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玻璃、光學玻璃、模壓成型用玻璃坯料和光學元件的製作方法

2023-07-24 04:51:41 4

玻璃、光學玻璃、模壓成型用玻璃坯料和光學元件的製作方法
【專利摘要】本發明的目的為提供透過率優異的玻璃、光學玻璃、模壓成型用玻璃坯料和光學元件。本發明涉及一種玻璃,其是含有選自TiO2、Nb2O5、WO3和Bi2O3的至少任一種氧化物作為玻璃成分的玻璃,其中,所述TiO2、Nb2O5、WO3和Bi2O3的總含量為20摩爾%以上,下述式(1)所示的βOH值滿足由下述式(2)表示的關係。βOH=-[ln(B/A)]/t···(1)βOH≥0.4891×ln(1/HR)+2.48···(2)。
【專利說明】玻璃、光學玻璃、模壓成型用玻璃坯料和光學元件

【技術領域】
[0001] 本發明涉及透過率優異的玻璃、光學玻璃、模壓成型用玻璃坯料和光學元件。

【背景技術】
[0002] 近年來,伴隨著攝像光學系統或投射光學系統等裝置的高性能化、小型化,作為有 效的光學元件的材料,對高折射率的光學玻璃的需求正在提高。
[0003] 通常高折射率的光學玻璃大量含有Ti、Nb、W、Bi等高折射率成分作為玻璃成分。 這些成分容易在玻璃的熔融過程中被還原,被還原的這些成分會吸收可見光區域的短波長 側的光,因此玻璃的著色(以下有時稱為"還原色")增加。
[0004] 另外,上述容易被還原的高折射率成分會與被廣泛用作坩堝材料的鉬等貴金屬材 料發生反應(氧化),成為由貴金屬被氧化而產生的貴金屬離子融入熔融玻璃中的原因。融 入熔融玻璃中的貴金屬離子會吸收可見光,因此玻璃的著色增加。
[0005] 如上所述,在大量含有高折射率成分的高折射率光學玻璃中存在著玻璃的著色、 尤其是可見區域的短波長側的透過率容易下降這樣的問題。作為解決上述問題的手段,在 專利文獻1中提出了下述技術:在玻璃熔融中進行非氧化性氣體的鼓泡(bubbling)的技 術、和通過將暫時得到的玻璃再次加熱來進行熱處理的技術。
[0006] 但是,在對大量含有Ti、Nb、W、Bi等高折射率成分的玻璃進行熔融時,若利用專利 文獻1所述的一氧化碳、氫等還原性氣體進行鼓泡,則作為氧化物而添加的高折射率成分 會被還原而金屬化,與構成熔融容器的鉬等金屬材料形成合金,會產生熔融容器的強度、耐 久性顯著下降這樣的問題。另外,氦或氬等惰性氣體的價格高,因此從生產成本的增加的觀 點出發,存在不適合長時間的鼓泡的問題。
[0007] 另外,玻璃的熔融通常在大氣氣氛中進行,因此大氣中的氧有時與作為熔融容器 的材料的鉬等貴金屬材料反應。尤其是熔融容器為鉬系材料的情況下,有時生成二氧化鉬 (PtO 2)並融入熔融物中、或從熔融物與鉬系材料的界面以鉬離子(Pt4+)的形式融入熔融 物,由此有時會產生玻璃的著色。
[0008] 因此,僅利用專利文獻1這樣的進行非氧化性氣體的鼓泡的技術,無法充分抑制 鉬等貴金屬融入玻璃中,仍然難以大幅降低高折射率光學玻璃的著色。
[0009] 現有技術文獻
[0010] 專利文獻
[0011] 專利文獻1 :日本特開2011-246344號公報


【發明內容】

[0012] 發明要解決的問題
[0013] 本發明是鑑於上述情況而完成的,其目的為提供透過率優異的玻璃、光學玻璃、模 壓成型用玻璃坯料和光學元件。
[0014] 用於解決問題的手段
[0015] 本發明人為了達成上述目的而反覆進行了深入研究,結果發現,通過對玻璃的 β〇Η值、與玻璃中含有的Ti02、Nb205、W03和Bi 2O3的各成分的含量的總量(摩爾% )(以下 有時僅稱為"高折射率成分的含量")進行控制以使它們滿足規定的關係,從而可以達成其 目的,本發明基於上述見解而完成。
[0016] gp,本發明的要點如下所述。
[0017] [1]. 一種玻璃,其是含有選自1102、他205、103和扮 203的至少任一種氧化物作為玻 璃成分的玻璃,其中,所述Ti02、Nb 205、WO3和Bi2O3的總含量為20摩爾%以上,下述式(1) 所示的β OH值滿足由下述式(2)表示的關係。
[0018] β OH =-[In (Β/Α) ]/t · · · (1)
[0019] β OH 彡 0· 4891Xln(l/HR)+2. 48 · · · (2)
[0020] [式(1)中,t表示外部透過率測定中所使用的所述玻璃的厚度(mm) ;A表示相 對於所述玻璃使光從與其厚度方向平行的方向入射時對波長2500nm的外部透過率(%); B表示對於所述玻璃使光從與其厚度方向平行的方向入射時對波長2900nm的外部透過率 (%)。式(2)中,HR表示所述玻璃中的Ti0 2、Nb205、W03和Bi2O 3的各成分的含量的總量(摩 爾%)。並且,式⑴和式⑵中,In為自然對數。]
[0021] [2].如上述[1]所述的玻璃,其中,貴金屬的含量為4ppm以下。
[0022] [3].如上述[1]或[2]所述的玻璃,其中,含有P2O5作為所述玻璃成分。
[0023] [4]. -種光學玻璃,其是由上述[1]?[3]任一項所述的玻璃構成的。
[0024] [5]. -種模壓成型用玻璃坯料,其是由上述[4]所述的光學玻璃構成的。
[0025] [6]. -種光學元件,其是由上述[4]所述的光學玻璃構成的。
[0026] 發明效果
[0027] 對於本發明的玻璃,按照玻璃的β OH值與高折射率成分的含量滿足規定關係的 方式進行了控制,從而能夠顯著地改善透過率。另外,可以大幅降低鉬等貴金屬融入玻璃中 的量。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0028] 圖1以流程圖來表示本發明的一個實施方式所涉及的從批次(batch)原料的調合 到玻璃的製造為止的工序。
[0029] 圖2是表示本發明的實施方式所涉及的試料的β OH和高折射率成分(HR)的關係 的圖。
[0030] 圖3為表示在本發明的第2變形例中,在使由表1所示的組成構成的No. 1玻璃 的β OH值變化的情況下的、外部透過率(T450)對於β OH值的變化的圖,其中,外部透過 率(Τ450)為對於厚度為5mm的No. 1玻璃使光從與其厚度方向平行的方向入射時對于波長 450nm的外部透過率。
[0031] 圖4為表示在本發明的第3變形例中,在使由表2所示的組成構成的No. 3玻璃 的β OH值變化的情況下的、外部透過率(T450)對於β OH值的變化的圖,其中,外部透過 率(Τ450)為對於厚度為5mm的No. 3玻璃使光從與其厚度方向平行的方向入射時對于波長 450nm的外部透過率。
[0032] 圖5是表示本發明的第1變形例所涉及的試料的β OH和折射率nd的關係的圖。

【具體實施方式】
[0033] 披璃
[0034] 本發明涉及的玻璃是含有選自Ti02、Nb205、WO 3和Bi2O3的至少任一種氧化物(以 下有時僅稱為"高折射率成分")作為玻璃成分的玻璃,其特徵在於,所述Ti02、Nb20 5、W03和 Bi2O3的總含量為20摩爾%以上,下述式(1)所示的βΟΗ值滿足由下述式(2)表示的關係。
[0035] β OH = _[ln(B/A)]/t · · · (1)
[0036] β OH 彡 0· 4891Xln(l/HR)+2. 48 · · · (2)
[0037] 此處,上述式(1)中,t表示外部透過率測定中所使用的所述玻璃的厚度(mm) ;A 表示對於所述玻璃使光從與其厚度方向平行的方向入射時對于波長2500nm的外部透過率 (% ) ;B表示對於所述玻璃使光從與其厚度方向平行的方向入射時對于波長2900nm的外部 透過率(%)。並且,上述式⑴和式⑵中,In為自然對數。β OH的單位為mm1。
[0038] 需要說明的是,"外部透過率"是指透過玻璃的透過光的強度lout相對於入射至 玻璃的入射光的強度Iin之比(Iout/Iin),即其是也考慮到玻璃表面處的表面反射的透過 率;後述的"內部透過率"是指沒有玻璃表面處的表面反射時的透過率(即構成玻璃的玻璃 材料自身的透過率)。這些不同的透過率可以使用分光光度計並通過測定透過光譜來得到。
[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 量的總量(摩爾% )。為了得到高折射率玻璃,使Ti02、Nb205、W03和Bi 2O3的總含量為20摩 爾%以上、即HR的值為20以上。HR的下限優選為25、更優選為30、進一步優選為35。另 夕卜,HR的上限優選為85、更優選為80、進一步優選為75。
[0040] 另外,本實施方式所涉及的玻璃中,上述式(1)所示的β〇Η值優選滿足由下述式 (3)表示的關係、更優選滿足由下述式(4)表示的關係、進一步優選滿足由下述式(5)表示 的關係。
