玻璃、光学玻璃、模压成型用玻璃坯料和光学元件的制作方法

文档序号:1899436阅读:337来源:国知局
玻璃、光学玻璃、模压成型用玻璃坯料和光学元件的制作方法
【专利摘要】本发明的目的为提供透过率优异的玻璃、光学玻璃、模压成型用玻璃坯料和光学元件。本发明涉及一种玻璃,其是含有选自TiO2、Nb2O5、WO3和Bi2O3的至少任一种氧化物作为玻璃成分的玻璃,其中,所述TiO2、Nb2O5、WO3和Bi2O3的总含量为20摩尔%以上,下述式(1)所示的βOH值满足由下述式(2)表示的关系。βOH=-[ln(B/A)]/t···(1)βOH≥0.4891×ln(1/HR)+2.48···(2)。
【专利说明】玻璃、光学玻璃、模压成型用玻璃坯料和光学元件

【技术领域】
[0001] 本发明涉及透过率优异的玻璃、光学玻璃、模压成型用玻璃坯料和光学元件。

【背景技术】
[0002] 近年来,伴随着摄像光学系统或投射光学系统等装置的高性能化、小型化,作为有 效的光学元件的材料,对高折射率的光学玻璃的需求正在提高。
[0003] 通常高折射率的光学玻璃大量含有Ti、Nb、W、Bi等高折射率成分作为玻璃成分。 这些成分容易在玻璃的熔融过程中被还原,被还原的这些成分会吸收可见光区域的短波长 侧的光,因此玻璃的着色(以下有时称为"还原色")增加。
[0004] 另外,上述容易被还原的高折射率成分会与被广泛用作坩埚材料的钼等贵金属材 料发生反应(氧化),成为由贵金属被氧化而产生的贵金属离子融入熔融玻璃中的原因。融 入熔融玻璃中的贵金属离子会吸收可见光,因此玻璃的着色增加。
[0005] 如上所述,在大量含有高折射率成分的高折射率光学玻璃中存在着玻璃的着色、 尤其是可见区域的短波长侧的透过率容易下降这样的问题。作为解决上述问题的手段,在 专利文献1中提出了下述技术:在玻璃熔融中进行非氧化性气体的鼓泡(bubbling)的技 术、和通过将暂时得到的玻璃再次加热来进行热处理的技术。
[0006] 但是,在对大量含有Ti、Nb、W、Bi等高折射率成分的玻璃进行熔融时,若利用专利 文献1所述的一氧化碳、氢等还原性气体进行鼓泡,则作为氧化物而添加的高折射率成分 会被还原而金属化,与构成熔融容器的钼等金属材料形成合金,会产生熔融容器的强度、耐 久性显著下降这样的问题。另外,氦或氩等惰性气体的价格高,因此从生产成本的增加的观 点出发,存在不适合长时间的鼓泡的问题。
[0007] 另外,玻璃的熔融通常在大气气氛中进行,因此大气中的氧有时与作为熔融容器 的材料的钼等贵金属材料反应。尤其是熔融容器为钼系材料的情况下,有时生成二氧化钼 (PtO 2)并融入熔融物中、或从熔融物与钼系材料的界面以钼离子(Pt4+)的形式融入熔融 物,由此有时会产生玻璃的着色。
[0008] 因此,仅利用专利文献1这样的进行非氧化性气体的鼓泡的技术,无法充分抑制 钼等贵金属融入玻璃中,仍然难以大幅降低高折射率光学玻璃的着色。
[0009] 现有技术文献
[0010] 专利文献
[0011] 专利文献1 :日本特开2011-246344号公报


【发明内容】

[0012] 发明要解决的问题
[0013] 本发明是鉴于上述情况而完成的,其目的为提供透过率优异的玻璃、光学玻璃、模 压成型用玻璃坯料和光学元件。
[0014] 用于解决问题的手段
[0015] 本发明人为了达成上述目的而反复进行了深入研究,结果发现,通过对玻璃的 β〇Η值、与玻璃中含有的Ti02、Nb205、W03和Bi 2O3的各成分的含量的总量(摩尔% )(以下 有时仅称为"高折射率成分的含量")进行控制以使它们满足规定的关系,从而可以达成其 目的,本发明基于上述见解而完成。
[0016] gp,本发明的要点如下所述。
[0017] [1]. 一种玻璃,其是含有选自1102、他205、103和扮 203的至少任一种氧化物作为玻 璃成分的玻璃,其中,所述Ti02、Nb 205、WO3和Bi2O3的总含量为20摩尔%以上,下述式(1) 所示的β OH值满足由下述式(2)表示的关系。
[0018] β OH =-[In (Β/Α) ]/t · · · (1)
[0019] β OH 彡 0· 4891Xln(l/HR)+2. 48 · · · (2)
[0020] [式(1)中,t表示外部透过率测定中所使用的所述玻璃的厚度(mm) ;A表示相 对于所述玻璃使光从与其厚度方向平行的方向入射时对波长2500nm的外部透过率(%); B表示对于所述玻璃使光从与其厚度方向平行的方向入射时对波长2900nm的外部透过率 (%)。式(2)中,HR表示所述玻璃中的Ti0 2、Nb205、W03和Bi2O 3的各成分的含量的总量(摩 尔%)。并且,式⑴和式⑵中,In为自然对数。]
[0021] [2].如上述[1]所述的玻璃,其中,贵金属的含量为4ppm以下。
[0022] [3].如上述[1]或[2]所述的玻璃,其中,含有P2O5作为所述玻璃成分。
[0023] [4]. -种光学玻璃,其是由上述[1]?[3]任一项所述的玻璃构成的。
[0024] [5]. -种模压成型用玻璃坯料,其是由上述[4]所述的光学玻璃构成的。
[0025] [6]. -种光学元件,其是由上述[4]所述的光学玻璃构成的。
[0026] 发明效果
[0027] 对于本发明的玻璃,按照玻璃的β OH值与高折射率成分的含量满足规定关系的 方式进行了控制,从而能够显著地改善透过率。另外,可以大幅降低钼等贵金属融入玻璃中 的量。

【专利附图】

【附图说明】
[0028] 图1以流程图来表示本发明的一个实施方式所涉及的从批次(batch)原料的调合 到玻璃的制造为止的工序。
[0029] 图2是表示本发明的实施方式所涉及的试料的β OH和高折射率成分(HR)的关系 的图。
[0030] 图3为表示在本发明的第2变形例中,在使由表1所示的组成构成的No. 1玻璃 的β OH值变化的情况下的、外部透过率(T450)对于β OH值的变化的图,其中,外部透过 率(Τ450)为对于厚度为5mm的No. 1玻璃使光从与其厚度方向平行的方向入射时对于波长 450nm的外部透过率。
[0031] 图4为表示在本发明的第3变形例中,在使由表2所示的组成构成的No. 3玻璃 的β OH值变化的情况下的、外部透过率(T450)对于β OH值的变化的图,其中,外部透过 率(Τ450)为对于厚度为5mm的No. 3玻璃使光从与其厚度方向平行的方向入射时对于波长 450nm的外部透过率。
[0032] 图5是表示本发明的第1变形例所涉及的试料的β OH和折射率nd的关系的图。

【具体实施方式】
[0033] 披璃
[0034] 本发明涉及的玻璃是含有选自Ti02、Nb205、WO 3和Bi2O3的至少任一种氧化物(以 下有时仅称为"高折射率成分")作为玻璃成分的玻璃,其特征在于,所述Ti02、Nb20 5、W03和 Bi2O3的总含量为20摩尔%以上,下述式(1)所示的βΟΗ值满足由下述式(2)表示的关系。
[0035] β OH = _[ln(B/A)]/t · · · (1)
[0036] β OH 彡 0· 4891Xln(l/HR)+2. 48 · · · (2)
[0037] 此处,上述式(1)中,t表示外部透过率测定中所使用的所述玻璃的厚度(mm) ;A 表示对于所述玻璃使光从与其厚度方向平行的方向入射时对于波长2500nm的外部透过率 (% ) ;B表示对于所述玻璃使光从与其厚度方向平行的方向入射时对于波长2900nm的外部 透过率(%)。并且,上述式⑴和式⑵中,In为自然对数。β OH的单位为mm1。
[0038] 需要说明的是,"外部透过率"是指透过玻璃的透过光的强度lout相对于入射至 玻璃的入射光的强度Iin之比(Iout/Iin),即其是也考虑到玻璃表面处的表面反射的透过 率;后述的"内部透过率"是指没有玻璃表面处的表面反射时的透过率(即构成玻璃的玻璃 材料自身的透过率)。这些不同的透过率可以使用分光光度计并通过测定透过光谱来得到。
[0039] 另外,上述式(2)中,HR表示所述玻璃中的1102、他20 5、103和Bi2O3的各成分的含 量的总量(摩尔% )。为了得到高折射率玻璃,使Ti02、Nb205、W03和Bi 2O3的总含量为20摩 尔%以上、即HR的值为20以上。HR的下限优选为25、更优选为30、进一步优选为35。另 夕卜,HR的上限优选为85、更优选为80、进一步优选为75。
[0040] 另外,本实施方式所涉及的玻璃中,上述式(1)所示的β〇Η值优选满足由下述式 (3)表示的关系、更优选满足由下述式(4)表示的关系、进一步优选满足由下述式(5)表示 的关系。
[0041] β OH 彡 0· 4891Xln(l/HR)+2. 50 · · · (3)
[0042] β OH 彡 0· 4891Xln(l/HR)+2. 53 · · · (4)
