光學玻璃、壓制成型用玻璃材料、光學元件及其制造方法、以及接合光學元件的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種光學玻璃、由光學玻璃構成的壓制成型用玻璃材料、光學元件及 其制造方法、以及接合光學元件。
【背景技術】
[0002] 對玻璃材料進行加熱、壓制成型來制造光學元件的方法能夠大致區分為以下兩種 方法。
[0003] 第1種方法是將加熱到粘度變為103 5~10 4 5dPa ? s左右的溫度的玻璃材料導入 到壓制成型模中進行壓制成型、對得到的成型品進行磨削、拋光來制造光學元件的方法，稱 為再加熱壓制法。
[0004] 第2種方法是將玻璃材料加熱到粘度變為105~10 9dPa ? S左右的溫度而進行壓 制成型來制造光學元件的方法，稱為精密模壓成型法或精密壓制成型法。第2種方法通過 對高粘度的玻璃施加高的壓力而將壓制成型模的成型面的形狀精密地轉印到玻璃，從而能 夠不經過磨削、拋光工序而形成光學功能面。因此，為了不使模成型面由于反復進行壓制成 型而劣化，使用玻璃化轉變溫度低的玻璃來降低壓制成型溫度。
[0005] 可是，近年來，伴隨著攝像光學系統、投射光學系統的高功能化、緊湊化，高折射率 高色散玻璃制的光學元件的需求正在提高。在專利文獻1中公開了用于在這樣的光學元件 的制造中使用的高折射率高色散玻璃。
[0006] 專利文獻1 :日本特開2004-161598號公報。
【發明內容】
[0007] 發明要解決的課題
[0008] 高折射率高色散玻璃制透鏡能夠通過與兼具低色散性和反常部分色散性的氟磷 酸鹽玻璃制的透鏡組合而實現優秀的色像差校正。特別是將高折射率高色散玻璃制透鏡和 氟磷酸鹽玻璃制透鏡接合起來的接合透鏡對光學系統的高功能化、緊湊化是有效的。
[0009] 在上述接合透鏡中，需要精密地將接合面貼合。為此，優選將一方的透鏡的接合面 精密地拋光為凸球面，另一方的透鏡的接合面精密地拋光為凹球面。對于這樣的球面拋光 透鏡的制造，再加熱壓制法比精密模壓成型法更適合。此外，雖然精密模壓成型法適合非球 面透鏡等不適合進行磨削、拋光加工的光學元件的制造，但是對于適合磨削、拋光加工的光 學元件例如球面透鏡的制造，反而會使成本變高。
[0010] 因此，本發明的發明人嘗試了對作為高折射率高色散玻璃的專利文獻1所公開的 玻璃進行再加熱壓制成型，判明了會因為熱穩定性低而失透。因此，專利文獻1所記載的玻 璃不適合作為通過再加熱壓制成型來制作接合透鏡的玻璃材料。
[0011] 本發明的一個方式的目的在于，提供一種具有在再加熱壓制法中也不會失透的優 秀的熱穩定性、適合制作接合透鏡的高折射率高色散光學玻璃。
[0012] 本發明的另一個方式提供一種由上述光學玻璃構成的壓制成型用玻璃材料、光學 元件和其制造方法、以及將上述玻璃制的透鏡和氟磷酸鹽玻璃制透鏡接合起來的接合透 鏡。
[0013] 本發明的一個方式涉及一種光學玻璃，用質量％表不，包含：
[0014] 2 ~37% 的 Si02;
[0015] 0 ~25%的氏03;
[0016] 0 ~10% 的 Ge02;
[0017]合計為 18 ~55% 的 Li20、Na20、K20、Ca0、SrO 和 BaO;以及
[0018]合計為 27 ~55% 的 Ti02、Nb205和 W03，
[0019] Si02含量相對于Si0jPB 203的合計含量的質量比（Si(V(Si02+B20 3))為0. 1~1 的范圍，
[0020] 1^20含量相對于1^20、似20、1( 20、030、51〇和830的合計含量的質量比（1^2(1/(1^2 0+Na20+K20+Ca0+Sr0+Ba0)為 0 ~0? 4 的范圍，
[0021] Ti02含量相對于Ti02、Nb 205和W03的合計含量的質量比（Ti02ATi0 2+Nb205+W03)) 為0. 35~1的范圍，
[0022] 折射率nd為1. 860~1. 990的范圍，且阿貝數v d為21~29的范圍。
[0023] 根據一個方式，上述的光學玻璃的晶化峰值溫度Tx與玻璃化轉變溫度Tg的差 (Tx-Tg)為 120°C 以上。
[0024] 根據一個方式，上述的光學玻璃的液相線溫度LT為1300°C以下。
[0025] 根據一個方式，上述的光學玻璃在100~300°C中的平均線膨脹系數a為 85X10_ 7/°C 以上。
[0026] 本發明的另一個方式涉及一種由上述的光學玻璃構成的壓制成型用玻璃材料。
