專利名稱：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)元件的制作方法
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(？ U )、劃痕(* * )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I^bO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％ SW2 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?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 特公平2-1779號公報(bào)專利文獻(xiàn)2 特開平7-118025號公報(bào)專利文獻(xiàn)3 特開平8-198631號公報(bào)專利文獻(xiàn)1 3的全部內(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5A~2000A (5nm 200nm)，如果不足50A (5nm)，則無法達(dá)到這種氧化硅膜形成的效果；如果超過2000A，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S^2為主體的薄膜的厚度為100A~200A， 如果不足IOOA (IOnm)，則沒有防止模糊的效果；如果200A以上，則會產(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SiA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vd在30以下)的光學(xué)玻璃、或高折射率(同上)、低色散(例如vd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。作為達(dá)到高折射率目的的玻璃成分，使用W、Ti、Bi、Nb是有利的。然而，因?yàn)檫@些成分作為玻璃成分存在時(shí)可呈現(xiàn)多價(jià)，所以，易發(fā)生氧化還原反應(yīng)，例如根據(jù)壓制成型時(shí)的氣氛和溫度，易被還原。發(fā)現(xiàn)含有像上述代表的高反應(yīng)性成分的玻璃材料，在壓制溫度下， 在不斷被壓入成型模而變形的過程中，與成型面發(fā)生各種界面反應(yīng)，熱粘連在成型面上，或者在玻璃成型體表面殘留模糊和劃痕狀的反應(yīng)痕。已弄清或者因?yàn)闊嵴尺B導(dǎo)致成型面粗糙，將其轉(zhuǎn)印后，在成型體表面產(chǎn)生凹凸，由此容易觀察到模糊。鑒于上述實(shí)際情況，本發(fā)明的目的是在將由光學(xué)玻璃構(gòu)成的玻璃材料壓制成型而制造光學(xué)元件時(shí)，即使是含有高反應(yīng)性成分的玻璃材料，也能抑制壓制成型時(shí)模具與玻璃之間的熱粘連等不需要的界面反應(yīng)，從而提供無表面裂紋、模糊、劃痕等并且具有充分的光學(xué)性能的光學(xué)元件。解決問題的手段本發(fā)明的特征如下所述。[1]本發(fā)明的壓制成型用玻璃材料的特征在于具有由多組分光學(xué)玻璃構(gòu)成的芯部、以及至少覆蓋上述芯部的成為光學(xué)功能面的部位的表面玻璃層，并且上述表面玻璃層含有超過90質(zhì)量％的SiO2，膜厚不足5nm。本發(fā)明涉及的玻璃材料在用于壓制成型時(shí)，至少成為芯部的光學(xué)功能面的部位有表面玻璃層介于芯部與成型模之間而進(jìn)行成型。因此，芯部與成型模之間的接觸受到抑制， 芯部表面與成型模表面的反應(yīng)也受到抑制，反應(yīng)引起的玻璃熱粘連、模糊或者壓制成型引起的表面裂紋和劃痕等的發(fā)生受到抑制。由此，能夠制造具有高品質(zhì)的光學(xué)性能的光學(xué)元件。[2]本發(fā)明的壓制成型用玻璃材料的特征在于在[1]記載的發(fā)明中，上述芯部由含有W、Ti、Bi及Nb構(gòu)成的易還原成分中的至少一種并且不含1 的光學(xué)玻璃構(gòu)成，且上述表面玻璃層的膜厚在Inm以上。本發(fā)明涉及的玻璃材料，由于具有高折射率，在將其用于壓制成型時(shí)，能夠高精度地制造具有高折射率的玻璃光學(xué)元件。[3]本發(fā)明的壓制成型用玻璃材料的特征在于在[1]或[2]記載的發(fā)明中，上述芯部是，以摩爾百分?jǐn)?shù)表示，含有P2O5為10% 45%、Nb2O5為3% 35%、Li2O為2% 35%,TiO2 為 0% 25%、W03 為 0% 20%、Bi203 為 0% 40% J2O3 為 0% 20%、Ba0 為 0% 25%、Zn0 為 0% 25%、Νει20 為 0% 50%、Κ20 為 0% 20%、Α1203 為 0% 15%、
15% (但是，W03、Ti02、Bi2O3及Nb2O5的合計(jì)量為10%以上且不足65%)的
光學(xué)玻璃。本發(fā)明涉及的玻璃材料，由于具有高折射率、高色散，在將其用于壓制成型時(shí)，能夠提供具有高折射率、高色散，同時(shí)形狀精度優(yōu)異的玻璃光學(xué)元件。[4]本發(fā)明的壓制成型用玻璃材料的特征在于在[1]或[2]記載的發(fā)明中，上述芯部是，以摩爾百分?jǐn)?shù)表示，含有 50%3203為5% 70%、1^20為0% 20%、 Na2O 為 0% 10%、K20 為 0% 10%、Ζη0 為 50%、Ca0 為 0% 10%、Ba0 為 0% 10%,SrO 為 0% 10%、Mg0 為 0% 10%、Lei203 為 5% 30%、Gd203 為 0% 22%、YId203 為 0% 10%、Nb2O5 為 0% 15%、WO3 為 0% 20%、11 為 0% 40%、Bi2O3 為 0% 20%, ZrO2 為 0% 15%、Τει205 為 0% 20%、Ge02 為 0% 10%的光學(xué)玻璃。本發(fā)明涉及的玻璃材料，由于具有高折射率、低色散，在將其用于壓制成型時(shí)，能夠提供具有高折射率、低色散，同時(shí)形狀精度優(yōu)異的玻璃光學(xué)元件。[5]本發(fā)明的壓制成型用玻璃材料的特征在于在[1] [4]中任一項(xiàng)記載的發(fā)明中，上述玻璃材料具有近似于通過壓制成型得到的玻璃成型體的形狀。根據(jù)本發(fā)明，通過使用近似于利用壓制成型得到的玻璃成型體形狀的玻璃材料 (以下，也稱為“近似形狀玻璃材料”)來壓制成型，壓制成型時(shí)的玻璃材料的形狀變化率變小，同時(shí)，表面玻璃層的延伸量也變小，因此，能夠進(jìn)一步抑制表面玻璃層變得過薄、裂紋生成導(dǎo)致的表面玻璃層的功能受損。[6]本發(fā)明的壓制成型用玻璃材料的特征在于根據(jù)[5]記載的發(fā)明，近似于上述玻璃成型體形狀的玻璃材料具有通過壓制成型的中心厚度的變化率為50%以下且外徑變化率為50%以下的形狀。特別是，在采用壓制成型的中心厚度變化率在50%以下、且外徑變化率在50%以下的近似形狀玻璃材料的情況下，能夠很容易地制造不產(chǎn)生表面裂紋和模糊以及劃痕等的具有高品質(zhì)光學(xué)性能的光學(xué)元件。[7]本發(fā)明的壓制成型用玻璃材料的特征在于根據(jù)[1] [6]中任一項(xiàng)記載的發(fā)明，在一個(gè)面具有凸面，而在相反的面具有凹面。本發(fā)明涉及的玻璃材料適合作為成型第一面為凸面、第二面為凹面的彎月透鏡的玻璃材料，通過將該玻璃材料壓制成型，使其輕微地變形，就能夠容易地制造不產(chǎn)生表面裂紋和模糊以及劃痕等的具有高品質(zhì)的光學(xué)性能的光學(xué)元件。[8]本發(fā)明涉及的玻璃光學(xué)元件的制造方法的特征在于將[1] [7]中任一項(xiàng)所述的玻璃材料加熱，將軟化的上述玻璃材料通過成型模壓制成型，從而得到玻璃光學(xué)元件。根據(jù)本發(fā)明涉及的玻璃光學(xué)元件的制造方法，能夠抑制芯部與成型模之間的接觸引起的反應(yīng)，抑制表面裂紋和模糊、劃痕等的產(chǎn)生，能夠制造具有高品質(zhì)的光學(xué)性能的光學(xué)元件。[9]本發(fā)明涉及的玻璃光學(xué)元件的制造方法的特征在于在[8]所述的發(fā)明中，成型模在成型面上有含碳脫模膜。根據(jù)本發(fā)明，在用成型面具有含碳脫模膜的成型模的情況下，能夠容易地制造不產(chǎn)生表面裂紋和模糊、劃痕等的具有高品質(zhì)的光學(xué)性能的光學(xué)元件。