[0043] β OH 彡 0· 4891Xln(l/HR)+2. 58 · · · (5)
[0044] 另外,β OH上限因玻璃的种类或制造条件而有所不同,只要能够进行调整就无特 别限制。若提高β〇Η,则来自熔融玻璃的挥发物量有增加的倾向,因此,从抑制源于熔融玻 璃的挥发的观点出发,β OH优选为IOmm 1以下、更优选为8mm 1以下、进一步优选为6mm 1以 下、更加优选为5mm 1以下、更进一步优选为4mm 1以下、再更进一步优选为3mm 1以下、再更 加进一步优选为Zmnr1以下。
[0045] 上述式(1)所表示的β OH意味着因羟基而产生的吸光度。因此,通过对β OH进 行评价,可以对玻璃中所含有的水(和/或氢氧化物离子;以下仅称为"水")的浓度进行评 价。即,β OH高的玻璃意味着玻璃中所含有的水的浓度高。
[0046] 本实施方式涉及的玻璃中,β OH值满足由上述式(2)所表示的关系。即,本实施 方式涉及的玻璃按照玻璃中的水的浓度高于一定的值的方式进行了控制。
[0047] 对于提高玻璃的β OH的方法没有特别限定,优选可以举出在熔融工序中提高熔 融玻璃中的水分量的操作。此处,作为提高熔融玻璃中的水分量的操作,例如可以举出:向 熔融气氛加添水蒸汽的处理;或在熔融物内进行含有水蒸汽的气体的鼓泡的处理;等等。
[0048] 通常,利用这些方法,可以将水导入玻璃中,可以提高βΟΗ,但其提高率因玻璃组 成而有所不同。这是因为,玻璃中的吸收水的难易度因玻璃组成而有所不同。
[0049] 在容易吸收水的玻璃组成的情况下,通过进行如上所述的提高β OH的处理,可以 大幅提高玻璃的β〇Η。但是,在难以吸收水的玻璃组成的情况下,即使进行相同条件的处 理,也难以将玻璃的β OH值提高到与容易吸收水的组成的玻璃的相同程度,所得到的玻璃 的β OH变低。
[0050] 另外,在容易吸收水的玻璃组成的情况下,即使是利用通常的制造方法而制作得 到的玻璃,也可积极地吸收熔融气氛(大气气氛)中的水分,因此与难以吸收水的玻璃组成 相比,β OH值变高。
[0051] 如此,水在玻璃中的吸收难易度因玻璃组成而存在差异。因此,本发明中,基于因 组成而导致的水的吸收难易度的不同来规定上述式(2),并根据玻璃组成来确定β OH的下 限。
[0052] 此处,上述式(2)中,HR表示所述玻璃100摩尔%中的Ti02、Nb 205、WOJP Bi2O3的 各成分的含量的总量(摩尔%)。
[0053] 如上所述,因玻璃的组成而存在容易吸水且容易提高β OH的玻璃和并非如此的 玻璃。本发明人进行了深入研究,结果发现了玻璃组成中的1102、他20 5、103和Bi2O3的各成 分的比例越高则倾向于越难以吸收水,从而确定了上述式(2)。
[0054] 对于这样的上述式(2)而言,玻璃在其制造工序中是否接受了提高β OH的处理是 有区别的。即,在玻璃的制造工序中,尤其是未接受提高β OH的处理的玻璃(由以往的制 造方法制作得到的玻璃)不满足由上述式(2)表示的关系。
[0055] 然而,对于大量含有Ti、Nb、W、Bi等高折射率成分作为玻璃成分的玻璃而言,通常 在玻璃的熔融过程中这些高折射率成分被还原,会吸收可见光区域的短波长侧的光,因此 所得到的玻璃存在着色增加的问题。
[0056] 这种着色(以下有时称为还原色)可通过在氧化性气氛下对玻璃进行再加热处理 而得到降低。其原因可以考虑为,还原状态的Ti、Nb、W、Bi等的各离子在氧化性气氛下被 再加热处理,从而被氧化,由此减弱了各离子的可见光吸收。
[0057] 特别是为了在短时间降低着色,需要使热处理时的Ti、Nb、W、Bi等的氧化速度变 快,为此,在玻璃中需要存在下述离子,该离子在热处理时可在玻璃中迅速移动、传递电荷、 将Ti、Nb、W、Bi等氧化。可以认为,H+作为这种离子是合适的。
[0058] 此处,本实施方式所涉及的玻璃满足上述式(2)。即,可以说水分充分地导入至玻 璃中,源于水的H +大量存在于玻璃中。其结果为,通过再加热处理,H+能够在玻璃中迅速移 动、传递电荷,从而将Ti、Nb、W、Bi等各离子有效地氧化。由此,在本实施方式所涉及的玻 璃中,可以通过短时间的热处理而显著地降低着色,并且再加热处理后的玻璃具有优异的 透过率。
[0059] 需要说明的是,即使是深着色的玻璃也会透过红外光,因此可以不论玻璃是否着 色(还原色的有无)都能够进行β OH的评价。另外,通常情况下,再加热处理是在低于玻 璃的软化点的温度进行的,因此玻璃的β OH值在再加热处理前后实质是不发生变化的,在 再加热处理的前后均能够进行测定。因此,对于玻璃的β〇Η,可以使用经过再加热处理(使 着色降低的处理)的透明玻璃、以及未经再加热处理的有着深着色的玻璃的任一种玻璃进 行测定。
[0060] 本实施方式的玻璃只要满足上述式(2)就没有特别限定,可以经过再加热处理 (使还原色降低的处理)、也可以不经过该处理。
[0061] 另外,本实施方式涉及的玻璃中,作为玻璃的熔融容器材料或熔融器具材料而使 用的钼等贵金属的融入量少。即,本实施方式所涉及的玻璃即使在含有贵金属的情况下,其 贵金属的含量也极少。
[0062] 从降低因贵金属离子导致的玻璃着色、改善透过率、降低曝晒反应(^ 5 u七'一 i 3 >、solarization)、减少贵金属杂质等观点出发,玻璃中所含有的贵金属的含量优选 为4ppm以下。玻璃中所含有的贵金属的含量的上限值越低越为优选,按照3ppm、2. 7ppm、 2. 5ppm、2. 2ppm、2. Oppm、L 8ppm、L 6ppm、L 4ppm、L 2ppm、L lppm、L 0ppm、0. 9ppm 的顺序, 上限值越低,则越是更优选的。对于贵金属的含量的下限没有特别限制,但不可避免地含有 0· OOlppm 左右。
[0063] 作为贵金属,可以例示出:Pt、Au、Rh、Ir等金属单质;Pt合金、Au合金、Rh合金、 Ir合金等合金。作为熔融容器材料或熔融器具材料,在贵金属中优选耐热性、耐蚀性优异 的Pt或Pt合金。因此,对于使用Pt或Pt合金制的熔融容器、熔融器具制作的玻璃而言, 玻璃中所含有的Pt的含量优选为4ppm以下。关于Pt的含量的更优选的上限,其与玻璃中 所含有的贵金属的含量的更优选的上限相同。另外,对于Pt的含量的下限没有特别限制, 但不可避免地含有0. 00 Ippm左右。
[0064] 在以下的说明中,以熔融容器为钼(Pt)的情况作为示例,但使用由钼之外的贵金 属等金属材料构成的熔融容器等的情况也是同样的。
[0065] 本实施方式涉及的玻璃在其制造工序中进行了提高熔融玻璃中的水分量的操作。 因此,可以减少熔融气氛中的氧分压,防止作为熔融容器(坩埚等)等的材料的钼等贵金属 材料的氧化。其结果为,可以有效地防止熔融气氛中的氧与钼材料等反应而生成的二氧化 钼或钼离子(Pt4+)融入熔融物(玻璃)中,在得到的玻璃中,Pt的融入量减少。
[0066] 通常情况下,融入熔融玻璃中的贵金属离子会吸收可见光,因此存在玻璃着色增 加的问题。但是,如上所述,本实施方式所涉及的玻璃的Pt含量充分降低,因此由Pt离子 导致的着色少、透过率优异。
[0067] 另外,本实施方式涉及的玻璃在澄清性方面优异。可以认为,通过在玻璃的制造工 序(特别是熔融工序)中进行提高熔融玻璃中的水分量的操作,可以提高熔融玻璃中的溶 存(dissolved)气体量。其结果为,在本实施方式涉及的玻璃中,因优异的澄清性,可以在 其制造工序缩短澄清工序所需的时间、提高生产性。
[0068] 本实施方式涉及的玻璃可以适当地用作光学玻璃。
[0069] 通常情况下,高折射率光学玻璃大量含有Ti、Nb、W、Bi等高折射率成分作为玻璃 成分,因此如上所述要求减少玻璃的着色(还原色)。
[0070] 本实施方式的光学玻璃即使在大量含有如上所述的高折射率成分的情况下,也可 通过再加热处理高效地去除还原色。另外,本实施方式的光学玻璃可以显著地减少Pt的含 量,因此由Pt导致的着色少。这种本实施方式涉及的光学玻璃为高折射率,并且具有优异 的透过率。
[0071] 披璃的制诰方法
[0072] 接着,作为本实施方式涉及的玻璃,以光学玻璃的制造方法作为示例,参照图1对 制造方法的一个示例进行说明。
[0073] 本实施方式涉及的光学玻璃的制造方法的特征在于,该制造方法具有将调合材料 烙融而得到碎玻璃(cullet) 1的粗烙(rough melt)工序P1、和对所述碎玻璃1进行再烙融 (remelt)而得到玻璃2的再熔融工序P2,并且,在所述粗熔工序和所述再熔融工序的至少 任一个工序中,进行提高熔融玻璃中的水分量的操作。
[0074] 此处,对于提高熔融玻璃中的水分量的操作没有特别限定,例如优选为下述处理 中的至少任一种:向熔融气氛加添水蒸汽的处理、以及在熔融物内进行含水蒸汽的气体的 鼓泡的处理。
