專利名稱：玻璃原料成分和光學(xué)玻璃的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及玻璃原料成分和光學(xué)玻璃的制造方法。進(jìn)一步詳細(xì)地說，本發(fā)明涉及含有氧化鑭的玻璃原料成分以及光學(xué)玻璃制造方法；所述含有氧化鑭的玻璃原料成分用于穩(wěn)定地制造具有規(guī)定的光學(xué)特性的含鑭光學(xué)玻璃；所述光學(xué)玻璃制造方法用于穩(wěn)定地制造上述光學(xué)玻璃。
背景技術(shù)：
作為光學(xué)玻璃的制造方法，例如，已經(jīng)知道如專利文獻(xiàn)1所記載的方法，該方法如下混合玻璃原料，在對其進(jìn)行加熱、熔化、澄清、均質(zhì)化后，進(jìn)行成型。這種方法被稱為連續(xù)熔化法，其特征在于，邊向熔化槽供給玻璃原料邊熔化玻璃原料，從而可以連續(xù)地制造光學(xué)玻璃。
但是，光學(xué)玻璃的特征之一是可以以極高的精度來控制折射率等光學(xué)特性。制造具有所期望的光學(xué)特性的玻璃時(shí)，有必要精密地混合玻璃原料，但是，對于某些種類的玻璃，即使進(jìn)行了精密的混合，得到的玻璃折射率也可能比目標(biāo)值低。
作為折射率比目標(biāo)值低的光學(xué)玻璃，已經(jīng)知道含有鑭作為玻璃成分的光學(xué)玻璃是這種光學(xué)玻璃。所以，期望開發(fā)可以穩(wěn)定地制造具有規(guī)定光學(xué)特性的含鑭光學(xué)玻璃的技術(shù)。
特開昭51-135917號公報(bào)發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是基于該問題提出的，其目的在于提供玻璃原料成分和光學(xué)玻璃的制造方法；所述玻璃原料成分用于穩(wěn)定地制造具有規(guī)定的光學(xué)特性的含鑭光學(xué)玻璃；所述光學(xué)玻璃制造方法用于穩(wěn)定地制造上述光學(xué)玻璃。
本發(fā)明人對于穩(wěn)定地制造具有規(guī)定光學(xué)特性的含鑭光學(xué)玻璃的方法進(jìn)行了精心研究后，得到了如下認(rèn)識(shí)。
含鑭玻璃制造中在混合的一批原料的熔融過程中，是使用粉末狀的氧化鑭(La2O3)作為原料成分的，但是La2O3易與空氣中的水發(fā)生下述反應(yīng)。由于該反應(yīng)，含鑭化合物的質(zhì)量最大增加約16.6％。
因此，若混入了混合前發(fā)生該反應(yīng)的原料成分，則實(shí)際的混合量比目的混合量少，結(jié)果，玻璃的折射率(nd)可能降低。(此時(shí)，La2O3具有增加折射率的作用。)因此，如果通過極力抑制上述反應(yīng)，穩(wěn)定化玻璃的混合量，進(jìn)行與玻璃的品質(zhì)穩(wěn)定化有關(guān)的管理方法，就可以穩(wěn)定地制造折射率與目標(biāo)值準(zhǔn)確地一致的玻璃。
本發(fā)明是基于相關(guān)的認(rèn)識(shí)完成的。
即本發(fā)明提供的玻璃原料成分和光學(xué)玻璃的制造方法如下(1)玻璃原料成分，其特征在于，其用于與其它種類的玻璃原料成分混合后，經(jīng)加熱、熔化來制造光學(xué)玻璃，并且其含有處于阻斷水分的密閉狀態(tài)的粉末狀氧化鑭。
(2)如(1)所述的玻璃原料成分，其中，所述粉末狀氧化鑭被密封在干燥狀態(tài)下。
(3)如(1)所述的玻璃原料成分，其中，所述粉末狀氧化鑭被密封在減壓狀態(tài)下。
(4)光學(xué)玻璃的制造方法，其是在混合多種玻璃原料成分后，經(jīng)加熱、熔化得到玻璃的光學(xué)玻璃的制造方法，其特征在于，將(1)～(3)任意一項(xiàng)所述的玻璃原料成分開封后，立即混合，或從開封后到混合之前將(1)～(3)任意一項(xiàng)所述的玻璃原料成分保存在干燥氛圍氣中或減壓干燥狀態(tài)下。