[10]本發(fā)明涉及的玻璃光學(xué)元件的特征在于玻璃光學(xué)元件是被壓制成型的，并且具有由多組分的光學(xué)玻璃構(gòu)成的芯部、至少覆蓋上述芯部的光學(xué)功能面的表面玻璃層， 上述表面玻璃層含有超過90質(zhì)量％的SW2且膜厚不足5nm。本發(fā)明涉及的玻璃光學(xué)元件，因?yàn)樵诒粔褐瞥尚偷倪^程中，不發(fā)生成型模與芯部之間的接觸引起的反應(yīng)，所以，不會產(chǎn)生表面裂紋和模糊、劃痕等，具有高品質(zhì)的光學(xué)性能。[11]本發(fā)明涉及的玻璃光學(xué)元件的特征在于在[10]記載的玻璃光學(xué)元件中，上述芯部由含有W、Ti、Bi及Nb構(gòu)成的易還原成分中的至少一種并且不含1 的光學(xué)玻璃構(gòu)成，且上述表面玻璃層的膜厚在Inm以上。根據(jù)本發(fā)明，能夠提供具有高折射率的高品質(zhì)玻璃光學(xué)元件。[12]本發(fā)明涉及的玻璃光學(xué)元件的特征在于在[11]記載的玻璃光學(xué)元件中，上述芯部是，以摩爾百分?jǐn)?shù)表示，含有P2O5為10% 45%、Nb205為3% 35%、Li20為2% 35%,TiO2 為 0% 25%、W03 為 0% 20%、Bi203 為 0% 40% J2O3 為 0% 20%、Ba0 為 0% 25%、Zn0 為 0% 25%、Νει20 為 0% 50%、Κ20 為 0% 20%、Α1203 為 0% 15%、
15% (但是，W03、Ti02、Bi2O3及Nb2O5的合計(jì)量為10%以上且不足65%)的
光學(xué)玻璃。根據(jù)本發(fā)明，能夠提供具有高折射率、高色散，同時(shí)形狀精度優(yōu)異的高品質(zhì)玻璃光學(xué)元件。[13]本發(fā)明涉及的玻璃光學(xué)元件的特征在于在[11]記載的玻璃光學(xué)元件中，上述芯部是，以摩爾百分?jǐn)?shù)表示，含有SiA為0% 50%、B2O3為5% 70%、Li2O為0% 20%,Na2O 為 0% 10%、K2O 為 0% 10%、ZnO 為 50%、CaO 為 0% 10%、BaO 為 0% 10%、Sr0 為 0% 10%、Mg0 為 0% 10%、Lei203 為 5% 30%、Gd203 為 0% 22%、 Yb2O3 為 0% 10%、Nb2O5 為 0% 15%、WO3 為 0% 20%、TiO2 為 0% 40%、Bi2O3 為 0% 20%、^ 2為0% 15%、Τει205為0% 20%、Ge&為0% 10%的光學(xué)玻璃。根據(jù)本發(fā)明，能夠提供具有高折射率、低色散，同時(shí)形狀精度優(yōu)異的高品質(zhì)玻璃光學(xué)元件。[14]本發(fā)明涉及的玻璃光學(xué)元件的特征在于在[10] [13]中任一項(xiàng)記載的玻璃光學(xué)元件中，上述表面玻璃層上具有防反射膜。以本發(fā)明的玻璃光學(xué)元件的S^2為主要成分的表面玻璃層具有防反射膜和親和性，因此，防反射膜變得不容易剝落。而且，本發(fā)明中，因?yàn)楸砻娌Ａ雍鼙?，不?nm，所以， 可均勻地體現(xiàn)防反射效果。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，能夠有效地抑制容易在壓制成型時(shí)發(fā)生的表面反應(yīng)，并且能夠進(jìn)行以高產(chǎn)率穩(wěn)定地生產(chǎn)高精度光學(xué)元件。并且，還具有能夠抑制成型模表面的劣化、使用壽命長的優(yōu)點(diǎn)。特別是用于對含有易還原成分或揮發(fā)性成分的光學(xué)玻璃壓制成型來制造具有高折射率的光學(xué)元件非常有效。


圖1是示出將本發(fā)明涉及的玻璃材料壓制成型時(shí)的一個(gè)實(shí)施方式的截面圖。圖2是用電子顯微鏡對將具有2nm膜厚的表面玻璃層的玻璃材料壓制成型而得到的本發(fā)明涉及的玻璃光學(xué)元件的表面拍攝的圖像。圖3是用電子顯微鏡對將具有3nm膜厚的表面玻璃層的玻璃材料壓制成型而得到的本發(fā)明涉及的玻璃光學(xué)元件的表面拍攝的圖像。圖4是用電子顯微鏡對將具有4nm膜厚的表面玻璃層的玻璃材料壓制成型而得到的本發(fā)明涉及的玻璃光學(xué)元件的表面拍攝的圖像。圖5是用電子顯微鏡對將具有5nm膜厚的表面玻璃層的玻璃材料壓制成型而得到的玻璃光學(xué)元件的表面拍攝的圖像。圖6是用電子顯微鏡對將具有6nm膜厚的表面玻璃層的玻璃材料壓制成型而得到的玻璃光學(xué)元件的表面拍攝的圖像。圖7是用電子顯微鏡對將具有9nm膜厚的表面玻璃層的玻璃材料壓制成型而得到的玻璃光學(xué)元件的表面拍攝的圖像。圖8是用電子顯微鏡對將具有30nm膜厚的表面玻璃層的玻璃材料壓制成型而得到的玻璃光學(xué)元件的表面拍攝的圖像。圖9是示出了本發(fā)明涉及的壓制成型用玻璃材料的一個(gè)實(shí)施方式的截面圖。圖10是使用圖9所示的壓制成型用玻璃材料壓制成型的玻璃成型體的截面圖。圖11是由圖10所示的玻璃成型體得到的玻璃光學(xué)元件的截面圖。
具體實(shí)施例方式[玻璃材料]本發(fā)明涉及用于壓制成型的玻璃材料。該玻璃材料具有多組分的光學(xué)玻璃構(gòu)成的芯部、至少覆蓋上述芯部的用作光學(xué)功能面的部位的表面玻璃層。而且，表面玻璃層的特征是，含有超過90質(zhì)量％的SiO2，膜厚不足5nm。設(shè)置在玻璃材料上的表面玻璃層覆蓋由多組分的光學(xué)玻璃構(gòu)成的芯部的至少用作光學(xué)功能面的部分。表面玻璃層2至少形成在將玻璃材料壓制成型時(shí)成為光學(xué)元件的光學(xué)功能面的部位，優(yōu)選包覆芯部1的整個(gè)表面。通過至少在光學(xué)功能面上包覆表面玻璃層 2，能夠不損害面精度和光學(xué)性能地成型高精度的光學(xué)元件。設(shè)置在玻璃材料上的表面玻璃層含有超過90質(zhì)量％的Si02。表面玻璃層不是結(jié)晶性的、而是非晶質(zhì)或非晶態(tài)的SiO2層。用形成了 SiO2占90質(zhì)量％以下的薄膜的玻璃材料來壓制成型時(shí)，與形成含超過90質(zhì)量％的S^2的表面玻璃層2的玻璃材料相比，有成型性變差的趨勢。從可得到良好的成型性這種觀點(diǎn)來看，SiO2的含量優(yōu)選在95質(zhì)量％ 99. 9質(zhì)量％的范圍，更優(yōu)選98質(zhì)量％ 99. 99質(zhì)量％的范圍。作為SiO2以外的成分，可含有Al203、Ca0、i^03、K20、Mg0、N￡i20等。另外，表面玻璃層根據(jù)不同的形成方法，有時(shí)SW2的氧會發(fā)生輕微不足，有時(shí)芯玻璃成分的一部分?jǐn)U散，造成S^2的比下降，但即便在這種情況下，SiO2的含量也不會降至90質(zhì)量％以下。設(shè)置在玻璃材料上的表面玻璃層，膜厚不足5nm。在本發(fā)明中特別規(guī)定膜厚的表面玻璃層被作為覆蓋由多組分的光學(xué)玻璃構(gòu)成的芯部的成為光學(xué)功能面的部位的表面玻璃層。在設(shè)置成表面玻璃層覆蓋芯部的整個(gè)面的情況下，盡管取決于表面玻璃層的形成方法， 但存在成為光學(xué)功能面的位置的表面玻璃層厚度Tl與外周側(cè)周邊部的表面玻璃層厚度T2 不同，趨勢是Tl >T2。在本發(fā)明中，著重在于成為光學(xué)功能面的部位的表面性狀，本發(fā)明特別規(guī)定的膜厚為Tl。而且，例如，膜厚可通過對玻璃材料的截面進(jìn)行元素分析來測定?；蛘撸脼R射法形成表面玻璃層時(shí)，也可由濺射條件來推定。實(shí)施例所示的表面玻璃層的膜厚就是由濺射條件推定的值。設(shè)置在玻璃材料上的表面玻璃層的膜厚下限，例如為lnm。如果膜厚不足lnm，則表面玻璃層成為島嶼狀覆層，會發(fā)生膜脫落，由此不能充分發(fā)揮表面玻璃層的作用效果。設(shè)置在玻璃材料上的表面玻璃層的膜厚優(yōu)選在2nm 4nm的范圍。對于在本發(fā)明中將設(shè)置在玻璃材料上的表面玻璃層的膜厚設(shè)定為不足5nm的理由，在下文中詳細(xì)說明。對成為本發(fā)明的玻璃材料及玻璃光學(xué)元件的芯部的多組分光學(xué)玻璃，并無特別限定，但從特別顯著地體現(xiàn)本發(fā)明效果的角度來看，優(yōu)選在壓制成型時(shí)與成型模之間易發(fā)生界面反應(yīng)的光學(xué)玻璃作為芯部。