[0075] 以下,根据图1,给出了一个示例,该示例中,在粗熔工序Pl和再熔融工序P2这两 个工序中进行向熔融气氛加添水蒸汽的处理,但也可以在粗熔工序Pl和再熔融工序P2的 任一个工序中进行向熔融气氛加添水蒸汽的处理。
[0076] 但是,若不进行任何提高熔融玻璃中的水分量的操作而将玻璃保持为熔融状态, 则熔融玻璃中的水分量会慢慢减少。因此,为了提高对熔融玻璃进行固化而得到的玻璃的 β 0H,优选在玻璃制造工序的后半程、即再熔融工序P2中进行提高熔融玻璃中的水分量的 操作,尤其是更优选在再熔融工序Ρ2的后半程、即熔融玻璃的均质化工序中进行提高熔融 玻璃中的水分量的操作。
[0077] 进一步,作为提高熔融玻璃中的水分量的操作,可以在粗熔工序Pl和再熔融工序 Ρ2的任一工序或这两个工序中,在向熔融气氛加添水蒸汽的处理的同时进行向熔融物内鼓 入(bubbling)含水蒸汽的气体的处理;或者也可以在粗熔工序Pl和再熔融工序Ρ2的任一 工序或这两个工序中,替换向熔融气氛加添水蒸汽的处理而仅进行向熔融物内鼓入含水蒸 汽的气体的处理。
[0078] [粗熔工序Pl]
[0079] 粗熔工序是将调合材料熔融而得到碎玻璃1的工序。
[0080] 本实施方式涉及的粗熔工序优选具有:工序sl,其中,进行原料调合由此来准备 批次原料;工序s2,其中,对所述批次原料进行加热、熔融;工序s3,其中,对熔融物进行骤 冷,得到碎玻璃1。
[0081] (准备批次原料的工序si)
[0082] 首先,按照得到所期望的特性的光学玻璃的方式称量与玻璃成分对应的原材料, 充分混合,得到调合材料(批次原料)。
[0083] 对于混合方法没有特别限定,可以使用公知的方法。可以举出例如使用球磨机或 干式混合机而进行的混合。
[0084] 作为对应于玻璃成分的原料,可以根据玻璃组成而适当选择使用,但可以举出例 如氧化物原料、碳酸盐原料、硝酸盐原料、磷酸原料、磷酸盐原料等。
[0085] (对批次原料进行加热、熔融的工序s2)
[0086] 接着,将调合材料投入至粗熔容器中,进行加热、熔融。
[0087] 用于粗熔的容器或器具可以根据想要制造的玻璃的组成等而适当选择,可以使用 例如贵金属制(例如钼制、钼合金制)或石英制的容器或器具。
[0088] 例如在含有P2O5、和选自Ti02、Nb 205、WO3以及Bi2O3中的至少一种氧化物的玻璃、 即含有高折射率成分的磷酸盐玻璃的情况下,在制造工序中对批次原料进行加热、熔融时, 会生成显示出强烈侵蚀性的熔解生成物。这种熔融生成物存在连钼等耐蚀性优异的材料都 侵蚀的倾向。因此,钼等贵金属材料因被上述熔融生成物所侵蚀,融入熔融物中,从而存在 下述问题:生成杂质、和/或使玻璃的着色增大。
[0089] 与此相对,石英等耐火物也会被上述熔融生成物侵蚀,但即使被侵蚀而混入到熔 融物中,其也会成为玻璃组合物的一部分,因此类似于贵金属那样的问题少。因此,在制造 含有高折射率成分的磷酸盐玻璃的情况下,用于粗熔的容器或器具中,石英制等耐火物制 的容器或器具是合适的。
[0090] 另一方面,在制造含有选自B2O3、和Ti02、Nb 205、WO3以及Bi2O3的至少一种氧化物 的玻璃、即高折射率成分的硼酸盐玻璃的情况下,上述磷酸盐玻璃那样的熔融生成物连贵 金属材料都侵蚀的问题少。因此,在制造如上所述的含有高折射率成分的硼酸盐玻璃的情 况下,用于粗熔的容器或器具中,可以适当使用在玻璃的制造过程中难以受侵蚀的钼制或 钼合金制等贵金属制的容器或器具。需要说明的是,硼酸盐玻璃的情况下,石英等耐火物容 器有明显受到侵蚀的倾向。
[0091] 粗熔时的批次原料的熔解温度(粗熔解温度)优选为800°C?1400°C的范围。然 而,溶存气体的溶解度会随着熔融物的温度上升而减少,因此,从进一步提高澄清效果的观 点出发,粗熔工序中的熔融物的温度优选为与再熔融工序中的碎玻璃的熔融温度(再熔解 温度)相同、或小于碎玻璃的熔融温度,特别优选低于再熔融工序中的澄清温度。
[0092] 另外,粗熔工序中的熔解时间可以通过考虑坩埚的容量、批次原料在坩埚中的投 入量而进行适当调整,例如可以使熔解时间为〇. 1小时?20小时的范围。
[0093] 对于粗熔工序中的熔融气氛没有特别限定,从提高最终得到的玻璃的β OH的观 点出发,优选向熔融气氛加添水蒸汽。
[0094] 通过向熔融气氛加添水蒸汽,可以将最终得到的光学玻璃的β OH值和高折射率 成分的含量控制为满足规定的关系,同时在玻璃的制造工序中,即使使用钼制容器或钼合 金制容器来进行熔融的情况下,也可有效地防止Pt等向玻璃融入,并且可以向玻璃供给充 分的用于改善澄清性的溶存气体。
[0095] 对于向熔融气氛加添水蒸汽的方法没有特别限定,可以举出例如下述方法:从设 置在熔融装置的开口部将连结导管插入坩埚内,根据需要通过该导管向坩埚内的空间供给 水蒸汽;等等。
[0096] 粗熔工序中的熔融可以以熔融物的均质化为目的而伴随有鼓泡。粗熔时的鼓泡也 可以在调合材料熔融后继续进行。另外,为了熔融物的均质化,也可利用鼓泡以外的方法来 进行熔融物的搅拌。
[0097] 需要说明的是,粗熔工序为制作作为中间原料的碎玻璃的工序,因此熔融物的均 质化并非是必须的。均质化的方法可以根据粗熔工序的形式而适当选择公知的方法。
[0098] 另外,对用于鼓泡的气体并没有限定,可以使用公知的气体,可以使用市售的气体 或生成的气体。
[0099] 从以下等的观点出发,用于鼓泡的气体优选为含有水蒸汽的气体:将最终得到的 光学玻璃的β OH值和高折射率成分的含量控制为满足规定的关系、同时在玻璃的制造工 序中,即使使用钼制容器或钼合金制容器来进行熔融的情况下,也可有效地防止Pt等向玻 璃融入,并且可以向玻璃供给充分的用于改善澄清性的溶存气体。
[0100] 这种含有水蒸汽的气体中的水蒸汽的含量优选为10体积%以上、更优选为20体 积%以上、进一步优选为30体积%以上、更加优选为40体积%以上、更进一步优选为50体 积%以上、再更进一步优选为60体积%以上、再更加进一步优选为70体积%以上、特别优 选为80体积%以上、进一步特别优选为90体积%以上。水蒸汽的含量越高越为优选,尤其 是使水蒸汽的含量为上述范围,可以将最终得到的光学玻璃的β OH值和高折射率成分的 含量控制为满足规定的关系。
[0101](制作碎玻璃的工序s3)
[0102] 接着,对熔融物进行骤冷,制作得到碎玻璃。
[0103] 对于熔融物骤冷方法没有特别限定,可以使用公知的方法,可以举出例如:将熔融 物滴加至水中,进行冷却、固化,从而制作得到碎玻璃的方法;和使熔融物在耐热板上流出, 对熔融物进行冷却、固化,将固形物粉碎从而制作得到碎玻璃的方法;等等。
[0104] 碎玻璃由玻璃构成,但并不需要为均质的玻璃。另外,碎玻璃可以含有气泡。进一 步,还可以含有批次原料的未熔解物。对于碎玻璃的组成、光学特性(例如折射率、阿贝值 等)而言,将碎玻璃再熔融而形成均质且不含气泡的玻璃,将该玻璃的组成、光学特性分别 作为碎玻璃的组成、光学特性。
[0105] 碎玻璃的尺寸可以通过考虑保管、转移、和其它后续工序的处理难易度而适当调 整。例如,利用将熔融物滴加至水中的方法来进行制作的情况下,可以通过调整滴加量来调 整尺寸。另外,利用使熔融物在金属板上流出的方法来进行制作的情况下,可以通过将得到 的玻璃粉碎为适当的尺寸来进行调整。
[0106] 需要说明的是,从防止分离化的观点出发,在使熔融物从粗熔容器流出期间也可 继续进行鼓泡。进一步从提高碎玻璃中的溶存气体量、并且提高得到的玻璃的β OH的观点 出发,更优选利用含有水蒸汽的气体来进行鼓泡。
[0107] (碎玻璃的折射率测定s4)
[0108] 在熔融物流出的同时,从粗熔容器中捞取一部分熔融物然后进行成型,得到折射 率测定用的玻璃试料。并且,对该玻璃试料的折射率进行测定,将所得到的折射率作为碎玻 璃的折射率。
[0109] 碎玻璃的折射率测定并非是必要的工序,但经由该工序,可以精度准确地进行光 学玻璃的特性控制,从该观点出发,优选经由该工序。
[0110] [再熔融工序P2]
[0111] 粗熔工序为将碎玻璃1再熔融而得到光学玻璃2的工序。
[0112] 本实施方式涉及的再熔融工序优选具有:工序S5,其中,对所述碎玻璃1进行调 合;工序s6,其中,对所述碎玻璃1进行加热、再熔融;工序s7,其中,进行熔融玻璃的澄清; 工序s8,其中,进行熔融玻璃的均质化;工序s9,其中,对熔融物进行成型;以及工序slO,其 中,进行缓冷(slow cooing)。
[0113] (对碎玻璃1进行调合的工序s5)
[0114] 碎玻璃优选预先进行折射率测定,折射率的测定值与期望值相等的情况下,将碎 玻璃直接作为调合碎玻璃。另一方面,折射率的测定值与期望值存在偏差的情况下,将具有 高于期望值的折射率的碎玻璃和具有低于期望值的折射率的碎玻璃混合,从而得到调合碎 玻璃。