[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上限因玻璃的種類或製造條件而有所不同,只要能夠進行調整就無特 別限制。若提高β〇Η,則來自熔融玻璃的揮發物量有增加的傾向,因此,從抑制源於熔融玻 璃的揮發的觀點出發,β OH優選為IOmm 1以下、更優選為8mm 1以下、進一步優選為6mm 1以 下、更加優選為5mm 1以下、更進一步優選為4mm 1以下、再更進一步優選為3mm 1以下、再更 加進一步優選為Zmnr1以下。
[0045] 上述式(1)所表示的β OH意味著因羥基而產生的吸光度。因此,通過對β OH進 行評價,可以對玻璃中所含有的水(和/或氫氧化物離子;以下僅稱為"水")的濃度進行評 價。即,β OH高的玻璃意味著玻璃中所含有的水的濃度高。
[0046] 本實施方式涉及的玻璃中,β OH值滿足由上述式(2)所表示的關係。即,本實施 方式涉及的玻璃按照玻璃中的水的濃度高於一定的值的方式進行了控制。
[0047] 對於提高玻璃的β OH的方法沒有特別限定,優選可以舉出在熔融工序中提高熔 融玻璃中的水分量的操作。此處,作為提高熔融玻璃中的水分量的操作,例如可以舉出:向 熔融氣氛加添水蒸汽的處理;或在熔融物內進行含有水蒸汽的氣體的鼓泡的處理;等等。
[0048] 通常,利用這些方法,可以將水導入玻璃中,可以提高βΟΗ,但其提高率因玻璃組 成而有所不同。這是因為,玻璃中的吸收水的難易度因玻璃組成而有所不同。
[0049] 在容易吸收水的玻璃組成的情況下,通過進行如上所述的提高β OH的處理,可以 大幅提高玻璃的β〇Η。但是,在難以吸收水的玻璃組成的情況下,即使進行相同條件的處 理,也難以將玻璃的β OH值提高到與容易吸收水的組成的玻璃的相同程度,所得到的玻璃 的β OH變低。
[0050] 另外,在容易吸收水的玻璃組成的情況下,即使是利用通常的製造方法而製作得 到的玻璃,也可積極地吸收熔融氣氛(大氣氣氛)中的水分,因此與難以吸收水的玻璃組成 相比,β OH值變高。
[0051] 如此,水在玻璃中的吸收難易度因玻璃組成而存在差異。因此,本發明中,基於因 組成而導致的水的吸收難易度的不同來規定上述式(2),並根據玻璃組成來確定β OH的下 限。
[0052] 此處,上述式(2)中,HR表示所述玻璃100摩爾%中的Ti02、Nb 205、WOJP Bi2O3的 各成分的含量的總量(摩爾%)。
[0053] 如上所述,因玻璃的組成而存在容易吸水且容易提高β OH的玻璃和並非如此的 玻璃。本發明人進行了深入研究,結果發現了玻璃組成中的1102、他20 5、103和Bi2O3的各成 分的比例越高則傾向于越難以吸收水,從而確定了上述式(2)。
[0054] 對於這樣的上述式(2)而言,玻璃在其製造工序中是否接受了提高β OH的處理是 有區別的。即,在玻璃的製造工序中,尤其是未接受提高β OH的處理的玻璃(由以往的制 造方法製作得到的玻璃)不滿足由上述式(2)表示的關係。
[0055] 然而,對於大量含有Ti、Nb、W、Bi等高折射率成分作為玻璃成分的玻璃而言,通常 在玻璃的熔融過程中這些高折射率成分被還原,會吸收可見光區域的短波長側的光,因此 所得到的玻璃存在著色增加的問題。
[0056] 這種著色(以下有時稱為還原色)可通過在氧化性氣氛下對玻璃進行再加熱處理 而得到降低。其原因可以考慮為,還原狀態的Ti、Nb、W、Bi等的各離子在氧化性氣氛下被 再加熱處理,從而被氧化,由此減弱了各離子的可見光吸收。
[0057] 特別是為了在短時間降低著色,需要使熱處理時的Ti、Nb、W、Bi等的氧化速度變 快,為此,在玻璃中需要存在下述離子,該離子在熱處理時可在玻璃中迅速移動、傳遞電荷、 將Ti、Nb、W、Bi等氧化。可以認為,H+作為這種離子是合適的。
[0058] 此處,本實施方式所涉及的玻璃滿足上述式(2)。即,可以說水分充分地導入至玻 璃中,源於水的H +大量存在於玻璃中。其結果為,通過再加熱處理,H+能夠在玻璃中迅速移 動、傳遞電荷,從而將Ti、Nb、W、Bi等各離子有效地氧化。由此,在本實施方式所涉及的玻 璃中,可以通過短時間的熱處理而顯著地降低著色,並且再加熱處理後的玻璃具有優異的 透過率。
[0059] 需要說明的是,即使是深著色的玻璃也會透過紅外光,因此可以不論玻璃是否著 色(還原色的有無)都能夠進行β OH的評價。另外,通常情況下,再加熱處理是在低於玻 璃的軟化點的溫度進行的,因此玻璃的β OH值在再加熱處理前後實質是不發生變化的,在 再加熱處理的前後均能夠進行測定。因此,對於玻璃的β〇Η,可以使用經過再加熱處理(使 著色降低的處理)的透明玻璃、以及未經再加熱處理的有著深著色的玻璃的任一種玻璃進 行測定。
[0060] 本實施方式的玻璃只要滿足上述式(2)就沒有特別限定,可以經過再加熱處理 (使還原色降低的處理)、也可以不經過該處理。
[0061] 另外,本實施方式涉及的玻璃中,作為玻璃的熔融容器材料或熔融器具材料而使 用的鉬等貴金屬的融入量少。即,本實施方式所涉及的玻璃即使在含有貴金屬的情況下,其 貴金屬的含量也極少。
[0062] 從降低因貴金屬離子導致的玻璃著色、改善透過率、降低曝曬反應(^ 5 u七'一 i 3 >、solarization)、減少貴金屬雜質等觀點出發,玻璃中所含有的貴金屬的含量優選 為4ppm以下。玻璃中所含有的貴金屬的含量的上限值越低越為優選,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 的順序, 上限值越低,則越是更優選的。對於貴金屬的含量的下限沒有特別限制,但不可避免地含有 0· OOlppm 左右。
[0063] 作為貴金屬,可以例示出:Pt、Au、Rh、Ir等金屬單質;Pt合金、Au合金、Rh合金、 Ir合金等合金。作為熔融容器材料或熔融器具材料,在貴金屬中優選耐熱性、耐蝕性優異 的Pt或Pt合金。因此,對於使用Pt或Pt合金制的熔融容器、熔融器具製作的玻璃而言, 玻璃中所含有的Pt的含量優選為4ppm以下。關於Pt的含量的更優選的上限,其與玻璃中 所含有的貴金屬的含量的更優選的上限相同。另外,對於Pt的含量的下限沒有特別限制, 但不可避免地含有0. 00 Ippm左右。
[0064] 在以下的說明中,以熔融容器為鉬(Pt)的情況作為示例,但使用由鉬之外的貴金 屬等金屬材料構成的熔融容器等的情況也是同樣的。
[0065] 本實施方式涉及的玻璃在其製造工序中進行了提高熔融玻璃中的水分量的操作。 因此,可以減少熔融氣氛中的氧分壓,防止作為熔融容器(坩堝等)等的材料的鉬等貴金屬 材料的氧化。其結果為,可以有效地防止熔融氣氛中的氧與鉬材料等反應而生成的二氧化 鉬或鉬離子(Pt4+)融入熔融物(玻璃)中,在得到的玻璃中,Pt的融入量減少。
[0066] 通常情況下,融入熔融玻璃中的貴金屬離子會吸收可見光,因此存在玻璃著色增 加的問題。但是,如上所述,本實施方式所涉及的玻璃的Pt含量充分降低,因此由Pt離子 導致的著色少、透過率優異。
[0067] 另外,本實施方式涉及的玻璃在澄清性方面優異。可以認為,通過在玻璃的製造工 序(特別是熔融工序)中進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)氣體量。其結果為,在本實施方式涉及的玻璃中,因優異的澄清性,可以在 其製造工序縮短澄清工序所需的時間、提高生產性。
[0068] 本實施方式涉及的玻璃可以適當地用作光學玻璃。
[0069] 通常情況下,高折射率光學玻璃大量含有Ti、Nb、W、Bi等高折射率成分作為玻璃 成分,因此如上所述要求減少玻璃的著色(還原色)。
[0070] 本實施方式的光學玻璃即使在大量含有如上所述的高折射率成分的情況下,也可 通過再加熱處理高效地去除還原色。另外,本實施方式的光學玻璃可以顯著地減少Pt的含 量,因此由Pt導致的著色少。這種本實施方式涉及的光學玻璃為高折射率,並且具有優異 的透過率。
[0071] 披璃的制誥方法
[0072] 接著,作為本實施方式涉及的玻璃,以光學玻璃的製造方法作為示例,參照圖1對 製造方法的一個示例進行說明。
[0073] 本實施方式涉及的光學玻璃的製造方法的特徵在於,該製造方法具有將調合材料 烙融而得到碎玻璃(cullet) 1的粗烙(rough melt)工序P1、和對所述碎玻璃1進行再烙融 (remelt)而得到玻璃2的再熔融工序P2,並且,在所述粗熔工序和所述再熔融工序的至少 任一個工序中,進行提高熔融玻璃中的水分量的操作。
[0074] 此處,對於提高熔融玻璃中的水分量的操作沒有特別限定,例如優選為下述處理 中的至少任一種:向熔融氣氛加添水蒸汽的處理、以及在熔融物內進行含水蒸汽的氣體的 鼓泡的處理。
[0075] 以下,根據圖1,給出了一個示例,該示例中,在粗熔工序Pl和再熔融工序P2這兩 個工序中進行向熔融氣氛加添水蒸汽的處理,但也可以在粗熔工序Pl和再熔融工序P2的 任一個工序中進行向熔融氣氛加添水蒸汽的處理。