具有由含有W、Ti、Bi和Nb構(gòu)成的易還原成分中的至少一種的光學(xué)玻璃構(gòu)成的芯部的玻璃材料和玻璃光學(xué)元件特別適合。這樣的光學(xué)玻璃的具體例子在下文進(jìn)行說明。為了得到高折射率特性，在玻璃中含有這些易還原成分，但將由這樣的光學(xué)玻璃構(gòu)成的玻璃材料用于壓制成型時(shí)，通過壓制成型得到的鏡片的表面易出現(xiàn)劃痕， 而且也易起泡。可以認(rèn)為，這是由于上述成分具有易被還原的性質(zhì)，從而在成型過程中在與成型模之間的界面上發(fā)生反應(yīng)而引起的。因此，發(fā)明人在制造比較難壓制成型的光學(xué)玻璃時(shí)，對圖9所示的多組分光學(xué)玻璃構(gòu)成的芯部1的表面上覆蓋有在高溫下難以與成型面之間發(fā)生界面反應(yīng)的二氧化硅 (SiO2)為主要成分的表面玻璃層2的壓制成型用玻璃材料PF (以下，有時(shí)只簡稱為“玻璃材料”)，改變其表面玻璃層2的厚度，以準(zhǔn)備多個(gè)壓制成型用玻璃材料PF，將這些玻璃材料如圖1所示那樣，通過成型模6壓制成型。多組分光學(xué)玻璃是含有W、Ti、Bi和Nb構(gòu)成的易還原成分中的至少一種的實(shí)施例 1的玻璃，對將該玻璃按規(guī)定形狀預(yù)成型的玻璃材料(芯部1)的表面，包覆含有超過90質(zhì)量％ SiO2W玻璃膜2，從而形成玻璃材料PF。玻璃膜2的形成，通過將石英玻璃(SiO2)作為靶使用的濺射法進(jìn)行，組成中含有99. 2質(zhì)量％的SiO2。然后，使該玻璃材料PF加熱軟化， 利用由具有圖1所示成型面的上模3、下模4及保持上模3和下模4的同軸度的筒模5構(gòu)成的成型模6，將玻璃材料PF壓制成型。壓制成型的詳細(xì)條件在實(shí)施例中示出。這時(shí)候，準(zhǔn)備表面玻璃層的設(shè)置在光學(xué)功能面上的部分的膜厚為lnm、3nm、4nm、5nm、6nm、9nm、30nm的七種類型的玻璃材料，分別在同一條件下進(jìn)行壓制成型。
由壓制成型所得的七種類型的玻璃光學(xué)元件的表面利用電子顯微鏡分析的拍攝圖像在圖2至圖8中示出。圖2至圖8示出玻璃表面層2的膜厚分別為lnm、3nm、4nm、5nm、 6nm、9nm、30nm時(shí)，壓制成型的玻璃光學(xué)元件的表面狀態(tài)。如圖5至圖8所示，在包覆5nm、6nm、9nm、30nm的表面玻璃層2的情況下，任一膜厚都在50nm以下，但可以看出，壓制成型后的鏡片表面產(chǎn)生了微小的裂紋。而且，在將包覆 9nm和30nm的表面玻璃層2的玻璃材料PF壓制成型后的鏡片表面，出現(xiàn)模糊，也觀察到了有的地方芯玻璃從微小裂紋膨脹流出?？梢灾?，像這樣將表面玻璃層成膜為5nm以上時(shí)， 由于芯玻璃和表面玻璃層之間的熱膨脹系數(shù)的差導(dǎo)致壓制成型體的面精度惡化。根據(jù)專利文獻(xiàn)1記載，在專利文獻(xiàn)1所述的玻璃(例如，含有I^bO的玻璃)的表面上設(shè)置時(shí)，氧化硅膜如果超過2000A OOOnm)，則變得易發(fā)生裂紋。并且，根據(jù)專利文獻(xiàn)2 記載，在專利文獻(xiàn)2所述的玻璃(例如，光學(xué)玻璃SKU)上表面設(shè)置時(shí)，以SiO2為主體的膜在100A (IOnm)以上，則有防止模糊發(fā)生的效果，且在200A (20nm)以上，則會發(fā)生表層裂紋。而且，根據(jù)專利文獻(xiàn)3的記載，在專利文獻(xiàn)3所述的玻璃(例如，重火石光學(xué)玻璃)的表面上設(shè)置時(shí)，含70重量％ 90重量％的SW2的膜在50nm以上，則會發(fā)生裂紋。然而，如上述所示，對于在含有由W、Ti、Bi及Nb構(gòu)成的易還原成分中的至少一種的多組分光學(xué)玻璃 (芯部1)的表面上包覆含超過90質(zhì)量％的SiO2 (實(shí)驗(yàn)中為99. 8質(zhì)量％)的玻璃膜2的玻璃材料，如果玻璃膜2在5nm以上，則壓制成型后的鏡片表面產(chǎn)生微小的裂紋。像這樣的現(xiàn)象，從上述專利文獻(xiàn)1 3的記載來看，是意料之外的。相反，如圖2至圖4所示，包覆專利文獻(xiàn)1至3中認(rèn)為無防止反應(yīng)效果的不足5nm 的lnm、3nm、4nm的表面玻璃層2，并壓制成型所得的鏡片表面沒有發(fā)生微小裂紋，光學(xué)功能面的表面非常光滑，作為光學(xué)鏡片的面精度非常良好。盡管不希望拘泥于理論，但認(rèn)為是由于構(gòu)成表面玻璃層2的S^2的軟化點(diǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出芯部1的玻璃成分的軟化點(diǎn)，因此，在壓制溫度下，雖然表面玻璃層2不處于軟化狀態(tài)，但因不足5nm這種極薄的厚度，所以帶有可撓性(彈性)，不會開裂，而跟隨芯玻璃的變形，從而表面玻璃層也發(fā)生塑性變形。另外，在上述實(shí)驗(yàn)中，在玻璃材料上包覆5nm以上并壓制成型的光學(xué)元件中，即使通過光學(xué)顯微鏡或目視沒有看到表面層的裂紋，但如圖所示通過電子顯微鏡解析時(shí)，則可看到產(chǎn)生了網(wǎng)眼狀的微小的裂紋。認(rèn)為這些微小的裂紋群呈現(xiàn)為模糊，使外觀惡化，并且也是使非球面等的表面形狀精度下降的主要原因。相反，在S^2膜不足5nm的壓制成型的光學(xué)元件的情況下，則沒有表面裂紋，外觀和形狀精度也都良好。因此，即使是在壓制成型時(shí)易發(fā)生表面反應(yīng)的芯部1構(gòu)成的光學(xué)玻璃，只要包覆不足5nm的表面玻璃層2后進(jìn)行壓制成型，就能夠有效地抑制成型模與芯部1的反應(yīng)和熱粘連，同時(shí)，可抑制表面玻璃層2產(chǎn)生裂紋，因此，能夠以高成品率穩(wěn)定地生產(chǎn)高精度的光學(xué)元件。構(gòu)成本發(fā)明的玻璃材料的芯部是由多組分的光學(xué)玻璃構(gòu)成。多組分光學(xué)玻璃，例如，可以是含有由W、Ti、Bi及Nb構(gòu)成的易還原成分中的至少一種的玻璃。含有由W、Ti、Bi 及Nb構(gòu)成的易還原成分中的至少一種的玻璃的例子，在下面作為光學(xué)玻璃I及II說明。〈關(guān)于光學(xué)玻璃1>下面，對本發(fā)明的玻璃材料及玻璃光學(xué)元件中使用的芯部1的玻璃(光學(xué)玻璃I) 進(jìn)行說明。在本發(fā)明中，作為芯部1，可使用含有W03、TiO2, Bi203、Nb2O5的任一種的多組分光學(xué)玻璃。特別是，當(dāng)其含量合計(jì)在5摩爾％以上(例如10摩爾％ 65摩爾％，更優(yōu)選15摩爾％ 55摩爾％)時(shí)，本發(fā)明的方法特別有用。并且，優(yōu)選芯部1的玻璃含WO3為3摩爾％以上，例如含有4摩爾％ 15摩爾％，此時(shí)本發(fā)明的效果顯著。具體來說，例如以摩爾百分?jǐn)?shù)計(jì)，該光學(xué)玻璃I可以是含有P2O5為10 % 45 %、 Nb2O5 為 3 % ；35 %、Li2O 為 2 % ；35 %、TiO2 為 0 % 25 %、WO3 為 0 % 20 %、Bi2O3 為 0% 40%、B203 為 0% 20%、Ba0 為 0% 25%、Zn0 為 0% 25%、Νει20 為 0% 50%、 K2O 為 0% 20%、Al2O3 為 0% 15%、Si02*0% 15% (但是，W03、Ti02、Bi2O3 及 Nb2O5 的合計(jì)量為10%以上且不足65% )的光學(xué)玻璃。當(dāng)上述光學(xué)玻璃I的轉(zhuǎn)變點(diǎn)Tg在430°C以上，例如在450°C以上520°C以下時(shí)，本發(fā)明效果顯著。并且，當(dāng)軟化點(diǎn)在530°C以上，例如在以上600°C以下時(shí)，本發(fā)明的效
