酸鹽係含有作為陽離子%成份 (其中，Mg2＋ 、Ca2＋ 、Sr2＋ 及Ba2＋ 之合計含量為10%以上) (式中，Y3＋ 、La3＋ 、Cd3＋ 及Yb3＋ 之合計含量未達5%)
P5＋ 在玻璃中作為工件組成運作之重要成份時，氟原子較少的玻璃特別重要。P5＋ 之含量未達20%時，玻璃變得極端不安定。而且，大於50%時，由於莫耳比O2－ /P5＋ 為3.5以上，故產生必須抑制氟之導入量，且無法得到必要的低分散性。而且，P5＋ 之含量以20~50%之範圍較佳。
Al3＋ 係為在氟化磷酸玻璃中為提高安定性之重要成份，氟原子少的玻璃，對於提高耐久性之效果大。Al3＋ 之含量未達5%時，玻璃變得不安定且耐久性顯著降低。另外，大於40%時，由於其他成份之合計量過少，反而變得不安定。因此，Al3＋ 之含量以5~40%之範圍較佳。
如Mg2＋ 、Ca2＋ 、Sr2＋ 、Ba2＋ 之鹼土類金屬，係為提高玻璃之安定性、使折射率上昇的成份，其合計量為10%以上時，對安定性而言效果提高。然而，特定的鹼土類金屬成份變得相當多時，由於其他成份之平衡性崩潰，沒有到處導入，故較佳，以導入至少2種以上之Mg2＋ 、Ca2＋ 、Sr2＋ 、Ba2＋ 較佳。又，欲提高折射率而導入大量Ba2＋ 時，氟素較少的玻璃之安定會提高。具體而言，以Mg2＋ 為0~10%、Ca2＋ 為0~20%、Sr2＋ 為0~20%、Ba2＋ 為0~40%較佳。
如Li＋ 、Na＋ 、K＋ 之鹼金屬，係為可降低玻璃黏性、玻璃轉移溫度、容易製造玻璃之成份，惟導入過多時，會有安定性降低情形。因此，以使Li＋ 之量為0~30%、Na＋ 之量為0~20%、K＋ 之量為0~20%較佳。於鹼金屬中，由於Li＋ 提高安定性之效果大，故以導入0.5%以上之Li＋ 較 佳，以導入1%以上更佳，以導入2%以上最佳。
Y3＋ 、La3＋ 、Gd3＋ 、Yb3＋ 等之稀土類元素，係為保持玻璃之低分散性且提高折射率之成份，惟氟量少的玻璃，為使熔融溫度、液相溫度上昇的成份。因此，使前述各成份之量各為0~5%(惟除5%外)較佳。而且，以前述稀土類元素之合計含量未達5%較佳，以4%以下更佳，以3%以下最佳。
B3＋ 係為提高玻璃之耐久性的成份，由於在熔融中會有作為氟化物揮發的傾向，故成為降低生產性之成份。因此，導入量以0~10%較佳，以0~5%更佳，以沒有導入者更佳。
Zn2＋ 、In3＋ 係與鹼土類金屬相同地，具有可容易導入玻璃中之特性，藉由導入Zn2＋ 或In3＋ 作為多成份，可具有安定性之提高效果，惟導入過多時不為企求。因此，Zn2＋ 及In3＋ 之導入量，各以0~20%較佳，各以0~10%更佳，各以0~5%尤佳，以沒有導入者最佳。
而且，光學玻璃III除低分散性、異常部分分散性等外，亦具有在可視光範圍內、自短波長至長波長之廣泛範圍內具有高光線透過率之性質。利用該性質，適合作為為製得透鏡、稜鏡等各種光學元件之材料，惟於該用途中，以沒有添加在可視光範圍具有吸收之離子(例如Fe、Cu、Ni、Co、Cr、Mn、V、Nd、Ho、Er之金屬元素的離子)較佳。
另外，由於藉由添加Cu2＋ 可賦予近紅外線吸收特性 ，故以添加外加比例0.5~13%之Cu2＋ 較佳。Cu2＋ 含有玻璃，以CCD或CMOS等之半導體攝影元件之顏色修正濾色器材料較佳。Cu2＋ 之添加量，就考慮前述濾色器之厚度、且在前述範圍內適當設定即可。Cu2＋ 含有玻璃時，除調整吸收特性外，以沒有添加在Cu2＋ 以外之可視範圍內具有吸收的離子為宜。
其次，說明有關陰離子成份、陰離子添加物。光學玻璃III係為氟化磷酸玻璃，F－ 與O2－ 為主要陰離子成份。對F－ 與O2－ 之配份F－ /(F－ ＋O2－ )，係如上所述以大於0.2較佳。
而且，藉由導入少量的Cl－ 、Br－ 、I－ ，由於製造玻璃時或流出時使用的白金容器或白金製噴嘴等之白金製品中，氟化磷酸玻璃變得不易濕潤，故可容易地進行玻璃之製造。導入過多時，由於因成份揮發引起折射率變化且會產生白金異物的情形，導入量之合計以0~3%較佳，以0.1~3%更佳。
而且，就達成發明之目的而言，F－ 、O2－ 、Cl－ 、Br－ 及I－ 之合計量，以98陰離子%以上較佳，以99陰離子%以上更佳，以100陰離子%最佳。
(光學玻璃IV) 其次，說明有關本發明之光學玻璃IV。
本發明之光學玻璃IV，其特徵為於由含有作為陽離子成份之P5＋ 、作為陰離子成份之F－ 及O2－ 之氟化磷酸鹽所形成的光學玻璃中，F－ 之含量為65陰離子%以上、對 P5＋ 之含量而言O2－ 之含量的莫耳比O2－ /P5＋ 為3.5以上。
於光學玻璃IV中，為實現超低分散性時，F－ 之含量為65陰離子%以上。F－ 之含量未達65陰離子%時，不易得到企求的低分散性、異常分散性。藉由使F－ 之含量為65陰離子%以上時，亦可賦予充分的異常分散性。F－ 之含量的較佳範圍為65~95陰離子%，更佳的範圍為80~95陰離子%。
於氟化磷酸鹽玻璃中，如光學玻璃IV時，F－ 之含量多的玻璃，玻璃熔液狀態之黏性非常小，因揮發產生脈紋、折射率變化特別顯著。藉由光學玻璃IV，藉由使莫耳比O2－ /P5＋ 控制3.5以上，可抑制揮發性物質生成，且使揮發性顯著降低，同時亦可抑制玻璃之反應性、侵蝕性，故可安定地生產高品質之光學玻璃。
其次，說明有關光學玻璃IV之較佳組成範圍。於光學玻璃IV中較佳的玻璃，係為以陽離子%表示，可含有 之氟化磷酸玻璃。
前述之玻璃，另以陽離子%表示，含有
於下述中，沒有特別限制時，陽離子成份之含量、合計含量以陽離子%表示，陰離子成份之含量、合計含量以陰離子%表示。
於前述玻璃中，P5＋ 作為工件組成運作之重要成份。P5＋ 之含量未達3%時安定性降低，大於15%時，由於莫耳比O2－ /P5＋ 保持於3.5以上，必須增加O2－ 之含量，結果，F－ 之含量降低，且無法得到充分的低分散性、異常分散性。然而，使P5＋ 之含量為3~15%較佳。P5＋ 之含量的較佳範圍為3.5~13%，更佳的範圍為4~11%。
Al3＋ 係為提高玻璃之安定性作用之成份。Al3＋ 之含量未達25%時，安定性降低。另外，大於40%時，由於安定性降低，Al3＋ 之含量以25~40%較佳。Al3＋ 之含量的更佳範圍為28~33%，最佳的範圍為30~36%之範圍。
Ca2＋ 具有提高玻璃之安定性的效果，F－ 含量愈多時予以增量，為企求的成份。Ca2＋ 之含量未達5%時，不易得到充分的前述效果，大於35%時，由於安定性降低，Ca2＋ 之含量以5~35%較佳。Ca2＋ 之含量的較佳範圍為10~35%，更佳的範圍為20~30%。
Sr2＋ 具有提高玻璃之安定性的效果，其含量未達5%時，前述之效果不充分，大於25%時，安定性降低。而且，Sr2＋ 之含量以5~25%較佳。Sr2＋ 之含量的更佳範圍為10~ 25%，最佳的範圍為15~20%。
如此藉由使Ca2＋ 與Sr2＋ 共存，可更為提高玻璃之安定性。
藉由導入10%為止之Mg2＋ ，具有提高玻璃之安定性的作用。然而，以使Mg2＋ 之含量為0~10%較佳，以1~10%更佳，以3~8%最佳。
藉由導入20%為止之Ba2＋ ，具有提高玻璃之安定性的作用。然而，以使Ba2＋ 之含量為0~20%較佳。Ba2＋ 係在F－ 含量少的玻璃中提高安定性之作用強，惟在F－ 之量多的玻璃中不為必須成份。Ba2＋ 之含量的更佳範圍為1~15%，最佳的範圍2~10%。