[0076] 但是,若不進行任何提高熔融玻璃中的水分量的操作而將玻璃保持為熔融狀態, 則熔融玻璃中的水分量會慢慢減少。因此,為了提高對熔融玻璃進行固化而得到的玻璃的 β 0H,優選在玻璃製造工序的後半程、即再熔融工序P2中進行提高熔融玻璃中的水分量的 操作,尤其是更優選在再熔融工序Ρ2的後半程、即熔融玻璃的均質化工序中進行提高熔融 玻璃中的水分量的操作。
[0077] 進一步,作為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的任一工序或這兩個工序中,在向熔融氣氛加添水蒸汽的處理的同時進行向熔融物內鼓 入(bubbling)含水蒸汽的氣體的處理;或者也可以在粗熔工序Pl和再熔融工序Ρ2的任一 工序或這兩個工序中,替換向熔融氣氛加添水蒸汽的處理而僅進行向熔融物內鼓入含水蒸 汽的氣體的處理。
[0078] [粗熔工序Pl]
[0079] 粗熔工序是將調合材料熔融而得到碎玻璃1的工序。
[0080] 本實施方式涉及的粗熔工序優選具有:工序sl,其中,進行原料調合由此來準備 批次原料;工序s2,其中,對所述批次原料進行加熱、熔融;工序s3,其中,對熔融物進行驟 冷,得到碎玻璃1。
[0081] (準備批次原料的工序si)
[0082] 首先,按照得到所期望的特性的光學玻璃的方式稱量與玻璃成分對應的原材料, 充分混合,得到調合材料(批次原料)。
[0083] 對於混合方法沒有特別限定,可以使用公知的方法。可以舉出例如使用球磨機或 乾式混合機而進行的混合。
[0084] 作為對應於玻璃成分的原料,可以根據玻璃組成而適當選擇使用,但可以舉出例 如氧化物原料、碳酸鹽原料、硝酸鹽原料、磷酸原料、磷酸鹽原料等。
[0085] (對批次原料進行加熱、熔融的工序s2)
[0086] 接著,將調合材料投入至粗熔容器中,進行加熱、熔融。
[0087] 用於粗熔的容器或器具可以根據想要製造的玻璃的組成等而適當選擇,可以使用 例如貴金屬制(例如鉬制、鉬合金制)或石英制的容器或器具。
[0088] 例如在含有P2O5、和選自Ti02、Nb 205、WO3以及Bi2O3中的至少一種氧化物的玻璃、 即含有高折射率成分的磷酸鹽玻璃的情況下,在製造工序中對批次原料進行加熱、熔融時, 會生成顯示出強烈侵蝕性的熔解生成物。這種熔融生成物存在連鉬等耐蝕性優異的材料都 侵蝕的傾向。因此,鉬等貴金屬材料因被上述熔融生成物所侵蝕,融入熔融物中,從而存在 下述問題:生成雜質、和/或使玻璃的著色增大。
[0089] 與此相對,石英等耐火物也會被上述熔融生成物侵蝕,但即使被侵蝕而混入到熔 融物中,其也會成為玻璃組合物的一部分,因此類似於貴金屬那樣的問題少。因此,在製造 含有高折射率成分的磷酸鹽玻璃的情況下,用於粗熔的容器或器具中,石英制等耐火物制 的容器或器具是合適的。
[0090] 另一方面,在製造含有選自B2O3、和Ti02、Nb 205、WO3以及Bi2O3的至少一種氧化物 的玻璃、即高折射率成分的硼酸鹽玻璃的情況下,上述磷酸鹽玻璃那樣的熔融生成物連貴 金屬材料都侵蝕的問題少。因此,在製造如上所述的含有高折射率成分的硼酸鹽玻璃的情 況下,用於粗熔的容器或器具中,可以適當使用在玻璃的製造過程中難以受侵蝕的鉬制或 鉬合金制等貴金屬制的容器或器具。需要說明的是,硼酸鹽玻璃的情況下,石英等耐火物容 器有明顯受到侵蝕的傾向。
[0091] 粗熔時的批次原料的熔解溫度(粗熔解溫度)優選為800°C?1400°C的範圍。然 而,溶存氣體的溶解度會隨著熔融物的溫度上升而減少,因此,從進一步提高澄清效果的觀 點出發,粗熔工序中的熔融物的溫度優選為與再熔融工序中的碎玻璃的熔融溫度(再熔解 溫度)相同、或小於碎玻璃的熔融溫度,特別優選低於再熔融工序中的澄清溫度。
[0092] 另外,粗熔工序中的熔解時間可以通過考慮坩堝的容量、批次原料在坩堝中的投 入量而進行適當調整,例如可以使熔解時間為〇. 1小時?20小時的範圍。
[0093] 對於粗熔工序中的熔融氣氛沒有特別限定,從提高最終得到的玻璃的β OH的觀 點出發,優選向熔融氣氛加添水蒸汽。
[0094] 通過向熔融氣氛加添水蒸汽,可以將最終得到的光學玻璃的β OH值和高折射率 成分的含量控制為滿足規定的關係,同時在玻璃的製造工序中,即使使用鉬制容器或鉬合 金制容器來進行熔融的情況下,也可有效地防止Pt等向玻璃融入,並且可以向玻璃供給充 分的用於改善澄清性的溶存氣體。
[0095] 對於向熔融氣氛加添水蒸汽的方法沒有特別限定,可以舉出例如下述方法:從設 置在熔融裝置的開口部將連結導管插入坩堝內,根據需要通過該導管向坩堝內的空間供給 水蒸汽;等等。
[0096] 粗熔工序中的熔融可以以熔融物的均質化為目的而伴隨有鼓泡。粗熔時的鼓泡也 可以在調合材料熔融後繼續進行。另外,為了熔融物的均質化,也可利用鼓泡以外的方法來 進行熔融物的攪拌。
[0097] 需要說明的是,粗熔工序為製作作為中間原料的碎玻璃的工序,因此熔融物的均 質化並非是必須的。均質化的方法可以根據粗熔工序的形式而適當選擇公知的方法。
[0098] 另外,對用於鼓泡的氣體並沒有限定,可以使用公知的氣體,可以使用市售的氣體 或生成的氣體。
[0099] 從以下等的觀點出發,用於鼓泡的氣體優選為含有水蒸汽的氣體:將最終得到的 光學玻璃的β OH值和高折射率成分的含量控制為滿足規定的關係、同時在玻璃的製造工 序中,即使使用鉬制容器或鉬合金制容器來進行熔融的情況下,也可有效地防止Pt等向玻 璃融入,並且可以向玻璃供給充分的用於改善澄清性的溶存氣體。
[0100] 這種含有水蒸汽的氣體中的水蒸汽的含量優選為10體積%以上、更優選為20體 積%以上、進一步優選為30體積%以上、更加優選為40體積%以上、更進一步優選為50體 積%以上、再更進一步優選為60體積%以上、再更加進一步優選為70體積%以上、特別優 選為80體積%以上、進一步特別優選為90體積%以上。水蒸汽的含量越高越為優選,尤其 是使水蒸汽的含量為上述範圍,可以將最終得到的光學玻璃的β OH值和高折射率成分的 含量控制為滿足規定的關係。
[0101](製作碎玻璃的工序s3)
[0102] 接著,對熔融物進行驟冷,製作得到碎玻璃。
[0103] 對於熔融物驟冷方法沒有特別限定,可以使用公知的方法,可以舉出例如:將熔融 物滴加至水中,進行冷卻、固化,從而製作得到碎玻璃的方法;和使熔融物在耐熱板上流出, 對熔融物進行冷卻、固化,將固形物粉碎從而製作得到碎玻璃的方法;等等。
[0104] 碎玻璃由玻璃構成,但並不需要為均質的玻璃。另外,碎玻璃可以含有氣泡。進一 步,還可以含有批次原料的未熔解物。對於碎玻璃的組成、光學特性(例如折射率、阿貝值 等)而言,將碎玻璃再熔融而形成均質且不含氣泡的玻璃,將該玻璃的組成、光學特性分別 作為碎玻璃的組成、光學特性。
[0105] 碎玻璃的尺寸可以通過考慮保管、轉移、和其它後續工序的處理難易度而適當調 整。例如,利用將熔融物滴加至水中的方法來進行製作的情況下,可以通過調整滴加量來調 整尺寸。另外,利用使熔融物在金屬板上流出的方法來進行製作的情況下,可以通過將得到 的玻璃粉碎為適當的尺寸來進行調整。
[0106] 需要說明的是,從防止分離化的觀點出發,在使熔融物從粗熔容器流出期間也可 繼續進行鼓泡。進一步從提高碎玻璃中的溶存氣體量、並且提高得到的玻璃的β OH的觀點 出發,更優選利用含有水蒸汽的氣體來進行鼓泡。
[0107] (碎玻璃的折射率測定s4)
[0108] 在熔融物流出的同時,從粗熔容器中撈取一部分熔融物然後進行成型,得到折射 率測定用的玻璃試料。並且,對該玻璃試料的折射率進行測定,將所得到的折射率作為碎玻 璃的折射率。
[0109] 碎玻璃的折射率測定並非是必要的工序,但經由該工序,可以精度準確地進行光 學玻璃的特性控制,從該觀點出發,優選經由該工序。
[0110] [再熔融工序P2]
[0111] 粗熔工序為將碎玻璃1再熔融而得到光學玻璃2的工序。
[0112] 本實施方式涉及的再熔融工序優選具有:工序S5,其中,對所述碎玻璃1進行調 合;工序s6,其中,對所述碎玻璃1進行加熱、再熔融;工序s7,其中,進行熔融玻璃的澄清; 工序s8,其中,進行熔融玻璃的均質化;工序s9,其中,對熔融物進行成型;以及工序slO,其 中,進行緩冷(slow cooing)。
[0113] (對碎玻璃1進行調合的工序s5)
[0114] 碎玻璃優選預先進行折射率測定,折射率的測定值與期望值相等的情況下,將碎 玻璃直接作為調合碎玻璃。另一方面,折射率的測定值與期望值存在偏差的情況下,將具有 高於期望值的折射率的碎玻璃和具有低於期望值的折射率的碎玻璃混合,從而得到調合碎 玻璃。
[0115] 在本實施方式中,碎玻璃優選滿足上述式(2),並且最好為溶存氣體量高且澄清作 用優異的碎玻璃。即,優選為在熔融工序(粗熔工序)中向熔融氣氛加添水蒸汽而製作得 到的碎玻璃。通過使用這種碎玻璃,即使例如在再熔融工序中未進行向熔融氣氛加添水蒸 汽的情況下,也可將玻璃的β OH值和高折射率成分的含量控制為滿足規定的關係,可以減 少Pt等的融入量,在澄清工序中也可發揮優異的澄清性。