果顯著。對上述組成進(jìn)行具體的說明。P2O5是玻璃的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的形成物質(zhì)，使玻璃具有可制造的穩(wěn)定性。P2O5的含量如果超過45摩爾％，則耐候性惡化，而且有難以維持高折射率的趨勢。并且，如果不足10摩爾％，則玻璃的失透傾向變強(qiáng)，玻璃易變得不穩(wěn)定，因此，優(yōu)選10摩爾％ 45摩爾％的范圍，更優(yōu)選15摩爾％ 35摩爾％的范圍。Nb2O5令玻璃具有高折射率、高色散等特性。引入量如果超過35%，則玻璃轉(zhuǎn)變溫度和屈服點(diǎn)變高，穩(wěn)定性和高溫溶解性也變差，精密壓制時(shí)有容易起泡和著色的趨勢。如果引入量不足3%，則玻璃的耐久性惡化，所需的高折射率變得難以獲得，因此，優(yōu)選設(shè)置在 3% 35%的范圍，更優(yōu)選設(shè)置在5% 25%的范圍。Li2O是降低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的有效成分，相對于其他的堿，不容易使折射率降低。 如果引入量不足2%，則轉(zhuǎn)變溫度難下降；如果超過35 %，則玻璃的穩(wěn)定惡化，容易失透，因此，引入量優(yōu)選控制在2% 35%的范圍。更優(yōu)選3% 25%的范圍。TiO2賦予高折射率、高色散性，使失透穩(wěn)定性提高。如果含量超過25%，則玻璃的失透穩(wěn)定性和透過率易惡化，屈服點(diǎn)和液相溫度也會上升，精密壓制時(shí)玻璃易著色，因此， 優(yōu)選控制在0 % 25 %，更優(yōu)選控制在0 % 15 %。WO3是在賦予高折射率、高色散特性和低溫軟化性上有效的成分。WO3起到降低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和屈服點(diǎn)以及提高折射率的作用。而且，由于具有抑制玻璃與壓制成型模之間的潤濕性的效果，因此，在精密壓制成型時(shí)產(chǎn)生玻璃的脫模性良好的效果。如果過量引入WO3,例如引入超過20%時(shí)，一方面玻璃變得易著色，另一方面玻璃的高溫粘性也變低，因此，玻璃原料球(素球)的熱成型變難。因此，其含量優(yōu)選0% 20%，更優(yōu)選0% 15% 的范圍，更優(yōu)選0% 10%的范圍。并且，為了抑制高折射率玻璃的結(jié)晶化傾向，WO3的引入優(yōu)選1摩爾％以上，例如2 摩爾％以上、優(yōu)選含有2摩爾％ 10摩爾％是有利的。Bi2O3是鉛的替代材料，并且是賦予高折射率和高色散性的成分，具有大幅擴(kuò)大玻璃形成區(qū)，并使其穩(wěn)定化的效果。因此，通過引入Bi2O3，即便是P2O5含量低的玻璃，也可玻璃化。如果引入量超過40 %，則玻璃變得易著色，因此，Bi2O3的含量優(yōu)選0 % 40 %，更優(yōu)選0% 25%。化03對玻璃熔融性的提高和玻璃均勻化有效，同時(shí)，通過少量的引入，改變玻璃內(nèi)部的OH的結(jié)合性，可獲得抑制精密壓制成型時(shí)的玻璃起泡的效果。如果引入高于20%的化03，則玻璃的耐候性惡化，玻璃易變得不穩(wěn)定，因此，優(yōu)選為0% 20%。更優(yōu)選的范圍為 0% 10%。BaO是有效地賦予高折射率、提高失透穩(wěn)定性并且降低液相溫度的成分。引入WO3 的情況下，特別是引入大量的WO3時(shí)，通過引入BaO抑制玻璃著色和提高失透穩(wěn)定性的效果好，在P2O5含量低的情況下，也有提高玻璃耐候性的效果。BaO的引入量如果超過25%，則玻璃變得不穩(wěn)定，轉(zhuǎn)變溫度、屈服點(diǎn)變高，因此，BaO的引入量優(yōu)選為0% 25%，更優(yōu)選設(shè)定為0% 15%。ZnO是為了提高玻璃的折射率和色散而可引入的成分，通過引入少量的&ι0，也有使玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和屈服點(diǎn)以及液相溫度降低的效果。然而，如果過量引入，則有可能使玻璃的失透穩(wěn)定性明顯惡化、液相溫度反而變高。因此，ZnO的引入量優(yōu)選設(shè)定為O% 25%， 更優(yōu)選O% 15%的范圍，進(jìn)一步優(yōu)選O% 10%的范圍。Na2CKK2O均是為了提高玻璃的耐失透性的同時(shí)、降低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、屈服點(diǎn)和液相溫度以及改善玻璃的熔融性而可引入的成分。但是，Na2C^n K2O的任一個(gè)如果多于50%， 或者Li20、Na2O及K2O的合計(jì)量多于55%，則有可能不僅玻璃的穩(wěn)定性變差，而且玻璃的耐候性和耐久性也變差，因此，Na2O R K2O的引入量分別優(yōu)選設(shè)定為0% 501%^1% 20%， Li2O^Na2O及K2O的合計(jì)量優(yōu)選設(shè)定為0% 55%。更優(yōu)選的是，Nei2O為3% 35%，K2O為 0% 10%。Al203、Si02是在調(diào)整玻璃穩(wěn)定性和光學(xué)常數(shù)時(shí)可引入的成分。但是，這些成分提高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，從而有可能使精密壓制成型性降低，因此，優(yōu)選分別控制在15%以下，而且，更優(yōu)選分別控制在O % 10%。MgO、CaO、SrO是為了調(diào)整玻璃的穩(wěn)定性和耐候性而引入的成分，但如果引入過量， 玻璃會變得不穩(wěn)定，因此，引入量各自優(yōu)選為0% 15%，更優(yōu)選0% 10%。La203> Gd203、Yb2O3> ZrO2, Ta2O3是在調(diào)整玻璃的穩(wěn)定性和光學(xué)常數(shù)時(shí)可引入的成分。但是，由于所有這些成分都提高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，因此，有可能使精密壓制成型性降低。 因此，引入量優(yōu)選分別控制在O % 10 %，而且，更優(yōu)選分別控制在O % 8 %。另外，在實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的的同時(shí)，為了使上述性質(zhì)更好，在上述各成分中添加清澄劑后的合計(jì)量，優(yōu)選超過95 %，更優(yōu)選超過98 %，更優(yōu)選超過99 %，進(jìn)一步優(yōu)選100 %。除了上述成分，還可以0質(zhì)量％ 1質(zhì)量％比例(外割)加入清澄劑。但是，過量添加清澄劑，在精密壓制成型時(shí)，有可能對成型模的成型面、特別是脫模膜造成損害，因此， 需要注意。作為清澄劑，可例舉Sb203、SnO2, CeO2, As2O3等，考慮到對環(huán)境的影響，應(yīng)該避免使用As203。Sb2O3的優(yōu)選量為O質(zhì)量％ 1質(zhì)量％。Sb2O3作為玻璃清澄劑是有效的，但如果添加超過1質(zhì)量％，則壓制成型時(shí)玻璃易起泡，因此，其引入量為O質(zhì)量％ 1質(zhì)量％即可。并且，SnO2和( 可同時(shí)使用，優(yōu)選的量為合計(jì)O質(zhì)量％ 2. 5質(zhì)量％。此外，TeO2, Cs2O等其他成分，只要是不損害本發(fā)明目的，可引入共計(jì)5%以內(nèi)的量。但是，TeO2具有毒性，從環(huán)境影響上考慮，優(yōu)選不使用，同樣地，也優(yōu)選不使用As203、Cd0、 TI2O和放射性物質(zhì)、Cr和Hg等的化合物。此外，因?yàn)镻bO影響環(huán)境，在非氧化性氣氛中精密壓制成型時(shí)會還原并附著在壓制成型模的成型面，所以沒有引入。而且，除了對玻璃著色而賦予特定波長區(qū)域的光吸收性能的情況外，優(yōu)選不引入Cu、Fe、Cd等。
