氟磷酸盐光学玻璃的制造方法以及光学元件的制造方法技术

本发明专利技术提供一种氟磷酸盐光学玻璃的制造方法，其是通过将玻璃原料熔融，并对熔融后的玻璃进行澄清、均质化，之后进行快速冷却的氟磷酸盐光学玻璃的制造方法，其中，即使使熔融玻璃从设定为高温的澄清槽流向设定为低温的操作槽，在玻璃中也不会产生气泡。在本发明专利技术的氟磷酸盐光学玻璃的制造方法中，对于玻璃原料中所含有的Fe或Cu的量，使换算为Fe2O3的Fe含量和换算为CuO的Cu含量的合计为20ppm以上，并且，按照所得到的氟磷酸盐光学玻璃的透过率特性中的换算为厚度10mm时的内部透过率至少在400nm～500nm的波长区域内为98%以上的方式对所述Fe和Cu的含量进行管理。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及氟磷酸盐光学玻璃的制造方法、以及由氟磷酸盐光学玻璃构成的光学元件的制造方法。
技术介绍
氟磷酸盐光学玻璃具有低色散性和反常色散性，其是作为高阶色差校正用的光学材料而具有较高利用价值的玻璃。氟磷酸盐玻璃是通过将玻璃原料加热、熔融，并对得到的熔融玻璃进行快速冷却而生产得到的。专利文献1、2中公开了基于熔融法的代表性的氟磷酸盐玻璃的生产技术。专利文献I所公开的方法是使用被称为批次原料的未玻璃化原料并对玻璃进行熔融的方法；专利文献2所公开的方法是对被称为碎玻璃原料的经过I次玻璃化的原料进行加热、熔融的方法。专利文献I中，作为优选的方式之一，公开了具备如下工序的氟磷酸盐玻璃的制造方法:所述工序中，在熔融容器内对批次原料进行熔融，将得到的熔融玻璃送至澄清槽而进行脱泡处理，进一步送至操作槽进行搅拌、均质化。专利文献2中，作为优选的方式之一，公开了具备如下工序的氟磷酸盐玻璃的制造方法:所述工序中，将碎玻璃原料导入至熔融容器内，进行加热、熔融从而形成熔融玻璃，之后提高玻璃的温度来进行澄清，去除气泡后进行搅拌、均质化。现有技术文献专利文献 专利文献1:日本特开2010-59021专利文献2:日本特开2010-5902
技术实现思路
专利技术所要解决的课题但是，利用上述的将在澄清槽中进行了脱泡处理的熔融玻璃送至操作槽从而进行均质化的方法来进行氟磷酸盐玻璃的量产的情况下，有时会产生如下问题。在澄清槽中，为了提高脱泡的效率，优选提高熔融玻璃的温度。另一方面，还进行了如下操作:在操作槽中降低熔融玻璃的温度，增加相对于玻璃中仅存的气体的溶解度，使气体吸收在玻璃中，由此使得气体成分不会以气泡的形式而残留下来。熔融玻璃在澄清槽中滞留脱泡处理所需要的时间之后，从设定为高温的澄清槽流向设定为低温的操作槽，但此时会产生下述问题:在操作槽中产生大量气泡，制造的玻璃中会有气泡残留从而导致光学均质性恶化。本专利技术是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种用于稳定量产高品质氟磷酸盐光学玻璃的氟磷酸盐光学玻璃的制造方法、以及使用由所述方法制作得到的氟磷酸盐光学玻璃来制造高品质光学元件的光学元件的制造方法。用于解决问题的方法氟磷酸盐玻璃中存在有:在可见区域的较宽范围内显示出高透过率的适合于高阶色差校正的氟磷酸盐光学玻璃；被称为有色玻璃的可以提高特定波长区域的光的吸收的玻璃；添加Tb等从而用于使紫外线可视化的荧光玻璃；等等。作为有色玻璃的代表性示例，存在有在近红外线吸收过滤器用玻璃中添加铜从而提高了近红外线吸收的含铜近红外线吸收玻璃。有色玻璃无法在可见区域的较宽范围内得到高透过率，荧光玻璃除了在可见区域具有吸收以外，通过紫外线照射还会产生荧光，因此无论哪一种玻璃作为色差校正用的玻璃材料都是不适合的。另外，对含铜近红外线吸收玻璃进行熔融，在澄清槽中进行了脱泡处理后，在操作槽中进行均质化，在该事例中，在制造氟磷酸盐光学玻璃时所观察到的操作槽中有气泡产生的问题基本不会发生。本专利技术人对氟磷酸盐光学玻 璃和有色玻璃的生产过程中的上述差异进行了研究，做出如下假设。据认为:通常情况下，气体在熔融玻璃中的溶解度在高温下大，在低温下小。氟磷酸盐玻璃是气体的溶解度比较大的玻璃。因此，在澄清工序中，熔融玻璃中溶解有大量气体。如此,若使溶解有大量气体的熔融玻璃的温度下降,则会使溶入熔融玻璃中的气体为过饱和状态。若在维持过饱和状态的同时进行均质化，之后对玻璃进行快速冷却，则可以抑制发泡，但将玻璃从设定为高温的澄清槽移送至设定为低温的操作槽(均质化区域)时，玻璃暴露于急剧的温度变化中，这会形成一种刺激而导致无法维持过饱和状态，突然产生气泡。