发明名称 光学玻璃、压制成形用玻璃原料、光学元件及其制造方法
摘要 本发明提供一种光学玻璃,其系含有依重量%表示,SiO2在18%以上且低于30%,BaO在12%以上且低于23%,TiO2为22至37%,Nb2O5在7%以上且低于16%,Na2O在5至20%,K2O在0至6%,CaO在0至5%,SrO在0至5%,ZrO2在0至4%, Ta2O5在0至3%,Sb2O5在0至1%,以及P2O5在0%以上且低于0.5%,而且资质上未含有PbO、As2O3及F的光学玻璃;以及含有SiO2、BaO、及TiO2,且折射率(nd)在1.80以上,色散系数(νd)在30以下,同时具有在高于玻璃转化温度20℃的温度下,保持5小时,然后再于900℃下保持5分钟后,所析出之结晶粒子的数量密度为12个/mm3以下之耐失透性的光学玻璃。并提供一种由该等光学玻璃所构成的压制成形用玻璃原料及光学元件,其系具有优越耐失透性的高折射率高分散特性。本发明亦提供一种压制成形用玻璃原料之制造方法,系包含有:熔解玻璃原料的步骤、将所获得之熔融玻璃予以成形的步骤、以及对所成形的玻璃施行退火处理的步骤。上述熔融玻璃系含有(1)具有若急冷至室温的话,波长400至2500nm的散乱系数低于0.005cm-1,或体积分率低于10-6之结晶的玻璃,且(2)具有在比玻璃转化温度高出10℃的温度下,保持3小时,然后在显示104.5至103.5dPas黏度的温度下,保持10分钟后,再急速冷却至室温的话,波长400至2500nm中至少一波长的散乱系数在0.01cm-1以上,或体积分率高于10-5之结晶的玻璃所构成的组成。上述经成形之玻璃的退火处理系在低于玻璃转化温度的温度下施行。其系一种对上述成形用压制原料施行加热、软化,并压制成形的玻璃压制成形品之制造方法。即使利用经再加热压制成形而较容易失透的玻璃,亦可制造出透明的高品质压制成形品。
申请公布号 TWI250135 申请公布日期 2006.03.01
申请号 TW091122264 申请日期 2002.09.27
申请人 HOYA股份有限公司 发明人 春日善子;立和名一雄;柳田裕昭
分类号 C03C10/00;G02B1/00 主分类号 C03C10/00
代理机构 代理人 洪武雄 台北市中正区博爱路80号6楼;陈昭诚 台北市中正区博爱路80号6楼
主权项 1.一种光学玻璃,系含有:依重量%表示,SiO2在18%以上 且低于30%,BaO在12%以上且低于23%,TiO2为22至37%,Nb2O5 在7%以上且低于16%,Na2O在5至20%,K2O在0至6%,CaO在0至5% ,SrO在0至5%,ZrO2在0至4%,Ta2O5在0至3%,Sb2O5在0至1%,以及 P2O5在0%以上且低于0.5%,SiO2与TiO2的重量比率SiO2/TiO2 系0.8以上,而且实质上未含有PbO、As2O3及F。 2.如申请专利范围第1项之光学玻璃,其中,折射率( nd)在1.80以上,色散系数(Abbe number)(d)在30以下。 3.一种光学玻璃,系含有必要成分:依重量%表示,SiO2 在18%以上且低于30%,BaO在12%以上且低于23%,TiO2为22 至37%,Nb2O5在7%以上且低于16%,Na2O在5至20%,K2O在0至6%, CaO在0至5%,SrO在0至5%,ZrO2在0至4%,Ta2O5在0至3%,Sb2O5在0 至1%,以及P2O5在0%以上且低于0.5%,SiO2与TiO2的重量比 率SiO2/TiO2系0.8以上,而且实质上未含有PbO、As2O3及F ,且折射率(nd)在1.80以上,色散系数(d)在30以下,同 时具有在高于玻璃转化温度20℃的温度下保持5小 时,然后再于900℃下保持5分钟后所析出结晶粒子 的数量密度为12个/mm3以下之耐失透性。 