也可以引入F，但將熔融玻璃成型時(shí)F會從玻璃中揮發(fā)，會引起光學(xué)常數(shù)變化和產(chǎn)生條紋(· · ·)，·因此，優(yōu)選不引入。成為上述芯部的光學(xué)玻璃I是折射率nd在1. 7以上、阿貝數(shù)ν d在35以下、優(yōu)選 30以下、更優(yōu)選25以下的玻璃，可實(shí)現(xiàn)高折射率和高色散，因此，是非常重要的具有高附加值的玻璃。然而，為了實(shí)現(xiàn)這些有用的光學(xué)常數(shù)而含有的成分(W、Ti、Bi、Nb)易被還原，在壓制成型的過程中反應(yīng)活性高。也就是說，在玻璃表面與成型模的成型面之間的界面上，在高溫下容易發(fā)生反應(yīng)，結(jié)果，所得的成型體表面產(chǎn)生模糊、劃痕狀的反應(yīng)痕以及與成型面的熱粘連，因此，容易成為外觀性能不夠好的光學(xué)元件?！搓P(guān)于光學(xué)玻璃II〉下面，對本發(fā)明的玻璃材料及玻璃光學(xué)元件中使用的芯部1的玻璃(光學(xué)玻璃II) 進(jìn)行說明。成為本發(fā)明的芯部1的光學(xué)玻璃，也可采用除了含有由W、Ti、Bi、Nb構(gòu)成的易還原成分中的至少一種，含有作為必需成分B203、La2O3、&10的光學(xué)玻璃。在該光學(xué)玻璃II中，B2O3是為了構(gòu)成玻璃網(wǎng)絡(luò)所必需的成分，La2O3是為了賦予高折射率和低色散特性所必需的成分，通過兩個(gè)成分共存，進(jìn)一步提高了玻璃的穩(wěn)定性。ZnO 是為了不降低折射率并賦予玻璃低溫軟化性所必需的成分。該光學(xué)玻璃II通過含有上述必需成分，可具有超過1. 7、優(yōu)選1. 8以上的折射率 (nd),27以上、優(yōu)選35 50的阿貝數(shù)(vd)的光學(xué)特性。具體來說，可以為以下的例子。以摩爾百分?jǐn)?shù)表示，是含有SiA為0% 50%、化03為5% 70%、Li2O為0% 20%,Na2O 為 0% 10%、K2O 為 0% 10%、ZnO 為 50%、CaO 為 0% 10%、BaO 為 0% 10%、Sr0 為 0% 10%、Mg0 為 0% 10%、Lei203 為 5% 30%、Gd203 為 0% 22%、 Yb2O3 為 0% 10%、Nb2O5 為 0% 15%、WO3 為 0% 20%、TiO2 為 0% 40%、Bi2O3 為 0% 20%、^ 2為0% 15%、Τει205為0% 20%、Ge&為0% 10%的光學(xué)玻璃。上述光學(xué)玻璃II在轉(zhuǎn)變點(diǎn)Tg為550°C以上，例如560°C以上630°C以下時(shí)，本發(fā)明效果顯著。并且，在軟化點(diǎn)為640°C以上，例如650°C以上720°C以下時(shí)，本發(fā)明效果顯著。對上述光學(xué)玻璃的各組分進(jìn)行說明。SiO2起提高玻璃穩(wěn)定性的作用，但過量引入，折射率會降低，同時(shí)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度會上升。因此，其引入量為0% 50%。其引入量優(yōu)選0% 40%，更優(yōu)選 20%，特別優(yōu)選4% 15%?；?3是為了形成網(wǎng)絡(luò)所必需的成分，但過量引入，折射率(nd)會降低，因此，引入 5% 70%。其引入量優(yōu)選10% 65%，特別優(yōu)選20% 55%。Li2O降低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的效果大，但過量引入會使折射率降低，同時(shí)玻璃穩(wěn)定性也降低。因此，Li2O的量優(yōu)選為0% 20%，更優(yōu)選0% 15%，也可以不引入。Na20、 K2O起改善熔融性的作用，但過量引入會使折射率和玻璃穩(wěn)定性降低，因此，各自的引入量為0% 10%。引入量各自優(yōu)選0% 8%，特別優(yōu)選0% 6%，也可以不引入。ZnO是為了在維持高折射率的同時(shí)賦予低溫軟化性所必需的成分，但過量引入會導(dǎo)致玻璃穩(wěn)定性會下降，因此，其引入量設(shè)定為1 % 50 %。引入量優(yōu)選為3 % 45 %，特別優(yōu)選10% 40%。CaO, SrO, MgO也起到改善熔融性的作用，但過量引入會導(dǎo)致折射率和玻璃穩(wěn)定性下降，因此，各自的引入量為0% 10%。弓丨入量各自優(yōu)選0% 8%，特別優(yōu)選0% 5%。 BaO起提高折射率的作用，但過量引入，玻璃穩(wěn)定性會下降，因此，其引入量為0% 10%。 引入量優(yōu)選0% 8%，特別優(yōu)選0% 5%。La2O3是為了賦予高折射率、低色散特性所必需的成分，但過量引入，玻璃穩(wěn)定性會下降，因此，引入5% 30%。其引入量優(yōu)選7% 25%，特別優(yōu)選9% 18%。Gd2O3是為了賦予高折射率和低色散特性的成分，但過量引入，玻璃穩(wěn)定性會降低， 因此，引入0% 22%。Gd2O3通過與La2O3共存，比單獨(dú)引入時(shí)具有進(jìn)一步提高玻璃穩(wěn)定性的效果。其引入量優(yōu)選0 % 20 %，特別優(yōu)選1 % 10 %。IO3是作為高折射率和低色散的成分而使用的任意成分，如果少量引入，可提高玻璃的穩(wěn)定性和化學(xué)的耐久性，但如果過量引入，會大大損害玻璃的失透穩(wěn)定性，并使玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和屈服點(diǎn)溫度上升。因此，引入量為0% 10%，優(yōu)選0^-8 ^Nb2O5也是提高折射率的成分，但過量弓I入會導(dǎo)致玻璃穩(wěn)定性降低、液相溫度上升， 因此，引入0% 15%。引入量優(yōu)選0% 13%，特別優(yōu)選0% 7%。WO3起到提高折射率和玻璃穩(wěn)定性的作用。但過量引入會導(dǎo)致玻璃穩(wěn)定性降低、同時(shí)玻璃著色。因此，WO3的引入量為0% 20%，優(yōu)選0% 18%，特別優(yōu)選 13%。TiO2也是提高折射率的成分，但過量引入會導(dǎo)致玻璃穩(wěn)定性降低、玻璃著色，因此，引入0% 40%。其引入量優(yōu)選0% ；35%，特別優(yōu)選0% 對％。另外，從提高折射率來看，W03、Ta205、Nb205、TiA的合計(jì)量優(yōu)選0. 1摩爾％以上，更優(yōu)選1摩爾％以上，進(jìn)一步優(yōu)選3摩爾％以上，特別優(yōu)選為5摩爾％以上。此外，為了在阿貝數(shù)(vd)不足27的范圍內(nèi)滿足玻璃所要求的各條件，同時(shí)，進(jìn)一步追求高折射率化，B2O3的量相對于化03和SiA的合計(jì)量的摩爾比(B2O3/ (B203+Si02)，優(yōu)選為0. 50 1. 00，特別優(yōu)選0. 60 0. 95。Bi2O3起提高折射率和玻璃穩(wěn)定性的作用，但過量引入會產(chǎn)生玻璃著色、腐蝕鉬金熔化爐等問題，因此，引入量為0 % 20 %。引入量優(yōu)選0^-10%,特別優(yōu)選0 % 5 %。ZrO2起提高折射率的作用，但過量弓I入會導(dǎo)致玻璃穩(wěn)定性降低、液相溫度上升。因此，引入量為0% 15%。引入量優(yōu)選0% 12%，特別優(yōu)選 6%。另外，從維持玻璃穩(wěn)定性的同時(shí)追求高折射率化來看，WO3> Ta2O5, Nb2O5, TiO2及 ZrO2的合計(jì)量優(yōu)選為2摩爾％ 40摩爾％，特別優(yōu)選5摩爾％ 35摩爾％。Ta2O5是作為高折射率和低色散的成分而使用的任意成分。通過引入少量的Ta2O5， 具有在不降低玻璃的折射率的情況下改善高溫粘性和失透穩(wěn)定性的效果，但如果引入超過 20 %，則液相溫度急劇上升，色散增大，因此，引入量為0 % 20 %，優(yōu)選0 % 17 %。GeO2是起到提高玻璃折射率的同時(shí)、還起提高玻璃穩(wěn)定性的作用的任意成分，引入量為0% 10%，優(yōu)選為0% 8%。但是，與其他成分相比特別昂貴，不引入更好。另外，從實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的的同時(shí)使上述性質(zhì)更良好來看，在上述各成分中添加清澄劑后的合計(jì)量優(yōu)選超過95 %，更優(yōu)選超過98 %，進(jìn)一步優(yōu)選超過99 %，尤其優(yōu)選100 %。除了上述成分，還可以0質(zhì)量％ 1質(zhì)量％比例加入清澄劑。但是，過量添加清澄劑有可能在精密壓制成型時(shí)對成型模的成型面、特別是脫模膜造成損害，因此，需要注意。 作為清澄劑，例如可以為Sb203、SnO2, CeO2, As2O3等，考慮到對環(huán)境的影響，應(yīng)該避免使用 A&03。SId2O3的優(yōu)選量為0質(zhì)量％ 1質(zhì)量％。并且，SnO2和CeO2可同時(shí)使用，優(yōu)選的量為