(5)光學(xué)玻璃的制造方法，其是在混合多種玻璃原料成分后，經(jīng)加熱、熔化得到玻璃的光學(xué)玻璃的制造方法，其特征在于，使用混合前處于干燥狀態(tài)的氛圍氣下或減壓干燥狀態(tài)的氛圍氣下的粉末狀氧化鑭作為所述玻璃原料成分的1種來得到光學(xué)玻璃；所述光學(xué)玻璃的折射率(nd)的變動(dòng)幅度在±0.00050以內(nèi)，得到的光學(xué)玻璃的阿貝數(shù)(υd)的變動(dòng)幅度在±0.35以內(nèi)。
(6)光學(xué)玻璃的制造方法，其是在混合多種玻璃原料成分后，經(jīng)加熱、熔化得到玻璃的光學(xué)玻璃的制造方法，其特征在于，至少使用粉末狀的氫氧化鑭和硼酸作為所述玻璃原料成分，來得到光學(xué)玻璃；所述光學(xué)玻璃中，根據(jù)氧化物換算的La2O3的含量和B2O3的含量的合計(jì)量小于等于40質(zhì)量％。
(7)如(4)～(6)任意一項(xiàng)所述的光學(xué)玻璃的制造方法，其特征在于，一邊將混合玻璃原料得到的混合物供給熔化容器或?qū)⑺龌旌衔锖退椴Ａг瞎┙o熔化容器，一邊進(jìn)行加熱、熔化，并同時(shí)連續(xù)地流出得到的熔融玻璃。
根據(jù)本發(fā)明，可以提供用于穩(wěn)定地制造具有規(guī)定光學(xué)特性的含鑭光學(xué)玻璃的玻璃原料成分。
此外，可以提供用于穩(wěn)定地制造上述光學(xué)玻璃的光學(xué)玻璃制造方法。


圖1是關(guān)于除了磷酸鹽之外的幾種代表性的玻璃原料成分的燒失量隨時(shí)間變化的示意圖。
圖2是在實(shí)施例1中，關(guān)于La2O3的經(jīng)過天數(shù)與燒失量的關(guān)系的示意圖。
圖3是在比較例1中，關(guān)于La2O3的經(jīng)過時(shí)間與燒失量的關(guān)系的示意圖。
圖4是在實(shí)施例1中，關(guān)于La2O3的3種保管狀態(tài)下的經(jīng)過時(shí)間與燒失量的關(guān)系的示意圖。
具體實(shí)施例方式
與La2O3反應(yīng)的那部分水分被稱為燒失量(loss on igniton，簡稱L.O.I.、Ig-loss或稱燃燒減重)。可以認(rèn)為在玻璃原料成分中，隨著時(shí)間推移燒失量變化的原料限于La2O3和磷酸鹽。圖1是對于除了磷酸鹽以外的幾種代表性的玻璃原料成分的燒失量隨時(shí)間變化的示意圖。對于La2O3，即使由分子量計(jì)算，燒失量也增加約16.6質(zhì)量％。
對于La2O3原料，為了極快地熔化一般使用粉末狀的La2O3原料，但是由于La2O3粒子的粒徑變細(xì)、表面積變大，所以易吸水，結(jié)果容易增加燒失量。
下文對于抑制La2O3原料的燒失量增加的方法進(jìn)行具體的說明。
本發(fā)明的玻璃原料成分的特征在于，其用于與其它種類的玻璃原料成分混合后，經(jīng)加熱、熔化來制造光學(xué)玻璃，并且其含有處于阻斷水分的密閉狀態(tài)的粉末狀氧化鑭。
作為與該氧化鑭混合的其它原料成分，可以舉出H3BO3、SiO2、ZnO、CaCO3、Gd2O3、TiO2、Sr(NO3)2、Ba(NO3)2、BaCO3、Nb2O5、Y2O3、ZrO2等。
作為對La2O3原料的密封方式，只要可以防止水分從外部侵入即可，優(yōu)選使用軟質(zhì)容器；所述軟質(zhì)容器具有乙烯袋、鋁袋(內(nèi)襯鋁的乙烯袋)、2層乙烯袋和塑料袋(像簡易塑料盒那樣的密閉容器)的組合等作為內(nèi)袋(袋內(nèi)部密閉)。使用乙烯袋作為內(nèi)袋時(shí)，優(yōu)選使用多層且厚度大于等于0.1mm的乙烯袋。而且，若考慮到水分阻斷性能優(yōu)異，還考慮到搬送、保管等便利性，則特別優(yōu)選將具有鋁袋或在鋁袋的外側(cè)進(jìn)一步被覆乙烯袋(例如聚乙烯制的袋)的單元作為內(nèi)袋的軟質(zhì)容器制成密封形式。
