專利名稱：：制造光學(xué)玻璃元件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種制造光學(xué)玻璃元件的方法，該方法通過(guò)壓制成形制造光學(xué)玻璃元件如透鏡。更具體地，本發(fā)明涉及一種制造光學(xué)玻璃元件的方法，該方法能快速確定用于通過(guò)壓制成形但不經(jīng)退火處理獲得具有所需折射率的光學(xué)玻璃元件的各種條件，并能有效地實(shí)施制造。
背景技術(shù)：
：近來(lái)，人們開始關(guān)注一種直接的壓制成形方法，其中將光學(xué)玻璃元件如玻璃透鏡壓制成形并且成形表面可以原樣使用而無(wú)需拋光等。由于在成形溫度下完成壓制后，溫度快速下降，所以通過(guò)直接壓制成形法得到的光學(xué)元件會(huì)具有比壓制前光學(xué)玻璃的折射率(目錄值)稍低的折射率值。因此，基于目錄值設(shè)計(jì)的透鏡不能原樣使用，必須進(jìn)行退火處理來(lái)將折射率恢復(fù)到目錄值或接近于目錄值。也就是說(shuō)，為了不經(jīng)過(guò)退火處理而制造透鏡，就有必要研究成形后的折射率(未退火的折射率)并且依據(jù)這個(gè)值來(lái)設(shè)計(jì)透鏡。此外，在此前一直用含退火處理的成形方法制造透鏡、現(xiàn)轉(zhuǎn)化成無(wú)退火處理的方法制造的情況下，為了維持設(shè)計(jì)不變，則必須將透鏡組成變成玻璃組成，所述玻璃組成在不經(jīng)過(guò)退火處理的情況下的折射率正好和經(jīng)過(guò)退火的常規(guī)透鏡的折射率相同。為了該目的，應(yīng)當(dāng)改變玻璃材料的組成。另一方面，在光學(xué)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，有多種玻璃，經(jīng)常被設(shè)計(jì)者用作常見材料來(lái)設(shè)計(jì)光學(xué)玻璃產(chǎn)品。為了有效地加快設(shè)計(jì)，希望設(shè)計(jì)者能使用常見玻璃的目錄值，這樣他們就能用他們熟悉的數(shù)值來(lái)設(shè)計(jì)產(chǎn)品。不過(guò)，這些目錄值都是對(duì)在經(jīng)過(guò)退火處理的玻璃進(jìn)行測(cè)量的，當(dāng)省略了退火處理時(shí)，這些值很難直接采用。有鑒于此，在專利文獻(xiàn)1中所提出的將無(wú)退火處理的光學(xué)玻璃元件進(jìn)行成形的方法中，壓制成形采用這樣的玻璃材料進(jìn)行，其折射率值是由光學(xué)玻璃元件在成形后所需的折射率值減去通過(guò)壓制成形而在玻璃材料上產(chǎn)生的折射率變化(variation)來(lái)得到的。此外，提出了和專利文獻(xiàn)1相似方法的專利文獻(xiàn)2進(jìn)一步描述了在基本去除玻璃材料的熱滯后情況下的壓制成形。專利文獻(xiàn)l:日本專利號(hào)3196952專利文獻(xiàn)2:日本專利號(hào)3801136
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的問(wèn)題在前述的專利文獻(xiàn)1和2中，在尋找到具有由目標(biāo)折射率值減去因壓制成形產(chǎn)生的折射率變化所得的折射率值的玻璃組成后，將通過(guò)實(shí)際進(jìn)行壓制成形獲得的折射率測(cè)量值和目標(biāo)值相比較，對(duì)玻璃材料的組成進(jìn)行改變以減小和目標(biāo)值之間的差值，并重復(fù)玻璃材料的制備、壓制成形和測(cè)量折射率。然而，因?yàn)楫?dāng)玻璃組成改變時(shí)，壓制成形所造成的折射率的變化發(fā)生改變，所以必須多次重復(fù)上述組成變化、壓制成形和測(cè)量，直到得到最合適的玻璃組成，因此不容易在短時(shí)間內(nèi)確定最合適的玻璃組成。此外，當(dāng)熱滯后效應(yīng)不清楚的材料第一次用作玻璃樣品來(lái)確定折射率的變化時(shí)，確定的變化的精確度降低，選擇的玻璃組成的準(zhǔn)確度也降低，因而工作效率降低，因此，必須注重樣品的采用。本發(fā)明的目的是提供一種制造光學(xué)玻璃元件的方法，這種方法能利用無(wú)退火處理的壓制成形有效率地制造具有所需折射率的光學(xué)玻璃元件。本發(fā)明的目的還在于提供一種制造光學(xué)玻璃元件的方法，該方法能以方便的方式和在短時(shí)間內(nèi)確定用于獲得具有所需折射率的光學(xué)玻璃元件的最合適玻璃組成和成形條件，因此能有效地通過(guò)壓制成形而無(wú)任何退火處理獲得該光學(xué)玻璃元件。