[0115] 在本实施方式中,碎玻璃优选满足上述式(2),并且最好为溶存气体量高且澄清作 用优异的碎玻璃。即,优选为在熔融工序(粗熔工序)中向熔融气氛加添水蒸汽而制作得 到的碎玻璃。通过使用这种碎玻璃,即使例如在再熔融工序中未进行向熔融气氛加添水蒸 汽的情况下,也可将玻璃的β OH值和高折射率成分的含量控制为满足规定的关系,可以减 少Pt等的融入量,在澄清工序中也可发挥优异的澄清性。
[0116] (对碎玻璃1进行加热、再熔融的工序S6)
[0117] 接着,将调合碎玻璃投入至再熔融容器中,进行加热、熔融。
[0118] 用于再熔融的容器或器具可以根据想要制造的玻璃的组成等而适当选择,可以使 用例如贵金属制(例如钼制、钼合金制)或石英制的容器或器具。其中,从对于熔解时的熔 解生成物具有优异的耐蚀性、并具备优异的耐热性的观点出发,优选钼制、钼合金制的容器 或器具。
[0119] 作为进行再熔融工序的装置,可以使用在一个坩埚中进行调合碎玻璃的熔解、澄 清、均质化的再熔融装置,除此之外,还可以使用具备多个槽并在各个槽内分别进行熔解、 澄清、均质化的再熔融装置。
[0120] 该装置具备:熔解槽,其用于对调合碎玻璃进行熔解;澄清槽,其用于对熔解得到 的熔融玻璃进行澄清的澄清槽;作业槽,其用于在澄清后对熔融玻璃进行均质化同时调整 为适合成型的粘度;使熔融玻璃从熔解槽流向澄清槽的连结导管;使熔融玻璃从澄清槽流 向作业槽的连结导管;使作业槽内的熔融玻璃流出的玻璃流出导管;等等。该装置中,可以 在一个容器内设置隔断而分成熔解槽和澄清槽。上述装置均可使用公知的装置。
[0121] 再熔融工序中的调合碎玻璃的熔解温度(再熔解温度)优选为800°C?1500°C的 范围。然而,从进一步提高澄清效果的观点出发,优选使该再熔解温度低于澄清温度。再 熔融工序中的熔解时间可以考虑坩埚的容量、调合碎玻璃在坩埚中的投入量而进行适当调 整,例如可以使再熔融时间为2小时?20小时的范围。
[0122] 对于再熔融工序中的熔融气氛没有特别限定,从提高最终得到的玻璃的β OH的 观点出发,优选向熔融气氛加添水蒸汽。
[0123] 通过向熔融气氛加添水蒸汽,可以将最终得到的光学玻璃的β OH值和高折射率 成分的含量控制为满足规定的关系,同时在玻璃的制造工序中,可有效地防止Pt等向玻璃 融入,并且可以向玻璃供给充分的用于改善澄清性的溶存气体。
[0124] 特别是在粗熔工序和再熔融工序这两个工序中,通过向熔融气氛加添水蒸汽,可 以维持在碎玻璃阶段所提高的β OH值、同时还可进一步提高β〇Η,可以提高基于再加热处 理的着色的降低效果。另外,通过在整个工序中进行向气氛加添水蒸汽,可以有效地防止氧 与由钼等贵金属材料构成的熔融容器反应,可以减少Pt等在玻璃中的融入量,可有效地防 止透过率的劣化。进一步,可以将在碎玻璃阶段所补充的溶存气体维持到即将进行澄清工 序之前,同时可以进一步提高溶存气体量,使澄清性的改善效果得以提高。
[0125] 对于向熔融气氛加添水蒸汽的方法没有特别限定,可以举出例如下述方法:从设 置在熔融装置的开口部将连结导管插入坩埚内,根据需要通过该导管向坩埚内的空间供给 水蒸汽;等等。
[0126] 对于供给至坩埚内的空间的含水蒸汽的气体的流量没有特别限定,可以基于试验 性地制作得到的玻璃的β OH的测定结果来进行调整。例如,在将水蒸汽供给至基本上密封 的熔融容器内的情况下,只要供给较为少量的水蒸汽就能够得到具有所期望的β OH的玻 璃。另一方面,在将未盖着盖的坩埚配置于玻璃熔融炉内而进行玻璃的熔融的情况下,玻璃 熔融炉内的体积大于坩埚内的体积,因此为了使β OH为所期望的值,需要向玻璃熔融炉内 供给较多的水蒸汽。基于上述实验结果,将水蒸汽的供给量、即气体的流量反馈于之后的生 产,从而可以生产具有所期望的β〇Η的玻璃。需要说明的是,下文中,气体的流量、水蒸汽 的流量、气氛加添流量、水蒸汽的供给量为在25°C、1个大气压进行换算得到的值。
[0127] 再熔融工序中的熔融以熔融物的均质化为目的最好伴随有鼓泡。再熔融时的鼓泡 优选在调合碎玻璃熔融后继续进行。
[0128] 需要说明的是,未进行鼓泡的情况下,优选利用其它的搅拌方法对熔融物进行搅 拌、均质化。作为其它的搅拌方法,可以使用公知的方法,例如可以利用搅拌棒进行搅拌。
[0129] 另外,对用于鼓泡的气体没有特别限定,可以使用公知的气体,可以使用市售的气 体或生成的气体。
[0130] 从以下等的观点出发,用于鼓泡的气体优选为含有水蒸汽的气体:可以将最终得 到的光学玻璃的β OH值和高折射率成分的含量控制为满足规定的关系、同时在玻璃的制 造工序中可有效地防止Pt等融入玻璃、并且可以向玻璃供给对于改善澄清性充分的溶存 气体。
[0131] 对于吹入至熔融物中的含水蒸汽的气体的流量没有特别限定,可以基于试验性地 制作得到的玻璃的β OH的测定结果来进行调整。例如,对试验性地制作得到的玻璃的β OH 进行测定,并进行下述调整:测定结果小于期望值的情况下,使气体的流量增加;相反地, 测定结果大于期望的β OH值的情况下,使气体的流量减少。这样,可以试验性地求出玻璃 的β〇Η,并由测定结果调整气体的流量即可。如此,基于试验性地制作得到的玻璃的β OH 的测定值,将水蒸汽的供给量、即气体的流量反馈于之后的生产,从而可以生产具有所期望 的β OH的玻璃。
[0132] 这种含有水蒸汽的气体中的水蒸汽的含量优选为10体积%以上、更优选为20体 积%以上、进一步优选为30体积%以上、更加优选为40体积%以上、更进一步优选为50体 积%以上、再更进一步优选为60体积%以上、再更加进一步优选为70体积%以上、特别优 选为80体积%以上、进一步特别优选为90体积%以上。水蒸汽的含量越高越为优选,尤其 是使水蒸汽的含量为上述范围,可以将最终得到的光学玻璃的β OH值和高折射率成分的 含量控制为满足规定的关系。
[0133] (熔融玻璃的澄清工序s7)
[0134] 如果将碎玻璃完全熔融而得到均质的熔融玻璃,在进行鼓泡的情况下,停止鼓泡, 使熔融玻璃的温度上升,进行澄清。
[0135] 澄清温度、即澄清工序中的熔融玻璃的温度优选为900°C?1500°C的范围。然而, 从进一步提高澄清效果的观点出发,优选使澄清温度高于粗熔工序和再熔融工序的熔解温 度。澄清时间只要按照玻璃中残存的气泡的量为需要量以下、并且玻璃的着色为期望值以 下的方式设定即可。延长澄清时间对于气泡消除效果的提高是有效的,但这样会使熔融玻 璃长时间以高温状态保持在钼或钼合金制的坩埚内,因此容易产生下述问题:钼融入熔融 玻璃中,使玻璃的着色增大、和/或在玻璃中混入钼杂质。
[0136] 因此,优选在得到充分的气泡消除效果的范围缩短澄清时间、抑制玻璃的着色。例 如,可以使澄清时间为1小时?10小时的范围。
[0137] (熔融玻璃的均质化工序s8)
[0138] 利用澄清将熔融玻璃中的气泡排出至熔融玻璃外后,使熔融玻璃的温度下降,对 熔融玻璃进行搅拌,从而进行均质化。
[0139] 均质化是在将熔融玻璃降温至低于澄清温度的温度来进行的。在均质化工序中, 对熔融玻璃进行搅拌,从而进行均质化。均质化工序不仅对熔融玻璃进行均质化,其还是将 熔融玻璃的粘度调整为适于成型的粘度的工序。对于均质化时间而言,例如可以观察成型 后的玻璃有无波筋,按照减少或消除波筋、并且熔融玻璃达到适于成型的粘度的方式对均 质化时间进行适当调整。
[0140] (成型工序s9)
[0141] 使澄清?均质化后的熔融玻璃由安装于再熔融容器底部的玻璃流出导管流出,流 入铸模中,然后进行玻璃的成型。
[0142] 玻璃流出导管的温度为流动的熔融玻璃不失透的温度区域,并按照为适于成型的 粘度的方式进行调整、维持。
[0143] 在一个坩埚中进行原料的熔解、澄清、均质化的方式的情况下,对玻璃流出导管的 一部分进行冷却以使内部的玻璃固化,然后关闭导管,进行熔解、澄清、均质化等各个工序。 然后,对导管的冷却部分进行加热而使玻璃熔解,开放导管从而使熔融玻璃流出。玻璃流出 导管的温度控制可以利用公知的方法进行。
[0144] 熔融玻璃的成型可以利用公知的方法来进行。例如使熔融玻璃流入铸模中进行成 型。或者,从熔融玻璃中分离熔融玻璃块,然后进行模压成型。或者,从熔融玻璃中分离熔 融玻璃块,然后施加风压从而在上浮状态下进行成型。
[0145] (退火工序slO)
[0146] 接着,将成型后的玻璃缓冷,进行再加热处理,去除着色和应变,并且对折射率进 行微调整,从而得到作为目标的光学玻璃。
[0147] 成型玻璃的缓冷可以使用公知的方法。例如,可以将成型玻璃保持在玻璃化转变 温度附近的温度后,以规定的降温速度进行缓冷。降温速度因玻璃组成而有所不同,例如可 以为0. 1°C /时?100°C /时。
[0148] 再加热处理优选在氧化性气氛中进行。由此,可以减小光学玻璃的着色。