14合計(jì)0質(zhì)量％ 2. 5質(zhì)量％。也可引入F，但將熔融玻璃成型時(shí)它會從玻璃中揮發(fā)，會引起光學(xué)常數(shù)變化和產(chǎn)生條紋，因此，優(yōu)選不引入。此外，因?yàn)镻bO影響環(huán)境，在非氧化性氣氛中精密壓制成型時(shí)會還原并附著在壓制成型模的成型面，所以，沒有引入。而且，除了對玻璃著色而賦予特定波長區(qū)域的光吸收性能的情況外，優(yōu)選不引入Cu、Fe、Cd等。構(gòu)成本發(fā)明的玻璃材料的芯部的形狀，因?yàn)楦采w成為芯部的光學(xué)功能面部位的表面玻璃層的膜厚不足5nm，所以，與本發(fā)明的玻璃材料的形狀實(shí)質(zhì)上是相同的。本發(fā)明的玻璃材料，優(yōu)選具有和目的玻璃光學(xué)元件相同的面形狀、與有中心厚度的玻璃成型體(通過壓制成型而成型的玻璃成型體)近似的形狀。所謂與玻璃成型體近似的形狀，優(yōu)選為了得到玻璃光學(xué)元件而通過壓制成型的中心厚度的變化率為50%以下，并且外徑的變化率為50%以下。在此，變化率是表示相對于壓制成型前的尺寸壓制成型后的尺寸有多少變化的比率，可由下面的計(jì)算式(式1)來求得。[數(shù)學(xué)公式1]變化率(％) = I 1_(壓制成型后的尺寸/壓制成型前的尺寸)I XlOOS卩，中心厚度的變化率可由式2來求得。[數(shù)學(xué)公式2]中心厚度的變化率=I 1_(壓制成型體的中心厚度/玻璃材料的中心厚度)I XlOO例如，當(dāng)壓制成型前的玻璃材料的中心厚度為2. 0mm，壓制后的壓制成型體的中心厚度為1. Omm時(shí)，由數(shù)學(xué)公式2求得中心厚度的變化率為50%。而且，外徑的變化率可由式3求得。[數(shù)學(xué)公式3]外徑的變化率=I 1_(壓制成型體的外徑/玻璃材料的外徑)I X 100例如，當(dāng)壓制成型前的玻璃材料的外徑尺寸為10. 0mm，壓制后的壓制成型體的外徑尺寸為15. Omm時(shí)，由數(shù)學(xué)公式3求得外徑的變化率為50%。通過將近似形狀玻璃材料壓制成型時(shí)的中心厚度的變化率控制在50%以下，且將外徑的變化率控制在50%以下，可使玻璃材料的變形量變小，同時(shí)，表面玻璃層的變形量也變小，膜厚不足5nm的表面玻璃層上就不會產(chǎn)生裂紋。另外，中心厚度的變化率優(yōu)選40%以下，更優(yōu)選35%以下，進(jìn)一步優(yōu)選30%以下。 但是，如果中心厚度的變化率不足1 %，則存在在近似形狀玻璃材料的主表面與成型模的成型面之間發(fā)生氣體積存、壓制成型體的面精度反而惡化的情況。因此，中心厚度的變化率在
以上，優(yōu)選為5%以上。作為中心厚度的變化率的優(yōu)選范圍，5% 40%是合適的，更優(yōu)選 10% 35%。而且，外徑的變化率優(yōu)選為30%以下，更優(yōu)選25%以下，進(jìn)一步優(yōu)選15%以下。但是，如果外徑的變化率不足1 %，則存在在近似形狀玻璃材料的主表面與成型模的成型面之間發(fā)生氣體積存、壓制成型體的面精度反而惡化的情況。因此，外徑的變化率為以上，優(yōu)選3 %以上。作為外徑變化率的優(yōu)選范圍，3 % 30 %是合適的，更優(yōu)選5^-25 ^圖9是本發(fā)明涉及的玻璃材料的截面圖，該玻璃材料是被預(yù)成型為與玻璃成形體的形狀近似的近似形狀玻璃材料，所述玻璃成形體是為了獲得最終的光學(xué)元件的基材。在圖9中，符號d是玻璃材料的外形尺寸，符號t表示中心厚度。該玻璃材料具有由上述光學(xué)玻璃I或光學(xué)玻璃II等多組分光學(xué)玻璃構(gòu)成的芯部1、包覆在芯部1的表面的表面玻璃層 2。圖10是將圖9所示的玻璃材料壓制成型后的玻璃成型體的截面圖，通過壓制成型，中心厚度t變得比玻璃材料的中心厚度薄，外徑尺寸d變得比玻璃材料的外徑尺寸大。 另外，壓制成型體的整個(gè)表面上形成了表面玻璃層2。下面，對本發(fā)明玻璃材料的芯部的預(yù)成型進(jìn)行說明。本發(fā)明的玻璃材料，可使用將成為芯部1的玻璃進(jìn)行預(yù)成型為規(guī)定體積和規(guī)定形狀的玻璃來制造。這種預(yù)成型，例如，可將從塊狀的光學(xué)玻璃切割的玻璃通過磨削、研磨而預(yù)成型為規(guī)定的體積和規(guī)定的形狀?；蛘?，可讓熔融狀態(tài)的光學(xué)玻璃一邊從管滴下或流下一邊分離，做成規(guī)定量的玻璃塊，在該玻璃塊的冷卻過程中預(yù)成型。在此，可采用將熔融狀態(tài)的玻璃置于從底部噴出氣體的容納模 (受K型)中，在使其實(shí)際上浮的狀態(tài)下冷卻的同時(shí)預(yù)成型的方法。這種方法生產(chǎn)效率高， 可獲得表面平滑的玻璃材料，因此是優(yōu)選的。本發(fā)明的玻璃材料，優(yōu)選具有與通過壓制成型而得到的玻璃成型體近似的形狀， 這種近似形狀玻璃材料的芯部1也優(yōu)選在包覆表面玻璃層2之前，預(yù)成型為與目的玻璃成型體近似的形狀。這樣的近似形狀玻璃材料的芯部1，例如，可采用下面的方法成型。S卩，讓熔融玻璃從管流出，將熔融玻璃塊分離，將所得的熔融玻璃塊保持在具有下模成型面的下模中，同時(shí)通過具有規(guī)定形狀的上模成型面的上模壓制熔融玻璃的上面，一邊保持這種狀態(tài)一邊對玻璃冷卻，從而成型為與上模和下模的成型面對應(yīng)的形狀，形成近似形狀玻璃材料的芯部1。另外，除了上述方法以外，也可以將預(yù)先成型為球形或扁平球形的玻璃材料通過再加熱軟化，用成型模將軟化的玻璃材料成型為近似于目的玻璃成型體的形狀。而且，也可以將塊狀或板狀的玻璃材料通過磨削或研磨加工，形成近似形狀玻璃材料的芯部1。另外，得到作為玻璃光學(xué)元件的彎月透鏡時(shí)，近似形狀玻璃材料及其芯部1優(yōu)選設(shè)定為這樣的材料在一個(gè)面具有凸面、而在另一個(gè)面具有凹面或平面的形狀，特別優(yōu)選另一個(gè)面是凹面。在成型具有這樣的形狀的近似形狀玻璃材料及其芯部時(shí)，用于將上述方法中的熔融玻璃塊或軟化的玻璃材料成型的成型模的下模用成型面為凹面的成型模，上模用成型面為凸面或平面的成型模，通過如上所述的成型和冷卻，可形成規(guī)定形狀的近似形狀玻璃材料及其芯部1。另外，得到作為玻璃光學(xué)元件的雙凸透鏡時(shí)，近似形狀玻璃材料及其芯部1優(yōu)選設(shè)定這樣的形狀一個(gè)面及另一個(gè)面均具有凸面。這樣的近似形狀玻璃材料及其芯部1，可用下模及上模兩者都用成型面為凹面的成型模，通過壓制成型和冷卻形成。在本發(fā)明中，在如上所述地預(yù)成型的成為芯部1的多組分光學(xué)玻璃構(gòu)成的預(yù)成型體的表面上包覆了 SiO2構(gòu)成的表面玻璃層2。包覆方法可使用濺射法、真空蒸鍍法等公知的成膜法。例如，通過以SiO2(石英玻璃)為靶材，使用氬氣的濺射法，可在芯部1上形成表面玻璃層2?；蛘?，可將Si (硅)作為靶材，使用氬氣和氧氣的濺射法，在芯部1上形成表面玻璃層2。作為更具體的表面玻璃層2的成膜方法，可采用以下的方法。即，將形成規(guī)定形狀的多個(gè)芯玻璃(芯部1)排列在托盤上并放置在真空室內(nèi)，一邊在真空室內(nèi)進(jìn)行真空排氣， 一邊通過加熱器將芯玻璃加熱至大約300°C。將真空室內(nèi)排氣至真空度為1 X IO-5Torr以下之后，引入氬氣，對真空室內(nèi)的靶材(石英玻璃)施以高頻波，將原料等離子化，在芯玻璃的表面上形成SiO2膜。另外，表面玻璃層2的膜厚，可通過調(diào)整真空室內(nèi)的壓力(真空度)、 電源能量、成膜時(shí)間來控制所需的膜厚。另外，在將該玻璃材料PF壓制成型以成型光學(xué)元件時(shí)，表面玻璃層2只需至少包覆芯部2的形成光學(xué)元件的光學(xué)功能面的部位就可以。所謂光學(xué)功能面，是指例如在光學(xué)鏡頭中有效直徑內(nèi)的區(qū)域。在此，表面玻璃層2含有超過90質(zhì)量％的SiO2，優(yōu)選含有95質(zhì)量％以上的SiO2,更優(yōu)選含有98質(zhì)量％以上的Si02。作為SiO2以外的成分，可含有Al203、Ca0、Fe03、K20、Mg0、 Na2O等。表面玻璃層的組成可用ICP發(fā)光光譜分析法和熒光X線元素分析法等各種元素分析法來測定。通過使用作為靶材的石英玻璃和硅，可將含有90質(zhì)量％以上的SiO2的表面玻璃層2成膜。在使用石英玻璃為靶材的情況下，根據(jù)石英玻璃的純度的不同，表面玻璃層 2所含的SW2的質(zhì)量比也發(fā)生變化。即使以市售的石英玻璃為靶進(jìn)行濺射，也可以將99質(zhì)量％的以上的SiO2層成膜。作為成膜時(shí)的引入氣體(濺射氣體)，除了可用氬氣等惰性氣體以外，也可以用氬(Ar)和氧(O2)的混合氣體(但是，Ar的引入量彡O2的引入量)。在以硅為靶材時(shí)，將A或者A和Ar的混合氣體作為引入氣體，通過將濺射氣氛設(shè)為含氧氣氛， 可形成SW2為90質(zhì)量％以上的SW2膜。