模糊或風(fēng)化的等級(jí)(level)的含量。具體而言,意味著換 算為L(zhǎng)i20的量時(shí)抑制為小于0.5摩爾%的含量。越減少鋰的量則越能夠降低模糊、風(fēng)化發(fā)生 的風(fēng)險(xiǎn),因此以Li 20的量計(jì)優(yōu)選抑制為0.4摩爾%以下、更優(yōu)選抑制為0.1摩爾%以下、進(jìn)而 優(yōu)選不導(dǎo)入。
[0073]玻璃II適于精密模壓成型用,從防止模壓成型模具的消耗、或在模具成型面所形 成的脫模膜的損傷的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選轉(zhuǎn)變溫度(Tg)低、優(yōu)選使轉(zhuǎn)變溫度(Tg)為630 °C以下、 更優(yōu)選為620°C以下。另一方面,從防止玻璃表面的模糊或風(fēng)化的觀點(diǎn)出發(fā),如上對(duì)玻璃中 的鋰量進(jìn)行限制,因此想要過(guò)度降低轉(zhuǎn)變溫度(Tg)時(shí),容易產(chǎn)生折射率降低、或玻璃的穩(wěn)定 性下降等問題。因此,進(jìn)而優(yōu)選使轉(zhuǎn)變溫度(Tg)為530°C以上、更進(jìn)一步優(yōu)選為540°C以上。 [0074] 關(guān)于玻璃II的詳細(xì)內(nèi)容,可以參照日本特開2006-137662號(hào)公報(bào)第0013~0039段。
[0075] < 玻璃 ΠΙ>
[0076] -種氧化物玻璃,其為下述氧化物玻璃:
[0077] 以摩爾%表示,含有Si02 0~20%、
[0078] B2〇3 5~40%、
[0079] Si〇2+B2〇3 = 15 ~50%、
[0080] Li20 0~10%、
[0081] ZnO 12 ~36%、
[0082] 其中、3XLi20+Zn0 2 18%、
[0083] La2〇3 5~30%、
[0084] Gd2〇3〇~20%、
[0085] Y2〇3 0~10%、
[0086] La2〇3+Gd2〇3=10~30%、
[0087] La2〇3/2RE2〇3 = 0.67~0.95%、
[0088] (其中、XRE2〇3 = La2〇3+Gd2〇3+Y2〇3+Yb2〇3+Sc2〇3+Lu2〇3)
[0089] Zr〇2〇.5~10%、
[0090] Ta2〇5 1 ~15%、
[0091] W〇3l~20%、
[0092] 了&2〇5/冊(cè)3《2.5(摩爾比)、
[0093] Nb2〇5〇~8%、
[0094] Ti02 0~8%,折射率nd為1.87以上,
[0095] 阿貝值vd為35以上且小于40。
[0096]玻璃III顯示出玻璃轉(zhuǎn)變溫度為650°C以下的低溫軟化性。玻璃III所具有的玻璃 轉(zhuǎn)變溫度的更優(yōu)選的范圍為640 °C以下、進(jìn)而優(yōu)選為630 °C以下、進(jìn)一步優(yōu)選為620 °C以下、 更進(jìn)一步優(yōu)選為610°C。另一方面,若過(guò)度降低玻璃轉(zhuǎn)變溫度,則顯示出進(jìn)一步的高折射率 化、低分散化變得困難,并且/或玻璃的穩(wěn)定性或化學(xué)耐久性下降的傾向,因此期望使玻璃 轉(zhuǎn)變溫度為510 °C以上、優(yōu)選為540 °C以上、更優(yōu)選為560 °C以上、進(jìn)而優(yōu)選為580 °C以上。 [0097]進(jìn)一步,玻璃III所具有的弛垂溫度(Ts)的優(yōu)選的范圍為700°C以下、更優(yōu)選為690 °C以下、進(jìn)而優(yōu)選為680 °C以下、進(jìn)一步優(yōu)選為670 °C以下、更進(jìn)一步優(yōu)選為660 °C以下。若過(guò) 度降低弛垂溫度(Ts),則顯示出進(jìn)一步的高折射率化、低分散化變得困難,并且/或玻璃的 穩(wěn)定性或化學(xué)耐久性下降的傾向。因此,優(yōu)選使弛垂溫度(Ts)為550°C以上、更優(yōu)選為580°C 以上、進(jìn)而優(yōu)選為600 °C以上、進(jìn)一步優(yōu)選為620 °C以上。
