光学玻璃、压制成型用玻璃材料、光学元件及其制造方法、以及接合光学元件的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种光学玻璃、由光学玻璃构成的压制成型用玻璃材料、光学元件及 其制造方法、以及接合光学元件。
【背景技术】
[0002] 对玻璃材料进行加热、压制成型来制造光学元件的方法能够大致区分为以下两种 方法。
[0003] 第1种方法是将加热到粘度变为103 5~10 4 5dPa ? s左右的温度的玻璃材料导入 到压制成型模中进行压制成型、对得到的成型品进行磨削、抛光来制造光学元件的方法，称 为再加热压制法。
[0004] 第2种方法是将玻璃材料加热到粘度变为105~10 9dPa ? S左右的温度而进行压 制成型来制造光学元件的方法，称为精密模压成型法或精密压制成型法。第2种方法通过 对高粘度的玻璃施加高的压力而将压制成型模的成型面的形状精密地转印到玻璃，从而能 够不经过磨削、抛光工序而形成光学功能面。因此，为了不使模成型面由于反复进行压制成 型而劣化，使用玻璃化转变温度低的玻璃来降低压制成型温度。
[0005] 可是，近年来，伴随着摄像光学系统、投射光学系统的高功能化、紧凑化，高折射率 高色散玻璃制的光学元件的需求正在提高。在专利文献1中公开了用于在这样的光学元件 的制造中使用的高折射率高色散玻璃。
[0006] 专利文献1 :日本特开2004-161598号公报。
【发明内容】
[0007] 发明要解决的课题
[0008] 高折射率高色散玻璃制透镜能够通过与兼具低色散性和反常部分色散性的氟磷 酸盐玻璃制的透镜组合而实现优秀的色像差校正。特别是将高折射率高色散玻璃制透镜和 氟磷酸盐玻璃制透镜接合起来的接合透镜对光学系统的高功能化、紧凑化是有效的。
[0009] 在上述接合透镜中，需要精密地将接合面贴合。为此，优选将一方的透镜的接合面 精密地抛光为凸球面，另一方的透镜的接合面精密地抛光为凹球面。对于这样的球面抛光 透镜的制造，再加热压制法比精密模压成型法更适合。此外，虽然精密模压成型法适合非球 面透镜等不适合进行磨削、抛光加工的光学元件的制造，但是对于适合磨削、抛光加工的光 学元件例如球面透镜的制造，反而会使成本变高。
[0010] 因此，本发明的发明人尝试了对作为高折射率高色散玻璃的专利文献1所公开的 玻璃进行再加热压制成型，判明了会因为热稳定性低而失透。因此，专利文献1所记载的玻 璃不适合作为通过再加热压制成型来制作接合透镜的玻璃材料。
[0011] 本发明的一个方式的目的在于，提供一种具有在再加热压制法中也不会失透的优 秀的热稳定性、适合制作接合透镜的高折射率高色散光学玻璃。
[0012] 本发明的另一个方式提供一种由上述光学玻璃构成的压制成型用玻璃材料、光学 元件和其制造方法、以及将上述玻璃制的透镜和氟磷酸盐玻璃制透镜接合起来的接合透 镜。
[0013] 本发明的一个方式涉及一种光学玻璃，用质量％表不，包含：
[0014] 2 ~37% 的 Si02;
[0015] 0 ~25%的氏03;
[0016] 0 ~10% 的 Ge02;
[0017]合计为 18 ~55% 的 Li20、Na20、K20、Ca0、SrO 和 BaO;以及
[0018]合计为 27 ~55% 的 Ti02、Nb205和 W03，
[0019] Si02含量相对于Si0jPB 203的合计含量的质量比（Si(V(Si02+B20 3))为0. 1~1 的范围，
[0020] 1^20含量相对于1^20、似20、1( 20、030、51〇和830的合计含量的质量比（1^2(1/(1^2 0+Na20+K20+Ca0+Sr0+Ba0)为 0 ~0? 4 的范围，
[0021] Ti02含量相对于Ti02、Nb 205和W03的合计含量的质量比（Ti02ATi0 2+Nb205+W03)) 为0. 35~1的范围，
[0022] 折射率nd为1. 860~1. 990的范围，且阿贝数v d为21~29的范围。
[0023] 根据一个方式，上述的光学玻璃的晶化峰值温度Tx与玻璃化转变温度Tg的差 (Tx-Tg)为 120°C 以上。
[0024] 根据一个方式，上述的光学玻璃的液相线温度LT为1300°C以下。
[0025] 根据一个方式，上述的光学玻璃在100~300°C中的平均线膨胀系数a为 85X10_ 7/°C 以上。
[0026] 本发明的另一个方式涉及一种由上述的光学玻璃构成的压制成型用玻璃材料。