為使玻璃之安定性更為提高時，以使Ca2＋ 、Sr2＋ 及Mg2＋ 共存、使Ca2＋ 、Sr2＋ 及Ba2＋ 共存、使Ca2＋ 、Sr2＋ 、Mg2＋ 及Ba2＋ 共存較佳。
Li＋ 雖會降低玻璃熔液之黏性，惟降低液相溫度之作用非常強，總而言之，為具有防止使熔融玻璃流出、成形時之脈紋效果的成份。該效果藉由使莫耳比O2－ /P5＋ 在所定範圍內，與抑制所得的揮發成份產生的效果之相乘效果，提高氟化磷酸鹽玻璃之品質的效果大。然而，Li＋ 之導入量大於20%時，會引起使玻璃熔液之黏性過於降低，且會因促進結晶化而引起玻璃失透、產生脈紋的問題。因此，Li＋ 之含量為0~20%較佳。Li＋ 之含量的更佳範圍為0~15%，尤佳的範圍為1~10%，最佳的範圍為1~7%。
Na＋ 雖具有降低玻璃轉移溫度之作用，惟過量導入時 ，會降低玻璃之安定性。而且，亦會降低耐水性。因此，Na＋ 之含量為0~10%較佳。Na＋ 之含量的更佳範圍為0~7%，最佳的範圍為1~5%。
K＋ 雖具有降低玻璃轉移溫度之作用，惟過量導入時，會降低玻璃之安定性。而且，亦會降低耐水性。因此，K＋ 之含量為0~10%較佳。K＋ 之含量的更佳範圍為0~5%，最佳的範圍為0~3%。
鹼金屬成份Li＋ 、Na＋ 、K＋ 中，藉由使數種共存時，可提高玻璃之安定性。
Y3＋ 藉由少量導入時，雖可提高玻璃之安定性，惟其含量大於5%時，玻璃之熔融溫度上昇，且會助長自熔融玻璃揮發，同時會降低玻璃之安定性。因此，Y3＋ 之含量為0~5%較佳。Y3＋ 之含量的更佳範圍為1~5%，最佳的範圍為1~3%。
另外，以調整折射率等為目的時，可導入少量的La3＋ 、Gd3＋ 、Zr4＋ 、Zn2＋ 。
而且，為得優異的熔融玻璃之成形性、品質高的氟化磷酸玻璃時，P5＋ 、Al3＋ 、Li＋ 、Mg2＋ 、Ca2＋ 、Sr2＋ 、Ba2＋ 、Na＋ 、K＋ 及Y＋ 之合計含量為95%以上較佳，97%以上更佳，以98%以上尤佳，以99%以上最佳。
光學玻璃IV之玻璃轉移溫度，以未達500℃較佳，以480℃以下更佳，以460℃以下尤佳，以440℃以下最佳。由於該玻璃轉移溫度低，除適合精密模壓成形外，於玻璃之再加熱、軟化、成形時之成形性亦優異。由於玻璃轉移溫 度為前述之低值，可使成形時之加熱溫度抑制於較低值。因此，由於不易引起玻璃與模壓成型等之成形模具之化學反應，故可成形為清淨且具有平滑面之玻璃成形體。而且，可抑制成形模具的惡化情形。
於光學玻璃IV中，阿貝係數(vd )之較佳範圍為85以上，更佳的範圍為88~100，最佳的範圍為90~97。
折射率(Nd )之較佳範圍為1.428~1.5，更佳範圍為1.43~1.48。
光學玻璃IV具有超低分散性、且液相溫度為700℃以下時，由於亦具備有優異的玻璃安定性，故可提供作為適合色收差修正的光學元件材料之高品質氟化磷酸玻璃。
而且，光學玻璃I~IV，就減輕對環境之負荷而言，皆以沒有導入Pb、As、Cd、Th等者較佳。同樣地，就減輕對環境之負荷而言，以沒有導入Tl、Ta、Cr、Sa、U者較佳。
本發明之光學玻璃，Lu、Sc、Hf、Ge不為必須成份。由於Lu、Sc、Hf、Ge為高價成份，故以不導入此等較佳。
本發明之光學玻璃，在可視光之廣泛波長範圍內具有優異的光線透過性。使該性質活化、且在特定波長範圍不具吸收時，以沒有導入Cu、Cr、V、Fe、Ni、Co、Nd等之導致著色要因的物質較佳。
[光學玻璃之製造方法]
其次，說明有關本發明光學玻璃之製造方法。
本發明之光學玻璃的製造方法，由玻璃製法I~III之3種形態所形成。
本發明之光學玻璃的製造方法之第1形態(稱為玻璃製法I)，其係為由氟化磷酸玻璃所形成的光學玻璃之製造方法中，其特徵為，使原料或玻璃片予以熔融後，進行澄清、均質化處理，以製得光學玻璃時，使用對P5＋ 之含量而言O2－ 之含量的莫耳比O2－ /P5＋ 為3.5以上者作為原料或玻璃片，製造本發明之光學玻璃。
換言之，玻璃製法I為製造本發明之光學玻璃的方法時，係使原料或玻璃片予以熔融後，進行澄清、均質化處理，以製得光學玻璃時，使用對P5＋ 之含量而言O2－ 之含量的莫耳比O2－ /P5＋ 為3.5以上者作為原料或玻璃片的方法。
本發明之光學玻璃的製造方法之第2形態(稱為玻璃製法II)，係為使用原料或玻璃片製作調合原料，使前述調合原料予以熔融後，進行澄清、均質化處理，以製得由氟化磷酸鹽玻璃所形成的光學玻璃，其特徵為，使對前述調合原料中P5＋ 之含量而言O2－ 之含量的莫耳比O2－ /P5＋ 為3.5以上、作成調合原料，進行熔融、澄清、均質化處理，製作阿貝係數(vd )大於70之氟化磷酸鹽玻璃。
如上所述，對P5＋ 之含量而言O2－ 之含量的莫耳比O2－ /P5＋ 未達3.5之玻璃，由於玻璃熔融時會產生揮發性物質，且於玻璃製造時或有玻璃成份揮發的情形，故於玻璃製法I中，藉由使用對P5＋ 之含量而言O2－ 之含量的莫耳比O2－ /P5＋ 為3.5以上者作為玻璃原料或玻璃片，於玻璃製法II中，藉由製作對調合原料中P5＋ 之含量而言O2－ 之含量的莫耳比O2－ /P5＋ 為3.5以上之調合原料，可抑制玻璃熔融時揮發物質產生，且抑制玻璃製造時之成份揮發情形。
為使原料或玻璃片中對P5＋ 之含量而言O2－ 之含量的莫耳比O2－ /P5＋ 為3.5以上時，以使用對1原子磷(P5＋ )而言氧(O2－ )原子數比(氧原子/磷原子)為3.5之2磷酸鹽作為玻璃原料，且使用由該玻璃原料所製作的玻璃片較佳。
於玻璃製法I、II中，例如對P5＋ 之含量而言O2－ 之含量的莫耳比O2－ /P5＋ 為3.5以上，使具有企求組成之適當秤量、經調合的磷酸鹽、氟化物等之玻璃原料，供應給白金合金製之熔融容器中，且進行加熱、熔融、澄清、均質化處理後，藉由自管子流出、成形，可製得具有企求特性之光學玻璃。
本發明之光學玻璃的第3形態(稱為玻璃製法III)，使用原料或玻璃片，製作調合原料，使前述調合原料予以熔融後，進行澄清、均質化處理，製作熔融玻璃，且使前述熔融玻璃成形，製造由氟化磷酸鹽玻璃所形成的光學玻璃的方法中，其特徵為，在使前述熔融玻璃之揮發性減低下，可控制對前述調合原料中P5＋ 之含量而言O2－ 之含量的莫耳比O2－ /P5＋ 。
玻璃製法III，係以莫耳比O2－ /P5＋ 大受熔融玻璃之揮發性所影響之新穎見解為基準，在減低熔融玻璃之揮發性下，控制對調合原料中P5＋ 之含量而言O2－ 之含量的莫耳比O2－ /P5＋ 。
換言之，為使折射率(Nd )、阿貝係數(vd )為企求的值時，在減低熔融玻璃之揮發性下控制前述莫耳比。前述莫耳比之調整範圍為3.5以上。前述莫耳比之較佳範圍如上所述。
於玻璃製法I~III中，玻璃原料或玻璃片之加熱、熔融處理，以在氮氣等之惰性氣體環境下進行較佳。玻璃之熔融裝置，以使用習知的氟化磷酸玻璃之熔融裝置較佳。
而且，玻璃製法II、III亦與玻璃製法I相同地，適合於製造阿貝係數(vd )大於70之氟化磷酸玻璃、製造阿貝係數(vd )大於78之氟化磷酸鹽玻璃、製造稀土類元素之合計含量未達5陽離子%、對F－ 與O2－ 之合計含量而言F－ 之含量的莫耳量F－ /(F－ ＋O2－ )大於0.2、折射率(Nd)大於1.53之氟化磷酸鹽玻璃、製造F－ 之含量為65陰離子%以上之氟化磷酸玻璃。