在含铜近红外线吸收玻璃的生产中没有产生上述现象，据认为这是由于熔融玻璃中的铜离子吸收高温玻璃所放出的热辐射，会使得熔融玻璃的实效降温速度减少。在氟磷酸盐光学玻璃中不含有如铜离子这样的使玻璃着色的添加剂，因此热能由于热辐射的放出而向外部释放，所以导致玻璃暴露在较大的温度变化中。本专利技术人认为:只要在不损害氟磷酸盐光学玻璃优异的透过率特性的情况下，在玻璃中加入可吸收热辐射的物质，则可以与含铜近红外线吸收玻璃同样地抑制澄清后的发泡。因此，通过在玻璃中导入与铜离子同样具有吸收热辐射作用的铁(Fe)，可抑制澄清后的发泡，只要基于玻璃的透过率特性对铁的添加量的上限进行限制以使因铁而导致的着色不会成为问题，则可以稳定地生产不会损害作为氟磷酸盐光学玻璃的特长且气泡得到了抑制的高品质光学玻璃。另外，对于铜而言，也基于玻璃的透过率特性对作为光学玻璃可以使用的添加量的上限进行控制，从而可以与铁同样地稳定生产出高品质的光学玻璃。本专利技术的氟磷酸盐光学玻璃的制造方法是基于上述见解而完成的专利技术，该氟磷酸盐光学玻璃的制造方法中，将玻璃原料熔融而得到了熔融玻璃，对所述熔融玻璃进行澄清、均质化之后进行快速冷却，从而制作得到氟磷酸盐光学玻璃，该氟磷酸盐光学玻璃的制造方法的特征在于，对玻璃原料进行熔融而得到了熔融玻璃，对所述熔融玻璃进行澄清、均质化之后进行快速冷却从而制作得到氟磷酸盐光学玻璃，其中，对玻璃原料进行熔融从而得到至少含有Fe或Cu至少一种的熔融玻璃，并对所述熔融玻璃进行澄清、均质化。所述氟磷酸盐光学玻璃的制造方法的特征在于，使换算为Fe2O3的Fe含量和换算为CuO的Cu含量的合计为20ppm以上；以及按照所得到的氟磷酸盐光学玻璃的透过率特性中的换算为厚度1Omm时的内部透过率至少在400nm 500nm的波长区域内为98%以上的方式对所述Fe和Cu的含量进行管理。以下，Fe的含量意味着换算为Fe2O3的值，Cu的含量意味着换算为CuO的值。需要说明的是，对于本专利技术中Cu的含有而言，Cu含量的水准低于近红外线吸收玻璃中的Cu含量、即为不会导致给光学玻璃带来障碍这样的着色的水准，本专利技术中，作为目标的氟磷酸盐光学玻璃与近红外线吸收玻璃有着明显的区别。若熔融玻璃中的Fe含量和Cu含量的合计、即由本专利技术的制造方法制作得到的玻璃中的Fe含量和Cu含量的合计小于20ppm，则难以有效地抑制发泡。因此，使Fe含量和Cu含量的合计为20ppm以上。Fe含量和Cu含量的合计的优选下限为25ppm、更优选的下限为 30ppm。另一方面，对于熔融玻璃中的Fe含量和Cu含量的合计的上限,其是基于光学玻璃的透过率特性来进行管理的。若增加Fe的含量，则可见区域的短波长侧的透过率会因Fe的光吸收而逐渐减少，使得短波长的可见光无法通过。这样的话，对氟磷酸盐光学玻璃的特长会造成损害，因此按照玻璃的透过率特性满足上述条件的方式对Fe的含量进行管理。对于Cu也是同样的。S卩，Fe含量和Cu含量的合计的上限是通过对玻璃的透过率特性进行管理而间接确定的。也可以认为:Fe含量和Cu含量的合计的上限的基准为2000ppm。本专利技术中使用的透过率特性为内部透过率。内部透过率是指除去入射侧和出射侧的表面反射损失的透过率，这是该
众所周知的，其测定按照以下方法进行。准备由相同组成的玻璃构成且厚度不同的I对平板状试料。平板状试料的两面为互相平行且进行了光学研磨的平面。将垂直入射至第I试料的进行了光学研磨的面的入射光的强度记为Iin(I)、将从相反侧的面射出的出射光的强度记为1ut(I)时，第I试料的包括表本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.10.26 JP 2010-2391741.一种氟磷酸盐光学玻璃的制造方法，其是通过将玻璃原料熔融，并对熔融后的玻璃进行澄清、均质化，之后进行快速冷却来制作氟磷酸盐光学玻璃的氟磷酸盐光学玻璃的制造方法，其特征在于， 将玻璃原料熔融从而得到至少含有Fe或Cu至少一种的熔融玻璃，并对所述熔融玻璃进行澄清、均质化； 使换算为Fe2O3的Fe含量和换算为CuO的Cu含量的合计为20ppm以上；以及 按照所得到的氟磷酸盐光学玻璃的透过率特性中的换算为厚度IOmm时的...

【专利技术属性】
技术研发人员：池西干男，
申请(专利权)人：HOYA株式会社，
类型：
国别省市：