[0116] (對碎玻璃1進行加熱、再熔融的工序S6)
[0117] 接著,將調合碎玻璃投入至再熔融容器中,進行加熱、熔融。
[0118] 用於再熔融的容器或器具可以根據想要製造的玻璃的組成等而適當選擇,可以使 用例如貴金屬制(例如鉬制、鉬合金制)或石英制的容器或器具。其中,從對於熔解時的熔 解生成物具有優異的耐蝕性、並具備優異的耐熱性的觀點出發,優選鉬制、鉬合金制的容器 或器具。
[0119] 作為進行再熔融工序的裝置,可以使用在一個坩堝中進行調合碎玻璃的熔解、澄 清、均質化的再熔融裝置,除此之外,還可以使用具備多個槽並在各個槽內分別進行熔解、 澄清、均質化的再熔融裝置。
[0120] 該裝置具備:熔解槽,其用於對調合碎玻璃進行熔解;澄清槽,其用於對熔解得到 的熔融玻璃進行澄清的澄清槽;作業槽,其用於在澄清後對熔融玻璃進行均質化同時調整 為適合成型的粘度;使熔融玻璃從熔解槽流向澄清槽的連結導管;使熔融玻璃從澄清槽流 向作業槽的連結導管;使作業槽內的熔融玻璃流出的玻璃流出導管;等等。該裝置中,可以 在一個容器內設置隔斷而分成熔解槽和澄清槽。上述裝置均可使用公知的裝置。
[0121] 再熔融工序中的調合碎玻璃的熔解溫度(再熔解溫度)優選為800°C?1500°C的 範圍。然而,從進一步提高澄清效果的觀點出發,優選使該再熔解溫度低于澄清溫度。再 熔融工序中的熔解時間可以考慮坩堝的容量、調合碎玻璃在坩堝中的投入量而進行適當調 整,例如可以使再熔融時間為2小時?20小時的範圍。
[0122] 對於再熔融工序中的熔融氣氛沒有特別限定,從提高最終得到的玻璃的β OH的 觀點出發,優選向熔融氣氛加添水蒸汽。
[0123] 通過向熔融氣氛加添水蒸汽,可以將最終得到的光學玻璃的β OH值和高折射率 成分的含量控制為滿足規定的關係,同時在玻璃的製造工序中,可有效地防止Pt等向玻璃 融入,並且可以向玻璃供給充分的用於改善澄清性的溶存氣體。
[0124] 特別是在粗熔工序和再熔融工序這兩個工序中,通過向熔融氣氛加添水蒸汽,可 以維持在碎玻璃階段所提高的β OH值、同時還可進一步提高β〇Η,可以提高基於再加熱處 理的著色的降低效果。另外,通過在整個工序中進行向氣氛加添水蒸汽,可以有效地防止氧 與由鉬等貴金屬材料構成的熔融容器反應,可以減少Pt等在玻璃中的融入量,可有效地防 止透過率的劣化。進一步,可以將在碎玻璃階段所補充的溶存氣體維持到即將進行澄清工 序之前,同時可以進一步提高溶存氣體量,使澄清性的改善效果得以提高。
[0125] 對於向熔融氣氛加添水蒸汽的方法沒有特別限定,可以舉出例如下述方法:從設 置在熔融裝置的開口部將連結導管插入坩堝內,根據需要通過該導管向坩堝內的空間供給 水蒸汽;等等。
[0126] 對於供給至坩堝內的空間的含水蒸汽的氣體的流量沒有特別限定,可以基於試驗 性地製作得到的玻璃的β OH的測定結果來進行調整。例如,在將水蒸汽供給至基本上密封 的熔融容器內的情況下,只要供給較為少量的水蒸汽就能夠得到具有所期望的β OH的玻 璃。另一方面,在將未蓋著蓋的坩堝配置於玻璃熔融爐內而進行玻璃的熔融的情況下,玻璃 熔融爐內的體積大於坩堝內的體積,因此為了使β OH為所期望的值,需要向玻璃熔融爐內 供給較多的水蒸汽。基於上述實驗結果,將水蒸汽的供給量、即氣體的流量反饋於之後的生 產,從而可以生產具有所期望的β〇Η的玻璃。需要說明的是,下文中,氣體的流量、水蒸汽 的流量、氣氛加添流量、水蒸汽的供給量為在25°C、1個大氣壓進行換算得到的值。
[0127] 再熔融工序中的熔融以熔融物的均質化為目的最好伴隨有鼓泡。再熔融時的鼓泡 優選在調合碎玻璃熔融後繼續進行。
[0128] 需要說明的是,未進行鼓泡的情況下,優選利用其它的攪拌方法對熔融物進行攪 拌、均質化。作為其它的攪拌方法,可以使用公知的方法,例如可以利用攪拌棒進行攪拌。
[0129] 另外,對用於鼓泡的氣體沒有特別限定,可以使用公知的氣體,可以使用市售的氣 體或生成的氣體。
[0130] 從以下等的觀點出發,用於鼓泡的氣體優選為含有水蒸汽的氣體:可以將最終得 到的光學玻璃的β OH值和高折射率成分的含量控制為滿足規定的關係、同時在玻璃的制 造工序中可有效地防止Pt等融入玻璃、並且可以向玻璃供給對於改善澄清性充分的溶存 氣體。
[0131] 對於吹入至熔融物中的含水蒸汽的氣體的流量沒有特別限定,可以基於試驗性地 製作得到的玻璃的β OH的測定結果來進行調整。例如,對試驗性地製作得到的玻璃的β OH 進行測定,並進行下述調整:測定結果小於期望值的情況下,使氣體的流量增加;相反地, 測定結果大於期望的β OH值的情況下,使氣體的流量減少。這樣,可以試驗性地求出玻璃 的β〇Η,並由測定結果調整氣體的流量即可。如此,基於試驗性地製作得到的玻璃的β OH 的測定值,將水蒸汽的供給量、即氣體的流量反饋於之後的生產,從而可以生產具有所期望 的β OH的玻璃。
[0132] 這種含有水蒸汽的氣體中的水蒸汽的含量優選為10體積%以上、更優選為20體 積%以上、進一步優選為30體積%以上、更加優選為40體積%以上、更進一步優選為50體 積%以上、再更進一步優選為60體積%以上、再更加進一步優選為70體積%以上、特別優 選為80體積%以上、進一步特別優選為90體積%以上。水蒸汽的含量越高越為優選,尤其 是使水蒸汽的含量為上述範圍,可以將最終得到的光學玻璃的β OH值和高折射率成分的 含量控制為滿足規定的關係。
[0133] (熔融玻璃的澄清工序s7)
[0134] 如果將碎玻璃完全熔融而得到均質的熔融玻璃,在進行鼓泡的情況下,停止鼓泡, 使熔融玻璃的溫度上升,進行澄清。
[0135] 澄清溫度、即澄清工序中的熔融玻璃的溫度優選為900°C?1500°C的範圍。然而, 從進一步提高澄清效果的觀點出發,優選使澄清溫度高於粗熔工序和再熔融工序的熔解溫 度。澄清時間只要按照玻璃中殘存的氣泡的量為需要量以下、並且玻璃的著色為期望值以 下的方式設定即可。延長澄清時間對於氣泡消除效果的提高是有效的,但這樣會使熔融玻 璃長時間以高溫狀態保持在鉬或鉬合金制的坩堝內,因此容易產生下述問題:鉬融入熔融 玻璃中,使玻璃的著色增大、和/或在玻璃中混入鉬雜質。
[0136] 因此,優選在得到充分的氣泡消除效果的範圍縮短澄清時間、抑制玻璃的著色。例 如,可以使澄清時間為1小時?10小時的範圍。
[0137] (熔融玻璃的均質化工序s8)
[0138] 利用澄清將熔融玻璃中的氣泡排出至熔融玻璃外後,使熔融玻璃的溫度下降,對 熔融玻璃進行攪拌,從而進行均質化。
[0139] 均質化是在將熔融玻璃降溫至低于澄清溫度的溫度來進行的。在均質化工序中, 對熔融玻璃進行攪拌,從而進行均質化。均質化工序不僅對熔融玻璃進行均質化,其還是將 熔融玻璃的粘度調整為適於成型的粘度的工序。對於均質化時間而言,例如可以觀察成型 後的玻璃有無波筋,按照減少或消除波筋、並且熔融玻璃達到適於成型的粘度的方式對均 質化時間進行適當調整。
[0140] (成型工序s9)
[0141] 使澄清?均質化後的熔融玻璃由安裝於再熔融容器底部的玻璃流出導管流出,流 入鑄模中,然後進行玻璃的成型。
[0142] 玻璃流出導管的溫度為流動的熔融玻璃不失透的溫度區域,並按照為適於成型的 粘度的方式進行調整、維持。
[0143] 在一個坩堝中進行原料的熔解、澄清、均質化的方式的情況下,對玻璃流出導管的 一部分進行冷卻以使內部的玻璃固化,然後關閉導管,進行熔解、澄清、均質化等各個工序。 然後,對導管的冷卻部分進行加熱而使玻璃熔解,開放導管從而使熔融玻璃流出。玻璃流出 導管的溫度控制可以利用公知的方法進行。
[0144] 熔融玻璃的成型可以利用公知的方法來進行。例如使熔融玻璃流入鑄模中進行成 型。或者,從熔融玻璃中分離熔融玻璃塊,然後進行模壓成型。或者,從熔融玻璃中分離熔 融玻璃塊,然後施加風壓從而在上浮狀態下進行成型。
[0145] (退火工序slO)
[0146] 接著,將成型後的玻璃緩冷,進行再加熱處理,去除著色和應變,並且對摺射率進 行微調整,從而得到作為目標的光學玻璃。
[0147] 成型玻璃的緩冷可以使用公知的方法。例如,可以將成型玻璃保持在玻璃化轉變 溫度附近的溫度後,以規定的降溫速度進行緩冷。降溫速度因玻璃組成而有所不同,例如可 以為0. 1°C /時?100°C /時。
[0148] 再加熱處理優選在氧化性氣氛中進行。由此,可以減小光學玻璃的著色。
[0149] 如此得到的玻璃中,來源於熔融容器等製造器具的Pt等貴金屬的含量極少。因 此,由被稱為曝曬反應的紫外線照射而導致的玻璃的著色少。其結果為,使用了上述玻璃的 光學元件的透過率的經年變化少。另外,使用紫外線固化型粘接劑(adhesive)來固定光學 元件時,即使對光學元件照射紫外線,也可以得到透過率不會下降這樣的效果。