為了防止La2O3原料與內(nèi)袋中的水分反應(yīng)，優(yōu)選在干燥狀態(tài)下密封La2O3，或在基于真空包裝的減壓狀態(tài)下密封La2O3。在將內(nèi)部減壓的狀態(tài)下，優(yōu)選由鋁袋密封起來。此外，可以與加入干燥劑一起密封，也可以將密封La2O3的整個(gè)袋進(jìn)行除濕加工。
由于La2O3與水分反應(yīng)生成為La(OH)3，最初可以使用La(OH)3作為玻璃原料成分。但是，由于使用La(OH)3時(shí)，體積增大，并且粒徑變小，混合時(shí)的操作性不如使用La2O3原料優(yōu)異。此外，將所期望量的La導(dǎo)入玻璃時(shí)，由于比起使用La2O3原料，有必要使用更多的La(OH)3原料，從玻璃的成本方面考慮優(yōu)選La2O3原料。
雖然在減小了燒失量方面優(yōu)選使用La(OH)3原料，但是使用La(OH)3原料時(shí)，由于玻璃熔融時(shí)產(chǎn)生的H2O氣體量增加，粉末狀原料(批料)的飛散增加，從當(dāng)初的混合量到投入熔化容器的混合量發(fā)生了改變(難以得到所期望的折射率)。特別是將在玻璃熔融時(shí)產(chǎn)生大量的H2O氣體的物質(zhì)例如硼酸(H3BO3)和La(OH)3并用時(shí)，則由H2O氣體產(chǎn)生的批料飛散問題更嚴(yán)重，所以H2O氣體產(chǎn)生少的La2O3原料適合與H3BO3原料一起作為原料成分使用，也適合作為含有B2O3以及La2O3的玻璃的原料成分。
以上，根據(jù)本發(fā)明的玻璃原料成分，由于密閉狀態(tài)的La2O3不與外部水分發(fā)生反應(yīng)，所以混合時(shí)可以準(zhǔn)確地稱量應(yīng)引入玻璃的鑭的量。
而且，如上所述，由于磷酸原料的燒失量也隨著時(shí)間變化而變化，優(yōu)選直至混合前進(jìn)行與La2O3原料同樣的處理。作為該磷酸鹽原料可以舉出AlPO4、Al(PO3)3、BPO4、Ba(PO3)2、Ca(PO3)2、Mg(PO3)2、KPO3、NaPO3、LiPO3、Zn(PO3)2、Zn3(PO4)2等，熔化、制造含有La和P的玻璃時(shí)，將上述La2O3原料和磷酸鹽原料等混合后熔化即可。
上述玻璃原料成分，由于開封的同時(shí)即與大氣中的水分開始反應(yīng)燒失量增加，所以優(yōu)選開封后立即混合。開封后不立即混合時(shí)，將干燥氣體通入原料保管箱內(nèi)，在其中保管La2O3原料。作為干燥氣體，優(yōu)選其露點(diǎn)小于等于-50℃。即使將La2O3原料保管在箱內(nèi)，由于從箱取出原料則燒失量開始增加，優(yōu)選立即混合。
而且，對于上述磷酸原料，優(yōu)選進(jìn)行同樣的保管，也優(yōu)選從箱中取出后立即混合。
接著對本發(fā)明的光學(xué)玻璃的制造方法進(jìn)行說明。
第1方法是在混合多種玻璃原料成分后，經(jīng)加熱、熔化得到玻璃的光學(xué)玻璃的制造方法，其特征在于，將含有上述氧化鑭的玻璃原料成分開封后，立即混合，或從開封后到混合之前將含有上述氧化鑭的玻璃原料成分保存在干燥氛圍氣中或以減壓干燥狀態(tài)保管。