[0098] 關(guān)于玻璃III的詳細(xì)內(nèi)容,可以參照日本特開2008-201661號(hào)公報(bào)第0016~0065 段。
[0099] 芯部玻璃的成型
[0100] 對(duì)于芯部玻璃而言,以氧化物玻璃作為光學(xué)元件成型用的預(yù)塑型坯,利用作為預(yù) 塑型坯的成型法而公知的方法成型為公知的形狀。對(duì)于芯部玻璃的形狀和成型方法,例如 可以參照日本特開2011-1259號(hào)公報(bào)第0087~0106段和實(shí)施例的記載、日本特開2004-250295號(hào)公報(bào)第0040~0044段和實(shí)施例的記載。
[0101] 任意的被膜
[0102] 對(duì)于本發(fā)明的一個(gè)方式的光學(xué)元件的制造方法中使用的模壓成型用玻璃坯料而 言,可以通過(guò)進(jìn)行在以上所說(shuō)明的芯部玻璃被覆上述金屬氧化物膜的成膜處理而得到。如 此得到的模壓成型用玻璃坯料為上述金屬氧化物膜直接接觸于芯部玻璃的表面的構(gòu)成。進(jìn) 一步在該構(gòu)成的模壓成型用玻璃坯料上可以任意地形成一層以上的被膜。這種被膜在模壓 成型中對(duì)于提高玻璃脫離成型模具的脫模性等是有效的。
[0103] 作為上述的任意的被膜的一個(gè)方式,可以舉出含碳膜。含碳膜可在模壓之前且玻 璃坯料供給至成型模具時(shí)帶來(lái)與成型模具的充分的平滑性,可以使玻璃坯料平順地移動(dòng)至 成型模具的規(guī)定位置(中心位置),并且在利用模壓使玻璃坯料軟化、變形時(shí),可以有助于玻 璃坯料的表面上追隨玻璃變形的延伸、玻璃坯料在成型模具表面的延展。進(jìn)一步,在模壓后 且成型體冷卻至規(guī)定溫度時(shí),使玻璃與成型模具表面容易分離、剝離、有助于脫模這些方面 是有用的。另外,在上述金屬氧化物膜層積含碳膜在模壓成型中對(duì)于抑制發(fā)生裂紋也是有 效的。
[0104] 作為含碳膜,優(yōu)選以碳作為主要成分,但也可以為烴膜等含有碳以外的成分的膜。 作為含碳膜的成膜方法,可以使用利用了碳原料的真空蒸鍍、濺射、離子電鍍(ion plating)、等離子體CVD(Chemical Vapor Deposition)等公知的成膜方法。另外,也可以通 過(guò)烴等碳含有物的熱分解來(lái)進(jìn)行含碳膜的成膜。
[0105] 另外,作為任意的被膜,例如也可以形成日本特開2011-1259號(hào)公報(bào)中記載為第1 表面層和第2表面層的被膜。關(guān)于它們的詳細(xì)內(nèi)容,可參照日本特開2011-1259號(hào)公報(bào)。
[0106] 光學(xué)元件的制造
[0107] 準(zhǔn)備以上所說(shuō)明的模壓成型用玻璃坯料,接著通過(guò)模壓成型得到模壓成型體,從 而能夠以該模壓成型體本身的形式得到本發(fā)明的一個(gè)方式的光學(xué)元件;或者對(duì)上述模壓成 型體實(shí)施被膜形成等后續(xù)工序,從而能夠得到本發(fā)明的一個(gè)方式的光學(xué)元件。
[0108] 模壓成型可以利用作為光學(xué)元件的成型方法而公知的模壓成型法而進(jìn)行。以下, 對(duì)具體方式進(jìn)行說(shuō)明,但本發(fā)明并不限于下述方式。
[0109] 作為模壓成型中使用的成型模具,可以使用對(duì)具有充分的耐熱性、剛性且致密的 材料進(jìn)行精密加工而成的成型模具。例如,可以舉出碳化硅、氮化硅、碳化鎢、氧化鋁或碳化 鈦、不銹鋼等金屬;或在它們的表面被覆了碳、耐熱金屬、貴金屬合金、碳化物、氮化物、硼化 物等膜的材料。從不伴隨有熱粘、模糊、傷痕等而將模壓成型用玻璃坯料成型為玻璃光學(xué)元 件的觀點(diǎn)出發(fā),作為被覆成型面的膜,優(yōu)選為含有碳的膜。對(duì)于含碳膜,可以參照日本特開 2011-1259號(hào)公報(bào)第0116段。作為成型模具,使用在成型面具有含碳脫模膜的成型模具,從 而存在成型面與玻璃坯料的平滑性得到提高、成型性更進(jìn)一步提高這樣的優(yōu)點(diǎn)。