[0150] 作為用於氧化性氣氛的氣體,只要為含有氧的氣體即可,氧濃度例如可以為與空 氣相同的程度左右或更高。作為這種氧化性氣氛氣體,例如可以使用氧、空氣和它們的混合 氣體等。另外,熱處理溫度優選為低於玻璃的軟化點、且比玻璃化轉變溫度Tg低100°C的溫 度(Tg-KKTC )以上的溫度。
[0151] 需要說明的是,將玻璃的著色降低至規定的水平時,只要提高熱處理溫度就能夠 縮短熱處理時間。另外,提高氧化性氣氛中的氧分壓也可縮短熱處理時間。如此,熱處理時 間會因熱處理溫度或氧化性氣氛中的氧分壓而發生變化,但只要按照玻璃的著色為所期望 的水平的方式進行設定即可。作為典型的情況,熱處理時間優選為0. 1小時?100小時。
[0152] 關於披璃鉬成
[0153] 以下,只要沒有特別說明,玻璃成分的含量、總含量、添加劑的含量以氧化物換算 的摩爾%來表示。
[0154] 本實施方式涉及的玻璃含有選自1102、他205、10 3和扮203的至少任一種氧化物(以 下有時稱為"高折射率成分")作為玻璃成分。玻璃中所含有的Ti0 2、Nb205、W0jP Bi2O3的總 含量優選為20%以上、更優選為25%以上、進一步優選為30%以上、更加優選為35%以上。 若Ti0 2、Nb205、WO3和Bi2O 3的總含量超過85%,則耐失透性顯示出惡化的傾向,因此從維持 耐失透性的觀點出發,Ti02、Nb 205、W〇dPBi203的總含量優選為85%以下、更優選為80%以 下、進一步優選為75%以下。
[0155] 從提高玻璃中的Ti02、Nb205、W03和Bi 2O3的含量的觀點出發,本實施方式的玻璃優 選為含有P2O5的玻璃。在含有P2O5的玻璃中,加熱處理時的H +的移動速度快,與其它組成 系相比,能夠以短時間的加熱處理來降低著色。
[0156] 作為這種玻璃,在以摩爾%表示的情況下,可以舉出P2O5的含量大於SiO2的含量 且多於B2O3的含量的玻璃、或P2O5的含量多於SiO 2和B2O3的總含量的玻璃。
[0157] 本實施方式中,除了實施例所示例出的組成之外,也可適用於Ti02、Nb 205、103和 Bi2O3的含量處於上述範圍且含有公知的組成的玻璃組成。
[0158] 接著,對本實施方式中的優選的玻璃組成進行說明。
[0159] P2O5為玻璃網絡形成成分,其具有維持玻璃的熱穩定性的作用。若P 2O5的含量小 於7%,則熱穩定性顯示出下降的傾向,因此優選使P2O 5的含量為7%以上。若P2O5的含量 大於40%,貝U折射率下降。因此優選使P 2O5的含量為7%?40%的範圍。P2O5的含量的更 優選下限為10%,進一步優選的下限為12%、更加優選的下限為15%、更進一步優選的下 限為18%。P 2O5的含量的更優選上限為35%,進一步優選的上限為33%、更加優選的上限 為30%、更進一步優選的上限為28%。
[0160] SiO2難以在P2O5系組成的玻璃中熔解,若大量導入SiO2則會產生熔解殘留,從而 顯示出玻璃的均質性惡化的傾向。因此,SiO2的含量優選比P2O5的含量(M)少。若將SiOdA 含量表示為與上述M(P 2C)5的含量[%])的關係,則更優選的SiO2的含量的範圍為0[%]? 0·8ΧΜ[% ]、進一步優選的範圍為0[% ]?0·5ΧΜ[% ]、更加優選的範圍為0[% ]? 0. 3ΧΜ[% ]、更進一步優選的範圍為0[% ]?0. 15ΧΜ[% ]。
[0161] 通過少量含有B2O3,可以發揮改善耐失透性的作用。若將B 2O3的含量表示為與上 述M(P2C)5的含量[% ])的關係,B2O3的含量的範圍優選為0[% ]以上且小於Μ[% ]、更優 選的範圍為〇[% ]?0. 9ΧΜ[% ]、進一步優選的範圍為0[% ]?0. 7ΧΜ[% ]、更加優選 的範圍為〇[% ]?〇·6ΧΜ[% ]、更進一步優選的範圍為0[% ]?0·5ΧΜ[% ]、再更進一 步優選的範圍為〇[% ]?0. 4ΧΜ[% ]、更加進一步優選的範圍為0[% ]?0. 35ΧΜ[% ]。
[0162] Ti02、Nb205、WO 3和Bi2O3是可以發揮提高折射率同時提高分散的作用、並且可以發 揮改善化學耐久性的作用的成分。但是,Ti0 2、Nb205、W03和Bi2O 3的含量分別變多的情況下, 耐失透性顯示出惡化的傾向。
[0163] 從維持耐失透性的觀點出發,TiO2的含量的優選上限為40%、更優選的上限為 35%、進一步優選的上限為33%、更加優選的上限為30%。從得到TiO2的導入效果的觀點 出發,TiO2的含量的優選下限為1%、更優選的下限為3%。也可以使TiO2的含量為0%。
[0164] 從維持耐失透性的觀點出發,Nb2O5的含量的優選上限為45%、更優選的上限為 40%、進一步優選的上限為35%。從得到Nb 2O5的導入效果的觀點出發,Nb2O5的含量的優 選下限為5%、更優選的下限為8%、進一步優選的下限為11%。也可以使Nb 2O5的含量為 0%。
[0165] WO3的含量的優選的範圍為0%?30%。從得到上述WO3的導入效果的觀點出發, WO3的含量的優選下限為1%、更優選的下限為3%、進一步優選下限為5%。另一方面,從 維持耐失透性的觀點出發,WO 3的含量的優選上限為27%、更優選的上限為24%、進一步優 選的上限為20%、更加優選的上限為18%。也可以使WO 3的含量為0%。
[0166] Bi2O3的含量的優選的範圍為0%?35%。從得到上述Bi 2O3的導入效果的觀點出 發,Bi2O3的含量的優選下限為1%、更優選的下限為3%、進一步優選的下限為5%。另一方 面,從維持耐失透性的觀點出發,Bi 2O3的含量的優選上限為30%、更優選的上限為28%、進 一步優選的上限為24%。也可以使Bi 2O3的含量為0%。
[0167] BaO、SrO、Ca0、Mg0、ZnO等二價金屬成分可發揮改善玻璃的熔融性、降低玻璃的著 色的作用。另外,只要為適量就可發揮改善耐失透性的作用。但是,其含量過剩時會顯示出 折射率下降、耐失透性惡化的傾向,因此BaO、SrO、CaO、MgO和ZnO的總含量優選為0%? 40%、更優選為0%?32%。BaO、SrO、CaO、MgO和ZnO的總含量的優選上限為30%、更優 選的上限為27%、進一步優選的上限為25%。Ba0、Sr0、Ca0、Mg0和ZnO的總含量的優選下 限為0. 1 %、更優選的下限為0. 5%、進一步優選的下限為1%。
[0168] 在這些2價金屬成分中,BaO在維持高折射率方面是有效的成分,因此優選使BaO 的含量為〇%?40%的範圍、更優選為0%?32%的範圍。BaO的含量的優選上限為30%、 更優選的上限為27%、進一步優選的上限為25%。BaO的含量的優選下限為0. 1%、更優選 的下限為0.5%、進一步優選的下限為1%。也可以使BaO的含量為0%。
[0169] Li20、Na20、K2O等鹼金屬氧化物可發揮改善玻璃的烙融性、降低玻璃的著色的作 用。另外,還可發揮降低玻璃化轉變溫度、軟化溫度,降低玻璃的加熱處理溫度的作用。但 是,其含量過剩時會顯示出折射率下降、耐失透性惡化的傾向,因此Li 2CKNa2O和K2O的總含 量優選為〇%?40%、更優選為0%?35%、進一步優選為0%?32%、更加優選為0%? 30%。可以分別使Li 20、Na2O和K2O的含量為0%。尤其是使用Li2O作為鹼金屬氧化物的 情況下,從得到高折射率玻璃的觀點出發,其含量在所製造的玻璃中更優選為超過〇%且小 於10%、進一步優選為超過0%且9%以下、特別優選為超過0%且8%以下。
[0170] 若Al2O3為少量則可發揮改善耐失透性的作用,但其含量過剩時會使折射率降低。 因此,Al 2O3的含量的優選的範圍為0%?12%、更優選的範圍為0%?7%、進一步優選的 範圍為0%?3%。
[0171] ZrO2可發揮提高折射率的作用,若為少量則可以發揮改善耐失透性的作用。但 是,其含量過剩時,耐失透性和熔融性顯示出惡化的傾向,因此ZrO 2的含量的優選範圍為 0%?16%、更優選的範圍為0%?12%、進一步優選的範圍為0%?7%、更加優選的範圍 為0%?3%。
[0172] GeO2可發揮維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,但與Ti02、Nb205、WO3和Bi 2O3不同,其不會使玻璃的著色增大。但是,與其它成分相比, 其是價格非常高的成分,因此從降低玻璃的製造成本的觀點出發,GeO2的含量越少越好。因 此,為了廣泛普及高折射率玻璃產品,期望提供一種消減GeO 2的含量、同時透過率優異的高 折射率玻璃。根據本實施方式,通過使Ti02、Nb20 5、WO3和Bi2O3的總含量為20%以上,即使 不使用大量的GeO 2也可提供透過率優異的高折射率玻璃。
[0173] 從這些觀點出發,GeO2的含量的優選範圍為0%?10%、更優選的範圍為0%? 5%、進一步優選的範圍為0%?3%、更加優選的範圍為0%?2%、更進一步優選的範圍為 0%?1%、再更進一步優選的範圍為0%?0. 5%,也可以不含有GeO2。需要說明的是,若 不考慮製造成本,可以以有效量而適當使用Ge02。