通過將含有氧化鑭玻璃原料開封后立即混合，或從開封后到混合之前將含有上述氧化鑭的玻璃原料成分保存在干燥氛圍氣中或以減壓干燥狀態(tài)保管，可以精密地稱量相當(dāng)于應(yīng)引入玻璃的La的量的La2O3原料，也可以穩(wěn)定地制造具有所期望的光學(xué)特性的光學(xué)玻璃。此外，考慮到排出氧化鑭所處氛圍氣中的水分，可以在減少、排出水份量的狀態(tài)(減壓干燥狀態(tài))下來保存；所述減少、排出水份量的狀態(tài)，通過將La2O3原料減壓來實(shí)現(xiàn)。而且基于真空包裝的保存相當(dāng)于在減壓干燥狀態(tài)中的保存。
第2方法是在混合多種玻璃原料成分后，經(jīng)加熱、熔化得到玻璃的光學(xué)玻璃的制造方法，其特征在于，使用混合前處于干燥狀態(tài)的氛圍氣下或減壓干燥狀態(tài)的氛圍氣下的粉末狀氧化鑭作為所述玻璃原料成分的1種來得到光學(xué)玻璃；所述光學(xué)玻璃的折射率(nd)的變動(dòng)幅度在±0.00050以內(nèi)，得到的光學(xué)玻璃的阿貝數(shù)(υd)的變動(dòng)幅度在±0.35以內(nèi)。
將上述氛圍氣制成干燥狀態(tài)或減壓干燥狀態(tài)是由于減少氛圍氣中的水分可以降低燒失量產(chǎn)生的玻璃光學(xué)特性的變動(dòng)。由于要求的干燥度、減壓度根據(jù)玻璃的生產(chǎn)量、玻璃的組成等的變化而變化，這些條件根據(jù)得到的玻璃折射率(nd)的變動(dòng)幅度和阿貝數(shù)(υd)的變動(dòng)幅度來規(guī)定是合理的?？紤]到這種觀點(diǎn)，可以如下設(shè)定上述條件，折射率(nd)的變動(dòng)幅度在±0.00050以內(nèi)，優(yōu)選在±0.00040以內(nèi)，更優(yōu)選在±0.00030以內(nèi)，此外，阿貝數(shù)(υd)的變動(dòng)幅度在±0.35以內(nèi)，優(yōu)選在±0.31以內(nèi)，更優(yōu)選在±0.17以內(nèi)。
而且，在第1方法中，也可以確定從開封氧化鑭原料后到混合氧化鑭原料的保存條件(氛圍氣的干燥度或減壓度)，從而使折射率(nd)的變動(dòng)幅度在±0.00050以內(nèi)，優(yōu)選在±0.00040以內(nèi)，更優(yōu)選在±0.00030以內(nèi)，使阿貝數(shù)(υd)的變動(dòng)幅度在±0.35以內(nèi)，優(yōu)選在±0.31以內(nèi)，更優(yōu)選在±0.17以內(nèi)。
而且，在本發(fā)明中，折射率(nd)的變動(dòng)幅度，以折射率(nd)的目標(biāo)值作為基準(zhǔn)值，將得到的玻璃的折射率(nd)的最大值和基準(zhǔn)值的差表示為+，將最小值與基準(zhǔn)值的差表示為-。即折射率(nd)的最大值和基準(zhǔn)值的差為+0.00030，最小值與基準(zhǔn)值的差為-0.00030時(shí)，變動(dòng)幅度為±0.00030。
同樣地，阿貝數(shù)(υd)的變動(dòng)幅度，以阿貝數(shù)(υd)的目標(biāo)值作為基準(zhǔn)值，將得到的玻璃的阿貝數(shù)(υd)的最大值和基準(zhǔn)值的差表示為+，最小值與基準(zhǔn)值差表示為-。
第3方法是在混合多種玻璃原料成分后，經(jīng)加熱、熔化得到玻璃的光學(xué)玻璃的制造方法，其特征在于，至少使用粉末狀的氫氧化鑭和硼酸作為所述玻璃原料成分來得到光學(xué)玻璃；所述光學(xué)玻璃中，根據(jù)氧化物換算的La2O3的含量和B2O3的含量的合計(jì)量小于等于40質(zhì)量％。
如上所述，若使用氫氧化鑭作為引入La的原料，則可以減小燒失量產(chǎn)生的光學(xué)特性的變動(dòng)。但是，La引入量多時(shí)則會(huì)產(chǎn)生如下問題，即玻璃熔化時(shí)產(chǎn)生大量的H2O氣體，粉末狀的原料飛散。由于對于作為引入B的原料而使用的H3BO3有同樣的問題，因此在第3方法中，對于玻璃制造，氫氧化鑭的使用被限定在下述玻璃的制造，即根據(jù)氧化物換算，所述玻璃中，La2O3的含量和B2O3的含量的合計(jì)量小于等于40質(zhì)量％，優(yōu)選為4質(zhì)量％～36質(zhì)量％。