[0149] 如此得到的玻璃中,来源于熔融容器等制造器具的Pt等贵金属的含量极少。因 此,由被称为曝晒反应的紫外线照射而导致的玻璃的着色少。其结果为,使用了上述玻璃的 光学元件的透过率的经年变化少。另外,使用紫外线固化型粘接剂(adhesive)来固定光学 元件时,即使对光学元件照射紫外线,也可以得到透过率不会下降这样的效果。
[0150] 作为用于氧化性气氛的气体,只要为含有氧的气体即可,氧浓度例如可以为与空 气相同的程度左右或更高。作为这种氧化性气氛气体,例如可以使用氧、空气和它们的混合 气体等。另外,热处理温度优选为低于玻璃的软化点、且比玻璃化转变温度Tg低100°C的温 度(Tg-KKTC )以上的温度。
[0151] 需要说明的是,将玻璃的着色降低至规定的水平时,只要提高热处理温度就能够 缩短热处理时间。另外,提高氧化性气氛中的氧分压也可缩短热处理时间。如此,热处理时 间会因热处理温度或氧化性气氛中的氧分压而发生变化,但只要按照玻璃的着色为所期望 的水平的方式进行设定即可。作为典型的情况,热处理时间优选为0. 1小时?100小时。
[0152] 关于披璃鉬成
[0153] 以下,只要没有特别说明,玻璃成分的含量、总含量、添加剂的含量以氧化物换算 的摩尔%来表示。
[0154] 本实施方式涉及的玻璃含有选自1102、他205、10 3和扮203的至少任一种氧化物(以 下有时称为"高折射率成分")作为玻璃成分。玻璃中所含有的Ti0 2、Nb205、W0jP Bi2O3的总 含量优选为20%以上、更优选为25%以上、进一步优选为30%以上、更加优选为35%以上。 若Ti0 2、Nb205、WO3和Bi2O 3的总含量超过85%,则耐失透性显示出恶化的倾向,因此从维持 耐失透性的观点出发,Ti02、Nb 205、W〇dPBi203的总含量优选为85%以下、更优选为80%以 下、进一步优选为75%以下。
[0155] 从提高玻璃中的Ti02、Nb205、W03和Bi 2O3的含量的观点出发,本实施方式的玻璃优 选为含有P2O5的玻璃。在含有P2O5的玻璃中,加热处理时的H +的移动速度快,与其它组成 系相比,能够以短时间的加热处理来降低着色。
[0156] 作为这种玻璃,在以摩尔%表示的情况下,可以举出P2O5的含量大于SiO2的含量 且多于B2O3的含量的玻璃、或P2O5的含量多于SiO 2和B2O3的总含量的玻璃。
[0157] 本实施方式中,除了实施例所示例出的组成之外,也可适用于Ti02、Nb 205、103和 Bi2O3的含量处于上述范围且含有公知的组成的玻璃组成。
[0158] 接着,对本实施方式中的优选的玻璃组成进行说明。
[0159] P2O5为玻璃网络形成成分,其具有维持玻璃的热稳定性的作用。若P 2O5的含量小 于7%,则热稳定性显示出下降的倾向,因此优选使P2O 5的含量为7%以上。若P2O5的含量 大于40%,贝U折射率下降。因此优选使P 2O5的含量为7%?40%的范围。P2O5的含量的更 优选下限为10%,进一步优选的下限为12%、更加优选的下限为15%、更进一步优选的下 限为18%。P 2O5的含量的更优选上限为35%,进一步优选的上限为33%、更加优选的上限 为30%、更进一步优选的上限为28%。
[0160] SiO2难以在P2O5系组成的玻璃中熔解,若大量导入SiO2则会产生熔解残留,从而 显示出玻璃的均质性恶化的倾向。因此,SiO2的含量优选比P2O5的含量(M)少。若将SiOdA 含量表示为与上述M(P 2C)5的含量[%])的关系,则更优选的SiO2的含量的范围为0[%]? 0·8ΧΜ[% ]、进一步优选的范围为0[% ]?0·5ΧΜ[% ]、更加优选的范围为0[% ]? 0. 3ΧΜ[% ]、更进一步优选的范围为0[% ]?0. 15ΧΜ[% ]。
[0161] 通过少量含有B2O3,可以发挥改善耐失透性的作用。若将B 2O3的含量表示为与上 述M(P2C)5的含量[% ])的关系,B2O3的含量的范围优选为0[% ]以上且小于Μ[% ]、更优 选的范围为〇[% ]?0. 9ΧΜ[% ]、进一步优选的范围为0[% ]?0. 7ΧΜ[% ]、更加优选 的范围为〇[% ]?〇·6ΧΜ[% ]、更进一步优选的范围为0[% ]?0·5ΧΜ[% ]、再更进一 步优选的范围为〇[% ]?0. 4ΧΜ[% ]、更加进一步优选的范围为0[% ]?0. 35ΧΜ[% ]。
[0162] Ti02、Nb205、WO 3和Bi2O3是可以发挥提高折射率同时提高分散的作用、并且可以发 挥改善化学耐久性的作用的成分。但是,Ti0 2、Nb205、W03和Bi2O 3的含量分别变多的情况下, 耐失透性显示出恶化的倾向。
[0163] 从维持耐失透性的观点出发,TiO2的含量的优选上限为40%、更优选的上限为 35%、进一步优选的上限为33%、更加优选的上限为30%。从得到TiO2的导入效果的观点 出发,TiO2的含量的优选下限为1%、更优选的下限为3%。也可以使TiO2的含量为0%。
[0164] 从维持耐失透性的观点出发,Nb2O5的含量的优选上限为45%、更优选的上限为 40%、进一步优选的上限为35%。从得到Nb 2O5的导入效果的观点出发,Nb2O5的含量的优 选下限为5%、更优选的下限为8%、进一步优选的下限为11%。也可以使Nb 2O5的含量为 0%。
[0165] WO3的含量的优选的范围为0%?30%。从得到上述WO3的导入效果的观点出发, WO3的含量的优选下限为1%、更优选的下限为3%、进一步优选下限为5%。另一方面,从 维持耐失透性的观点出发,WO 3的含量的优选上限为27%、更优选的上限为24%、进一步优 选的上限为20%、更加优选的上限为18%。也可以使WO 3的含量为0%。
[0166] Bi2O3的含量的优选的范围为0%?35%。从得到上述Bi 2O3的导入效果的观点出 发,Bi2O3的含量的优选下限为1%、更优选的下限为3%、进一步优选的下限为5%。另一方 面,从维持耐失透性的观点出发,Bi 2O3的含量的优选上限为30%、更优选的上限为28%、进 一步优选的上限为24%。也可以使Bi 2O3的含量为0%。
[0167] BaO、SrO、Ca0、Mg0、ZnO等二价金属成分可发挥改善玻璃的熔融性、降低玻璃的着 色的作用。另外,只要为适量就可发挥改善耐失透性的作用。但是,其含量过剩时会显示出 折射率下降、耐失透性恶化的倾向,因此BaO、SrO、CaO、MgO和ZnO的总含量优选为0%? 40%、更优选为0%?32%。BaO、SrO、CaO、MgO和ZnO的总含量的优选上限为30%、更优 选的上限为27%、进一步优选的上限为25%。Ba0、Sr0、Ca0、Mg0和ZnO的总含量的优选下 限为0. 1 %、更优选的下限为0. 5%、进一步优选的下限为1%。
[0168] 在这些2价金属成分中,BaO在维持高折射率方面是有效的成分,因此优选使BaO 的含量为〇%?40%的范围、更优选为0%?32%的范围。BaO的含量的优选上限为30%、 更优选的上限为27%、进一步优选的上限为25%。BaO的含量的优选下限为0. 1%、更优选 的下限为0.5%、进一步优选的下限为1%。也可以使BaO的含量为0%。
[0169] Li20、Na20、K2O等碱金属氧化物可发挥改善玻璃的烙融性、降低玻璃的着色的作 用。另外,还可发挥降低玻璃化转变温度、软化温度,降低玻璃的加热处理温度的作用。但 是,其含量过剩时会显示出折射率下降、耐失透性恶化的倾向,因此Li 2CKNa2O和K2O的总含 量优选为〇%?40%、更优选为0%?35%、进一步优选为0%?32%、更加优选为0%? 30%。可以分别使Li 20、Na2O和K2O的含量为0%。尤其是使用Li2O作为碱金属氧化物的 情况下,从得到高折射率玻璃的观点出发,其含量在所制造的玻璃中更优选为超过〇%且小 于10%、进一步优选为超过0%且9%以下、特别优选为超过0%且8%以下。
[0170] 若Al2O3为少量则可发挥改善耐失透性的作用,但其含量过剩时会使折射率降低。 因此,Al 2O3的含量的优选的范围为0%?12%、更优选的范围为0%?7%、进一步优选的 范围为0%?3%。
[0171] ZrO2可发挥提高折射率的作用,若为少量则可以发挥改善耐失透性的作用。但 是,其含量过剩时,耐失透性和熔融性显示出恶化的倾向,因此ZrO 2的含量的优选范围为 0%?16%、更优选的范围为0%?12%、进一步优选的范围为0%?7%、更加优选的范围 为0%?3%。
[0172] GeO2可发挥维持耐失透性且提高折射率的作用。另外,GeO2具有提高折射率的作 用,但与Ti02、Nb205、WO3和Bi 2O3不同,其不会使玻璃的着色增大。但是,与其它成分相比, 其是价格非常高的成分,因此从降低玻璃的制造成本的观点出发,GeO2的含量越少越好。因 此,为了广泛普及高折射率玻璃产品,期望提供一种消减GeO 2的含量、同时透过率优异的高 折射率玻璃。根据本实施方式,通过使Ti02、Nb20 5、WO3和Bi2O3的总含量为20%以上,即使 不使用大量的GeO 2也可提供透过率优异的高折射率玻璃。