[0174] TeO2可發揮維持耐失透性且提高折射率的作用。但是,從減輕對環境的負荷的觀 點出發,TeO 2的含量的優選範圍為0%?10%、更優選的範圍為0%?5%、進一步優選的範 圍為0%?3%、更加優選的範圍為0%?2%、更進一步優選的範圍為0%?1 %、再更進一 步優選的範圍為0%?0. 5%,也可以不含有Te02。
[0175] Sb2O3具有氧化作用,也可發揮抑制Ti02、Nb 205、W03和Bi2O3的還原的作用。但是, Sb 2O3自身在可見區域具有吸收,因其氧化作用會將貴金屬的熔融容器氧化而助長貴金屬離 子融入烙融玻璃。因此,Sb 2O3的含量的優選範圍為Oppm以上且小於lOOOppm。從上述觀 點出發,對於 Sb2O3 的含量的上限,按照 900ppm、800ppm、700ppm、600ppm、500ppm、400ppm、 300ppm、200ppm、100ppm的順序,值越小,則越是優選的。也可以不含有Sb 203。
[0176] 若大量含有上述成分以外的成分,則會顯示出玻璃的耐失透性惡化、液相溫度上 升的傾向。因此,不得不提高玻璃熔融溫度,從而會使貴金屬制熔融容器的侵蝕增大,玻璃 中融入的貴金屬的量增加。另外,Ti0 2、Nb205、WO3和Bi2O 3的還原色也會增大。
[0177] 從抑制這種貴金屬量的增加、抑制玻璃的著色的觀點出發,優選使己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的總含量為90%以上、更優選為92%以上、進一步優選為95%以上、更加優選為96% 以上、更進一步優選為97%以上、再更進一步優選為98%以上、再更加進一步優選為超過 99%。另外,還可以使上述總含量為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。 優選使丁&205、丫203、1^ 203、6(1203、¥1320 3、111203、6&203 和?的總含量為0%?10%、更優選為 0%?7%、進一步優選為0%?5%、更加優選為0%?3%、更進一步優選為0%?1%、更 加進一步優選為〇 %?〇. 5 %。
[0179] 從提高熔融玻璃的揮發性並得到均質的玻璃的觀點、以及得到具有穩定的光學特 性的玻璃的觀點出發,F並不是應該大量含有的成分。F的含量的優選的範圍為0%?3%、 更優選的範圍為0%?1 %、進一步優選的範圍為0%?0. 5%、更加優選實質上不含有F。
[0180] 從降低對環境的負荷的觀點出發,優選實質上不含有Pb、As、CcU U、Th、Tl。
[0181] 從降低玻璃的著色的觀點出發,優選實質上不含有Cu、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、V、Mo、 Nd、Eu、Er、Tb、Ho、Pr等在可見區域具有吸收的成分、添加劑。
[0182] 但是,在本實施方式涉及的玻璃中,並不排除含有不可避免的雜質。
[0183] 需要說明的是,作為玻璃原料,根據玻璃成分,可以使用氧化物、磷酸、磷酸鹽(多 磷酸鹽、偏磷酸鹽、焦磷酸鹽等)、硼酸、硼酐、碳酸鹽、硝酸鹽、硫酸鹽、氫氧化物等公知的玻 璃原料。
[0184] 光學元件的制誥
[0185] 為了使用上述光學玻璃製作光學元件,可以使用公知的方法。例如,通過將熔融玻 璃成型來製作模壓成型用玻璃坯料。接著,對該玻璃坯料進行再加熱、模壓成型,從而製作 得到光學元件毛坯(blank)。進一步,通過包括光學元件毛坯的研磨的工序來進行加工,從 而製作得到光學元件。
[0186] 或者,對熔融玻璃進行成型來製作模壓成型用玻璃坯料,然後對該玻璃坯料進行 加熱、精密模壓成型,從而製作得到光學元件。
[0187] 在上述各工序中,可以對熔融玻璃進行成型來製作得到玻璃成型體,然後對玻璃 成型體進行加工,從而製作得到模壓成型用玻璃坯料。
[0188] 或者,對熔融玻璃進行成型來製作玻璃成型體,然後對該成型體進行加工,從而制 作得到光學元件。
[0189] 根據使用目的,可以在製作得到的光學元件的光學功能面塗布防反射膜、全反射 月旲等。
[0190] 作為光學元件,可以示例出球面透鏡、非球面透鏡、微透鏡、透鏡陣列等各種透鏡、 稜鏡、衍射光柵等。
[0191] 以上,對本發明的實施方式進行了說明,但本發明並不受上述實施方式的任何限 定,在不脫離本發明的主旨的範圍內可以以各種各樣的方式來實施,這自不言而喻。
[0192] 例如,在本實施方式中,對利用粗熔-再熔融方式的玻璃的製作進行了說明,但可 適當採用對批次原料進行加熱、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,在本實施方式中,作為提高玻璃的β OH的方法,主要以向熔融氣氛加添水 蒸汽的方法進行了說明,但也可以舉出下述方法:在熔融物中進行含有水蒸汽的氣體的鼓 泡的方法、或使用含有水分的化合物作為玻璃原料的方法;等等。這些方法也可以適當組合 來使用。
[0194] 需要說明的是,使用含有水分的化合物(例如正磷酸或硼酸)作為玻璃原料來增 加熔融玻璃中的水分量的方法的情況下,水分會從熔融玻璃散逸出去,單獨利用該方法難 以充分提高玻璃的β〇Η。因此,使用含有水分的化合物作為玻璃原料的方法優選與上述其 它方法合用。
[0195] 另外,本實施方式涉及的玻璃作為光學元件用的材料是合適的,因此優選為非晶 質性(無定形,amorphous)的玻璃。在製作玻璃制的光學元件的方法中,例如存在對玻璃 材料進行加熱、軟化而進行成型的方法。玻璃質中分散有結晶相的結晶化玻璃並不適合上 述成型方法。另外,結晶化玻璃中的結晶相有時會使光散射、使作為光學元件的性能下降。 非晶質性玻璃中不存在這樣的問題。
[0196] 另外,本實施方式示例出了光學玻璃,但只要為因還原成分而導致的著色會出問 題的玻璃產品,不僅是光學元件,還可以適用於各種玻璃產品的製造。作為這種玻璃產品, 可以舉出例如光學窗戶材料、太陽能電池用玻璃、玻璃罩(cover glass)等。
[0197] 另外,在本實施方式中,作為光學玻璃的製造方法的一個示例,主要示出了使用坩 堝對原材料進行熔融的方法,但也可以使用兩端開口的石英制導管等作為熔融容器。
[0198] 具體而言,在玻璃熔解爐內,以傾斜狀態固定石英制等的導管。在玻璃熔解爐的底 部,預先在相當於導管的低位置側的開口端的下方的位置處設置開口部。從導管的高位置 側的開口端嚮導管內導入原材料(批次原料或碎玻璃),在導管內進行熔解(或熔融),從 而得到熔融物。熔融物緩慢地在導管中流動,連續不斷地使熔融物從導管的低位置側的開 口側流出。
[0199] 例如,在粗熔工序中使用上述導管等的情況下,流出物通過爐底的開口部,連續不 斷地向預先配置在玻璃熔解爐的底部的開口部下方的水槽中的水滴加,形成碎玻璃。
[0200] 在上述方法中,使用石英制等的導管進行原材料的熔融,但也可以使用石英制等 的坩堝來代替導管。可以先將原材料投入至石英制等的坩堝中,然後進行加熱、熔融,得到 熔融物,接著將熔融物澆鑄(cast)到水中、或將其流出到經冷卻的耐熱板上,從而製作得 到碎玻璃。
[0201] 接著,以下示出含水率高的玻璃之外的實施方式作為上述主要實施方式的變形 例。
[0202] 第1奪形例渉及的實施方式
[0203] 本實施方式與上述主要實施方式相比,確定玻璃的β OH的下限的式在以下方面 存在不同,除此之外,基本上與上述實施方式相同,因此省略其重複的說明。
[0204] 在本實施方式中,以減少熔融玻璃中的貴金屬的融入和改善澄清性為主要目的。 這樣的本實施方式涉及的玻璃的特徵在於,折射率nd為1. 75以上,下述式(1)所示的β OH 值滿足下述式(6)所表示的關係。
[0205] β OH = _[ln(B/A)]/t · · · (1)
[0206] β OH 彡 181. 39Xncf3-325· 75Xncf2+194· 85Χη(Γ-38· I · · · (6)
[0207] t與之前所述相同,其為用於測定外部透過率的玻璃的厚度(mm)。另外,βΟΗ的單 位為mm、式(6)中,nd表示所述玻璃對波長為587. 56nm(黃色氦的d線)的折射率。本 實施方式涉及的玻璃的折射率nd為1.75以上。另外,折射率nd的優選下限為1.80、更優 選為1. 85、進一步優選為1. 90。另外,對於折射率nd的上限,只要能夠得到玻璃就無特別 限制,但例如可以為2. 5左右。通過使用由折射率高的玻璃構成的光學元件來構成光學系 統,從而能夠使光學系統小型化、高性能化。從這些觀點出發,折射率nd越高越為優選。但 是,若提高折射率則會顯示出玻璃的耐失透性降低的傾向。因此,從維持耐失透性的觀點出 發,折射率nd的優選上限為2. 4、更優選為2. 3。