根據(jù)第3方法，由于可以降低燒失量產(chǎn)生的光學(xué)特性的變動(dòng)幅度，還可以降低向熔化容器供給粉末狀原料時(shí)的原料飛散量，從而可以減少光學(xué)特性的變動(dòng)幅度，所以可以制造光學(xué)特性穩(wěn)定的玻璃。
而且，對于第3方法，優(yōu)選玻璃折射率(nd)的變動(dòng)幅度的范圍和阿貝數(shù)(υd)的變動(dòng)幅度的范圍與第2方法相同。
第1方法、第2方法和第3方法中，一邊將混合玻璃原料得到的混合物供給至熔化容器或?qū)⑺龌旌衔锖退椴Ａг瞎┙o至熔化容器，一邊進(jìn)行加熱、熔化，并同時(shí)連續(xù)地流出得到的熔融玻璃。這種方法中，將鑭化合物與其它化合物或碎玻璃原料一起加熱、熔化，在這過程中，由于難以補(bǔ)正La2O3原料的燒失量產(chǎn)生的折射率的變動(dòng)的部分，所以通過應(yīng)用本發(fā)明得到的效果更好。
而且，在第1方法、第2方法和第3方法中，將磷導(dǎo)入玻璃時(shí)，如上述由于隨時(shí)間推移，磷酸鹽原料表示出顯著的燒失量的變化，所以優(yōu)選與La2O3原料同樣地處理、保管磷酸鹽原料。
向熔化容器供給混合的玻璃原料時(shí)，對于玻璃原料的加熱、熔化、熔融玻璃的澄清、均質(zhì)化、流出的各工序以及各工序中使用的裝置，可以使用在該技術(shù)領(lǐng)域中公知的技術(shù)或裝置。
將流出的玻璃在模具中澆注鑄型，或向壓制成型模具供給流出的玻璃，在處于軟化狀態(tài)時(shí)通過壓制等方法來成型為所期望的形狀。
成型后的光學(xué)玻璃通過退火處理來減小變型后，通過機(jī)械加工加工成透鏡等所期望的形狀，或加工成再加熱壓制或精密壓制(稱為模制光學(xué)(mold optics)成型)的壓制元件，通過上述壓制成型(必要時(shí)，對壓制成型品進(jìn)行機(jī)械加工)制成透鏡等光學(xué)元件。
而且，可以根據(jù)對玻璃進(jìn)行退火處理時(shí)的條件對成型的玻璃的折射率進(jìn)行細(xì)微調(diào)整。
實(shí)施例接著，根據(jù)實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的說明，但是本發(fā)明不限于這些例子。
實(shí)施例1將高純度的粉末狀La2O3原料作為光學(xué)玻璃的原料成分，并且使其被密封在軟質(zhì)容器內(nèi)。軟質(zhì)容器的內(nèi)袋是內(nèi)襯鋁的乙烯袋(鋁袋)和聚乙烯制袋，在該內(nèi)袋中填充La2O3原料后，對內(nèi)部減壓密封(真空包裝)。鋁袋內(nèi)部通過減壓成為干燥狀態(tài)。這樣準(zhǔn)備包裝有La2O3原料的軟質(zhì)容器，在維持氣溫25℃、濕度30％環(huán)境下放置，每1周開封測定La2O3原料的燒失量(水分量)，結(jié)果如圖2所示。
其中，將La2O3原料的質(zhì)量W減去La2O3原料的初期質(zhì)量WO再除以初期質(zhì)量WO得到的值以百分率表示就是La2O3原料的燒失量[＝([W-WO]/WO)×100]。由圖2可知，燒失量經(jīng)過3周保持約0％。
而且，除了鋁袋以外，只要可以阻斷水分也可以使用其它密封單元。