[0110] 圖1中示出了模壓成型裝置的一個(gè)示例。在模壓成型時(shí),如圖1所示,向包括上模3、 下模4和體模5的成型模具6內(nèi)供給芯部玻璃1被上述被覆膜2被覆的模壓成型用玻璃坯料 PF,升溫至適于模壓的溫度區(qū)域。
[0111] 例如,加熱溫度可根據(jù)構(gòu)成芯部玻璃1的氧化物玻璃的種類而適當(dāng)設(shè)定,但優(yōu)選在 玻璃坯料PF與成型模具6處于玻璃坯料PF的粘度為10 5~101()dPa · s的溫度區(qū)域時(shí)進(jìn)行模壓 成型。對(duì)于模壓溫度而言,例如進(jìn)而優(yōu)選為構(gòu)成芯部玻璃1的氧化物玻璃為相當(dāng)于 107' 2dPa · s前后的106~108dPa · s的溫度、更優(yōu)選按照芯部玻璃1相當(dāng)于107'2dPa · s的方式 來(lái)設(shè)定溫度。通常,模壓溫度設(shè)定為芯部玻璃的玻璃轉(zhuǎn)變溫度以上的溫度。在這種溫度下, 利用與化學(xué)計(jì)量組成相比處于氧欠缺的狀態(tài)、且氧原子的進(jìn)入速度與金屬原子的擴(kuò)散速度 滿足上述關(guān)系的金屬氧化物膜對(duì)芯部玻璃進(jìn)行被覆,對(duì)這種模壓成型用玻璃坯料進(jìn)行模壓 成型,從而使作為氣泡的發(fā)生原因的氧原子進(jìn)入金屬氧化物膜,由此能夠防止在通過(guò)模壓 成型而得到的模壓成型體中發(fā)生氣泡。需要說(shuō)明的是,模壓溫度和與模壓有關(guān)的加熱溫度 是指,進(jìn)行模壓成型的氣氛的溫度。模壓成型可以通過(guò)使壓頭7下降從而施加規(guī)定的負(fù)荷來(lái) 進(jìn)行。
[0112]將玻璃坯料PF供給至成型模具6,將玻璃坯料PF和成型模具6均升溫至規(guī)定的范圍 即可;或者可以將玻璃坯料PF和成型模具6分別升溫至規(guī)定的溫度范圍,然后將玻璃坯料PF 配置于成型模具6內(nèi)。進(jìn)一步,可以采用下述方法:將玻璃坯料PF升溫至相當(dāng)于粘度105~ 109dPa · s的溫度、將成型模具6升溫至相當(dāng)于玻璃粘度109~1012dPa · s的溫度,將玻璃坯 料PF配置于成型模具6,然后馬上進(jìn)行模壓成型。此時(shí),可以相對(duì)降低成型模具溫度,因此具 有下述效果:可以縮短成型裝置的升溫/降溫循環(huán)周期、并且能夠抑制因成型模具6的熱而 導(dǎo)致的劣化。無(wú)論哪一種情況下,模壓成型開始時(shí)或開始后開始冷卻,一邊適用適當(dāng)?shù)呢?fù)荷 施加進(jìn)度表(schedule)、同時(shí)維持成型面與玻璃的密合,一邊進(jìn)行降溫。之后,進(jìn)行脫模,將 成型體取出。脫模溫度優(yōu)選以相當(dāng)于1〇 12·5~1013'5dPa · s的形式進(jìn)行。
[0113] 在脫模后的玻璃成型體存在氧含有率比模壓成型前高的被覆膜、即氧原子相對(duì)于 金屬原子的含有率比模壓成型前的模壓成型用玻璃坯料所具有的被覆膜高的金屬氧化物 膜,其原因在于,設(shè)置于模壓成型用玻璃坯料的金屬氧化物膜從芯部玻璃收容氧原子。通過(guò) 本發(fā)明人的研究可知,該金屬氧化物膜處于與化學(xué)計(jì)量組成相比氧欠缺的狀態(tài)。
[0114] 得到的成型體可以直接作為最終產(chǎn)品、即光學(xué)元件出貨;或者也可以實(shí)施定心加 工、或在表面形成防反射膜等光學(xué)功能膜的成膜處理等后續(xù)加工后