[0027] 本发明的另一个方式涉及一种由上述的光学玻璃构成的光学元件。
[0028] 本发明的另一个方式涉及一种光学元件的制造方法，包含：对上述的压制成型用 玻璃材料进行加热，在使其软化的状态下进行压制成型来制作光学元件坯件；以及对制作 的光学元件坯件进行磨削和抛光而得到光学元件。
[0029] 本发明的另一个方式涉及一种将由上述的光学玻璃构成的光学元件和由氟磷酸 盐玻璃构成的光学元件接合起来的接合光学元件。
[0030] 根据本发明的一个方式，能够提供一种具有在再加热压制法中也不失透的优秀的 热稳定性的高折射率高色散光学玻璃。进而，根据本发明的一个方式，能够提供一种由上述 光学玻璃构成的压制成型用玻璃材料、光学元件和其制造方法、以及将上述玻璃制的透镜 和氟磷酸盐玻璃制透镜接合起来的接合透镜。
【具体实施方式】
[0031] 光学玻璃
[0032] 本发明的光学玻璃，用质量％表不，包含：
[0033] 2 ~37% 的 Si02;
[0034] 0 ~25%的氏03;
[0035] 0 ~10% 的 Ge02;
[0036] 合计为 18 ~55% 的 Li20、Na20、K20、CaO、SrO 和 BaO ;以及
[0037] 合计为 27 ~55% 的 Ti02、Nb205和TO3，
[0038] Si02含量相对于SiOjP B 203的合计含量的质量比（Si(V(Si02+B20 3))为0. 1~1 的范围，
[0039] 1^20含量相对于1^20、似20、1(20、030、51〇和830的合计含量的质量比（1^2(1/(1^2 0+Na20+K20+Ca0+Sr0+Ba0)为0~0? 4的范围，
[0040] Ti02含量相对于Ti02、恥20 5和W03的合计含量的质量比（Ti(V(Ti02+Nb20 5+W03)) 为0. 35~1的范围，
[0041] 折射率nd为1. 860~1. 990的范围，且阿贝数v d为21~29的范围。
[0042] 以下，对本发明的光学玻璃进行详细说明，只要没有特别记载，就设各成分的含 量、合计含量用质量％表示，设玻璃成分的含量与合计含量的比为质量比。
[0043] 5102是具有形成玻璃的网络、提高玻璃的热稳定性、降低液相线温度的作用的必 要成分。当Si〇d^含量比2%少时，玻璃的稳定性会降低、液相线温度会上升。当Si02的含 量比37%多时，折射率会降低而变得难以得到所需的光学特性。因此，使Si〇d^含量为2~ 37%。3102的含量的优选的下限为4%，更优选的下限为6%，进一步优选的下限为8%，再 进一步优选的下限为10%。
[0044] 在将本发明的光学玻璃使用于与氟磷酸盐玻璃制的透镜接合的透镜的情况下，优 选提高玻璃的膨胀系数。这是因为，氟磷酸盐玻璃在光学玻璃之中具有高膨胀特性，因此， 当接合的玻璃的膨胀系数小时，由于接合的两种玻璃的膨胀差，在粘接时、高温高湿保存时 在接合面容易产生不良。例如，透镜的粘接通常以如下方式进行，即，在接合面涂敷紫外线 固化型粘接剂，隔着透镜照射紫外线。此时会产生热，当在两种玻璃中膨胀差大时，会像上 述那样产生不良。
[0045] 由于以上的理由，优选提高膨胀系数，但是Si02具有降低膨胀系数的作用。因 此，为了维持高折射率、提高膨胀系数，310 2的含量的优选的上限为32%，更优选的上限为 27%，进一步优选的上限为25%。
[0046] 另外，以Si02S基础的组成类的光学玻璃比磷酸盐类的光学玻璃强度高。因为接 合透镜的制造工序复杂，所以使用于接合透镜的透镜在处理时容易受损，但是，因为本发明 的光学玻璃是以si〇2S基础的组成类，所以根据本发明的光学玻璃，还能够提供比高折射 率高色散相同的磷酸盐类的光学玻璃更难以受损的透镜。
[0047] B203是玻璃的网络形成成分，是具有维持玻璃的热稳定性、降低液相线温度的作用 的任选成分。当B 203的含量比25%多时，折射率会降低而变得难以得到所需的光学特性。 因此，使B20 3的含量为0~25%。B 203的含量的优选的上限为20%，更优选的上限为15%， 进一步优选的上限为13%，再进一步优选的上限为11%。为了进一步降低液相线温度，B 203 的含量的优选的下限为〇. 1 %，更优选的下限为〇. 3%。
[0048] 关于Si02、B203的含量如上所述，但是在本发明的光学玻璃中，为了维持玻璃的 热稳定性、抑制液相线温度的上升，使Si02含量相对于S