[模壓成形用預成型物與其製造方法]
其次，說明有關本發明之模壓成形用預成型物。
本發明之模壓成形用預成型物，其特徵為本發明之光學玻璃或藉由本發明之方法所製得的光學玻璃所形成。
此處，模壓成形用預成型物係指使與模壓成形品之重 量相等重量的玻璃，預先成形成適合於模壓成形的形狀者。
本發明之模壓成形用預成型物，特別適合使用作為精密模壓成形用，使用作為精密模壓成形用預成型物時，以使碳膜等之剝離膜在預成型物全部表面上形成較佳。
其次，說明有關本發明之模壓成形用預成型物的製造方法。
本發明之模壓成形用預成型物的製造方法，係由2種形態所形成。
本發明之模壓成形用預成型物的製造方法之第1形態(稱為預成型物製法I)，其係自管子使熔融玻璃流出，使企求重量之熔融玻璃塊分離，且使該玻璃塊在玻璃冷卻的過程中成形成預成型物之模壓成形用預成型物的製造方法，其特徵為使本發明之模壓成形用預成型物予以成形。
換言之，預成型物製法I，係為製造本發明之模壓成形用預成型物的方法中，自管子使熔融玻璃流出，使企求重量之熔融玻璃塊分離，且使該玻璃塊在玻璃冷卻的過程中成形成預成型物之方法。
於預成型物製法I中，首先使熔融玻璃自管子流出。例如藉由組合通電加熱方式或高周波誘導加熱方式、或此等2種之加熱方式，自加熱為所定溫度之白金合金製或白金製管，以一定流量使熔融玻璃連續流出。
然後，自經流出的熔融玻璃使1個預成型物的重量、或在1個預成型物的重量中加入下述除去部分的重量之熔 融玻璃塊予以分離。於熔融玻璃塊分離時，為沒有殘留切斷痕跡下，以避免使用切斷刀為宜，例如自管子之流出口滴下熔融玻璃，且藉由支持體支持流出的熔融玻璃流前端，在可分離目的重量之熔融玻璃塊的時段，使支持體急降且利用熔融玻璃之表面張力，自熔融玻璃流前端分離熔融玻璃塊的方法較佳。
經分離的熔融玻璃塊，於預成型物成形模具之凹部上，使玻璃在冷卻的過程中成形成具有企求形狀之預成型物。此時，由於可防止在預成型物表面產生皺摺，且可防止稱為管子破裂之玻璃冷卻過的破損情形，故在凹部上朝玻璃塊施加朝上的風壓予以浮上的狀態下成形較佳。
即使對預成型物施加外力，直至沒有變形的溫度範圍為止，使玻璃之溫度降低後，使預成型物自成形模具取出，予以徐冷。
所得的預成型物，如上所述由不易產生脈紋之光學玻璃所形成者，預成型物表面上稍微產生脈紋的情形時，由於脈紋局部存在於預成型物表面層上，可藉由蝕刻或研磨加工處理，除去前述表面層，且加工處理成沒有脈紋、光學性高度均勻的預成型物。
於蝕刻、研磨加工處理中任一處理時，皆使預先在目的之預成型物重量加上除去的玻璃重量之重量的熔融玻璃塊予以分離，且除去表面層後，處理成目的重量為宜。
預成型物製法I，特別是適合作為精密模壓成形用預成型物之方法。
本發明之模壓成形用預成物的製造方法之第2形態(稱為預成型物製法II)，其特徵為使熔融玻璃在鑄模中鑄造、製作玻璃成形體，且使該玻璃成形體加工，製作模壓成形用預成型物之模壓成形用預成型物。
前述鑄模視成形形狀而定，適當使用習知者。例如具備平坦底面與使該底面自3方向圍住的3個側壁，使1側開口的鑄模在底面為水平下、配置於使熔融玻璃流出的管子下方。然後，在鑄模底面上流入自管子連續流出的熔融玻璃，以側壁圍住的部分填滿玻璃，且成形成板狀。使成形的玻璃自前述開口部、朝水平方向以一定速度引出，製得具有一定寬度與一定厚度之玻璃板。經引出的玻璃板，直接藉由以慢慢的速度通過混練爐內，進行混練處理。經混練的玻璃板對引出的方向而言垂直切斷，形成企求長度的玻璃板。
亦可使取代前述鑄模之具有貫通孔的鑄模，配置於使貫通孔朝垂直方向流出管之下方，使熔融玻璃連續流入貫通孔中。使流入的玻璃予以急冷，成形成棒狀，自貫通孔之下端開口部、以一定速度引出於下方。自鑄模引出的玻璃棒通過在玻璃轉移溫度附近加熱的環境中，且進行接近玻璃棒表面與內部溫度之操作後，朝水平方向切斷，形成企求長度之玻璃棒。
使該所得的板狀或棒狀玻璃成形體藉由切斷或割斷分割成玻璃片，使此等玻璃片進行桶式研磨，進行質量調整成1個目的光學元件坯料之質量下，製得模壓成形用預成 型物。藉由桶式研磨，可以使玻璃片之蝕刻處理予以圓形化，除去造成破損原因或壓製成形時之彎曲原因的蝕刻處理。而且，使預成型物表面予以粗面化，可使模壓成形時被覆於表面之粉末狀脫模劑均勻地附著。該所得的預成型物與精密模壓成形品不同，為使模壓成形品之表面進行研削、研磨，使光學功能面予以加工處理的光學元件坯料進行模壓成形時之玻璃原料。
另一例係為使前述玻璃片進行研削、研磨，使玻璃表面予以平滑化，形成精密模壓成形用預成型物的方法，此外，另一方法係為使前述桶式研磨物之表面予以研磨、平滑化，形成精密模壓成形用預成型物的方法。
[光學元件坯料與其製造方法]
其次，說明有關本發明之光學元件坯料。
本發明之光學元件坯料，其特徵為藉由本發明之光學玻璃或本發明之方法所得的光學玻璃所形成。
光學元件坯料，如上所述藉由研削、研磨，使光學元件加工處理的玻璃成形品，加上藉由研削、研磨成目的之光學元件之形狀以除去加工範圍的形狀，即具有類似光學元件形狀的形狀。
其次，說明有關本發明之光學元件坯料的製造方法。
本發明之光學元件坯料係由2種形態所形成。
本發明之光學元件坯料之製造方法之第1形態(稱為光學元件坯料製法I)，其係於藉由研削、研磨加工處理成光 學元件之光學元件坯料的製造方法，其特徵為使本發明之預成型物或藉由本發明之方法所製得的預成型物予以加熱且模壓成形。
該方法係在預先加熱的預成型物表面上均勻被覆氮化硼等之粉末狀脫模劑，載負於耐熱性盤上，置於加熱軟化爐內，加熱直至玻璃軟化為止後，導入模壓成形模具予以模壓成形。其次，自模具取出模壓成形品，予以混練，可除去變形情形且使折射率等之光學特性為企求之值下進行調整光學特性。可製作該光學元件坯料。
本發明之光學元件坯料的製造方法(稱為光學元件坯料製法II)，係使玻璃原料予以熔融，使所得的熔融玻璃流出，自熔融玻璃流使熔融玻璃塊分離，使該熔融玻璃塊予以模壓成形的光學元件坯料之製造方法，其特徵為本發明之光學玻璃或藉由本發明方法所得的光學玻璃予以熔融、成形。
該方法係使經均質化的熔融玻璃流出於均勻被覆有氮化硼等之粉末狀脫模劑的底層模具成形面上，在途中使用稱為切斷機之切刀切斷底層模具上支持下端部分之熔融玻璃流。如此在底層模具成形面上製得企求質量的熔融玻璃塊。然後，使載負有熔融玻璃塊之底層模具移送至在其他的位置上待機的上層模具下方，且以上層模具及底層模具使熔融玻璃塊予以模壓處理，成形成光學元件坯料形狀。其次，使模壓成形品自模具取出，予以混練除去變形，且使折射率等之光學特性為企求的值進行調整為光學特性。 如此可製作光學元件坯料。
光學元件坯料製法I，II，可同時在大氣中進行。有關成形條件、模壓成形模具之材質、加熱軟化爐及加熱、軟化時載負預成型物之盤等，可使用習知的條件或物。
藉由本發明，可提供一種可製作沒有脈紋等缺陷之光學元件的光學元件坯料與其製造方法。
[光學元件與其製造方法]
其次，說明有關本發明之光學元件。
本發明之光學元件，其特徵為本發明之光學玻璃或藉由本發明之方法所得的光學玻璃所形成。
本發明之光學元件，由於由前述本發明之光學玻璃或藉由本發明之方法所得的光學玻璃所形成，故可提供使低分散特性活化的光學元件。