比較例1對于與實(shí)施例1中密封于鋁袋的內(nèi)袋前的La2O3原料相同的原料不進(jìn)行密封，在維持氣溫40℃、濕度50％的環(huán)境下放置，測定每1小時(shí)的燒失量。其結(jié)果如圖3所示。由圖3可知，僅7小時(shí)La2O3原料的燒失量就超過2質(zhì)量％。由此可知，通過將實(shí)施例1所示的阻斷水分的密閉方法作為抑制粉末狀La2O3原料的燒失量的方法來將La2O3原料密封起來是有效的。
實(shí)施例2將實(shí)施例1的La2O3原料開封后，直接移至原料保管箱內(nèi)，在向箱內(nèi)通干燥空氣的情況下保管La2O3原料。而且，使用的干燥空氣為露點(diǎn)小于等于-50℃的氮?dú)狻?br> 為了確保在通干燥空氣的情況下保管La2O3原料的效果進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。
圖4是說明下述三種狀態(tài)下燒失量的變化的示意圖，其一是在通入1升/分干燥氮?dú)庀卤９?0g的La2O3原料時(shí)的燒失量的變化；其二是在塑料容器密閉狀態(tài)下保管50g的La2O3原料時(shí)的燒失量的變化；其三在塑料容器開放狀態(tài)下保管50g的La2O3原料時(shí)的燒失量的變化。由圖4可知，若在向保管箱內(nèi)通干燥空氣的情況下保管La2O3原料，則得到的效果與將La2O3原料保管在密閉容器時(shí)效果相同。
這樣可以確認(rèn)上述La2O3原料的保管方法的有效性。
實(shí)施例3使用實(shí)施例1的La2O3原料來制造含19質(zhì)量％B2O3、35質(zhì)量％La2O3的光學(xué)玻璃(不含磷)，首先將實(shí)施例1的La2O3原料開封，立即與其它玻璃原料SiO2、H3BO3、ZnO、ZrO2、TiO2、Nb2O5、WO3一起稱量、混合，各成分的稱量量為使得到的光學(xué)玻璃的折射率(nd)為1.83400、阿貝數(shù)(υd)為37.3的量。而且對于除La2O3原料以外的上述原料，不在干燥氛圍氣中或密閉狀態(tài)下保管。
一邊向鉑合金制的熔化容器供給混合的原料，一邊根據(jù)常法進(jìn)行加熱、熔化、澄清、均質(zhì)化，從導(dǎo)管以一定的流量連續(xù)地流出。
一邊將流出的玻璃澆注到模具中，一邊從設(shè)置在模具的一面的側(cè)壁上的開口部在水平方向上以一定速度拉出后，在退火爐內(nèi)進(jìn)行退火處理。
從這樣得到的具有一定寬度和厚度的玻璃板的多個(gè)部位切出樣品，測定折射率(nd)，折射率(nd)為1.83400±0.00015，即變動(dòng)幅度在±0.00015以內(nèi)，阿貝數(shù)(υd)為37.3±0.08，即變動(dòng)幅度在0.08以內(nèi)。
而且，作為La2O3原料雖然可以以實(shí)施例2的方法保管的La2O3原料來替代實(shí)施例1中的La2O3原料，但是優(yōu)選從箱取出La2O3原料后立即進(jìn)行混合。
這樣可以連續(xù)地制造折射率(nd)的幅度在±0.00030以內(nèi)、阿貝數(shù)(υd)的變動(dòng)幅度在±0.17以內(nèi)的光學(xué)玻璃。
將上述玻璃板切成適當(dāng)?shù)某叽?，在滾筒拋光后再加熱壓制成型，通過在表面上實(shí)施研磨、拋光加工，可以制造基于透鏡的各種光學(xué)元件。
實(shí)施例4將實(shí)施例1的La2O3原料開封，立即與其它玻璃原料即SiO2、H3BO3、ZnO、Y2O3、Gd2O3、ZrO2、Nb2O5稱量混合，各成分的稱量量為使得到的光學(xué)玻璃的折射率(nd)為1.77250、阿貝數(shù)(υd)為49.6的量。該玻璃(不含有磷)為含有31質(zhì)量％B2O3、42質(zhì)量％La2O3的光學(xué)玻璃。而且與實(shí)施例3同樣地，除La2O3原料以外的原料不在干燥氛圍氣中或密閉狀態(tài)下保管。
