[发明专利]压制成型用玻璃材料、使用该玻璃材料的玻璃光学元件的制造方法、以及玻璃光学元件

说明书

相关申请的参考

本申请基于并要求于2009年5月15日提交的日本专利申请第2009-118615号的优先权，其全部内容通过引用结合于本文。

技术领域

本发明涉及为了得到由精密模具压制成型的玻璃光学元件所使用的玻璃材料、使用该玻璃材料的光学元件的制造方法、以及玻璃光学元件。

本发明可特别适用于，即使使用含有在压制成型时的高温下与成型模的成型面之间具有高反应性的成分的玻璃材料，也可抑制这些成分在成型面的反应，主要防止在成型体表面的热粘连、模糊(クモリ)、划痕(キズ)状的反应痕，同时稳定、高效地生产具有充分的光学性能的光学元件，并延长成型模的寿命。

背景技术

通过将加热软化的玻璃材料用成型模压制成型、从而将成型面形状转印到玻璃材料上而得到玻璃镜片等光学元件是已知的。通过压制成型而形成的光学元件的光学功能面无需进行研磨等机械加工，就具有所需的光学性能。

专利文献1公开了一种通过将表面覆盖有氧化硅膜的玻璃材料(被成型体)置于成型模内、在该玻璃材料处于软化状态的温度下加压成型而制造压制镜片的方法。专利文献1中记载了，根据该方法，可防止加压成型时模具与玻璃之间的热粘连，同时可防止玻璃中含有的PbO的还原产生的还原粒子的析出。

专利文献2公开了一种预先对玻璃材料表面的中间部分形成以SiO₂为主体的薄膜、并将该玻璃材料放入成型模内来压制成型的光学玻璃元件成型方法。通过该方法，得到既避免表层裂纹发生、又在光学元件的中心部不出现模糊的具有光学功能面的光学元件。

专利文献3公开了一种在预成型芯玻璃的表面上形成双层表面的光学元件及其制造方法。该光学元件的第一表面层是将芯玻璃材料在减压状态、玻璃化转变以上的温度下在芯玻璃表面形成膜状；第二表面层是用溅射等方法将蒸镀用玻璃材料在第一表面层上形成膜状。作为用于形成第二表面层的蒸镀用玻璃材料，使用含70重量％至90重量％SiO₂的玻璃材料。根据该发明，即便在将高反应性玻璃、具有易挥发的玻璃成分的玻璃作为玻璃材料来使用时，也可得到表面不产生裂纹、而且无热粘连和模糊的光学元件。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特公平2-1779号公报

专利文献2：特开平7-118025号公报

专利文献3：特开平8-198631号公报

专利文献1～3的全部内容通过引用而结合于本文。

发明内容

发明所要解决的问题

根据专利文献1记载的发明，氧化硅膜的厚度的实用范围为(5nm～200nm)，如果不足(5nm)，则无法达到这种氧化硅膜形成的效果；如果超过则加压成型时，易发生裂纹等缺陷，并且成为透过率及折射率等光学品质下降的原因。

另外，根据专利文献2记载的发明，以SiO₂为主体的薄膜的厚度为如果不足(10nm)，则没有防止模糊的效果；如果以上，则会产生表层裂纹。

此外，根据专利文献3记载的发明可知，以SiO₂为主要成分的第二表面层的厚度为5nm～50nm，如果不足5nm，则防止(与模具和玻璃之间的)热粘接(···)·的效果降低；如果50nm以上，则会发生裂纹。

然而，发明人经研究发现，专利文献1～3记载的发明中，即使是认为合适的玻璃膜的膜厚(5nm～50nm的范围)，由于玻璃种类不同，在压制成型后在玻璃膜上产生裂纹，进而发生从该裂纹流出的芯玻璃与成型模热粘连，无法得到光学性能充分及外观良好的光学元件。特别是，在将芯玻璃成分中含有W、Ti、Bi、Nb的任一种的玻璃压制成型时，明显存在这样的问题。

另一方面，作为用于精密模具压制的玻璃材料，根据成型所得的光学元件的不同用途，希望是具有各种光学常数、物理和化学性质的玻璃材料。特别是对小型摄像机等有用的高折射率(例如，nd为1.7以上)、高色散(例如νd在30以下)的光学玻璃、或高折射率(同上)、低色散(例如νd在30以上)的光学玻璃也在这些摄像机中得到重用，因此需求旺盛。发明人开发了能符合这些要求的高折射率玻璃材料。