有光學元件之種類、形狀等，沒有特別的限制，例如非球面透鏡、球面透鏡、微透鏡、透鏡列、稜鏡、繞射格子、附有透鏡之稜鏡、附有繞射格子之透鏡等。非球面透鏡、球面透鏡之具體例，如凸彎月透鏡、凹彎月透鏡、兩凸透鏡、兩凹透鏡、平凸透鏡、平凹透鏡等。
視用途而定，例如構成攝影系之光學元件，例如數據照相之透鏡或附有照相機之手機型照相用透鏡、或光拾透鏡、平行光管透鏡、光學通信用透鏡等。
在光學元件表面上，視其所需亦可形成防止反射膜等之光學薄膜。
其次，說明有關本發明之光學元件的製造方法。
本發明之光學元件的製造方法，由2種形態所形成。
本發明之光學元件的製造方法之第1形態(稱為光學元件製法I)，係為使本發明之光學元件坯料、或使以本發明之方法所製作的光學元件坯料予以研削、研磨之光學元件的製造方法。
前述研削、研磨可使用習知的方法。光學元件製法I，藉由球面透鏡或稜鏡等之研削、研磨容易進行加工處理，適合於製造光學元件或望遠透鏡之前端透鏡的大口徑透鏡。
本發明之光學元件的製造方法之第2形態(光學元件製法II)，其特徵為使本發明之預成型物或藉由本發明方法所得的預成型物予以加熱，進行精密模壓成形。換言之，光學元件製法I，係為製造本發明之光學元件的方法，使本發明之預成型物或本發明方法所得的預成型物予以加熱，且進行精密模壓成形。
前述精密模壓成形，亦稱為塑模光學成形，在該技術領域中係為已知的方法。於光學元件中，使光線透過且折射、繞射、反射的面稱為光學功能面(以透鏡為例時，非球面透鏡或非球面或球面透鏡之球面等透鏡面相當於光學功能面)，可藉由精密模壓成形時，使模壓成形模具之成形面精密地轉印於玻璃，藉由模壓成形以形成光學功能面，為使光學功能面加工處理時，並不一定必須實施研削或研磨等之機械加工處理。
因此，本發明之光學元件的製造方法，適合於製造透鏡、透鏡列、繞射格子、稜鏡等之光學元件，特別是適合於以高生產性製造非球面透鏡的方法。
精密模壓成形時所使用的模壓成形模具為習知者，例如可使用碳化矽、氧化鋯、氧化鋁等之耐熱性陶瓷之模具材料的成形面上設置脫模膜者，其中以碳化矽製模壓成形模具較佳，脫模膜可使用含碳膜等。就耐久性、成本而言，特別是以碳膜作為含碳膜更佳。
精密模壓成形，以為使模壓成形模具之成形面保持良好狀態時，使成形時之氣體環境為非氧化性氣體較佳。非氧化性氣體以氮氣、氮氣與氫氣之混合氣體等較佳。
本發明之光學元件的製造方法所使用的精密成形之形態，於下述中為精密模壓成形I與II之2種形態。
(精密模壓成形I) 精密模壓成形I，在模壓成形模具中導入預成型物，使模塑成形模具與預成型物同時加熱，且予以精密模壓成形者。
於該精密模壓成形I中，使模壓成形模具與前述預成型物之溫度，皆為在構成預成型物之玻璃具有106 ~1012 dPa．s之黏度的溫度，進行加熱、精密模壓成形較佳。
此外，前述玻璃冷卻至較佳者具有1012 dPa．s以上、更佳者為1014 dpa．s以上、最佳者為1016 dPa．s以上之黏 度的溫度，使精密壓製成形品自模壓成形模具取出為宜。
藉由前述條件，可使模壓成形模具成形面之形狀更為精密地轉印於玻璃上，且在沒有使精密模壓成形品變形下取出。
(精密模壓成形II) 精密模壓成形II，係為在經預熱的模壓成形模具中導入經加熱的預成型物，予以精密模壓成形者。
藉由該精密模壓成形II，由於在模壓成形模具中導入預成型物前預先加熱，使製造光學元件之循環時間縮短，且可製造具有表面沒有缺陷的良好面精度之光學元件。
而且，模壓成形模具之預熱溫度，以設定於較預成型物之預熱溫度更低的溫度較佳。藉由使該模壓成形模具之預熱溫度降低，可減低模壓成形模具的消耗情形。
於精密模壓成形II中，構成前述預成型物之玻璃為109 dPa．s以下，較佳者為具有109 dPa．s之黏度的溫度下進行預熱較佳。
此外，以使前述預成型物浮上且予以預熱較佳，以構成預成型物之玻璃具有較佳者在105.5 dPa．s~109 dPa．s之黏度的溫度下進行預熱，以在具有105.5 dPa．s以上、未達109 dPa．s之黏度的溫度下進行預熱更佳。
另外，以與模壓開始同時或模壓途中、使玻璃冷卻開始較佳。
而且，模壓成形模具之溫度，調溫成較前述預成型物 之預熱溫度更低的溫度，以使前述玻璃具有109 dPa．s~1012 dPa．s之黏度的溫度較佳。
於該方法中，於模壓成形後，以冷卻至前述玻璃之黏度為較佳者為1012 dPa．s以上、予以脫模較佳。
經精密模壓成形的光學元件自模壓成形模具取出，視其所需予以徐冷。成形品為透鏡等之光學元件時，視其所需亦在表面上被覆光學薄膜。
於下述中，藉由實施例更詳細地說明本發明，惟本發明不受此等例所限制。
[實施例] [實施例1及比較例1(光學玻璃之製造例)]
為製作具有表1－1~表1－8所示組成之光學玻璃No.1~38及具有表1－2所示組成之光學玻璃No.1~2時，稱重對應於各玻璃成份之2磷酸鹽等之磷酸鹽、或氟化物之原料，充分予以混合。各混合原料中對P5＋ 之含量而言O2－ 之含量的莫耳比(O2－ /P5＋ )、稀土類元素之含有比例(陽離子%)、對F－ 與O2－ 之合計含量而言F－ 之含量的莫耳比(F－ /(F－ ＋O2－ ))，併記於表1－1~表1－8。藉由使前述混合原料投入白金坩堝中，在900℃之電爐內進行攪拌且在1~3小時內使原料進行加熱熔融、澄清、均質化，製得光學玻璃No.1~38及比較光學玻璃No.1~2。於表1－1~表1－8中，光學玻璃 No.1~4相當於本發明之光學玻璃I，II，光學玻璃No.5~9相當於本發明之光學玻璃I，III，光學玻璃No.10~38相當於光學玻璃IV。
製作光學玻璃No.1~38之各光學玻璃，係可得如抑制揮發性、使表1－1~表1－8所示之對P5＋ 之合計含量而言O2－ 之含量的莫耳比(O2－ /P5＋ )控制於3.5以上、且使其他成份之含量平衡、大幅減低揮發性、具有企求特性之光學玻璃。而且，前述製造例係使用2磷酸鹽等之磷酸鹽、或氟化物之未玻璃化原料，可使用玻璃片，亦可併用未玻璃化原料與玻璃片。
有關各光學玻璃、比較光學玻璃，測定使原料熔融1小時所得的200g試料的折射率Nd (1h)及阿貝係數vd (1h)，使原料熔融3小時所得的200g試料的折射率Nd (3h)及阿貝係數vd (3h)，同時測定玻璃轉移溫度。結果如表1－1~表1－8所示。
而且，各光學玻璃之折射率(Nd )、阿貝係數(vd )及玻璃轉移溫度(Tg )，藉由下述方法各測定者。
(1)折射率(Nd )及阿貝係數(vd ) 使徐冷降溫速度為－30℃/小時，測定有關所得的光學玻璃。
(2)玻璃轉移溫度(Tg ) 藉由理學電機股份有限公司之熱機械分析裝置(熱模壓TMA 8310)，以昇溫速度為4℃/分進行測定。
本發明之光學玻璃，視原料之熔融時間不同而定，阿貝係數之差小，vd (3h)與vd (1h)皆可作為阿貝係數，惟必須嚴密要求阿貝係數時，以vd (1h)作為本發明之光學玻璃的阿貝係數。
而且，在前述各光學玻璃No.1~38中添加外加比例之0.5~13陽離子%的Cu2＋ ，且作為近紅外線吸收玻璃。
在光學玻璃No.1~38與此等光學玻璃中添加外加比例之0.5~13陽離子%的Cu2＋ 之近紅外線吸收玻璃，皆沒有脈紋情形，光學上皆極為均質。
[實施例2(模壓成形用預成型物之製造例)]