將混合后的原料與實(shí)施例3同樣地進(jìn)行加熱、熔化、澄清、均質(zhì)化，從導(dǎo)管以一定的流量連續(xù)地流出。
一邊將流出的玻璃澆注到模具中，一邊從設(shè)置在模具的一面的側(cè)壁上的開口部在水平方向上以一定速度拉出后，在退火爐內(nèi)進(jìn)行退火處理。
從這樣得到的具有一定寬度和厚度的玻璃板的多個(gè)部位切出樣品，測定折射率(nd)，折射率(nd)為1.77250±0.00015，即變動(dòng)幅度在±0.00015以內(nèi)，阿貝數(shù)(υd)為49.6±0.1，即變動(dòng)幅度在±0.1以內(nèi)。
而且，作為La2O3原料雖然可以以實(shí)施例2的方法保管的La2O3原料來替代實(shí)施例1中的La2O3原料，但是優(yōu)選從箱取出La2O3原料后立即進(jìn)行混合。
這樣可以連續(xù)地制造折射率(nd)的幅度在±0.00030以內(nèi)、阿貝數(shù)(υd)的變動(dòng)幅度在±0.17以內(nèi)的光學(xué)玻璃。
將上述玻璃板切成適當(dāng)?shù)某叽?，在滾筒拋光后再加熱壓制成型，通過在表面上實(shí)施研磨、拋光加工，可以制造基于透鏡的各種光學(xué)元件。
實(shí)施例5為了得到含6質(zhì)量％的B2O3和19質(zhì)量％的La2O3，并且折射率(nd)為1.74400，阿貝數(shù)(υd)為44.9的光學(xué)玻璃(不含磷)，稱量混合SiO2、H3BO3、ZnO、ZrO2、Nb2O5等原料成分的同時(shí)，稱量混合La(OH)3，而且，各原料成分都未保管在干燥氛圍氣中或密閉狀態(tài)下。
與實(shí)施例3、4同樣地將混合后的原料進(jìn)行加熱、熔化、澄清、均質(zhì)化，從導(dǎo)管以一定的流量連續(xù)地流出。
將流出的玻璃澆注到模具中，從設(shè)置在模具的一面的側(cè)壁上的開口部在水平方向上以一定速度拉出，在退火爐內(nèi)進(jìn)行退火處理。
從這樣得到的具有一定寬度和厚度的玻璃板的多個(gè)部位切出樣品，測定折射率(nd)，可以得到上述目標(biāo)的折射率(nd)以及阿貝數(shù)(υd)，而且折射率的變動(dòng)幅度在±0.00015以內(nèi)，阿貝數(shù)(υd)的變動(dòng)幅度在±0.17以內(nèi)。
實(shí)施例6為了得到含17質(zhì)量％的B2O3、1質(zhì)量％的La2O3和30質(zhì)量％的P2O5，并且折射率(nd)為1.61800，阿貝數(shù)(υd)為63.4的光學(xué)玻璃，稱量混合H3BO3等原料成分的同時(shí)，稱量混合La2O3和偏磷酸鹽原料，而且，與實(shí)施例2、4、5一樣地進(jìn)行加熱、熔化、澄清、均質(zhì)化從導(dǎo)管以一定的流量連續(xù)地流出。
本實(shí)施例中，也使用實(shí)施例1的La2O3原料。偏磷酸鹽原料是用作光學(xué)玻璃原料成分的高純度粉末狀原料，并且與上述La2O3原料相同使用被密封在干燥狀態(tài)下的偏磷酸鹽原料。將La2O3和偏磷酸鹽原料開封后立即稱量。對于除了La2O3和偏磷酸鹽原料以外的原料，不在干燥氛圍氣中或密閉狀態(tài)下進(jìn)行保管。
將流出的玻璃澆注到模具中，從設(shè)置在模具的一面的側(cè)壁上的開口部在水平方向上以一定速度拉出，在退火爐內(nèi)進(jìn)行退火處理。
從這樣得到的具有一定寬度和厚度的玻璃板的多個(gè)部位切出樣品，測定折射率(nd)，可以得到上述目標(biāo)的折射率(nd)和阿貝數(shù)(υd)，而且折射率的變動(dòng)幅度在±0.00015以內(nèi)，阿貝數(shù)(υd)的變動(dòng)幅度在±0.17以內(nèi)。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性通過使用本發(fā)明的含有氧化鑭的玻璃原料成分以及使用本發(fā)明的光學(xué)的制造方法，可以穩(wěn)定地制造具有規(guī)定的光學(xué)特性的含鑭光學(xué)玻璃。
