[發(fā)明專利]壓制成型用玻璃材料、使用該玻璃材料的玻璃光學(xué)元件的制造方法、以及玻璃光學(xué)元件

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201080021374.1
• 申請(qǐng)日: 2010-05-14
• 公開（公告）號(hào): CN102428048A
• 公開（公告）日: 2012-04-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄒學(xué)祿;河野洋;白石幸一郎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: HOYA株式會(huì)社
• 主分類號(hào): C03B40/00
• 分類號(hào): C03B40/00;C03B11/00;C03C3/06;C03C3/062;C03C3/064;C03C3/066;C03C3/068;C03C3/095;C03C3/097;C03C3/15;C03C3/155;C03C3/16;C03C3/17
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 吳孟秋;梁韜

相關(guān)申請(qǐng)的參考

本申請(qǐng)基于并要求于2009年5月15日提交的日本專利申請(qǐng)第2009-118615號(hào)的優(yōu)先權(quán)，其全部?jī)?nèi)容通過引用結(jié)合于本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及為了得到由精密模具壓制成型的玻璃光學(xué)元件所使用的玻璃材料、使用該玻璃材料的光學(xué)元件的制造方法、以及玻璃光學(xué)元件。

本發(fā)明可特別適用于，即使使用含有在壓制成型時(shí)的高溫下與成型模的成型面之間具有高反應(yīng)性的成分的玻璃材料，也可抑制這些成分在成型面的反應(yīng)，主要防止在成型體表面的熱粘連、模糊(クモリ)、劃痕(キズ)狀的反應(yīng)痕，同時(shí)穩(wěn)定、高效地生產(chǎn)具有充分的光學(xué)性能的光學(xué)元件，并延長(zhǎng)成型模的壽命。

背景技術(shù)

通過將加熱軟化的玻璃材料用成型模壓制成型、從而將成型面形狀轉(zhuǎn)印到玻璃材料上而得到玻璃鏡片等光學(xué)元件是已知的。通過壓制成型而形成的光學(xué)元件的光學(xué)功能面無需進(jìn)行研磨等機(jī)械加工，就具有所需的光學(xué)性能。

專利文獻(xiàn)1公開了一種通過將表面覆蓋有氧化硅膜的玻璃材料(被成型體)置于成型模內(nèi)、在該玻璃材料處于軟化狀態(tài)的溫度下加壓成型而制造壓制鏡片的方法。專利文獻(xiàn)1中記載了，根據(jù)該方法，可防止加壓成型時(shí)模具與玻璃之間的熱粘連，同時(shí)可防止玻璃中含有的PbO的還原產(chǎn)生的還原粒子的析出。

專利文獻(xiàn)2公開了一種預(yù)先對(duì)玻璃材料表面的中間部分形成以SiO₂為主體的薄膜、并將該玻璃材料放入成型模內(nèi)來壓制成型的光學(xué)玻璃元件成型方法。通過該方法，得到既避免表層裂紋發(fā)生、又在光學(xué)元件的中心部不出現(xiàn)模糊的具有光學(xué)功能面的光學(xué)元件。

專利文獻(xiàn)3公開了一種在預(yù)成型芯玻璃的表面上形成雙層表面的光學(xué)元件及其制造方法。該光學(xué)元件的第一表面層是將芯玻璃材料在減壓狀態(tài)、玻璃化轉(zhuǎn)變以上的溫度下在芯玻璃表面形成膜狀；第二表面層是用濺射等方法將蒸鍍用玻璃材料在第一表面層上形成膜狀。作為用于形成第二表面層的蒸鍍用玻璃材料，使用含70重量％至90重量％SiO₂的玻璃材料。根據(jù)該發(fā)明，即便在將高反應(yīng)性玻璃、具有易揮發(fā)的玻璃成分的玻璃作為玻璃材料來使用時(shí)，也可得到表面不產(chǎn)生裂紋、而且無熱粘連和模糊的光學(xué)元件。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：特公平2-1779號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：特開平7-118025號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)3：特開平8-198631號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)1～3的全部?jī)?nèi)容通過引用而結(jié)合于本文。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明所要解決的問題

根據(jù)專利文獻(xiàn)1記載的發(fā)明，氧化硅膜的厚度的實(shí)用范圍為(5nm～200nm)，如果不足(5nm)，則無法達(dá)到這種氧化硅膜形成的效果；如果超過則加壓成型時(shí)，易發(fā)生裂紋等缺陷，并且成為透過率及折射率等光學(xué)品質(zhì)下降的原因。

另外，根據(jù)專利文獻(xiàn)2記載的發(fā)明，以SiO₂為主體的薄膜的厚度為如果不足(10nm)，則沒有防止模糊的效果；如果以上，則會(huì)產(chǎn)生表層裂紋。

此外，根據(jù)專利文獻(xiàn)3記載的發(fā)明可知，以SiO₂為主要成分的第二表面層的厚度為5nm～50nm，如果不足5nm，則防止(與模具和玻璃之間的)熱粘接(···)·的效果降低；如果50nm以上，則會(huì)發(fā)生裂紋。

然而，發(fā)明人經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，專利文獻(xiàn)1～3記載的發(fā)明中，即使是認(rèn)為合適的玻璃膜的膜厚(5nm～50nm的范圍)，由于玻璃種類不同，在壓制成型后在玻璃膜上產(chǎn)生裂紋，進(jìn)而發(fā)生從該裂紋流出的芯玻璃與成型模熱粘連，無法得到光學(xué)性能充分及外觀良好的光學(xué)元件。特別是，在將芯玻璃成分中含有W、Ti、Bi、Nb的任一種的玻璃壓制成型時(shí)，明顯存在這樣的問題。

另一方面，作為用于精密模具壓制的玻璃材料，根據(jù)成型所得的光學(xué)元件的不同用途，希望是具有各種光學(xué)常數(shù)、物理和化學(xué)性質(zhì)的玻璃材料。特別是對(duì)小型攝像機(jī)等有用的高折射率(例如，nd為1.7以上)、高色散(例如νd在30以下)的光學(xué)玻璃、或高折射率(同上)、低色散(例如νd在30以上)的光學(xué)玻璃也在這些攝像機(jī)中得到重用，因此需求旺盛。發(fā)明人開發(fā)了能符合這些要求的高折射率玻璃材料。