玻璃和光学元件的制造方法技术

根据本发明专利技术的玻璃的制造方法，可以戏剧性地改善玻璃的透过率。另外，可以大幅减少玻璃中的铂等贵金属的融入量。本发明专利技术为一种玻璃的制造方法，其中，在熔融工序(i)中进行提高熔融玻璃中的水分量的操作，所述熔融工程(i)是在熔融容器内对含有TiO2、Nb2O5、WO3、Bi2O3中的至少一种以上的成分的玻璃原料进行加热、熔融从而得到熔融玻璃的工序。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及透过率优异的玻璃和光学元件的制造方法。
技术介绍
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，高折射率的光学玻璃的需求正在提高。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。另外，上述容易被还原的高折射率成分会与作为坩埚材料而广泛使用的铂等贵金属材料发生反应(氧化)，会导致贵金属被氧化而产生的贵金属离子融入熔融玻璃中。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。在大量含有高折射率成分的高折射率的光学玻璃中，如上所述，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。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被还原而金属化，与构成熔融容器的铂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。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铂等贵金属材料反应。尤其是，熔融容器为铂系材料的情况下，有时生成二氧化铂(PtO2)并融入熔融物中、或从熔融物与铂系材料的界面以铂离子(Pt4+)的形式融入熔融物，由此有时会产生玻璃的着色。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，无法充分抑制铂等贵金属融入玻璃中，仍然难以大幅降低高折射率的光学玻璃的着色。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2011-246344号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供透过率优异的玻璃和光学元件的制造方法。用于解决问题的手段以解决所述课题为目的的本专利技术的主旨如下所述。[1]一种玻璃的制造方法，其中，在熔融工序(i)中进行提高熔融玻璃中的水分量的操作，所述熔融工程(i)是在熔融容器内对含有TiO2、Nb2O5、WO3和Bi2O3的至少一种以上的成分的玻璃原料进行加热、熔融从而得到熔融玻璃的工序。[2]如[1]所述的玻璃的制造方法，其中，所述玻璃原料合计含有20摩尔％以上的TiO2、Nb2O5、WO3和Bi2O3。[3]如[1]或[2]所述的玻璃的制造方法，其中，所述提高熔融玻璃中的水分量的操作通过向熔融气氛附加水蒸气的处理、和在熔融物内进行含水蒸气的气体的鼓泡的处理中的至少一种处理来进行。[4]如[1]～[3]任一项所述的玻璃的制造方法，其中，所述熔融容器由金属材料构成。[5]如[1]～[4]任一项所述的玻璃的制造方法，其中，所述熔融工序(i)中的熔融容器内的氧分压低于大气中的氧分压。[6]如[1]～[5]任一项所述的玻璃的制造方法，其进一步具有：工序(ii)，其中，使所述熔融玻璃向所述熔融容器外流出；工序(iii)，其中，对所述熔融玻璃进行成型，并且，在氧化性气氛下进行所述工序(ii)和所述工序(iii)中的至少一个工序。[7]如[1]～[6]任一项所述的玻璃的制造方法，其进一步具有对所述玻璃进行热处理的工序(iv)，并且在氧化性气氛下进行所述工序(iv)。[8]如[6]或[7]所述的玻璃的制造方法，其中，所述氧化性气氛为大气气氛、或氧分压高于大气的气氛。[9]如[1]～[8]任一项所述的玻璃的制造方法，其中，所述玻璃为磷酸玻璃。[10]一种光学元件的制造方法，其具有利用[1]～[9]任一项所述的制造方法来制造玻璃的工序、和进一步对所述玻璃进行成型或加工的工序。专利技术效果根据本专利技术的玻璃的制造方法，可以戏剧性地改善玻璃的透过率。另外，可以大幅减少玻璃中的铂等贵金属的融入量。附图说明图1以流程图来表示本专利技术的一个实施方式所涉及的从批次原料的调合到玻璃的制造为止的工序。图2为表示使由表1所示的No.1组成构成的光学玻璃的βOH值变化的情况下外部透过率(T450)相对于βOH值的变化的图表，其中，外部透过率(T450)为对于厚度为5mm的光学玻璃使光从与其厚度方向平行的方向入射时的波长为450nm下的外部透过率。图3为表示使由表1所示的No.3组成构成的光学玻璃的βOH值变化的情况下外部透过率(T450)相对于βOH值的变化的图表，其中，外部透过率(T450)为对于厚度为5mm的光学玻璃使光从与其厚度方向平行的方向入射时的波长为450nm下的外部透过率。图4为表示在实施例2中的试料55和试料55b的透过率的测定结果的图表。具体实施方式本实施方式的玻璃的制造方法的特征在于，在熔融工序(i)中进行提高熔融玻璃中的水分量的操作，所述熔融工程(i)是在熔融容器内对含有TiO2、Nb2O5、WO3和Bi2O3的至少一种以上的成分的玻璃原料进行加热、熔融从而得到熔融玻璃的工序。在本实施方式的玻璃的制造方法中，提高熔融玻璃中的水分的操作优选通过下述方法来进行：向熔融容器内供给水分(以下为第1实施方式)；或使玻璃原料含有水分、并且在加热·熔融工序中使熔融容器基本为密闭状态(以下为第2实施方式)。需要说明的是，提高熔融玻璃中的水分量的操作用于使熔融玻璃中的水分量高于未进行这种操作时的熔融玻璃中的水分量。未进行提高熔融玻璃中的水分量的操作的情况下，熔融玻璃中的水分量会随着时间的经过而减少。降低或抑制这种熔融玻璃中的水分量的减少的操作也包括在提高熔融玻璃中的水分量的操作中。利用这种本实施方式的制造方法制作得到的玻璃含有高折射率成分(TiO2、Nb2O5、WO3和Bi2O3的至少一种以上的成分)，即使玻璃有着浓烈着色的情况下，通过在后续工序中对该玻璃进行氧化性气氛中的热处理，从而可大幅降低玻璃的着色。即，在热处理后，由本实施方式的制造方法得到的玻璃的着色少、且具有优异的透过率。关于得到这种效果的理由，本专利技术人进行了如下推测。首先，使用铂等贵金属制的熔融容器将含有TiO2、Nb2O5、WO3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本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种玻璃的制造方法，其中，在熔融工序(i)中进行提高熔融玻璃中的水分量的操作，所述熔融工程(i)是在熔融容器内对含有TiO2、Nb2O5、WO3和Bi2O3中的至少一种以上的成分的玻璃原料进行加热、熔融从而得到熔融玻璃的工序。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.06.22 JP 2012-141452;2012.06.22 JP 2012-141451.一种玻璃的制造方法，其中，在熔融工序(i)中进行提高熔融玻璃中的水分量
的操作，所述熔融工程(i)是在熔融容器内对含有TiO2、Nb2O5、WO3和Bi2O3中的至
少一种以上的成分的玻璃原料进行加热、熔融从而得到熔融玻璃的工序。
2.如权利要求1所述的玻璃的制造方法，其中，所述玻璃原料合计含有20摩尔
％以上的TiO2、Nb2O5、WO3和Bi2O3。
3.如权利要求1或2所述的玻璃的制造方法，其中，所述提高熔融玻璃中的水
分量的操作通过向熔融气氛附加水蒸气的处理、和在熔融物内进行含水蒸气的气体的
鼓泡的处理中的至少一种处理来进行。
4.如权利要求1～3任一项所述的玻璃的制造方法，其中，所述熔融容器由金属
材料构成。
5....

【专利技术属性】
技术研发人员：三上修平，藤原康裕，
申请(专利权)人：HOYA株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP