光學玻璃和光學元件制造技術

本發明專利技術提供滿足下述全部要求的光學玻璃：（1）不含環境上不優選的成分；（2）容易達到低的玻璃化轉變溫度；（3）高折射率且高分散；（4）容易得到可見光透過率優異的玻璃；（5）預制成型時的耐失透性優異。本發明專利技術的光學玻璃的特征在于，折射率nd為2.0以上，阿貝數νd為20以下，玻璃化轉變溫度為450℃以下，作為玻璃組成，以質量%計，Bi2O3為70～90%、B2O3為4～29.9%、Li2O+Na2O+K2O為0.1%～10%、SiO2+Al2O3為0～2.5%，并且實質上不含鉛成分、砷成分、F成分、TeO2、GeO2。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及光學玻璃和光學元件。詳細來說，本專利技術涉及高折射率且高分散的適合于各種光盤系統的光拾取器透鏡、攝像機、普通的照相機的攝影用透鏡等的光學玻璃和光學元件。
技術介紹
CD（注冊商標）、MD（注冊商標）、DVD（注冊商標）、其他各種光盤系統的光拾取器透鏡、攝像機、普通的照相機的攝影用透鏡通常如下制作。首先，從噴嘴的前端滴下熔融玻璃，制作液滴狀玻璃（液滴成型），根據需要，進行研削、研磨、清洗，制作預制玻璃。此外，對熔融玻璃進行驟冷鑄造，暫時制成玻璃錠，通過研削、研磨、清洗，制作預制玻璃。接著，對預制玻璃進行加熱、軟化，通過實施了精密加工的模具進行加壓成型，將模具的表面形狀轉印在玻璃上，制作透鏡。如此的成型方法一般稱為模壓成型法（或者精密壓制成型法）。采用模壓成型法的情況下，為了抑制模具的劣化并且將透鏡精密地模壓成型，要求有具有盡可能低的玻璃化轉變溫度（至少650℃以下）的玻璃，提出各種玻璃的方案。若制作預制玻璃時產生失透，就會損害作為模壓透鏡的基本性能，因此耐失透性優異的玻璃很重要。并且，近年來，對環境問題的意識增強，因此，期望有玻璃成分中不使用鉛等有害物質的光學玻璃。此外，近年來，對各種光盤系統的光拾取器透鏡或攝影用透鏡這樣的光學透鏡，以削減成本為目的，進行了使透鏡變薄、減少透鏡枚數的研究。如此，為了實現透鏡的薄壁化和透鏡枚數的減少，要求有高折射率且高分散（阿貝數小）的玻璃材質。作為具有這樣的光學特性的玻璃，提出了含有鉍作為主要成分的光學玻璃（例如，參考專利文獻1～3）。現有技術文獻專利文獻專利文獻1：日本特開2002-201039號公報專利文獻2：日本特開2007-106625號公報專利文獻3：日本特開2006-151758號公報
技術實現思路
專利技術所要解決的課題通常，要制作高折射率的光學玻璃，會有如下那樣的問題：由賦予高折射率的成分而產生著色，透過率、特別是可見區域或者近紫外區域的透過率容易降低。另一方面，若添加抑制著色的成分，會使得阿貝數增大，即有變成低分散的傾向。如此，難以制作高折射率且高分散、而且可見光透過率優異的光學玻璃。在此，本專利技術以提供滿足下述全部要求的光學玻璃為課題：（1）不含環境不優選的成分，（2）容易達到低的玻璃化轉變溫度，（3）高折射率并且高分散，（4）容易得到可見光透過率優異的玻璃，（5）預制成型時的耐失透性優異。用于解決課題的方法本專利技術的專利技術者們進行了各種研究，結果發現通過含有Bi2O3和B2O3作為主要成分的特定組成的玻璃能夠達到上述目的，由此作為本專利技術進行了提案。即，本專利技術的光學玻璃，其特征在于，折射率nd為2.0以上，阿貝數νd為20以下，玻璃化轉變溫度為450℃以下，作為玻璃組成，以質量%計，Bi2O3為70～90%、B2O3為4～29.9%、Li2O+Na2O+K2O為0.1%～10%、SiO2+Al2O3為0～2.5%，并且實質上不含鉛成分、砷成分、F成分、TeO2、GeO2。本專利技術的光學玻璃具有高折射率并且高分散的光學特性。而且，能夠制作折射率與現有的玻璃同等或在其以上且透過率更優異的玻璃。因此，能夠實現透鏡的薄壁化和透鏡枚數的減少，而且能夠制作高精密的光學設備。由此能夠實現部件成本的減少和性能的提高。此外，本專利技術的光學玻璃在組成中大量含有Bi2O3，含有作為堿成分的Li2O3、Na2O、K2O，從而容易達到低的玻璃化轉變溫度。因此，能夠在低溫進行模壓成型，能夠抑制由玻璃成分的揮發物引起的模具的劣化。此外，本專利技術的光學玻璃還具有在模壓成型時不易產生阻礙透明性的失透物的特征。另外，本專利技術的光學玻璃實質上不含作為有害成分的鉛成分、砷成分和F成分，因此為環境上優選的玻璃。此外，實質上不含有作為使得透過率降低的成分的GeO2、TeO2，因此容易達到高透過率。此外，本專利技術中，“實質上不含鉛成分、砷成分、F成分、TeO2、GeO2”是指不專門向玻璃中添加這些成分，并不是完全排除不可避免的雜質的意思。客觀來說，意味著包括雜質在內的這些成分的含量，以質量%計，分別不足0.1%。本專利技術中，“折射率”是指氦燈的d線（587.6nm）時的折射率。本專利技術的光學玻璃，以質量比計，優選Bi2O3/B2O3在8以下。根據該構成，能夠得到透過率高（著色度優異）的玻璃。本專利技術的光學玻璃，其特征在于，以質量%計，B2O3/（SiO2+Al2O3）為5.5以上。根據該構成，能夠得到透過率更高的玻璃。本專利技術的光學玻璃，以質量%計，Bi2O3+B2O3+Li2O+Na2O+K2O的含量優選為90%以上。根據該構成，容易得到高折射率且高分散、玻璃化轉變溫度低、并且透過率優異的玻璃。本專利技術的光學玻璃，以質量%計，優選含有0～15%的TiO2+WO3+Nb2O5。TiO2、WO3、Nb2O5為提高折射率的成分，但是容易使得透過率降低。因此，通過將這些成分限制在上述范圍，就容易得到透過率高的玻璃。本專利技術的光學玻璃，以質量%計，Bi2O3+B2O3+Li2O+Na2O+K2O+TiO2+WO3+Nb2O5的含量優選為95%以上。通過該構成，能夠得到高折射率和高分散的特性特別優異的玻璃。本專利技術的光學玻璃，以質量%計，ZnO+BaO的含量優選為0～2.5%。ZnO和BaO為造成透過率降低的成分，通過將這些成分的含量限制在上述范圍，就容易得到透過率高的玻璃。本專利技術的光學玻璃，以質量%計，ZnO+BaO+CaO+SrO+MgO的含量優選為0～2.5%。堿土金屬氧化物和ZnO為造成透過率降低的成分，因此，將這些成分的含量控制在上述范圍，就容易得到透過率高的玻璃。本專利技術的光學玻璃，以質量%計，La2O3+Gd2O3+Ta2O5的含量優選為0～10%。根據該構成，容易得到透過率更高、耐失透性更優異的玻璃。本專利技術的光學玻璃，以質量%計，Sb2O3的含量優選為0～1%。本專利技術的光學玻璃，厚度為10mm時的著色度λ70優選小于500nm。玻璃著色度λ70滿足上述范圍，就能夠得到可見區域或近紫外區域中的透過率優異、適合各種光學透鏡等的玻璃。本專利技術中的“著色度λ70”是指厚度10mm的情況下，透過率為70%的波長。本專利技術的光學玻璃也可以用于模壓成型。本專利技術的光學元件成型為上述光學玻璃。附圖說明本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.09.28 JP 2010-216558;2010.12.24 JP 2010-287001.一種光學玻璃，其特征在于：
折射率nd為2.0以上，阿貝數νd為20以下，玻璃化轉變溫度為
450℃以下，作為玻璃組成，以質量%計，含有Bi2O3為70～90%、B2O3為4～29.9%、Li2O+Na2O+K2O為0.1%～10%、SiO2+Al2O3為0～2.5%，
并且實質上不含鉛成分、砷成分、F成分、TeO2、GeO2。
2.如權利要求1所述的光學玻璃，其特征在于：
以質量比計，Bi2O3/B2O3為8以下。
3.如權利要求1或2所述的光學玻璃，其特征在于：
以質量%計，B2O3/(SiO2+Al2O3)為5.5以上。
4.如權利要求1～3中任一項所述的光學玻璃，其特征在于:
以質量%計，Bi2O3+B2O3+Li2O+Na2O+K2O的含量為90%以上。
5.如權利要求1～4中任一項所述的光學玻璃，其特征在于：
以質量%計，TiO2+WO3+N...

【專利技術屬性】
技術研發人員：俁野高宏，佐藤史雄，
申請(專利權)人：日本電氣硝子株式會社，
類型：
國別省市：