[0173] 从这些观点出发,GeO2的含量的优选范围为0%?10%、更优选的范围为0%? 5%、进一步优选的范围为0%?3%、更加优选的范围为0%?2%、更进一步优选的范围为 0%?1%、再更进一步优选的范围为0%?0. 5%,也可以不含有GeO2。需要说明的是,若 不考虑制造成本,可以以有效量而适当使用Ge02。
[0174] TeO2可发挥维持耐失透性且提高折射率的作用。但是,从减轻对环境的负荷的观 点出发,TeO 2的含量的优选范围为0%?10%、更优选的范围为0%?5%、进一步优选的范 围为0%?3%、更加优选的范围为0%?2%、更进一步优选的范围为0%?1 %、再更进一 步优选的范围为0%?0. 5%,也可以不含有Te02。
[0175] Sb2O3具有氧化作用,也可发挥抑制Ti02、Nb 205、W03和Bi2O3的还原的作用。但是, Sb 2O3自身在可见区域具有吸收,因其氧化作用会将贵金属的熔融容器氧化而助长贵金属离 子融入烙融玻璃。因此,Sb 2O3的含量的优选范围为Oppm以上且小于lOOOppm。从上述观 点出发,对于 Sb2O3 的含量的上限,按照 900ppm、800ppm、700ppm、600ppm、500ppm、400ppm、 300ppm、200ppm、100ppm的顺序,值越小,则越是优选的。也可以不含有Sb 203。
[0176] 若大量含有上述成分以外的成分,则会显示出玻璃的耐失透性恶化、液相温度上 升的倾向。因此,不得不提高玻璃熔融温度,从而会使贵金属制熔融容器的侵蚀增大,玻璃 中融入的贵金属的量增加。另外,Ti0 2、Nb205、WO3和Bi2O 3的还原色也会增大。
[0177] 从抑制这种贵金属量的增加、抑制玻璃的着色的观点出发,优选使己05、310 2、8203、 Ti02、Nb20 5、WO3 和 Bi203、MgO、CaO、SrO、BaO、ZnO、Li20、Na 20、K20、Al2O3' Zr02、Ge02、TeO2 和 Sb2O3的总含量为90%以上、更优选为92%以上、进一步优选为95%以上、更加优选为96% 以上、更进一步优选为97%以上、再更进一步优选为98%以上、再更加进一步优选为超过 99%。另外,还可以使上述总含量为100%。
[0178] 也可以使其少量含有 Ta205、Y203、La20 3、Gd203、Yb203、ln 203、Ga203、Sn02、Ce0 2、F 等。 优选使丁&205、丫203、1^ 203、6(1203、¥1320 3、111203、6&203 和?的总含量为0%?10%、更优选为 0%?7%、进一步优选为0%?5%、更加优选为0%?3%、更进一步优选为0%?1%、更 加进一步优选为〇 %?〇. 5 %。
[0179] 从提高熔融玻璃的挥发性并得到均质的玻璃的观点、以及得到具有稳定的光学特 性的玻璃的观点出发,F并不是应该大量含有的成分。F的含量的优选的范围为0%?3%、 更优选的范围为0%?1 %、进一步优选的范围为0%?0. 5%、更加优选实质上不含有F。
[0180] 从降低对环境的负荷的观点出发,优选实质上不含有Pb、As、CcU U、Th、Tl。
[0181] 从降低玻璃的着色的观点出发,优选实质上不含有Cu、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、V、Mo、 Nd、Eu、Er、Tb、Ho、Pr等在可见区域具有吸收的成分、添加剂。
[0182] 但是,在本实施方式涉及的玻璃中,并不排除含有不可避免的杂质。
[0183] 需要说明的是,作为玻璃原料,根据玻璃成分,可以使用氧化物、磷酸、磷酸盐(多 磷酸盐、偏磷酸盐、焦磷酸盐等)、硼酸、硼酐、碳酸盐、硝酸盐、硫酸盐、氢氧化物等公知的玻 璃原料。
[0184] 光学元件的制诰
[0185] 为了使用上述光学玻璃制作光学元件,可以使用公知的方法。例如,通过将熔融玻 璃成型来制作模压成型用玻璃坯料。接着,对该玻璃坯料进行再加热、模压成型,从而制作 得到光学元件毛坯(blank)。进一步,通过包括光学元件毛坯的研磨的工序来进行加工,从 而制作得到光学元件。
[0186] 或者,对熔融玻璃进行成型来制作模压成型用玻璃坯料,然后对该玻璃坯料进行 加热、精密模压成型,从而制作得到光学元件。
[0187] 在上述各工序中,可以对熔融玻璃进行成型来制作得到玻璃成型体,然后对玻璃 成型体进行加工,从而制作得到模压成型用玻璃坯料。
[0188] 或者,对熔融玻璃进行成型来制作玻璃成型体,然后对该成型体进行加工,从而制 作得到光学元件。
[0189] 根据使用目的,可以在制作得到的光学元件的光学功能面涂布防反射膜、全反射 月旲等。
[0190] 作为光学元件,可以示例出球面透镜、非球面透镜、微透镜、透镜阵列等各种透镜、 棱镜、衍射光栅等。
[0191] 以上,对本发明的实施方式进行了说明,但本发明并不受上述实施方式的任何限 定,在不脱离本发明的主旨的范围内可以以各种各样的方式来实施,这自不言而喻。
[0192] 例如,在本实施方式中,对利用粗熔-再熔融方式的玻璃的制作进行了说明,但可 适当采用对批次原料进行加热、熔融、成型而得到玻璃的方法(分批直接熔融方式)等公知 的方法。
[0193] 另外,在本实施方式中,作为提高玻璃的β OH的方法,主要以向熔融气氛加添水 蒸汽的方法进行了说明,但也可以举出下述方法:在熔融物中进行含有水蒸汽的气体的鼓 泡的方法、或使用含有水分的化合物作为玻璃原料的方法;等等。这些方法也可以适当组合 来使用。
[0194] 需要说明的是,使用含有水分的化合物(例如正磷酸或硼酸)作为玻璃原料来增 加熔融玻璃中的水分量的方法的情况下,水分会从熔融玻璃散逸出去,单独利用该方法难 以充分提高玻璃的β〇Η。因此,使用含有水分的化合物作为玻璃原料的方法优选与上述其 它方法合用。
[0195] 另外,本实施方式涉及的玻璃作为光学元件用的材料是合适的,因此优选为非晶 质性(无定形,amorphous)的玻璃。在制作玻璃制的光学元件的方法中,例如存在对玻璃 材料进行加热、软化而进行成型的方法。玻璃质中分散有结晶相的结晶化玻璃并不适合上 述成型方法。另外,结晶化玻璃中的结晶相有时会使光散射、使作为光学元件的性能下降。 非晶质性玻璃中不存在这样的问题。
[0196] 另外,本实施方式示例出了光学玻璃,但只要为因还原成分而导致的着色会出问 题的玻璃产品,不仅是光学元件,还可以适用于各种玻璃产品的制造。作为这种玻璃产品, 可以举出例如光学窗户材料、太阳能电池用玻璃、玻璃罩(cover glass)等。
[0197] 另外,在本实施方式中,作为光学玻璃的制造方法的一个示例,主要示出了使用坩 埚对原材料进行熔融的方法,但也可以使用两端开口的石英制导管等作为熔融容器。
[0198] 具体而言,在玻璃熔解炉内,以倾斜状态固定石英制等的导管。在玻璃熔解炉的底 部,预先在相当于导管的低位置侧的开口端的下方的位置处设置开口部。从导管的高位置 侧的开口端向导管内导入原材料(批次原料或碎玻璃),在导管内进行熔解(或熔融),从 而得到熔融物。熔融物缓慢地在导管中流动,连续不断地使熔融物从导管的低位置侧的开 口侧流出。
[0199] 例如,在粗熔工序中使用上述导管等的情况下,流出物通过炉底的开口部,连续不 断地向预先配置在玻璃熔解炉的底部的开口部下方的水槽中的水滴加,形成碎玻璃。
[0200] 在上述方法中,使用石英制等的导管进行原材料的熔融,但也可以使用石英制等 的坩埚来代替导管。可以先将原材料投入至石英制等的坩埚中,然后进行加热、熔融,得到 熔融物,接着将熔融物浇铸(cast)到水中、或将其流出到经冷却的耐热板上,从而制作得 到碎玻璃。
[0201] 接着,以下示出含水率高的玻璃之外的实施方式作为上述主要实施方式的变形 例。
[0202] 第1夺形例渉及的实施方式
[0203] 本实施方式与上述主要实施方式相比,确定玻璃的β OH的下限的式在以下方面 存在不同,除此之外,基本上与上述实施方式相同,因此省略其重复的说明。
[0204] 在本实施方式中,以减少熔融玻璃中的贵金属的融入和改善澄清性为主要目的。 这样的本实施方式涉及的玻璃的特征在于,折射率nd为1. 75以上,下述式(1)所示的β OH 值满足下述式(6)所表示的关系。
[0205] β OH = _[ln(B/A)]/t · · · (1)
[0206] β OH 彡 181. 39Xncf3-325· 75Xncf2+194· 85Χη(Γ-38· I · · · (6)