[0027] 本發明的另一個方式涉及一種由上述的光學玻璃構成的光學元件。
[0028] 本發明的另一個方式涉及一種光學元件的制造方法，包含：對上述的壓制成型用 玻璃材料進行加熱，在使其軟化的狀態下進行壓制成型來制作光學元件坯件；以及對制作 的光學元件坯件進行磨削和拋光而得到光學元件。
[0029] 本發明的另一個方式涉及一種將由上述的光學玻璃構成的光學元件和由氟磷酸 鹽玻璃構成的光學元件接合起來的接合光學元件。
[0030] 根據本發明的一個方式，能夠提供一種具有在再加熱壓制法中也不失透的優秀的 熱穩定性的高折射率高色散光學玻璃。進而，根據本發明的一個方式，能夠提供一種由上述 光學玻璃構成的壓制成型用玻璃材料、光學元件和其制造方法、以及將上述玻璃制的透鏡 和氟磷酸鹽玻璃制透鏡接合起來的接合透鏡。
【具體實施方式】
[0031] 光學玻璃
[0032] 本發明的光學玻璃，用質量％表不，包含：
[0033] 2 ~37% 的 Si02;
[0034] 0 ~25%的氏03;
[0035] 0 ~10% 的 Ge02;
[0036] 合計為 18 ~55% 的 Li20、Na20、K20、CaO、SrO 和 BaO ;以及
[0037] 合計為 27 ~55% 的 Ti02、Nb205和TO3，
[0038] Si02含量相對于SiOjP B 203的合計含量的質量比（Si(V(Si02+B20 3))為0. 1~1 的范圍，
[0039] 1^20含量相對于1^20、似20、1(20、030、51〇和830的合計含量的質量比（1^2(1/(1^2 0+Na20+K20+Ca0+Sr0+Ba0)為0~0? 4的范圍，
[0040] Ti02含量相對于Ti02、恥20 5和W03的合計含量的質量比（Ti(V(Ti02+Nb20 5+W03)) 為0. 35~1的范圍，
[0041] 折射率nd為1. 860~1. 990的范圍，且阿貝數v d為21~29的范圍。
[0042] 以下，對本發明的光學玻璃進行詳細說明，只要沒有特別記載，就設各成分的含 量、合計含量用質量％表示，設玻璃成分的含量與合計含量的比為質量比。
[0043] 5102是具有形成玻璃的網絡、提高玻璃的熱穩定性、降低液相線溫度的作用的必 要成分。當Si〇d^含量比2%少時，玻璃的穩定性會降低、液相線溫度會上升。當Si02的含 量比37%多時，折射率會降低而變得難以得到所需的光學特性。因此，使Si〇d^含量為2~ 37%。3102的含量的優選的下限為4%，更優選的下限為6%，進一步優選的下限為8%，再 進一步優選的下限為10%。
[0044] 在將本發明的光學玻璃使用于與氟磷酸鹽玻璃制的透鏡接合的透鏡的情況下，優 選提高玻璃的膨脹系數。這是因為，氟磷酸鹽玻璃在光學玻璃之中具有高膨脹特性，因此， 當接合的玻璃的膨脹系數小時，由于接合的兩種玻璃的膨脹差，在粘接時、高溫高濕保存時 在接合面容易產生不良。例如，透鏡的粘接通常以如下方式進行，即，在接合面涂敷紫外線 固化型粘接劑，隔著透鏡照射紫外線。此時會產生熱，當在兩種玻璃中膨脹差大時，會像上 述那樣產生不良。
[0045] 由于以上的理由，優選提高膨脹系數，但是Si02具有降低膨脹系數的作用。因 此，為了維持高折射率、提高膨脹系數，310 2的含量的優選的上限為32%，更優選的上限為 27%，進一步優選的上限為25%。
[0046] 另外，以Si02S基礎的組成類的光學玻璃比磷酸鹽類的光學玻璃強度高。因為接 合透鏡的制造工序復雜，所以使用于接合透鏡的透鏡在處理時容易受損，但是，因為本發明 的光學玻璃是以si〇2S基礎的組成類，所以根據本發明的光學玻璃，還能夠提供比高折射 率高色散相同的磷酸鹽類的光學玻璃更難以受損的透鏡。
[0047] B203是玻璃的網絡形成成分，是具有維持玻璃的熱穩定性、降低液相線溫度的作用 的任選成分。當B 203的含量比25%多時，折射率會降低而變得難以得到所需的光學特性。 因此，使B20 3的含量為0~25%。B 203的含量的優選的上限為20%，更優選的上限為15%， 進一步優選的上限為13%，再進一步優選的上限為11%。為了進一步降低液相線溫度，B 203 的含量的優選的下限為〇. 1 %，更優選的下限為〇. 3%。
[0048] 關于Si02、B203的含量如上所述，但是在本發明的光學玻璃中，為了維持玻璃的 熱穩定性、抑制液相線溫度的上升，使Si02含量相對于S