提供一种压制成型用玻璃材料，即使是含有易还原组分的玻璃材料也可以提供没有表面裂纹、模糊、条纹等、具有充分光学性能的光学元件。提供一种没有表面裂纹、模糊、条纹等、具有充分光学性能的光学元件及其制造方法。压制成型用玻璃材料以及光学元件具有由多组分系光学玻璃形成的芯部以及至少覆盖形成所述芯部的光学功能面的部位的复合表面层。芯部由含有易还原组分、不含有Pb的光学玻璃形成；复合表面层包括覆盖于芯部上的第一表面层和覆盖于第一表面层上的第二表面层；第一表面层由在压制成型温度下不与芯部玻璃产生反应且不向所述芯部玻璃中扩散的组分形成；第二表面层由压制成型时能提高成型性的组分形成。所述光学元件的制造方法。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于通过精密模压获得玻璃光学元件的玻璃材料、使用该玻璃材料的玻璃光学元件的制造方法、以及通过相关制造方法而获得的玻璃光学元件。特别是，虽然本专利技术中使用的是含有在压制成型时的高温下与成型模具的反应活性高的组分的玻璃材料，但是本专利技术能够适用于既抑制这些组分在成型表面上的反应，其中主要是防止成型体表面的粘连、模糊、条纹状反应痕迹，又稳定高效地生产出具有充分光学性能的光学元件，同时延长成型模具的寿命。
技术介绍
众所周知，通过使用成型模具使加热软化的玻璃材料压制成型，将成型表面形状复制到玻璃材料从而获得玻璃透镜等光学元件。通过压制成型形成的光学元件的光学功能面不必进行研磨等机械加工即具有所期望的光学性能。专利文献1中明确提出以下压制透镜的制造方法通过将表面覆盖有氧化硅膜的玻璃材料(被成型体)放入成型模具内，在该玻璃材料处于软化状态的温度下对其加压成型。文献中记载，根据这种方法可以防止加压成型时模具与玻璃之间的粘连，同时通过易还原组分I^bO的还原还可以防止析出还原晶粒。根据该专利文献1所记载的专利技术，氧化硅膜厚度的实用范围为50A 2000A (5nm 200nm)，一旦不足50A (5nm)则难以达到由形成氧化硅膜产生的效果，一旦超过2000A则加压成型时易产生裂纹等缺陷，致使透过率和折射率等光学质量降低。专利文献2中明确提出如下光学玻璃元件的成型方法事先在玻璃材料的中央部形成以SW2为主体的薄膜，将此玻璃材料填入成型模具内压制成型。根据这种方法，避免产生表层裂纹的同时，光学元件的中心部不产生模糊，可以获得具有优良光学功能面的光学元件。根据该专利文献2所记载的专利技术，以SiO2为主体的薄膜厚度为100 A 200A，不足100A (IOnm)则不具备防止模糊的效果，200A以上则产生表层裂纹。专利文献3中明确提出如下光学玻璃元件及其制造方法该光学元件是在预成型的芯玻璃的表面形成两层表面层，靠近芯玻璃的第一表面层为在减压状态且玻璃转移点以上的温度下使芯玻璃原料在芯玻璃表面形成膜状，远离芯玻璃的第二表面层为通过溅射法等使蒸镀用玻璃原料在第一表面层上形成膜状。作为用于形成第二表面层的蒸镀用玻璃原料，使用的是含有Si02、Na2O, Al2O3, B2O3的玻璃原料。根据这种专利技术，即使是使用强反应性的玻璃和具有易挥发的玻璃组分的玻璃作为玻璃原料的情况，也能够获得表面不生成裂纹且不发生粘连和模糊的光学元件。根据该专利文献3所记载的专利技术，以S^2为主要组分的第二表面层的厚度为5nm 50nm，不足5nm则判定会降低防止(模具与玻璃之间的)粘连的效果，50nm以上则判定会产生裂纹。现有技术文献专利文献专利文献1 特公平21779号公报专利文献2 特开平7-118025号公报专利文献3 特开平8198631号公报专利文献1 3的全部内容结合于此作为参照。
技术实现思路