權(quán)利要求
1.玻璃原料成分，其特征在于，其用于與其它種類的玻璃原料成分混合后，經(jīng)加熱、熔化來制造光學(xué)玻璃，并且其含有處于阻斷水分的密閉狀態(tài)的粉末狀氧化鑭。
2.如權(quán)利要求1所述的玻璃原料成分，其中，所述粉末狀氧化鑭被密封在干燥狀態(tài)下。
3.如權(quán)利要求1所述的玻璃原料成分，其中，所述粉末狀氧化鑭被密封在減壓狀態(tài)下。
4.光學(xué)玻璃的制造方法，其是在混合多種玻璃原料成分后，經(jīng)加熱、熔化得到玻璃的光學(xué)玻璃制造方法，其特征在于，將如權(quán)利要求1～3任意一項(xiàng)所述的玻璃原料成分開封后，立即混合，或從開封后到混合之前將如權(quán)利要求1～3任意一項(xiàng)所述的玻璃原料成分保存在于燥氛圍氣中或減壓干燥狀態(tài)下。
5.光學(xué)玻璃的制造方法，其是在混合多種玻璃原料成分后，經(jīng)加熱、熔化得到玻璃的光學(xué)玻璃制造方法，其特征在于，使用混合前處于干燥狀態(tài)的氛圍氣下或減壓于燥狀態(tài)的氛圍氣下的粉末狀氧化鑭作為所述玻璃原料成分的1種來得到光學(xué)玻璃；所述光學(xué)玻璃的折射率(nd)的變動(dòng)幅度在±0.00050以內(nèi)，所述光學(xué)玻璃的阿貝數(shù)(υd)的變動(dòng)幅度在±0.35以內(nèi)。
6.光學(xué)玻璃的制造方法，其是在混合多種玻璃原料成分后，經(jīng)加熱、熔化得到玻璃的光學(xué)玻璃的制造方法，其特征在于，至少使用粉末狀的氫氧化鑭和硼酸作為所述玻璃原料成分來得到光學(xué)玻璃；所述光學(xué)玻璃中，根據(jù)氧化物換算的La2O3的含量和B2O3的含量的合計(jì)量小于等于40質(zhì)量％。
7.如權(quán)利要求4所述的光學(xué)玻璃的制造方法，其特征在于，一邊將混合玻璃原料得到的混合物供給至熔化容器或?qū)⑺龌旌衔锖退椴Ａг瞎┙o至熔化容器，一邊進(jìn)行加熱、熔化，并同時(shí)連續(xù)地流出得到的熔融玻璃。
8.如權(quán)利要求5～6所述的任意一項(xiàng)的光學(xué)玻璃的制造方法，其特征在于，一邊將混合玻璃原料得到的混合物供給熔化容器或?qū)⑸鲜龌旌衔锖退椴Ａг瞎┙o熔化容器，一邊進(jìn)行加熱、熔化，并同時(shí)連續(xù)地流出得到的熔融玻璃。
全文摘要
本發(fā)明提供玻璃原料成分和光學(xué)玻璃的制造方法；所述玻璃原料成分用于穩(wěn)定地制造具有規(guī)定的光學(xué)特性的含鑭光學(xué)玻璃；所述光學(xué)玻璃制造方法用于穩(wěn)定地制造上述光學(xué)玻璃。本發(fā)明的玻璃原料成分用于與其它種類的玻璃原料成分混合后，加熱、熔化來制造光學(xué)玻璃，并且其含有處于阻斷水分的密閉狀態(tài)的粉末狀氧化鑭；本發(fā)明還提供光學(xué)玻璃的制造方法，在混合多種玻璃原料成分后，加熱、熔化得到玻璃的光學(xué)玻璃制造方法中，將上述玻璃原料成分開封后，立即混合，或從開封后到混合之前將上述玻璃原料成分保存在干燥氛圍氣中或減壓干燥狀態(tài)下。
文檔編號C03C6/00GK1772669SQ200510107999
公開日2006年5月17日 申請日期2005年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月4日
發(fā)明者工藤理惠子 申請人:Hoya株式會(huì)社