本發(fā)明的玻璃材料PF，其表面(即表面玻璃層2的再外側(cè))可以有含碳的膜。這樣，使得在壓制之前、玻璃材料被提供給成型模時(shí)，帶來與成型模之間充分的滑動性，并且玻璃材料能夠向成型模的規(guī)定位置(中心位置)平滑地移動，同時(shí)，通過壓制而使玻璃材料軟化、變形時(shí)，可在玻璃材料的表面上隨著玻璃變形而延伸，有助于在玻璃材料的成型模表面上的延展。而且，在壓制后，成型體冷卻至規(guī)定溫度時(shí)，玻璃可容易地脫離成型模表面，有助于脫模。作為含碳膜，優(yōu)選以碳為主要成分，烴膜等含有碳以外的成分的膜也可以。作為成膜方法，可以采用以碳為原料的真空蒸鍍、濺射法、離子鍍法、等離子體處理法、離子槍處理等公知的成膜方法來進(jìn)行。并且，也可以通過烴等含碳物的熱解來成膜。[玻璃光學(xué)元件的制造方法]本發(fā)明包括通過加熱將預(yù)成型為規(guī)定形狀的玻璃材料PF軟化、并通過用成型模6 進(jìn)行壓制成型的玻璃光學(xué)元件的制造方法。在該玻璃光學(xué)元件的制造方法中，使用上述的本發(fā)明的玻璃材料。對壓制成型方法進(jìn)行說明。作為用于壓制成型的成型模1，可使用具有足夠的耐熱性、剛性，將致密材料進(jìn)行精密加工的模具。例如可以是碳化硅、氮化硅、碳化鎢、氧化鋁和碳化鈦、不銹鋼等金屬、或者表面包覆了碳、耐熱金屬、貴金屬合金、碳化物、氮化物、硼化物等的膜的上述金屬。作為包覆成型面的膜，從伴隨有熱粘連、模糊、劃痕等地將具有SiO2含量超過90 質(zhì)量％且膜厚不足5nm的表面玻璃層的本發(fā)明的玻璃材料成型為玻璃光學(xué)元件的角度來看，優(yōu)選含有碳的膜。作為含碳膜，優(yōu)選使用由非晶質(zhì)和/或晶質(zhì)的、石墨和/或金剛石的、 單一成分層或復(fù)合層構(gòu)成的膜。這種碳膜，可用濺射法、等離子CVD法、CVD法、離子鍍法等方法來成膜。例如，可用諸如氬的惰性氣體作為濺射氣體、用石墨作為濺射靶通過濺射法來成膜?；蛘撸部梢酝ㄟ^微波等離子CVD法、用甲烷氣和氫氣作為原料氣來成膜。利用離子鍍法形成時(shí)，可用苯氣體進(jìn)行離子化。這些碳膜包括含有C-H鍵的碳膜。在成型模的成型面上設(shè)置含碳脫模膜或者在玻璃材料的表面上形成含碳膜，在防止熱粘連上具有一定的效果，但這種情況下，為了防止在壓制成型時(shí)碳的氧化，優(yōu)選在非氧化氣氛下進(jìn)行壓制。但是，在非氧化氣氛下，存在上述易還原成分更容易被還原，且在玻璃與碳之間容易發(fā)生界面反應(yīng)的缺點(diǎn)。在本發(fā)明中，因?yàn)槭褂迷诔蔀樾静康牟ＡУ谋砻嫔细采w了含有超過90質(zhì)量％的SiO2且膜厚不足5nm的表面玻璃層的玻璃材料，所以，例如即使在氮?dú)獾确茄趸逻M(jìn)行壓制，也存在能夠抑制玻璃與碳之間的界面反應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)。壓制成型例如可用下面的方法進(jìn)行。在壓制成型時(shí)，如圖1所示，對包括上模3、下模4及筒模5的成型模6內(nèi)供給玻璃材料PF，升溫至適合壓制的溫度區(qū)。例如，盡管加熱溫度根據(jù)芯部1的光學(xué)玻璃來適當(dāng)設(shè)定，但玻璃材料PF與成型模6優(yōu)選在玻璃材料PF的粘度變成105dPa · s 101QdPa · s的溫度區(qū)進(jìn)行壓制成型。壓制溫度優(yōu)選例如構(gòu)成芯部1的光學(xué)玻璃在變成對應(yīng)于107 2dPa .s 左右時(shí)的溫度，通過將芯部1對應(yīng)于107 2dPa · s時(shí)的溫度設(shè)定為800°C以下、優(yōu)選750°C以下、更優(yōu)選650°C以下，從而成為玻璃的選擇指標(biāo)。特別是，在本發(fā)明中，也考慮使用包括含 90質(zhì)量％的SiA且膜厚不足5nm的表面玻璃層的本發(fā)明玻璃材料，表面玻璃層的軟化點(diǎn)比芯部玻璃的高，在壓制成型時(shí)表面玻璃層也會發(fā)生某種程度的變形(因?yàn)槟ず穹浅１?，比較容易變形)，因此，設(shè)定上述壓制成型的溫度條件是合適的。可以將玻璃材料PF供給成型模6，再將玻璃材料PF和成型模6 —起升溫至上述溫度范圍，也可以將玻璃材料PF和成型模6分別升溫至上述溫度范圍，再將玻璃材料PF 放入成型模6內(nèi)。而且，也可以采用分別將玻璃材料PF升溫至對應(yīng)于粘度105dPa · s 109dPa · s時(shí)的溫度，將成型模6升溫至對應(yīng)于玻璃粘度109dPa · s 1012dPa · s時(shí)的溫度， 再將玻璃材料PF放入成型模6中并立即壓制成型的方法。這時(shí)，由于可以將成型模溫度設(shè)定得相對低，所以能夠縮短成型裝置的升溫/降溫周期時(shí)間，同時(shí)抑制成型模6由于熱而引起的劣化，這是優(yōu)選的。在每一種情況中，都是在壓制成型開始時(shí)或開始后開始冷卻，應(yīng)用適當(dāng)?shù)耐饧迂?fù)荷時(shí)間表，保持成型面與玻璃元件之間的緊密接觸，同時(shí)降溫。然后，脫模，取出成型體。優(yōu)選在對應(yīng)于IO12 5 1013 5dPa · s的脫模溫度下進(jìn)行。[玻璃光學(xué)元件]本發(fā)明也包括將本發(fā)明涉及的玻璃材料PF壓制成型而制造的玻璃光學(xué)元件。本發(fā)明的玻璃光學(xué)元件的特征在于該玻璃光學(xué)元件是壓制成型的，并且具有由多組分光學(xué)玻璃構(gòu)成的芯部、至少覆蓋上述芯部的光學(xué)功能面的表面玻璃層，上述表面玻璃層含有超過90質(zhì)量％的SiA且膜厚不足5nm。關(guān)于由構(gòu)成本發(fā)明的玻璃光學(xué)元件的光學(xué)玻璃構(gòu)成的芯部及表面玻璃層的組成等，與本發(fā)明的玻璃材料相同。并且，表面玻璃層的膜厚通過壓制成型，并沒有發(fā)生實(shí)質(zhì)性的變化。特別地，玻璃材料具有近似于通過壓制成型而得到的玻璃成型體的形狀時(shí)，尤其是具有由于壓制成型引起的中心厚度的變化率為50%以下且外徑的變化率為50%以下的形狀的時(shí)候，這種趨勢很顯著。與芯玻璃相比，表面玻璃層的熱膨脹系數(shù)相當(dāng)小，且玻璃化轉(zhuǎn)變溫度比芯玻璃高(在壓制溫度下，難以熱變形(難延伸))。因此，即使將常溫的玻璃材料
18PF加熱升溫至壓制溫度，壓制成型，并在壓制成型后冷卻至常溫，表面玻璃層的膜厚在玻璃材料和壓制成型后的玻璃光學(xué)元件中并沒有大的變化。而且，本發(fā)明的玻璃光學(xué)元件，表面雖非常薄卻有SiO2膜存在，SiO2的含量多，因此，還具有化學(xué)耐久性優(yōu)異的特性。本發(fā)明的玻璃光學(xué)元件，可以在表面形成防反射膜等光學(xué)功能膜。這種情況下，可以通過將Al203、Zr02-Ti02、MgF2等材料在具有玻璃表面層的成型體以單層或?qū)盈B而適當(dāng)?shù)爻赡硇纬伤璧姆婪瓷淠?。防反射膜的成膜方法可以用蒸鍍法、離子輔助蒸鍍法、離子鍍法、濺射法等公知的方法來進(jìn)行。例如，利用蒸鍍法時(shí)，使用蒸鍍裝置，在KT4Torr程度的真空氣氛中，將蒸鍍材料通過電子束、直接通電或電弧來加熱，將從材料蒸發(fā)和升華而產(chǎn)生的材料蒸汽輸送到基材上，并使之凝結(jié)和析出，從而形成防反射膜?；募訜釡囟瓤稍O(shè)定為室溫至400°C的程度。 但是，如果基材的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)為450°C以下，則基材加熱的溫度上限可設(shè)定為 1^-50 "C。本發(fā)明的玻璃光學(xué)元件，具有以SiO2*主要成分的表面玻璃層，該表面玻璃層與防反射膜的親和性高。因此，防反射膜難以剝離。而且，在本發(fā)明中，玻璃光學(xué)元件具有的表面玻璃層薄不足5nm，因此，可均勻地實(shí)現(xiàn)防反射效果。假設(shè)將厚表面玻璃層的玻璃材料壓制成型，所得的玻璃光學(xué)元件的中心部和周邊部的表面玻璃層的膜厚差大，而且附有防反射膜時(shí)，不能均勻地實(shí)現(xiàn)防反射效果，與前者正相反。本發(fā)明的玻璃光學(xué)元件的截面圖如圖11所示。圖11示出的所需光學(xué)元件可通過對圖10所示的玻璃成型體的外周部進(jìn)行定心磨邊加工(磨削加工)而得到。通過定心磨邊加工而被磨削的外周端面，其表面玻璃層2也被除去。另外，對本發(fā)明的玻璃光學(xué)元件的形狀無限定，可以采用凸彎月透鏡、凹彎月透鏡、雙凸透鏡、雙凹透鏡等各種形狀。本發(fā)明的玻璃光學(xué)元件可用作直徑小、重量輕的薄鏡片，例如，搭載于便攜式攝像機(jī)等小型攝像用鏡片、通信用鏡片、光拾取用物鏡、準(zhǔn)直透鏡等。