[0208] 另外,本實施方式涉及的玻璃中,上述式(1)所示的β OH值優選滿足下述式(7) 所表示的關係、更優選滿足下述式(8)所表示的關係。
[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的上限因玻璃的種類或製造條件而有所不同,但只要能夠進行調整就 無特別限制。若提高β〇Η,則來自熔融玻璃的揮發物量傾向於增加,因此從抑制來自熔融 玻璃的揮發的觀點出發,β OH優選為IOmm 1以下、更優選為8mm 1以下、進一步優選為6mm 1 以下、更加優選為5mm 1以下、更進一步優選為4mm 1以下、再更進一步優選為3mm 1以下、再 更加進一步優選為2mm 1以下。
[0212] 本實施方式涉及的玻璃的β OH值滿足上述式(6)表示的關係。即,本實施方式涉 及的玻璃與利用通常的製造方法製作得到的玻璃相比,玻璃中的水的濃度高。這是因為,本 實施方式涉及的玻璃在其製造工序中,通過提高熔融玻璃中的水分量的操作而積極地將水 導入至玻璃中。此處,對於提高熔融玻璃中的水分量的操作,可以舉出例如向熔融氣氛加添 水蒸汽的處理、或在熔融物內進行含水蒸汽的氣體的鼓泡的處理;等等。
[0213] 另外,如上所述,在玻璃的熔融中,通常使用鉬、金、銠、銥等貴金屬或這些貴金屬 的合金製作的熔融容器,但這些貴金屬材料在玻璃的熔融時會融入熔融物中,成為玻璃的 著色和曝曬反應等的原因。
[0214] 即使使用鉬等貴金屬作為熔融容器或熔融器具的情況下,本實施方式涉及的玻璃 的貴金屬融入量也少。即,即使本實施方式涉及的玻璃含有貴金屬的情況下,其貴金屬的含 量也極少。
[0215] 從降低因貴金屬離子導致的玻璃的著色、改善透過率、降低曝曬反應、降低貴金 屬雜質等觀點出發,玻璃中所含有的貴金屬的含量優選為4ppm以下。玻璃中所含有的貴 金屬的含量的上限值越低越為優選,按照3ppm、2. 7ppm、2. 5ppm、2. 2ppm、2. OppnuL 8ppm、 I. 6ppm、l. 4ppm、l. 2ppm、l. lppm、l. 0ppm、0. 9ppm的順序,上限值越低,則越是更優選的。對 於貴金屬的含量的下限沒有特別限制,但不可避免地含有〇. OOlppm左右的貴金屬。
[0216] 作為貴金屬,可以示例出Pt、Au、Rh、Ir等金屬單質;Pt合金、Au合金、Rh合金、Ir 合金等合金。作為熔融容器材料或熔融器具材料,在貴金屬中優選耐熱性、耐蝕性優異的Pt 或Pt合金。因此,對於使用Pt或Pt合金制的熔融容器或熔融器具製作得到的玻璃,玻璃 中所含有的Pt的含量優選為4ppm以下。Pt的含量的更優選的上限與玻璃中所含有的貴金 屬的含量的更優選的上限相同。另外,對於Pt的含量的下限沒有特別限制,但不可避免地 含有0. OOlppm左右。
[0217] 在以下的說明中,以熔融容器為鉬(Pt)的情況作為示例,但使用由鉬以外的貴金 屬等金屬材料構成的熔融容器等的情況也是同樣的。
[0218] 本實施方式涉及的玻璃在其製造工序中進行了提高熔融玻璃中的水分量的操作。 若在玻璃的製造工序中進行這種處理,則可以降低熔融氣氛中的氧分壓,可以防止作為熔 融容器(坩堝等)等的材料的鉬等貴金屬材料的氧化。
[0219] 其結果為,可以有效地防止由熔融氣氛中的氧與鉬材料等的反應而生成的二氧化 鉬或鉬離子(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] 通常情況下,融入熔融玻璃中的貴金屬離子會吸收可見光,因此存在玻璃的著色 增加的問題。但是,如上所述,本實施方式涉及的玻璃中的Pt的含量充分下降,因此由Pt 離子導致的著色少,透過率優異。
[0221] 另外,本實施方式涉及的玻璃具有優異的澄清性。因此,可以縮短澄清工序所需的 時間,可大幅降低生產成本。
[0222] -般情況下,玻璃的澄清性依存於熔融玻璃中的溶存氣體量。這種溶存氣體量會 因玻璃的組成(特別是原材料的種類)、玻璃的熔融時間或熔融次數而受到很大的影響。但 是,只要在熔融工序中補充溶存氣體就可以解決澄清性的問題。
[0223] 本實施方式涉及的玻璃在其製造工序中進行了提高熔融玻璃中的水分量的操作, 從而積極地將水導入至玻璃中。其結果可以認為能夠以水蒸汽的形式將溶存氣體補充至熔 融玻璃中,能夠改善玻璃的澄清性。
[0224] 如上所述,這種本實施方式涉及的玻璃在製造工序中進行了提高熔融玻璃中的水 分量的操作。經由這種處理的本實施方式涉及的玻璃在其熔融工序中可將水分吸收至熔融 玻璃中,因此與利用通常的製造方法製作得到的相同組成的玻璃相比,玻璃中的水的濃度 聞,β OH也聞。
[0225] 因此,本發明人認為通過對所得到的玻璃進行提高β OH的處理,能夠降低Pt的融 入、並且改善澄清性。
[0226] 對於提高玻璃的β OH的方法沒有特別限定,但優選可以舉出在熔融工序中提高 熔融玻璃中的水分量的操作。此處,作為提高熔融玻璃中的水分量的操作,可以舉出例如向 熔融氣氛加添水蒸汽的處理、以及在熔融物內進行含水蒸汽的氣體的鼓泡的處理。
[0227] 通常,利用這些方法可以將水導入至玻璃中,可以提高βΟΗ,但其提高率因玻璃而 有所不同。本發明人進行了深入研究,結果發現:水在玻璃中的吸收難易度依存於玻璃的折 射率nd。即,玻璃的折射率nd越大則越難以吸收水。
[0228] 因此,例如折射率nd較低的玻璃容易吸收水,因此通過進行如上所述的提高β OH 的處理,可以大幅提高玻璃的β 0Η。但是,折射率nd較高的玻璃難以吸收水,因此即使進行 相同條件的處理,也難以將玻璃的β OH值提高至與折射率高的玻璃的情況相同的程度,所 得到的玻璃的β OH變低。
[0229] 如此,水在玻璃中的吸收難易度因玻璃的折射率nd而有所差異。因此,在本發明 中,基於因玻璃的折射率nd而產生的水的吸收難易度的差異,規定上述式(6),並且根據玻 璃組成來確定β OH的下限。
[0230] 此處,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的玻璃和難以吸 水而難以提高β OH的玻璃。本發明人進行了深入研究,結果發現越提高玻璃的折射率nd, 則傾向于越難以吸收水,並且規定了得到上述式(6)。
[0232] 這種上述式(6)用於區別玻璃在其製造工序中是否接受提高β OH的處理。S卩,在 玻璃的製造工序中,尤其是玻璃的製造工序中並未接受提高β OH的處理的玻璃(由以往的 製造方法製作得到的玻璃)不滿足上述式(6)所表示的關係。
[0233] 然而,作為提高玻璃的折射率nd的成分,例如存在Ti、b、W、Bi等高折射率成分, 但對於大量含有這些高折射率成分的玻璃而言,通常這些高折射率成分在玻璃的熔融過程 中會被還原,吸收可見光區域的短波長側的光,因此有時在所得到的玻璃中著色增加。
[0234] 通過在氧化性氣氛下對玻璃進行再加熱處理,可以降低這種玻璃的著色(以下有 時稱為還原色)。可以考慮這是因為:在氧化性氣氛下對還原狀態的高折射率成分進行再 加熱處理從而使其氧化,由此減弱了各離子的可見光吸收。
[0235] 特別是,為了短時間降低著色,需要加快對加熱處理時被還原的高折射率成分進 行氧化的速度,為此,在玻璃中需要存在下述離子,該離子在熱處理時可在玻璃中迅速移 動、傳遞電荷、將被還原的高折射率成分氧化。可以認為,H +作為這種離子是合適的。
[0236] 此處,本實施方式涉及的玻璃滿足上述式¢)。即,在玻璃中充分導入水,可以說這 種情況下由水產生的H +大量存在於玻璃中。其結果為:通過再加熱處理,H+在玻璃中迅速 移動、傳遞電荷、有效地將被還原的高折射率成分的各離子氧化。由此,在本實施方式涉及 的玻璃中,可以利用短時間的熱處理顯著地降低著色,再加熱處理後的玻璃具有優異的透 過率。
[0237] 需要說明的是,即使是深著色的玻璃也會透過紅外光,因此可以不論玻璃是否著 色都能夠進行β OH的評價。另外,通常情況下,再加熱處理是在低於玻璃的軟化點的溫度 進行的,因此玻璃的β OH值在再加熱處理前後實質是不發生變化的,在再加熱處理的前後 均能夠進行測定。因此,對於玻璃的β〇Η,可以使用經過再加熱處理(使著色降低的處理) 的透明玻璃、以及未經再加熱處理的有著深著色的玻璃的任一者進行測定。
[0238] 本實施方式的玻璃只要滿足上述式(6)就沒有特別限定,可以經過降低還原色的 處理,也可以不經過該處理。
[0239] 另外,本實施方式涉及的玻璃可以適當地用作光學玻璃。
[0240] 通常,光學玻璃要求優異的透過率和澄清性。在這方面,本實施方式的光學玻璃中 的Pt的含量顯著地降低,因此由Pt導致的著色極少,具有優異的透光性,並且熔融玻璃中 的溶存氣體量得以提高,具有優異的澄清性,能夠以短時間得到氣泡少的均質的玻璃。
[0241] 進一步,即使在本實施方式涉及的光學玻璃大量含有高折射率成分的情況下,通 過再加熱處理也可以高效地降低著色。
