[發明專利]光學玻璃、精密壓制成型用預成形體和使用其的光學元件

無效

• 申請號: 201310065939.1
• 申請日: 2013-03-01
• 公開（公告）號: CN103288344A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 萱場德克
• 申請（專利權）人: 旭硝子株式會社
• 主分類號: C03C3/068
• 分類號: C03C3/068;C03C4/00;G02B1/00
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 楊海榮;穆德駿

技術領域

本發明涉及具有高折射率和低色散性的光學性能的光學玻璃、使用該光學玻璃的精密壓制成型用預成形體和使用該預成形體的光學元件。

背景技術

由于高度精密和緊湊的數碼相機、配備有相機的移動電話等已經得到普及，所以對其中使用的光學系統的輕量化和小型化的需求迅速增長。在光學系統中，已經使用具有高折射率和低色散性的光學性能的光學玻璃。另外，通過具有高生產效率的精密壓制成型(在下文中簡稱為壓制成型)來制造這種光學玻璃是主流。

目前，作為具有高折射率和低色散性的光學性能的光學玻璃，包含B₂O₃和La₂O₃作為主要成分的玻璃已被廣泛使用。出于形成適合于壓制成型的光學玻璃的目的，已采用了通過使用B₂O₃-La₂O₃體系作為基礎、向其中引入降低玻璃化轉變溫度的成分或提高玻璃熔融液的粘度的成分來提高生產率的方法。另外，作為用于獲得具有期望的光學常數、尤其是更高的折射率的光學玻璃的方法，提出了引入賦予高折射率的成分如稀土元素的氧化物。

迄今為止，在B₂O₃-La₂O₃型光學玻璃中，已通過引入堿金屬氧化物、尤其是Li₂O來降低玻璃化轉變溫度。然而，與玻璃組合物的其它成分相比，Li₂O是易于揮發的成分，并且當在將玻璃組合物熔融時該成分揮發時，存在玻璃熔融液的組成變得不均勻的擔憂。另外，當使用含Li₂O的玻璃實施壓制成型時，傾向于在壓制成型制品的玻璃表面上生成稱作霧或暗沉(dimming)的白色霧狀變質層(altered?layer)。當在透鏡表面上存在所述變質層時，將制品看作是有缺陷的制品，因此應通過拋光來除去霧或暗沉，從而使得生產率反而降低。

專利文獻1提出了一種光學玻璃，所述光學玻璃具有625℃以下的玻璃化轉變溫度，所述光學玻璃的玻璃表面在壓制成型時沒有發生變質，所述光學玻璃是通過如下控制光學玻璃的組成而獲得的：B₂O₃為20~60摩爾%；La₂O₃為5~24摩爾%并且Gd₂O₃為0~20摩爾%，條件是La₂O₃和Gd₂O₃的總含量為10~24摩爾%；ZnO為22~42摩爾%；并且基本上不含Li₂O。

然而，由于在該光學玻璃中，賦予高折射率的成分的存在是不充分的，因此沒有實現高折射率。

專利文獻2提出了一種光學玻璃，所述光學玻璃具有1.8~2.1的折射率和20~40的阿貝數的光學常數，所述光學玻璃是通過如下控制光學玻璃的組成而獲得的：B₂O₃為2~45質量%；La₂O₃為10~50質量%；Gd₂O₃為0~20質量%；ZnO為0~15質量%；并且Na₂O、K₂O和Li₂O總計為0質量%以上至小于1.5質量%。另外，在實施例中，描述了不含Li₂O和Gd₂O₃的玻璃。

在上述實例的玻璃中，作為降低玻璃化轉變溫度的成分的ZnO的含量最大為7.21質量%，因此是不充分的。因此，壓制成型時的成型溫度變高，這從提高整個過程的生產率的觀點來看不是優選的。