专利技术所要解决的课题近年，要求以数码相机和带有相机的便携式终端机为代表的摄像设备既维持高画质，又小型化、轻量化。虽然通过使用非球面透镜减少光学系统的透镜个数，可以一定程度上达到光学仪器的小型化、轻量化，但是为了进一步小型化，有必要对光学系统中使用的每一个透镜进行改良。因此，作为制作安装于这种摄像设备的光学透镜的光学玻璃材料，具有高折射率的玻璃较为合适。为了提高折射率，使光学玻璃材料含有W、Ti、Bi、Nb中的任意组分的方法为众人所知。但是，使用含有这些组分的光学玻璃材料，通过模压成型来制造非球面光学透镜时，由于W、Ti、Bi、Nb是易还原组分，所以在作为玻璃组分存在的同时可形成多种化合价， 因此容易产生氧化还原反应，在压制成型工序中，在被挤压在成型模具产生形变的过程中发生种种界面反应，与成型模具粘连，或者出现玻璃成型体表面模糊、留下条纹状的反应痕迹。另外也已经判明，由于粘连使成型面变得粗糙，会由于将其复制而使成型体表面产生凹凸并且也易于产生观察到模糊的现象。通过本申请专利技术人的研究发现，即使使用专利文献1 3所记载的具有氧化硅等薄膜的玻璃材料，也会发现，在含有上述W、Ti、Bi、Nb中的任何易还原组分的玻璃中，压制成型后的玻璃膜产生裂纹，进而从该裂纹中流出的芯玻璃与成型模具发生粘连，而无法获得光学性能充分、外观良好的光学元件。鉴于有关事实，本专利技术的目的在于提供一种压制成型用玻璃材料，通过该压制成型用玻璃材料，在由光学玻璃构成的玻璃材料经过压制成型制造光学元件时，即使是含有 W、Ti、Bi、Nb中的任何易还原组分的玻璃材料，也能够抑制压制成型时模具和玻璃之间的粘连等不必要的界面反应，从而能够提供没有表面裂纹、模糊、条纹等、具有充分光学性能的光学元件。进一步，本专利技术的目的还在于提供由上述压制成型用玻璃材料制造的没有表面裂纹、模糊、条纹等、具有充分光学性能的光学元件及其制造方法。解决课题的手段达成上述目的的本
技术实现思路
如下(1) 一种压制成型用玻璃材料，其特征在于，包括由多组分系光学玻璃形成的芯部以及至少覆盖形成所述芯部的光学功能面的部位的复合表面层，所述芯部由至少含有一种由W、Ti、Bi以及Nb构成的易还原组分且不含有1 的光学玻璃形成，所述复合表面层包括覆盖于所述芯部上的第一表面层和覆盖于第一表面层上的第二表面层，所述第一表面层由在压制成型温度下不与芯部的玻璃产生反应且不向所述芯部的玻璃中扩散的组分形成，所述第二表面层由压制成型时能提高成型性的组分形成。(2)根据⑴所述的压制成型用玻璃材料，其特征在于所述第一表面层由&02、 Y203> Sc2O3以及Ln2O3(镧系氧化物)中的任一种以上的金属氧化物形成，或者由贵金属形成。(3)根据⑴或⑵所述的压制成型用玻璃材料，其特征在于所述第二表面层由硅(Si)、铝(Al)、锌(Si)、锡(Sn)、铪(Hf)、硼(B)或镁(Mg)的氧化物、氟化物或氮化物以及碳(C)的任一种以上形成。(4)根据(1) (3)中任一项所述的压制成型用玻璃材料，其特征在于所述第一表面层的膜厚为Inm以上且为15nm以下。(5)根据(1) 中任一项所述的压制成型用玻璃材料，其特征在于所述第二表面层的膜厚为Inm以上且为15nm以下。(6)根据(1) (5)中任一项所述的压制成型用玻璃材料，其特征在于所述芯部为以摩尔百分数表示含有10% 45%&Ρ205、3% 的Nb205、0% 的Li20、0% 25% 的 Ti02、0% 20% 的 W03、0% 40% 的 Bi203、0% 20% 的 B203、0% 25% 的 BaO、 0% 25% 的 Ζη0、0% 50% 的 Na20、0% 20% 的 K20、0% 15% 的 Α1203、0% 15% 的 SiO2以及全部氧含量的0% 10%的F的光学玻璃，其中，W03、TiO2, Bi2O3以及Nb2O5的合计含量为10%以上且不足65%。