為製作具有表1－1~表1－8所示之光學玻璃No.1~38之各所形成的熔融玻璃，以在玻璃沒有失透下，自經調溫成可安定流出的溫度範圍之白金合金製之管子、以一定流量流出，滴下玻璃塊的方法、或使用支持體支持熔融玻璃流前端後，使支持體急速降下，使玻璃塊分離的方法，使熔融玻璃塊予以分離。所得的各熔融玻璃塊係為具有在1個目的之預成型物之重量中加入下述除去成份之重量的重量者。
然後，使所得的各熔融玻璃塊置於在底部具有玻璃噴出口之接收模具中，自氣體噴出口使氣體噴出，使玻璃塊浮上且成形，製作模壓成形用預成型物。預成型物之形狀，藉由調整、設定熔融玻璃之分離間隔，形成球狀或扁平球狀。所得的各預成型物之重量，與設定值精密一致，表 面皆為平滑者。
另外，另一方法係使成形的球狀預成型物的全部表面以習知方法進行研磨加工，除去全部表面層，製得光學性均質的預成型物。
表1－1~表1－8所示之光學玻璃No.1~38各形成的熔融玻璃，在玻璃沒有失透下，自經調溫成可安定流出的溫度範圍之白金合金製之管子、以一定流量流出，連續流入鑄模中，且使自鑄模側面之開口部成形的玻璃板朝水平方向、以一定速度引出，通過混練爐中予以混練處理，除去變形後，切成所企求的長度，製得玻璃板。
其次，使玻璃板切成骰子狀，製作數片玻璃片，使此等玻璃片進行研削、研磨處理，製得表面平滑的光學性均質的預成型物。
[實施例3(光學元件之製造例)]
使該所得的預成型物使用第1圖所示之模壓裝置，予以精密模壓成形處理，製得非球面透鏡。
換言之，使預成型物4設置於上層模具1、底層模具2及模具桶身3所形成的模壓成形模具之底層模具2與上層模具1之間後，使石英管11內在氮氣氣體環境之加熱器12中通電，使石英管11內加熱。使模壓成形模具內部之溫度設定成經成形的玻璃具有108 ~1010 dPa．s之黏度的溫度，且維持同溫度，使押壓棒13降下、押於上層模具1，使在成形模具內固定的預成型物予以模壓處理。模壓之壓力為 8MPa、模壓時間為30秒。於模壓後，解除模壓之壓力，且使經模壓成形的玻璃成形品在底層模具2及上層模具1接觸的狀態下，徐冷至前述玻璃黏度為1012 dPa．s以上之溫度為止，然後，急冷至室溫，使玻璃成形品自成形模具取出，製得非球面透鏡。所得的非球面透鏡，為具有極高的面精度者。
而且，於第1圖中，參照數字9為支持棒，參照數字10為底層模具．模具桶身固定器，參照數字14為熱電對。
藉由精密模壓成形所得的非球面透鏡，視其所需設置防止反射膜。
其次，使與前述各預成型物相同的預成型物與前述方法不同的方法進行精密模壓成形處理。該方法係首先使預成型物浮上且在構成預成型物之玻璃的黏度為108 dPa．s之溫度下使預成型物進行預熱處理。另外，使具備上層模具、底層模具、模具桶身之模壓成形模具予以加熱，構成前述預成型物之玻璃具有109 dPa．s~1012 dPa．s之黏度的溫度下，使前述經預熱的預成型物導入模壓成形模具之毛細管內，以10MPa進行精密模壓成形處理。模壓開始且使玻璃與模壓成形模具開始冷卻、且直至成形的玻璃之黏度為1012 dPa．s以上為止進行冷卻後，使成形品予以脫模，製得非球面透鏡。所得的非球面透鏡，為具有極高的面精度者。
藉由精密模壓成形所得的非球面透鏡，視其所需設置防止反射膜。
可以高生產性且高精度製得該內部品質高的玻璃製光學元件。
[實施例4(光學元件坯料之製造例)]
為製作具有表1－1~表1－8所示組成之光學玻璃No.1~38之各所形成的熔融玻璃，以在玻璃沒有失透下，自經調溫成可安定流出的溫度範圍之白金合金製之管子、以一定流量流出，將熔融玻璃供應給構成模壓成形模具之底層模具之成形面上。而且，在底層模具面上供應熔融玻璃前，均勻地被覆氮化硼粉末等之粉末狀脫模劑。
然後，使流出的熔融玻璃使用稱為切斷機之切刀切斷，且在底層模具成形面上製得企求量之熔融玻璃塊。
然後，構成模壓成形模具之上層模具係使載負有熔融玻璃塊之底層模具移送至在其他位置上待機的上層模具下方，且以上層模具及底層模具使熔融玻璃塊予以模壓，成形成光學元件坯料。繼後，使所得的模壓成形品予以脫模處理，自模壓成形模具取出，製得光學元件坯料。然後，使所得的坯料予以混練、除去變形，且折射率等之光學特性為企求的值進行調整為光學特性。如此可製作凸彎月透鏡、凹彎月透鏡、兩凸透鏡、兩凹透鏡、平凸透鏡、平凹透鏡等類似各種球面透鏡形狀之透鏡坯料。
其次，表1－1~表1－8所示之光學玻璃No.1~38各形成的熔融玻璃，在玻璃沒有失透下，自經調溫成可安定流出的溫度範圍之白金合金製之管子、以一定流量流出，連續 流入鑄模中，且使自鑄模側面之開口部成形的玻璃板朝水平方向、以一定速度引出，通過混練爐中予以混練處理，除去變形後，切成所企求的長度，製得玻璃板。
然後，使玻璃板切成骰子狀，製作數個玻璃片，使此等玻璃片進行研削、研磨處理，製得表面平滑的光學性均質的預成型物。
繼後，在預先加熱的預成型物表面上均勻被覆氮化硼等之粉末狀脫模劑，載負於耐熱性盤上，置於加熱軟化爐內，予以加熱、軟化。使軟化的預成型物導入模壓成形模具予以模壓成形，可製作該光學元件坯料。
然後，使所得的坯料予以混練、除去變形，且折射率等之光學特性與企求值精密相等下進行調整為光學特性。如此可製作凸彎月透鏡、凹彎月透鏡、兩凸透鏡、兩凹透鏡、平凸透鏡、平凹透鏡等類似各種球面透鏡形狀之透鏡坯料。
[實施例5(光學元件之製造例)]
使實施例4所得的光學元件坯料予以研削、研磨，製作凸彎月透鏡、凹彎月透鏡、兩凸透鏡、兩凹透鏡、平凸透鏡、平凹透鏡等各種球面透鏡。
而且，使實施例4所製作的經混練完成的玻璃板予以切斷、研削、研磨，製作凸彎月透鏡、凹彎月透鏡、兩凸透鏡、兩凹透鏡、平凸透鏡、平凹透鏡等各種球面透鏡、稜鏡。
可以高生產性且高精度製得該內部品質高的玻璃製光學元件。
[實施例6(光學元件之製造例)]
使在實施例1所得的玻璃No.1~38與此等光學玻璃中添加外加比例之0.5~13陽離子%的Cu2＋ 之近紅外線吸收玻璃成條狀化，形成平板，使平板之主表面進行光學研磨，製作近紅外線吸收過濾器。
[產業上之利用價值]
藉由本發明，製作由氟化磷酸鹽玻璃所形成的光學玻璃，且使所得的玻璃在熔融狀態下自管子流出，成形成玻璃成形體時，可抑制玻璃成份之揮發情形，且抑制伴隨玻璃組成變化之品質不均勻性的低分散性光學玻璃，使用該光學玻璃，可製造模壓成形用預成型物、以及各種透鏡等之光學元件。
1‧‧‧上層模具
2‧‧‧底層模具
3‧‧‧模具桶身
4‧‧‧預成型物
9‧‧‧支持棒
10‧‧‧底層模具．模具桶身固定器
11‧‧‧石英管
12‧‧‧加熱器
13‧‧‧押壓棒
14‧‧‧熱電對
[第1圖]係為本發明實施例所使用的精密模壓成形裝置之簡略圖。

Claims (28)

  1. 一種光學玻璃，其特徵為由阿貝係數(νd )大於70，對P5+ 之含量而言O2- 之含量的莫耳比O2- /P5+ 為3.5以上，B3+ 之含有量為0~5陽離子%之氟化磷酸鹽玻璃所形成。
  2. 如申請專利範圍第1項之光學玻璃，其中阿貝係數(νd )大於78。
  3. 如申請專利範圍第1項之光學玻璃，其係由折射率(Nd )大於1.53、稀土類元素之合計含量未達5陽離子%、對F- 與O2- 之合計含量而言F- 之含量的莫耳比F- /(F- +O2- )大於0.2之氟化磷酸鹽玻璃所形成。