[0207] t与之前所述相同,其为用于测定外部透过率的玻璃的厚度(mm)。另外,βΟΗ的单 位为mm、式(6)中,nd表示所述玻璃对波长为587. 56nm(黄色氦的d线)的折射率。本 实施方式涉及的玻璃的折射率nd为1.75以上。另外,折射率nd的优选下限为1.80、更优 选为1. 85、进一步优选为1. 90。另外,对于折射率nd的上限,只要能够得到玻璃就无特别 限制,但例如可以为2. 5左右。通过使用由折射率高的玻璃构成的光学元件来构成光学系 统,从而能够使光学系统小型化、高性能化。从这些观点出发,折射率nd越高越为优选。但 是,若提高折射率则会显示出玻璃的耐失透性降低的倾向。因此,从维持耐失透性的观点出 发,折射率nd的优选上限为2. 4、更优选为2. 3。
[0208] 另外,本实施方式涉及的玻璃中,上述式(1)所示的β OH值优选满足下述式(7) 所表示的关系、更优选满足下述式(8)所表示的关系。
[0209] β OH 彡 181. 39Xncf3-325· 75Xncf2+194· 85Χη(Γ-38· 05 · · · (7)
[0210] β OH 彡 181. 39Xncf3-325· 75Xncf2+194· 85Χη(Γ-38· 00 · · · (8)
[0211] 另外,β OH的上限因玻璃的种类或制造条件而有所不同,但只要能够进行调整就 无特别限制。若提高β〇Η,则来自熔融玻璃的挥发物量倾向于增加,因此从抑制来自熔融 玻璃的挥发的观点出发,β OH优选为IOmm 1以下、更优选为8mm 1以下、进一步优选为6mm 1 以下、更加优选为5mm 1以下、更进一步优选为4mm 1以下、再更进一步优选为3mm 1以下、再 更加进一步优选为2mm 1以下。
[0212] 本实施方式涉及的玻璃的β OH值满足上述式(6)表示的关系。即,本实施方式涉 及的玻璃与利用通常的制造方法制作得到的玻璃相比,玻璃中的水的浓度高。这是因为,本 实施方式涉及的玻璃在其制造工序中,通过提高熔融玻璃中的水分量的操作而积极地将水 导入至玻璃中。此处,对于提高熔融玻璃中的水分量的操作,可以举出例如向熔融气氛加添 水蒸汽的处理、或在熔融物内进行含水蒸汽的气体的鼓泡的处理;等等。
[0213] 另外,如上所述,在玻璃的熔融中,通常使用钼、金、铑、铱等贵金属或这些贵金属 的合金制作的熔融容器,但这些贵金属材料在玻璃的熔融时会融入熔融物中,成为玻璃的 着色和曝晒反应等的原因。
[0214] 即使使用钼等贵金属作为熔融容器或熔融器具的情况下,本实施方式涉及的玻璃 的贵金属融入量也少。即,即使本实施方式涉及的玻璃含有贵金属的情况下,其贵金属的含 量也极少。
[0215] 从降低因贵金属离子导致的玻璃的着色、改善透过率、降低曝晒反应、降低贵金 属杂质等观点出发,玻璃中所含有的贵金属的含量优选为4ppm以下。玻璃中所含有的贵 金属的含量的上限值越低越为优选,按照3ppm、2. 7ppm、2. 5ppm、2. 2ppm、2. OppnuL 8ppm、 I. 6ppm、l. 4ppm、l. 2ppm、l. lppm、l. 0ppm、0. 9ppm的顺序,上限值越低,则越是更优选的。对 于贵金属的含量的下限没有特别限制,但不可避免地含有〇. OOlppm左右的贵金属。
[0216] 作为贵金属,可以示例出Pt、Au、Rh、Ir等金属单质;Pt合金、Au合金、Rh合金、Ir 合金等合金。作为熔融容器材料或熔融器具材料,在贵金属中优选耐热性、耐蚀性优异的Pt 或Pt合金。因此,对于使用Pt或Pt合金制的熔融容器或熔融器具制作得到的玻璃,玻璃 中所含有的Pt的含量优选为4ppm以下。Pt的含量的更优选的上限与玻璃中所含有的贵金 属的含量的更优选的上限相同。另外,对于Pt的含量的下限没有特别限制,但不可避免地 含有0. OOlppm左右。
[0217] 在以下的说明中,以熔融容器为钼(Pt)的情况作为示例,但使用由钼以外的贵金 属等金属材料构成的熔融容器等的情况也是同样的。
[0218] 本实施方式涉及的玻璃在其制造工序中进行了提高熔融玻璃中的水分量的操作。 若在玻璃的制造工序中进行这种处理,则可以降低熔融气氛中的氧分压,可以防止作为熔 融容器(坩埚等)等的材料的钼等贵金属材料的氧化。
[0219] 其结果为,可以有效地防止由熔融气氛中的氧与钼材料等的反应而生成的二氧化 钼或钼离子(Pt 4+)融入熔融物(玻璃)中,可以降低所得到的玻璃中的Pt的融入量。
[0220] 通常情况下,融入熔融玻璃中的贵金属离子会吸收可见光,因此存在玻璃的着色 增加的问题。但是,如上所述,本实施方式涉及的玻璃中的Pt的含量充分下降,因此由Pt 离子导致的着色少,透过率优异。
[0221] 另外,本实施方式涉及的玻璃具有优异的澄清性。因此,可以缩短澄清工序所需的 时间,可大幅降低生产成本。
[0222] -般情况下,玻璃的澄清性依存于熔融玻璃中的溶存气体量。这种溶存气体量会 因玻璃的组成(特别是原材料的种类)、玻璃的熔融时间或熔融次数而受到很大的影响。但 是,只要在熔融工序中补充溶存气体就可以解决澄清性的问题。
[0223] 本实施方式涉及的玻璃在其制造工序中进行了提高熔融玻璃中的水分量的操作, 从而积极地将水导入至玻璃中。其结果可以认为能够以水蒸汽的形式将溶存气体补充至熔 融玻璃中,能够改善玻璃的澄清性。
[0224] 如上所述,这种本实施方式涉及的玻璃在制造工序中进行了提高熔融玻璃中的水 分量的操作。经由这种处理的本实施方式涉及的玻璃在其熔融工序中可将水分吸收至熔融 玻璃中,因此与利用通常的制造方法制作得到的相同组成的玻璃相比,玻璃中的水的浓度 闻,β OH也闻。
[0225] 因此,本发明人认为通过对所得到的玻璃进行提高β OH的处理,能够降低Pt的融 入、并且改善澄清性。
[0226] 对于提高玻璃的β OH的方法没有特别限定,但优选可以举出在熔融工序中提高 熔融玻璃中的水分量的操作。此处,作为提高熔融玻璃中的水分量的操作,可以举出例如向 熔融气氛加添水蒸汽的处理、以及在熔融物内进行含水蒸汽的气体的鼓泡的处理。
[0227] 通常,利用这些方法可以将水导入至玻璃中,可以提高βΟΗ,但其提高率因玻璃而 有所不同。本发明人进行了深入研究,结果发现:水在玻璃中的吸收难易度依存于玻璃的折 射率nd。即,玻璃的折射率nd越大则越难以吸收水。
[0228] 因此,例如折射率nd较低的玻璃容易吸收水,因此通过进行如上所述的提高β OH 的处理,可以大幅提高玻璃的β 0Η。但是,折射率nd较高的玻璃难以吸收水,因此即使进行 相同条件的处理,也难以将玻璃的β OH值提高至与折射率高的玻璃的情况相同的程度,所 得到的玻璃的β OH变低。
[0229] 如此,水在玻璃中的吸收难易度因玻璃的折射率nd而有所差异。因此,在本发明 中,基于因玻璃的折射率nd而产生的水的吸收难易度的差异,规定上述式(6),并且根据玻 璃组成来确定β OH的下限。
[0230] 此处,上述式(6)中,nd表示玻璃的折射率。
[0231] 如上所述,因玻璃的折射率nd而存在容易吸水而容易提高β OH的玻璃和难以吸 水而难以提高β OH的玻璃。本发明人进行了深入研究,结果发现越提高玻璃的折射率nd, 则倾向于越难以吸收水,并且规定了得到上述式(6)。
[0232] 这种上述式(6)用于区别玻璃在其制造工序中是否接受提高β OH的处理。S卩,在 玻璃的制造工序中,尤其是玻璃的制造工序中并未接受提高β OH的处理的玻璃(由以往的 制造方法制作得到的玻璃)不满足上述式(6)所表示的关系。
[0233] 然而,作为提高玻璃的折射率nd的成分,例如存在Ti、b、W、Bi等高折射率成分, 但对于大量含有这些高折射率成分的玻璃而言,通常这些高折射率成分在玻璃的熔融过程 中会被还原,吸收可见光区域的短波长侧的光,因此有时在所得到的玻璃中着色增加。
[0234] 通过在氧化性气氛下对玻璃进行再加热处理,可以降低这种玻璃的着色(以下有 时称为还原色)。可以考虑这是因为:在氧化性气氛下对还原状态的高折射率成分进行再 加热处理从而使其氧化,由此减弱了各离子的可见光吸收。
[0235] 特别是,为了短时间降低着色,需要加快对加热处理时被还原的高折射率成分进 行氧化的速度,为此,在玻璃中需要存在下述离子,该离子在热处理时可在玻璃中迅速移 动、传递电荷、将被还原的高折射率成分氧化。可以认为,H +作为这种离子是合适的。
[0236] 此处,本实施方式涉及的玻璃满足上述式¢)。即,在玻璃中充分导入水,可以说这 种情况下由水产生的H +大量存在于玻璃中。其结果为:通过再加热处理,H+在玻璃中迅速 移动、传递电荷、有效地将被还原的高折射率成分的各离子氧化。由此,在本实施方式涉及 的玻璃中,可以利用短时间的热处理显著地降低着色,再加热处理后的玻璃具有优异的透 过率。
[0237] 需要说明的是,即使是深着色的玻璃也会透过红外光,因此可以不论玻璃是否着 色都能够进行β OH的评价。另外,通常情况下,再加热处理是在低于玻璃的软化点的温度 进行的,因此玻璃的β OH值在再加热处理前后实质是不发生变化的,在再加热处理的前后 均能够进行测定。因此,对于玻璃的β〇Η,可以使用经过再加热处理(使着色降低的处理) 的透明玻璃、以及未经再加热处理的有着深着色的玻璃的任一者进行测定。