[0242] 需要說明的是,本實施方式涉及的玻璃可以利用與上述主要實施方式涉及的玻璃 相同的製造方法而製作得到。
[0243] 第2奪形例渉及的實施方式
[0244] 第2變形例涉及的第1實施方式的光學玻璃是折射率nd為1. 9以上且小於1. 97 的氧化物玻璃,其含有選自Ti02、Nb205、WO 3和Bi2O3中的至少一種氧化物作為玻璃成分,其 特徵在於,Ti0 2、Nb205、WOJPBi2O3的總含量為30mol%?60mol%的範圍內,並且,下述式 (1)所示的β OH值為0· Imm 1以上。
[0245] β OH =-ln(B/A)/t · · · (1)
[0246] 另外,第2變形例涉及的第2實施方式的光學玻璃是折射率nd為I. 97以上的氧 化物玻璃,其含有選自Ti02、Nb205、WO 3和Bi2O3中的至少一種氧化物作為玻璃成分,其特徵 在於,Ti0 2、Nb205、W03和Bi2O 3的總含量為40mol %?80mol %的範圍內,並且,下述式⑴所 示的β OH值為0. Imm1以上。
[0247] β OH =-ln(B/A)/t · · · (1)
[0248] 在以下的說明中,"光學玻璃用坯料"是經由將熔融容器內的熔融玻璃成型為規定 形狀的成型工序製作得到的玻璃,並且意味著接受熱處理前的有著深著色的狀態的玻璃。 進一步,"光學玻璃"意味著,對有著深著色的狀態的光學玻璃用坯料進行熱處理後的玻璃。 即,"光學玻璃"為通過熱處理而比"光學玻璃用坯料"降低了著色的玻璃。另外,"光學玻璃 用坯料"和"光學玻璃"、以及使用"光學玻璃用坯料"和"光學玻璃"製作得到的"模壓成型 用玻璃坯料"、"光學元件"和"其它玻璃物品"均為無定形(amorphous)的玻璃,並非是結晶 化玻璃。
[0249] 在第1實施方式和第2實施方式的光學玻璃中,即使以上述的範圍大量含有選自 Ti02、Nb205、WO3和Bi2O 3中的至少一種高折射率成分,其著色也少。關於得到這種效果的理 由,本發明人進行了如下推測。
[0250] 首先,使用鉬等貴金屬制的熔融容器將含有Ti02、Nb20 5、W03和Bi2O3等高折射率成 分的高折射率玻璃熔融時,若以熔融玻璃作為還原側進行熔融則可以抑制金屬離子融入熔 融玻璃中。但是,若使還原側的熔融玻璃過剩,則如上所述,熔融容器被合金化。另外,即使 不過剩還原熔融玻璃,玻璃的著色程度也因高折射率成分被還原而增強,在該情況下,即使 在後續工序對該光學玻璃用坯料進行熱處理,著色的降低也停留在小幅度降低的程度。
[0251] 為了解決這種問題,製作下述光學玻璃用坯料即可,該光學玻璃用坯料可以形成 構成熔融容器的金屬材料不會因離子化而融入熔融玻璃的狀態,同時通過對暫時得到的光 學玻璃用坯料進行熱處理而能夠大幅降低著色。
[0252] 關於光學玻璃用坯料的著色因熱處理而降低的現象,本發明人有如下考慮。首先, 通過在氧化性氣氛中對光學玻璃用坯料進行熱處理而得到的光學玻璃的著色變少,可以認 為,這是由於還原狀態的Ti、Nb、W、Bi等各離子被氧化,各離子的可見光吸收變弱而導致 的。即使對光學玻璃用坯料進行熱處理,但若Ti、Nb、W、Bi的氧化速度慢,則著色的改善停 留在小幅度的改善。為了大幅降低光學玻璃用坯料的著色,只要增大熱處理時的Ti、Nb、W、 Bi的氧化速度即可。假如存在有在光學玻璃用坯料中容易移動的離子,並且該離子不會直 接對著色產生影響,則在熱處理時,這種離子能夠在光學玻璃用坯料中迅速移動並傳遞電 荷,能夠以短時間降低因 Ti、Nb、W、Bi的還原而導致的著色。可以認為H+作為這種離子是 合適的,但為了使H+更加容易移動,可以認為在玻璃結構中導入0Γ,H +能夠以OF為起點 進行電子跳躍(* 7 C ^ 從而能夠使熱處理時的氧化速度增大。
[0253] 為了向光學玻璃用坯料中導入H+和0H_,只要在光學玻璃用坯料中導入H 2O即可。 此處,對於光學玻璃用坯料中的水分量而言,可通過對著色變少且透明度提高的光學玻璃、 基於OiT的紅外吸收的強度進行測定來間接地定量化。
[0254] 因此,對於光學玻璃用坯料,通過使光學玻璃用坯料中(換而言之光學玻璃中)的 0Γ含量的指標(即βΟΗ值)為0. Imm1以上,可以使著色減小。其中,該光學玻璃是折射 率nd為1.9以上且小於1.97、含有選自Ti0 2、Nb205、WOJPBi2O3中的至少一種氧化物作為 玻璃成分的氧化物玻璃,且Ti0 2、Nb205、WO3和Bi2O 3的總含量為30mol%?60mol%的範圍 內;或者,該光學玻璃是折射率nd為1.97以上、含有選自110 2、他205、103和扮20 3中的至 少一種氧化物作為玻璃成分的氧化物玻璃,且Ti02、Nb20 5、WO3和Bi2O3的質量為40mol %? 80mol%的範圍內。
[0255] 進一步,在製作按照β OH值為0. Imm 1以上的方式而大量含有水分的光學玻璃用 坯料時,可以進行向熔融氣氛中加添水蒸汽、或向熔融物中鼓入水蒸汽泡等操作。這些操作 可以降低熔融氣氛中的氧分壓,因此可以抑制構成用於熔融玻璃的熔融的熔融容器的金屬 材料(也包括合金材料)的氧化。其結果為,可以降低金屬材料在熔融玻璃中的融入量,還 可以抑制因金屬材料(也包括合金材料)的融入而導致的著色增大。需要說明的是,對於 β OH值而言,即使是有著深著色的狀態的光學玻璃用坯料也能夠與光學玻璃同樣地進行測 定。這是因為光學玻璃用坯料可透過紅外線。
[0256] 接著,對於第1實施方式和第2實施方式的光學玻璃中的將β OH值的下限設定為 0. ImnT1的理由進行說明。
[0257] 圖3為表示使由表1所示的組成構成的No. 1玻璃的β OH值變化的情況下的、夕卜 部透過率(Τ450)對於β OH值的變化的圖表,其中,外部透過率(Τ450)為對於厚度為5mm 的No. 1玻璃使光從與其厚度方向平行的方向入射時對于波長450nm的外部透過率。需要 說明的是,圖3所示的外部透過率(T450)的值是在大氣中以600°C對No. 1玻璃進行1小時 熱處理後的值,β OH值也是熱處理後的值。另外,No. 1玻璃的折射率nd為1.9以上,Ti02、 Nb2O5' WO3和Bi2O3的總含量為30mol%?60mol%的範圍內。艮P,在折射率nd和玻璃組成 方面,No. 1玻璃與第1實施方式的光學玻璃是相同的。
[0258] [表 1]
[0259]

【權利要求】
1. 一種玻璃,其是含有選自Ti02、Nb205、W0 3和Bi203的至少一種氧化物作為玻璃成分的 玻璃,其中, 所述Ti02、Nb205、W03和Bi 203的總含量為20摩爾%以上, 下述式⑴所示的POH值滿足由下述式⑵表示的關係, 3〇H = -[ln(B/A)]/t ? ? ? (1) ^ OH ^ 0. 4891 X In (1/HR) +2. 48 ? ? ? (2) 式(1)中,t表示外部透過率測定中所使用的所述玻璃的厚度(mm),A表示對於所述玻 璃使光從與其厚度方向平行的方向入射時對波長2500nm的外部透過率(% ),B表示對於所 述玻璃使光從與其厚度方向平行的方向入射時對波長2900nm的外部透過率(%);式(2) 中,冊表示所述玻璃中的1102、他205、103和扮 203的各成分的含量的總量(摩爾(%);並且, 式⑴和式⑵中,In為自然對數。
2. 如權利要求1所述的玻璃,其中,貴金屬的含量為4ppm以下。
3. 如權利要求1或2所述的玻璃,其中,含有P205作為所述玻璃成分。
4. 一種光學玻璃,其是由權利要求1?3任一項所述的玻璃構成的。
5. -種模壓成型用玻璃述料,其是由權利要求4所述的光學玻璃構成的。
6. -種光學兀件,其是由權利要求4所述的光學玻璃構成的。
【文檔編號】C03C3/16GK104395254SQ201380032938
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2013年6月21日 優先權日:2012年6月22日
【發明者】三上修平, 藤原康裕 申請人:Hoya株式會社

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專利名稱:新型熱網閥門操作手輪的製作方法技術領域:新型熱網閥門操作手輪技術領域:本實用新型涉及一種新型熱網閥門操作手輪,屬於機械領域。背景技術::閥門作為流體控制裝置應用廣泛,手輪傳動的閥門使用比例佔90%以上。國家標準中提及手輪所起作用為傳動功能,不作為閥門的運輸、起吊裝置,不承受軸向力。現有閥門

用來自動讀取管狀容器所載識別碼的裝置的製作方法

專利名稱:用來自動讀取管狀容器所載識別碼的裝置的製作方法背景技術:1-本發明所屬領域本發明涉及一種用來自動讀取管狀容器所載識別碼的裝置,其中的管狀容器被放在循環於配送鏈上的文檔匣或託架裝置中。本發明特別適用於,然而並非僅僅專用於,對引入自動分析系統的血液樣本試管之類的自動識別。本發明還涉及專為實現讀