  4. 如申請專利範圍第1項之光學玻璃，其中前述之氟化磷酸鹽玻璃以陽離子%表示，含有 (其中，Mg2+ 、Ca2+ 、Sr2+ 、Ba2+ 之合計含量為10%以上) 以陰離子%表示，含有
  5. 如申請專利範圍第2項之光學玻璃，其中前述之氟化磷酸鹽玻璃以陽離子%表示，含有 (其中，Mg2+ 、Ca2+ 、Sr2+ 及Ba2+ 之合計含量為10%以上) 以陰離子%表示，含有
  6. 如申請專利範圍第3項之光學玻璃，其中前述之氟化磷酸鹽玻璃以陽離子%表示，含有 (其中，Mg2+ 、Ca2+ 、Sr2+ 及Ba2+ 之合計含量為10%以上) (式中，Y3+ 、La3+ 、Cd3+ 及Yb3+ 之合計含量未達5%)B3+ 0~5%
  7. 如申請專利範圍第1或2項之光學玻璃，其中F- 之含量為65陰離子%以上。
  8. 一種光學玻璃，其係由含有P5+ 作為陽離子成份、F- 及O2- 作為陰離子成份之氟化磷酸鹽玻璃所形成的光學玻璃，其特徵為F- 之含量為65陰離子%以上、對P5+ 之含量而言O2- 之含量的莫耳比O2- /P5+ 為3.5以上。
  9. 如申請專利範圍第8項之光學玻璃，其中以陽離子%表示，含有
  10. 如申請專利範圍第9項之光學玻璃，其中以陽離子%表示，含有
  11. 如申請專利範圍第1或8項之光學玻璃，其中不添加在可視光範圍具有吸收之離子。
  12. 如申請專利範圍第1、8、10項中任一項之光學玻璃，其中不包含B3+ 。
  13. 一種製造如申請專利範圍第1~10項中任一項之光學玻璃的光學玻璃之製造方法，其係由氟化磷酸玻璃所形成的光學玻璃之製造方法，其特徵為使原料或玻璃片予以熔融後，進行澄清、均質化、製得光學玻璃時，使用對P5+ 之合計含量而言O2- 之合計含量莫耳比O2- /P5+ 為3.5以上者作為原料或玻璃片。
  14. 一種製造如申請專利範圍第1~10項中任一項之光學玻璃的光學玻璃之製造方法，其係使用原料或玻璃片，製作調合原料，將該調合原料予以熔融後，進行澄清、均質化，製造由氟化磷酸鹽玻璃所形成的光學玻璃的方法，其特徵為至製作調合原料對該調合原料中之P5+ 之合計含量而言O2- 之合計含量莫耳比O2- /P5+ 為3.5以上，進行熔融、澄清、均質化，製作阿貝係數(νd )大於70之氟化磷酸鹽玻璃。
  15. 一種製造如申請專利範圍第1~10項中任一項之光學玻璃的光學玻璃之製造方法，使用原料或玻璃片，製作調合原料，將該調合原料予以熔融後，進行澄清、均質化，以製作熔融玻璃，使前述熔融玻璃予以成形，製造由氟化磷酸鹽玻璃所形成的光學玻璃之方法，其特徵為在減低前述熔融玻璃之揮發性下，控制對該調合原料中之P5+ 之合計含量而言O2- 之合計含量莫耳比O2- /P5+ 。
  16. 如申請專利範圍第15項之光學玻璃的製造方法，其係製作阿貝係數(νd )大於70之氟化磷酸玻璃。
  17. 如申請專利範圍第14或16項之光學玻璃的製造方法，其係製作阿貝係數(νd )大於78之氟化磷酸鹽玻璃。
  18. 如申請專利範圍第14~16項中任一項之光學玻璃的製造方法，其中製作稀土類元素之合計含量未達5陽離子%，對F- 與O2- 之合計含量而言F- 之含量的莫耳比F- /(F- +O2- )大於0.2，折射率(Nd )大於1.53之氟化磷酸鹽玻璃。
  19. 如申請專利範圍第14~17項中任一項之光學玻璃的製造方法，其係製作F- 之含量為65陰離子%以上之氟化磷酸玻璃。
  20. 一種模壓成形用預成型物，其特徵為由如申請專利範圍第1~10項中任一項之光學玻璃或藉由如申請專利範圍第13~19項中任一項之方法所製得的光學玻璃所形成。
  21. 一種模壓成形用預成型物之製造方法，其係自管中流出熔融玻璃，使企求重量之熔融玻璃塊分離，且使該玻璃塊在玻璃冷卻的步驟中成形成預成型物之模壓成形用預成型物之製造方法，其特徵為使如申請專利範圍第20項之模壓成形用預成型物予以成形。
  22. 一種模壓成形用預成型物之製造方法，其係使熔融玻璃在鑄模中鑄造，製作玻璃成形體，且使該玻璃成形體加工，製作模壓成形用預成型物之模壓成形用預成型物的製造方法，其特徵為使如申請專利範圍第20項之模壓成 形用預成型物予以成形。
  23. 一種光學元件坯料，其係藉由研削、研磨加工處理成光學元件的光學元件坯料，其特徵為由如申請專利範圍第1~10項中任一項之光學玻璃或藉由如申請專利範圍第13~19項中任一項的方法所製得的光學玻璃所形成。
  24. 一種光學元件，其特徵為由如申請專利範圍第1~10項中任一項之光學玻璃或藉由如申請專利範圍第13~19項中任一項的方法所製得的光學玻璃所形成。
  25. 一種光學元件坯料之製造方法，其係藉由研削、研磨加工處理成光學元件的光學元件坯料之製造方法，其特徵為使如申請專利範圍第20項之預成型物或藉由如申請專利範圍第21或22項的方法所製得的預成型物進行加熱且模壓成形。
  26. 一種光學元件坯料之製造方法，其係藉由使玻璃原料予以熔融，使所得的熔融玻璃流出，且自熔融玻璃流使熔融玻璃塊分離，使該熔融玻璃塊進行模壓成形的光學元件坯料之製造方法，其特徵為使如申請專利範圍第1~10項中任一項之光學玻璃或藉由如申請專利範圍第13~19項中任一項的方法所得的光學玻璃進行熔融、成形處理。
  27. 一種光學元件之製造方法，其特徵為使如申請專利範圍第23項之光學元件坯料或藉由如申請專利範圍第25或26項的方法所製作的光學元件坯料進行研削、研磨處理。
  28. 一種光學元件之製造方法，其特徵為使如申請專利範圍第20項之預成型物或藉由如申請專利範圍第21或22項的方法所得的預成型物進行加熱且精密模壓成形處理。
TW097107655A 2007-03-06 2008-03-05 光學玻璃、模壓成形用預成型物、光學元件及其製造方法 TWI428308B (zh)

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TW097107655A TWI428308B (zh) 2007-03-06 2008-03-05 光學玻璃、模壓成形用預成型物、光學元件及其製造方法

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Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060252775A1 (en) * 2005-05-03 2006-11-09 Henderson Samuel T Methods for reducing levels of disease associated proteins
JP5063537B2 (ja) 2008-03-28 2012-10-31 Ｈｏｙａ株式会社 フツリン酸ガラス、精密プレス成形用プリフォーム、光学素子ブランクおよび光学素子とそれら製造方法
JP5115984B2 (ja) * 2008-03-28 2013-01-09 Ｈｏｙａ株式会社 フツリン酸ガラス、プレス成形用ガラス素材、光学素子ブランク、光学素子とそれぞれの製造方法