4.如申请专利范围第1至3项中任一项之光学玻璃, 其中含有ZrO2作为必要成分。 5.如申请专利范围第3项之光学玻璃,其中,SiO2与TiO2 的重量比率SiO2/TiO2系超过0.86。 6.如申请专利范围第1至3项中任一项之光学玻璃, 其中,折射率(nd)在1.84以上,色散系数(d)在25以下 。 7.一种压制成形用玻璃原料,系由依重量%表示,SiO2 在18%以上且低于30%,BaO在12%以上且低于23%,TiO2为22 至37%,Nb2O5在7%以上且低于16%,Na2O在5至20%,K2O在0至6%, CaO在0至5%,SrO在0至5%,ZrO2在0至4%,Ta2O5在0至3%,Sb2O5在0 至1%,以及P2O5在0%以上且低于0.5%,SiO2与TiO2的重量比 率SiO2/TiO2系0.8以上,而且实质上未含有PbO、As2O3及F 之光学玻璃所构成。 8.一种压制成形用玻璃原料,系由含有依重量%表示 ,BaO在12%以上且低于23%,TiO2为22至37%,Nb2O5在7%以上且 低于16%,Na2O在5至20%,以及上述TiO2含量之0.8至1.36倍 的SiO2,而且实质上未含有PbO、As2O3及F,同时折射率( nd)在1.80以上,色散系数(d)在30以下的光学玻璃所 构成。 9.如申请专利范围第7或8项之压制成形用玻璃原料 ,其中,系经施行机械加工后用于再加热压制成形 者,或施行机械加工而成者。 10.一种光学元件,系由依重量%表示,SiO2在18%以上且 低于30%,BaO在12%以上且低于23%,TiO2为22至37%,Nb2O5在7% 以上且低于16%,Na2O在5至20%,K2O在0至6%,CaO在0至5%,SrO 在0至5%,ZrO2在0至4%,Ta2O5在0至3%,Sb2O5在0至1%,以及P2O5 在0%以上且低于0.5%,SiO2与TiO2的重量比率SiO2/TiO2系0 .8以上,而且实质上未含有PbO、As2O3及F之光学玻璃 所构成。 11.一种光学元件之制造方法,系包含有:将依重量% 表示,SiO2在18%以上且低于30%,BaO在12%以上且低于23%, TiO2为22至37%,Nb2O5在7%以上且低于16%,Na2O在5至20%,K2O 在0至6%,CaO在0至5%,SrO在0至5%,ZrO2在0至4%,Ta2O5在0至3% ,Sb2O5在0至1%,以及P2O5在0%以上且低于0.5%,SiO2与TiO2 的重量比率SiO2/TiO2系0.8以上,而且实质上未含有PbO 、As2O3及F之光学玻璃予以成形而获得之成形品,经 施行退火处理之后,再施行机械加工,接着施行再 加热,于软化状态下施行再成形的步骤。 12.一种光学元件之制造方法,系包含有:将申请专 利范围第7项之压制成形用玻璃原料施行再加热, 并于软化状态下进行压制成形的步骤。 13.一种光学元件之制造方法,系包含有:将申请专 利范围第8项之压制成形用玻璃原料施行再加热, 并于软化状态下进行压制成形的步骤。 14.如申请专利范围第11至13项中任一项之光学元件 之制造方法,其中,该退火处理系在该光学玻璃转 化温度以上的温度下进行。 15.一种压制成形用玻璃原料之制造方法,为申请专 利范围第7至9项中任一项之压制成形用玻璃原料 之制造方法,系包含有:熔解玻璃原料的步骤、将 所获得之熔融玻璃予以成形的步骤、以及对经成 形的玻璃施行退火处理的步骤;其中, 该熔融玻璃系含有(1)具有若急冷至室温时,波长400 至2500nm的散乱系数低于0.005cm-1,或者体积分率低于 10-6之结晶的玻璃,且(2)具有在比玻璃转化温度高 出10℃的温度下保持3小时,然后在显示104.5至103.5 dPas黏度的温度下保持10分钟后,再急速冷却至室 温时,波长400至2500nm中至少一波长的散乱系数在0. 