實(shí)施例下面，更詳細(xì)地對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說明。實(shí)施例1 實(shí)施例6作為成為玻璃材料PF的芯部1的光學(xué)玻璃，用屬于表1記載的上述光學(xué)玻璃I的 6種光學(xué)玻璃，準(zhǔn)備在表面上施加了含有超過90質(zhì)量％的SiO2且膜厚不足5nm的表面玻璃層2的玻璃材料PF，形成如圖11所示的鏡片直徑18mm、中心厚度2. 65mm的凸彎月形狀的玻璃鏡片。表面玻璃層2的S^2為99. 2質(zhì)量％ (剩余部分為雜質(zhì))。首先，將成為芯部1的光學(xué)玻璃I從熔融狀態(tài)滴入容納模，冷卻，預(yù)成型出如圖9 所示的一側(cè)為凸面、相反側(cè)為凹面的形狀的玻璃塊。接著，以石英玻璃(SiO2)為靶，利用濺射法，在預(yù)成型的上述玻璃塊的表面上形成規(guī)定厚度Onm、3nm、4nm)的表面玻璃層2，從而得到模壓用玻璃材料PF。上述規(guī)定厚度是由濺射條件推定的值。玻璃材料PF具有如圖9所示的近似于玻璃成型體(參考圖10)的形狀，外徑尺寸d為17. 6mm，中心厚度t為3. 24mm。[表1]
權(quán)利要求
1.一種壓制成型用玻璃材料，其特征在于，具有由多組分的光學(xué)玻璃構(gòu)成的芯部、以及至少覆蓋成為所述芯部的光學(xué)功能面的部位的表面玻璃層，并且所述表面玻璃層含有超過90質(zhì)量％的SiO2，且膜厚不足5nm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓制成型用玻璃材料，其特征在于，所述芯部由含有W、Ti、Bi和Nb構(gòu)成的易還原成分中的至少一種并且不含1 的光學(xué)玻璃構(gòu)成，并且所述表面玻璃層的膜厚為Inm以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的壓制成型用玻璃材料，其特征在于，所述芯部是，以摩爾百分?jǐn)?shù)表示，含有 10% 45% P205、3% 35% Nb205、2% Li20、0% 25% TiO2, 0% 20% W03、0% 40% Bi203、0% 20% B203、0% 25% Ba0、0% 25% Ζη0、0% 50% Na20、0% 20% K20、0% 15% Α1203、0% 15% SiO2、并且 W03、TiO2, Bi2O3 及 Nb2O5 的合計(jì)量為10%以上且不足65%的光學(xué)玻璃。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的壓制成型用玻璃材料，其特征在于，所述芯部是，以摩爾百分?jǐn)?shù)表示，含有 0% 50% Si02、5% 70% 化03、0% 20% Li20、0% 10% Na20、0% 10% K20、1% 50% Ζη0、0% 10% Ca0、0% 10% Ba0、0% 10% Sr0、0% 10% MgO、 5% 30% Lei203、0% 22%Gd203、0% 10% YId203、0% 15% Nb205、0% 20% W03、0% 40% Ti02、0% 20% Bi203、0% 15% Zr02、0% 20% Τει205、0% 的光學(xué)玻璃。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的壓制成型用玻璃材料，其特征在于，所述玻璃材料具有近似于通過壓制成型得到的玻璃成型體的形狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的壓制成型用玻璃材料，其特征在于，近似于所述玻璃成型體的形狀的玻璃材料具有由于壓制成型導(dǎo)致的中心厚度的變化率在50%以下且外徑變化率在50%以下的形狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的壓制成型用玻璃材料，其特征在于，所述玻璃材料的一個(gè)面具有凸面，而在相反的面具有凹面。
8.一種玻璃光學(xué)元件的制造方法，加熱根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的玻璃材料， 并將軟化的所述玻璃材料通過成型模來壓制成型，從而得到玻璃光學(xué)元件。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的玻璃光學(xué)元件的制造方法，成型模在成型面上有含碳脫模。
10.一種玻璃光學(xué)元件，其特征在于，所述玻璃光學(xué)元件是被壓制成型的玻璃光學(xué)元件，并且具有由多組分的光學(xué)玻璃構(gòu)成的芯部、以及至少覆蓋所述芯部的光學(xué)功能面的表面玻璃層，并且所述表面玻璃層含有超過90質(zhì)量％的SW2且膜厚不足5nm。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的玻璃光學(xué)元件，其特征在于，所述芯部由含有W、Ti、Bi和Nb構(gòu)成的易還原成分中的至少一種并且不含1 的光學(xué)玻璃構(gòu)成，并且所述表面玻璃層的膜厚為Inm以上。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的玻璃光學(xué)元件，其特征在于，所述芯部是，以摩爾百分?jǐn)?shù)表示，含有10% 45% P205、3% 35% Nb205、2% 35% Li20、0% 25% Ti02、0% 20% W03、0% 40% Bi203、0% 20% 化03、0% 25% BaO、 0% 25% Ζη0、0% 50% Na20、0% 20% K20、0% 15% Α1203、0% 15% SiO2、并且 W03、Ti02、Bi2O3及Nb2O5的合計(jì)量為10%以上且不足65%的光學(xué)玻璃。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的玻璃光學(xué)元件，其特征在于，所述芯部是，以摩爾百分?jǐn)?shù)表示，含有0% 50% Si02、5% 70% B203、0% 20% Li20、0% 10%Na20、0% 10% K20、1 % 50% Ζη0、0% 10% Ca0、0% 10% Ba0、0% 10% Sr0、0% 10% Mg0、5% 30% Lei203、0% 22% Gd203、0% 10% Yb203、0% 15% Nb205、0% 20% W03、0% 40% Ti02、0% 20% Bi203、0% 15% Zr02、0% 20% Ta2O5, 0% 10% GeO2的光學(xué)玻璃。
14.根據(jù)權(quán)利要求10至13中任一項(xiàng)所述的玻璃光學(xué)元件，其特征在于，所述表面玻璃層上有防反射膜。
全文摘要
本發(fā)明提供一種壓制成型用玻璃材料，該壓制成型用玻璃材料是含有高反應(yīng)性成分的玻璃材料，可制造無表面裂紋、模糊、劃痕等且具有充分的光學(xué)性能的光學(xué)元件。本發(fā)明提供一種無表面裂紋、模糊、劃痕等且具有充分的光學(xué)性能的光學(xué)元件及其制造方法。上述壓制成型用玻璃材料，具有由多組分光學(xué)玻璃構(gòu)成的芯部、至少覆蓋用作上述芯部的光學(xué)功能面的部位的表面玻璃層，上述表面玻璃層含有超過90質(zhì)量％的SiO2且膜厚不足5nm。玻璃光學(xué)元件的制造方法，是將該玻璃材料加熱，并將軟化的上述玻璃材料通過成型模來壓制成型，從而得到玻璃光學(xué)元件。上述壓制成型的玻璃光學(xué)元件，具有由多組分的光學(xué)玻璃構(gòu)成的芯部、至少覆蓋上述芯部的光學(xué)功能面的表面玻璃層，上述表面玻璃層含有超過90質(zhì)量％的SiO2且膜厚不足5nm。
文檔編號C03C3/062GK102428048SQ20108002137
公開日2012年4月25日 申請日期2010年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月15日
發(fā)明者河野洋, 白石幸一郎, 鄒學(xué)祿 申請人:Hoya株式會社