JP5069649B2 (ja) 2008-03-28 2012-11-07 Ｈｏｙａ株式会社 フツリン酸ガラス、精密プレス成形用プリフォーム、光学素子ブランクおよび光学素子とそれら製造方法
JP5188269B2 (ja) * 2008-05-30 2013-04-24 Ｈｏｙａ株式会社 光学ガラス、プレス成形用ガラス素材、光学素子ブランク、光学素子およびそれらの製造方法
JP2010059021A (ja) * 2008-09-04 2010-03-18 Hoya Corp フツリン酸ガラス、プレス成形用ガラス素材、光学素子ブランク、光学素子それぞれの製造方法
CN101514079B (zh) * 2009-03-27 2012-05-02 成都光明光电股份有限公司 氟磷酸盐光学玻璃
JP5558755B2 (ja) * 2009-08-06 2014-07-23 株式会社オハラ 光学ガラス、光学素子及びプリフォーム
WO2011024270A1 (ja) * 2009-08-26 2011-03-03 Hoya株式会社 フツリン酸ガラス、プレス成形用ガラス素材、光学素子ブランク、光学素子およびそれらの製造方法ならびにガラス成形体の製造方法
CN102260043B (zh) * 2010-05-18 2016-05-18 株式会社小原 光学玻璃、光学元件和预成型坯
JP5919595B2 (ja) * 2010-05-18 2016-05-18 株式会社オハラ 光学ガラス、光学素子およびプリフォーム
JP5744504B2 (ja) * 2010-06-02 2015-07-08 株式会社オハラ 光学ガラス、光学素子およびプリフォーム
JP5660846B2 (ja) * 2010-10-14 2015-01-28 Hoya株式会社 フツリン酸塩ガラス、プレス成型用ガラス素材、光学素子それぞれの製造方法。
CN102557438A (zh) * 2010-12-20 2012-07-11 株式会社小原 光学玻璃、光学元件和预成型坯
CN102557437B (zh) * 2010-12-20 2016-08-17 株式会社小原 光学玻璃、光学元件和预成型坯
JP5801773B2 (ja) * 2011-08-11 2015-10-28 Hoya株式会社 フツリン酸ガラス及びその製造方法並びに近赤外光吸収フィルター
CN102923948A (zh) * 2012-04-11 2013-02-13 成都光明光电股份有限公司 近红外光吸收玻璃、元件及滤光器
CN102923949A (zh) * 2012-04-11 2013-02-13 成都光明光电股份有限公司 近红外光吸收玻璃、元件及滤光器
DE102012210552B4 (de) * 2012-06-22 2014-06-05 Schott Ag Farbgläser, Verfahren zu ihrer Herstellung und Verwendung
US20150218043A1 (en) * 2012-07-18 2015-08-06 Hoya Optics(Thailand) Ltd. Glass molded article and method for producing same, optical element blank, and optical element and method for producing same
KR20150013262A (ko) * 2012-07-18 2015-02-04 호야 가부시키가이샤 광학 유리, 프레스 성형용 유리 소재, 광학 소자와 그들의 제조 방법
JP6366122B2 (ja) * 2012-11-21 2018-08-01 日本電気硝子株式会社 フツリン酸ガラスの製造方法
CN105016619B (zh) * 2014-04-22 2018-02-16 成都光明光电股份有限公司 氟磷酸盐光学玻璃
JP6391392B2 (ja) * 2014-09-26 2018-09-19 ダイハツ工業株式会社 自動車の車体前部構造
TWI698326B (zh) * 2015-01-14 2020-07-11 德商科思創德意志股份有限公司 以全相光學元件製備光學鑄件之方法及光學鑄件
JP6639053B2 (ja) * 2015-07-07 2020-02-05 Hoya株式会社 ガラス、光学ガラス、リン酸塩光学ガラス、研磨用ガラス素材、プレス成形用ガラス素材および光学素子
CN105601106B (zh) * 2016-01-13 2017-12-12 中国科学院上海光学精密机械研究所 掺钕氟磷酸盐玻璃及其制备方法
CN106145668B (zh) 2016-06-24 2019-01-04 成都光明光电股份有限公司 光学玻璃、光学预制件和光学元件
JP6992494B2 (ja) * 2016-12-26 2022-01-13 Ａｇｃ株式会社 近赤外線カットフィルタガラス及び近赤外線カットフィルタ
CN116177875A (zh) * 2018-06-14 2023-05-30 成都光明光电股份有限公司 光学玻璃、光学预制件及光学元件
CN108623152B (zh) * 2018-06-14 2021-11-26 成都光明光电股份有限公司 光学玻璃、光学预制件及光学元件
JP6964050B2 (ja) * 2018-07-20 2021-11-10 オリンパス株式会社 光学素子の製造方法
JP7410677B2 (ja) * 2018-09-19 2024-01-10 Hoya株式会社 光学ガラス及び光学素子
WO2020062008A1 (zh) * 2018-09-28 2020-04-02 成都光明光电股份有限公司 氟磷酸盐光学玻璃、光学预制件、元件及仪器
CN111217522A (zh) * 2018-11-27 2020-06-02 宜城市泳瑞玻璃科技有限公司 一种适合于二次压型以及非球面精密压型的光学玻璃
US11236010B2 (en) 2019-01-11 2022-02-01 Ohara Inc. Optical glass, optical element, and preform
CN110156323B (zh) * 2019-05-31 2022-02-11 成都光明光电股份有限公司 氟磷酸盐玻璃、玻璃预制件、光学元件及具有其的光学仪器
CN113880425A (zh) * 2021-11-25 2022-01-04 成都光明光电股份有限公司 近红外光吸收玻璃、元件及滤光器

Family Cites Families (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2120814A (en) 1934-10-30 1938-06-14 Ici Ltd Azo dyestuffs
FR2011703A6 (zh) * 1968-06-27 1970-03-06 Leitz Ernst Gmbh
JPS53105517A (en) * 1977-02-28 1978-09-13 Hoya Glass Works Ltd Fluorophosphate laser glass