01cm-1以上,或者体积分率高于10-5之结晶的玻璃所 构成的组成;以及 上述经成形玻璃的退火处理系在低于玻璃转化温 度的温度下施行。 16.一种压制成形用玻璃原料之制造方法,为申请专 利范围第7至9项中任一项之压制成形用玻璃原料 之制造方法,系包含有:熔解玻璃原料的步骤、将 所获得之熔融玻璃予以成形的步骤、以及对经成 形的玻璃施行退火的步骤;其中, 在上述制造方法之前,判断该熔融玻璃是否为含有 (1)具有若急冷至室温时,波长400至2500nm的散乱系数 低于0.005cm-1,或者体积分率低于10-6之结晶的玻璃, 且(2)具有在比玻璃转化温度高出10℃的温度下保 持3时,然后在显示104.5至103.5dPas黏度的温度下保 持10分钟后,再急速冷却至室温时,波长400至2500nm中 至少一波长的散乱系数在0.01cm-1以上,或体积分率 高于10-5之结晶的玻璃所构成的性质;以及 当上述熔融玻璃具有该(1)与(2)之玻璃所构成之性 质时,该经成形玻璃的退火处理系在低于玻璃转化 温度的温度下施行。 17.一种光学元件之制造方法,系包含有:将由申请 专利范围第15项之压制成形用玻璃原料之制造方 法所制造之玻璃原料施行再加热,并于软化状态下 进行压制成形之步骤。 18.一种光学元件之制造方法,系包含有:将由申请 专利范围第16项之压制成形用玻璃原料之制造方 法所制造之玻璃原料施行再加热,并于软化状态下 进行压制成形之步骤。 19.如申请专利范围第15或16项之压制成形用玻璃原 料之制造方法,其中,上述玻璃原料系由含有SiO2、 TiO2及Nb2O5的玻璃所构成。 20.如申请专利范围第15或16项之压制成形用玻璃原 料之制造方法,其中,上述玻璃原料系由含有SiO2、 TiO2及Nb2O5,且TiO2与Nb2O5之总量在35重量%以上的玻璃 所构成。 21.如申请专利范围第20项之压制成形用玻璃原料 之制造方法,其中,前述压制成形用玻璃原料系进 行加热,并经软化压制成形之玻璃压制成形品制造 用之压制成形用玻璃原料者。 22.如申请专利范围第21项之压制成形用玻璃原料 之制造方法,其中,前述玻璃压制成形品系光学元 件胚料者。 23.一种压制成形用玻璃原料,系用以加热软化而进 行压制成形的如申请专利范围第7至9项中任一项 之压制成形用玻璃原料;其特征为: 系由含有当在比玻璃转化温度高出10℃的温度下 保持3小时,然后在显示104.5至103.5dPas黏度的温度 下保持10分钟后,再急速冷却至室温时,波长400至 2500nm中至少一波长的散乱系数在0.01cm-1以上,或者 体积分率高于10-5之结晶的玻璃所构成; 而在显示104.5至103.5dPas黏度的温度下保持10分钟 后,再急速冷却至室温时,波长400至2500nm之散乱系 数系低于0.005cm-1,或所含有之结晶的体积分率系低 于10-6者。 图式简单说明: 第1图系表示于实施例1、比较例1及比较例2之光学 玻璃中,依退火处理条件的结晶数量变化之图表。 第2图系表示一般玻璃之玻璃转化温度(Tg)、核形 成温度、结晶成长温度、熔融温度的关系。 第3图系表示被认为引起问题之玻璃的玻璃转化温 度(Tg)、核形成温度、结晶成长温度、熔融温度的 关系。 第4图系表示实施例10中,于再加热压制中所采用的 加热时间表。其中,从室温至575℃系以每约1小时 昇温,而575℃后的昇温则依照此加热时间表。
地址 日本