[0238] 本实施方式的玻璃只要满足上述式(6)就没有特别限定,可以经过降低还原色的 处理,也可以不经过该处理。
[0239] 另外,本实施方式涉及的玻璃可以适当地用作光学玻璃。
[0240] 通常,光学玻璃要求优异的透过率和澄清性。在这方面,本实施方式的光学玻璃中 的Pt的含量显著地降低,因此由Pt导致的着色极少,具有优异的透光性,并且熔融玻璃中 的溶存气体量得以提高,具有优异的澄清性,能够以短时间得到气泡少的均质的玻璃。
[0241] 进一步,即使在本实施方式涉及的光学玻璃大量含有高折射率成分的情况下,通 过再加热处理也可以高效地降低着色。
[0242] 需要说明的是,本实施方式涉及的玻璃可以利用与上述主要实施方式涉及的玻璃 相同的制造方法而制作得到。
[0243] 第2夺形例渉及的实施方式
[0244] 第2变形例涉及的第1实施方式的光学玻璃是折射率nd为1. 9以上且小于1. 97 的氧化物玻璃,其含有选自Ti02、Nb205、WO 3和Bi2O3中的至少一种氧化物作为玻璃成分,其 特征在于,Ti0 2、Nb205、WOJPBi2O3的总含量为30mol%?60mol%的范围内,并且,下述式 (1)所示的β OH值为0· Imm 1以上。
[0245] β OH =-ln(B/A)/t · · · (1)
[0246] 另外,第2变形例涉及的第2实施方式的光学玻璃是折射率nd为I. 97以上的氧 化物玻璃,其含有选自Ti02、Nb205、WO 3和Bi2O3中的至少一种氧化物作为玻璃成分,其特征 在于,Ti0 2、Nb205、W03和Bi2O 3的总含量为40mol %?80mol %的范围内,并且,下述式⑴所 示的β OH值为0. Imm1以上。
[0247] β OH =-ln(B/A)/t · · · (1)
[0248] 在以下的说明中,"光学玻璃用坯料"是经由将熔融容器内的熔融玻璃成型为规定 形状的成型工序制作得到的玻璃,并且意味着接受热处理前的有着深着色的状态的玻璃。 进一步,"光学玻璃"意味着,对有着深着色的状态的光学玻璃用坯料进行热处理后的玻璃。 即,"光学玻璃"为通过热处理而比"光学玻璃用坯料"降低了着色的玻璃。另外,"光学玻璃 用坯料"和"光学玻璃"、以及使用"光学玻璃用坯料"和"光学玻璃"制作得到的"模压成型 用玻璃坯料"、"光学元件"和"其它玻璃物品"均为无定形(amorphous)的玻璃,并非是结晶 化玻璃。
[0249] 在第1实施方式和第2实施方式的光学玻璃中,即使以上述的范围大量含有选自 Ti02、Nb205、WO3和Bi2O 3中的至少一种高折射率成分,其着色也少。关于得到这种效果的理 由,本发明人进行了如下推测。
[0250] 首先,使用钼等贵金属制的熔融容器将含有Ti02、Nb20 5、W03和Bi2O3等高折射率成 分的高折射率玻璃熔融时,若以熔融玻璃作为还原侧进行熔融则可以抑制金属离子融入熔 融玻璃中。但是,若使还原侧的熔融玻璃过剩,则如上所述,熔融容器被合金化。另外,即使 不过剩还原熔融玻璃,玻璃的着色程度也因高折射率成分被还原而增强,在该情况下,即使 在后续工序对该光学玻璃用坯料进行热处理,着色的降低也停留在小幅度降低的程度。
[0251] 为了解决这种问题,制作下述光学玻璃用坯料即可,该光学玻璃用坯料可以形成 构成熔融容器的金属材料不会因离子化而融入熔融玻璃的状态,同时通过对暂时得到的光 学玻璃用坯料进行热处理而能够大幅降低着色。
[0252] 关于光学玻璃用坯料的着色因热处理而降低的现象,本发明人有如下考虑。首先, 通过在氧化性气氛中对光学玻璃用坯料进行热处理而得到的光学玻璃的着色变少,可以认 为,这是由于还原状态的Ti、Nb、W、Bi等各离子被氧化,各离子的可见光吸收变弱而导致 的。即使对光学玻璃用坯料进行热处理,但若Ti、Nb、W、Bi的氧化速度慢,则着色的改善停 留在小幅度的改善。为了大幅降低光学玻璃用坯料的着色,只要增大热处理时的Ti、Nb、W、 Bi的氧化速度即可。假如存在有在光学玻璃用坯料中容易移动的离子,并且该离子不会直 接对着色产生影响,则在热处理时,这种离子能够在光学玻璃用坯料中迅速移动并传递电 荷,能够以短时间降低因 Ti、Nb、W、Bi的还原而导致的着色。可以认为H+作为这种离子是 合适的,但为了使H+更加容易移动,可以认为在玻璃结构中导入0Γ,H +能够以OF为起点 进行电子跳跃(* 7 C ^ 从而能够使热处理时的氧化速度增大。
[0253] 为了向光学玻璃用坯料中导入H+和0H_,只要在光学玻璃用坯料中导入H 2O即可。 此处,对于光学玻璃用坯料中的水分量而言,可通过对着色变少且透明度提高的光学玻璃、 基于OiT的红外吸收的强度进行测定来间接地定量化。
[0254] 因此,对于光学玻璃用坯料,通过使光学玻璃用坯料中(换而言之光学玻璃中)的 0Γ含量的指标(即βΟΗ值)为0. Imm1以上,可以使着色减小。其中,该光学玻璃是折射 率nd为1.9以上且小于1.97、含有选自Ti0 2、Nb205、WOJPBi2O3中的至少一种氧化物作为 玻璃成分的氧化物玻璃,且Ti0 2、Nb205、WO3和Bi2O 3的总含量为30mol%?60mol%的范围 内;或者,该光学玻璃是折射率nd为1.97以上、含有选自110 2、他205、103和扮20 3中的至 少一种氧化物作为玻璃成分的氧化物玻璃,且Ti02、Nb20 5、WO3和Bi2O3的质量为40mol %? 80mol%的范围内。
[0255] 进一步,在制作按照β OH值为0. Imm 1以上的方式而大量含有水分的光学玻璃用 坯料时,可以进行向熔融气氛中加添水蒸汽、或向熔融物中鼓入水蒸汽泡等操作。这些操作 可以降低熔融气氛中的氧分压,因此可以抑制构成用于熔融玻璃的熔融的熔融容器的金属 材料(也包括合金材料)的氧化。其结果为,可以降低金属材料在熔融玻璃中的融入量,还 可以抑制因金属材料(也包括合金材料)的融入而导致的着色增大。需要说明的是,对于 β OH值而言,即使是有着深着色的状态的光学玻璃用坯料也能够与光学玻璃同样地进行测 定。这是因为光学玻璃用坯料可透过红外线。
[0256] 接着,对于第1实施方式和第2实施方式的光学玻璃中的将β OH值的下限设定为 0. ImnT1的理由进行说明。
[0257] 图3为表示使由表1所示的组成构成的No. 1玻璃的β OH值变化的情况下的、夕卜 部透过率(Τ450)对于β OH值的变化的图表,其中,外部透过率(Τ450)为对于厚度为5mm 的No. 1玻璃使光从与其厚度方向平行的方向入射时对于波长450nm的外部透过率。需要 说明的是,图3所示的外部透过率(T450)的值是在大气中以600°C对No. 1玻璃进行1小时 热处理后的值,β OH值也是热处理后的值。另外,No. 1玻璃的折射率nd为1.9以上,Ti02、 Nb2O5' WO3和Bi2O3的总含量为30mol%?60mol%的范围内。艮P,在折射率nd和玻璃组成 方面,No. 1玻璃与第1实施方式的光学玻璃是相同的。
[0258] [表 1]
[0259]

【权利要求】
1. 一种玻璃,其是含有选自Ti02、Nb205、W0 3和Bi203的至少一种氧化物作为玻璃成分的 玻璃,其中, 所述Ti02、Nb205、W03和Bi 203的总含量为20摩尔%以上, 下述式⑴所示的POH值满足由下述式⑵表示的关系, 3〇H = -[ln(B/A)]/t ? ? ? (1) ^ OH ^ 0. 4891 X In (1/HR) +2. 48 ? ? ? (2) 式(1)中,t表示外部透过率测定中所使用的所述玻璃的厚度(mm),A表示对于所述玻 璃使光从与其厚度方向平行的方向入射时对波长2500nm的外部透过率(% ),B表示对于所 述玻璃使光从与其厚度方向平行的方向入射时对波长2900nm的外部透过率(%);式(2) 中,册表示所述玻璃中的1102、他205、103和扮 203的各成分的含量的总量(摩尔(%);并且, 式⑴和式⑵中,In为自然对数。
2. 如权利要求1所述的玻璃,其中,贵金属的含量为4ppm以下。
3. 如权利要求1或2所述的玻璃,其中,含有P205作为所述玻璃成分。
4. 一种光学玻璃,其是由权利要求1?3任一项所述的玻璃构成的。
5. -种模压成型用玻璃述料,其是由权利要求4所述的光学玻璃构成的。
6. -种光学兀件,其是由权利要求4所述的光学玻璃构成的。
【文档编号】C03C3/16GK104395254SQ201380032938
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2013年6月21日 优先权日:2012年6月22日
【发明者】三上修平, 藤原康裕 申请人:Hoya株式会社
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