DE2717916C3 (de) * 1977-04-22 1980-06-12 Jenaer Glaswerk Schott & Gen., 6500 Mainz Gläser mit kleiner nichtlinearer Brechzahl, insbesondere für die Lasertechnik
JPS5842138B2 (ja) * 1979-10-04 1983-09-17 株式会社 小原光学硝子製造所 弗化物ガラスの製造方法
JPS6081042A (ja) * 1983-10-08 1985-05-09 Ohara Inc 弗燐酸塩光学ガラス
JPS62100452A (ja) * 1985-10-19 1987-05-09 エルンスト　ライツ　ヴエツラ−　ゲセルシヤフト　ミツト　ベシユレンクテル　ハフツング 異常な正の部分分散があり且つ改善された物理化学的性質を有する光学弗燐酸塩ガラスおよびその製造方法
JPS6483537A (en) * 1987-09-26 1989-03-29 Hoya Corp Fluorophosphate glass
JPH01270537A (ja) * 1988-04-20 1989-10-27 Sumita Kogaku Glass Seizosho:Kk 弗燐酸塩光学ガラス
JPH02124740A (ja) 1988-10-06 1990-05-14 Sumita Kogaku Glass Seizosho:Kk フツリン酸塩光学ガラス
JP2616983B2 (ja) * 1988-12-01 1997-06-04 株式会社住田光学ガラス フツリン酸塩光学ガラス
JPH02188442A (ja) * 1989-01-17 1990-07-24 Nikon Corp リン酸系光学ガラス
JP2727735B2 (ja) * 1990-05-07 1998-03-18 株式会社ニコン 軽量弗燐酸塩光学ガラス
FR2664516B1 (fr) * 1990-07-13 1993-06-18 Air Liquide Four de maintien en temperature et de traitement metallurgique.
DE4132258C1 (en) 1991-09-27 1992-11-12 Schott Glaswerke, 6500 Mainz, De Optical glass - contg. oxide(s) of silicon, germanium, boron, aluminium, zinc, magnesium, sodium, potassium, lithium, strontium, barium, calcium, gadolinium, tantalum, lead, etc.
JP3154575B2 (ja) * 1992-11-20 2001-04-09 株式会社オハラ 弗燐酸塩光学ガラス
JP4179641B2 (ja) * 1994-10-31 2008-11-12 株式会社住田光学ガラス Ｔｂ又はＥｕを含有するフツ燐酸塩蛍光ガラス
JP3961585B2 (ja) * 1995-11-21 2007-08-22 株式会社住田光学ガラス 可視蛍光を呈するフツ燐酸塩蛍光ガラス
JPH09211505A (ja) * 1996-01-30 1997-08-15 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光ファイバ増幅器
JPH10139451A (ja) 1996-11-06 1998-05-26 Nippon Steel Corp ガラス成形金型用合金およびそれから製作されたガラス成形金型
JP3823402B2 (ja) 1996-11-13 2006-09-20 フジノン株式会社 弗燐酸系光学ガラスの射出成形方法
JPH1160267A (ja) * 1997-08-14 1999-03-02 Ohara Inc 弗燐酸塩光学ガラス
JP5349721B2 (ja) * 2000-06-05 2013-11-20 株式会社オハラ 光照射による屈折率変化の小さい光学ガラス
JP2002234753A (ja) * 2001-02-02 2002-08-23 Minolta Co Ltd 弗燐酸塩光学ガラス
US7151064B2 (en) * 2001-10-30 2006-12-19 Sumita Optical Glass, Inc. Optical glass suitable for mold forming
JP3973410B2 (ja) * 2001-11-26 2007-09-12 Ｈｏｙａ株式会社 光学ガラスおよび光学部品
JP4305816B2 (ja) * 2002-11-08 2009-07-29 Ｈｏｙａ株式会社 光学ガラス、プレス成形用ガラス成形体および光学素子
JP4165703B2 (ja) * 2003-09-01 2008-10-15 Ｈｏｙａ株式会社 精密プレス成形用プリフォームの製造方法および光学素子の製造方法
CN1854100B (zh) * 2005-03-30 2012-05-09 Hoya株式会社 光学玻璃、模压预制体、其制造方法、光学元件及其制造方法
JP4570576B2 (ja) * 2005-03-30 2010-10-27 Ｈｏｙａ株式会社 光学ガラス、プレス成形用プリフォームとその製造方法、および光学素子とその製造方法
CN1903765A (zh) * 2005-07-28 2007-01-31 Hoya株式会社 光学玻璃、光学元件及其制造方法
JP4498315B2 (ja) * 2005-07-28 2010-07-07 Ｈｏｙａ株式会社 光学ガラスおよび光学素子とその製造方法
JP5004202B2 (ja) * 2005-09-14 2012-08-22 Ｈｏｙａ株式会社 光学ガラス、精密プレス成形用プリフォームおよび光学素子
JP5085049B2 (ja) * 2006-03-31 2012-11-28 Ｈｏｙａ株式会社 モールドプレス用ガラス素材、該ガラス素材の製造方法、及びガラス光学素子の製造方法
JP5491686B2 (ja) * 2006-09-07 2014-05-14 株式会社オハラ ガラス
JP4597937B2 (ja) * 2006-10-10 2010-12-15 株式会社オハラ 光学ガラス

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Publication number Publication date
TW200900370A (en) 2009-01-01
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US20140005025A1 (en) 2014-01-02

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