(7)根据(1) (5)中任一项所述的压制成型用玻璃材料，其特征在于所述芯部为以摩尔百分数表示含有0% 50%的Si02、5% 70%的化03、0% 20%的Li20、0% 10% 的Na20、0% 10%的1(20、1% 50% 的Ζη0、0% 10% 的Ca0、0% 10% 的Ba0、0% 10% 的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.05.20 JP 2009-1224041.一种压制成型用玻璃材料，其特征在于，包括由多组分系光学玻璃形成的芯部以及至少覆盖形成所述芯部的光学功能面的部位的复合表面层，所述芯部由至少含有一种由W、Ti、Bi以及Nb构成的易还原组分且不含有1 的光学玻璃形成，所述复合表面层包括覆盖于所述芯部上的第一表面层和覆盖于第一表面层上的第二表面层，所述第一表面层由在压制成型温度下不与芯部的玻璃产生反应且不向所述芯部的玻璃中扩散的组分形成，所述第二表面层由压制成型时提高成型性的组分形成。2.根据权利要求1所述的压制成型用玻璃材料，其特征在于所述第一表面层由Zr02、t03、Sc2O3以及镧系氧化物Ln2O3中的任一种以上的金属氧化物形成，或者由贵金属形成。3.根据权利要求1或2所述的压制成型用玻璃材料，其特征在于所述第二表面层由硅(Si)、铝(Al)、锌(Zn)、锡(Sn)、铪(Hf)、硼(B)或镁(Mg)的氧化物、氟化物或氮化物以及碳(C)中的任一种以上形成。4.根据权利要求1至3中任一项所述的压制成型用玻璃材料，其特征在于所述第一表面层的膜厚为Inm以上且为15nm以下。5.根据权利要求1至4中任一项所述的压制成型用玻璃材料，其特征在于所述第二表面层的膜厚为Inm以上且为15nm以下。6.根据权利要求1至5中任一项所述的压制成型用玻璃材料，其特征在于以摩尔％表示，所述芯部是含有10% 45%的己05、3% 35%的Nb205、0% 35%的 1^20、0% 25%的1102、0% 20%的冊3、0% 40%的财203、0% 20%的403、0% 25% 的 Ba0、0% 25% 的 Ζη0、0% 50% 的 Na20、0% 20% 的 K20、0% 15% 的 Α1203、0% 15%的SW2以及全部氧含量的0% 10%的F的光学玻璃，其中，TO3、Ti02、Bi203以及Nb2O5 的合计含量为10%以上且不足65%。7.根据权利要求1至5中任一项所述的压制成型用玻璃材料，其特征在于以摩尔％表示，所述芯部是含有0% 50%的Si02、5% 70%的化03、0% 20%的 Li20、0% 10% 的 Na20、0% 10% 的 K20、1 % 50% 的 Ζη0、0% 10% 的 Ca0、0% 10% 的 Ba0、0% 10% 的 Sr0、0% 10% 的 Mg0、5% 30% 的 Lei203、0% 22% 的 Gd203、0% 10% 的 Yb203、0% 15% 的 Nb205、0% 20% 的 W03、0% 24% 的 Ti02、0% 20% 的 Bi203、 0% 15%的&02、0% 20%的Τει205、0% 10%的GeR以及全部氧含量的0% 10%的 F的光学玻璃，其中，W03、Ti02、Bi2O3以及Nb2O5的合计含量为0. 25%。8.根据权利要求1至7中任一项所述的压制成型用玻璃材料，其特征在于所述玻璃材料具有与通过压制成型获得的玻璃成型体近似的形状。9.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤浩一，德永雄一，
申请(专利权)人：HOYA株式会社，
类型：发明
国别省市：
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