解決此問(wèn)題的手段為了達(dá)到上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，該制造光學(xué)玻璃元件的方法的核心是通過(guò)壓制成形而無(wú)任何退火處理制造具有所需折射率的光學(xué)玻璃元件的方法，該方法包括-把所需的折射率作為目標(biāo)折射率，確定當(dāng)在壓制成形后經(jīng)歷了退火處理時(shí)具有目標(biāo)折射率的玻璃組成為基本組成，在將目標(biāo)折射率+(100至850)乂10—5的值為上下限的范圍定義為預(yù)定范圍的情況下改變基本組成的成分比例，及提供多種玻璃組成作為候補(bǔ)組成的步驟，該多種玻璃組成在從基本組成的組成變化的基礎(chǔ)上推測(cè)的折射率推測(cè)值在上述預(yù)定的范圍內(nèi)有規(guī)律地變化，制備具有上述候補(bǔ)組成的玻璃并在預(yù)定的成形條件下將其壓制成形以獲得具有上述候補(bǔ)組成的玻璃成形品的步驟，測(cè)量具有上述候補(bǔ)組成的玻璃成形品的折射率并且確定折射率測(cè)量值和上述目標(biāo)折射率一致或最接近的玻璃成形品的候補(bǔ)組成為實(shí)施組成的步驟，在具有上述實(shí)施組成的玻璃成形品的折射率測(cè)量值和上述目標(biāo)折射率一致的情況下，確定上述預(yù)定的成形條件為實(shí)施成形條件；在具有上述實(shí)施組成的玻璃成形品的折射率測(cè)量值和上述目標(biāo)折射率不一致的情況下，在從上述預(yù)定成形條件有規(guī)律地改變的多個(gè)成形條件的各個(gè)條件下將具有上述實(shí)施組成的玻璃壓制成形以獲得在上述多個(gè)成形條件下具有實(shí)施組成的玻璃成形品，測(cè)量所述玻璃成形品的折射率，及確定折射率測(cè)量值和上述目標(biāo)折射率一致或最接近的玻璃成形品的成形條件為實(shí)施條件的步驟，以及制備具有上述實(shí)施組成的玻璃并在上述實(shí)施成形條件下將其壓制成形以獲得玻璃成形品的步驟。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)根據(jù)本發(fā)明，因?yàn)橥ㄟ^(guò)壓制成形但無(wú)任何退火處理制造具有所需折射率的光學(xué)玻璃元件的最合適玻璃組成和成形條件能被有效率地確定，并且該制造能迅速地實(shí)施，所以提供了一種快速因應(yīng)設(shè)計(jì)變化而制造光學(xué)玻璃元件的方法，該方法使有效率制造在壓制成形后直接可以使用的具有所需折射率的光學(xué)玻璃元件成為可能，也便利于少量地制造多個(gè)種類的產(chǎn)品。圖l是用來(lái)實(shí)施本發(fā)明的成形模具的橫截面的示意圖。圖2是用來(lái)實(shí)施本發(fā)明的壓制成形裝置的橫截面的示意圖。附圖標(biāo)記的描述1:下模具的超硬合金部分，2:被覆膜，10:壓制成形裝置，11:上模具，12:下模具，13:腔室，14、15:加熱器部件；16:液壓缸，17:下軸，18:待成形物，19:上軸具體實(shí)施例方式因?yàn)橥ㄟ^(guò)壓制成形獲得的光學(xué)玻璃元件的折射率隨著是否經(jīng)過(guò)退火處理而變化，該折射率的變化隨著玻璃組成而變化，所以即使當(dāng)在經(jīng)退火處理的狀態(tài)下具有目標(biāo)折射率的玻璃組成的折射率變化是確定的時(shí)候，其程度也和目標(biāo)玻璃組成的折射率變化不一致。因此，即使當(dāng)玻璃組成是基于折射率的變化來(lái)選擇時(shí)，也應(yīng)當(dāng)重復(fù)組成改變、制備、壓制成形和測(cè)量折射率。也就是說(shuō)，基于上述的折射率變化而選擇單獨(dú)的玻璃組成并非有效率的方法。顯然上述折射率的變化盡管隨著玻璃組成而變化，但并不是無(wú)限制地變化，通常落在一定的范圍內(nèi)。因此，當(dāng)在與推測(cè)折射率變化的范圍相對(duì)應(yīng)的組成范圍內(nèi)同時(shí)制備玻璃樣品，并且一齊測(cè)量在壓制成形后的折射率時(shí)，可以大致了解最合適的玻璃組成。在這種情況下，7當(dāng)將玻璃樣品的組成分配成使壓制成形后玻璃樣品的折射率以光學(xué)玻璃折射率的公差程度的間隔而變化時(shí)，從樣品中選擇出來(lái)的最合適組成與真正的最合適組成的差值就會(huì)落在公差范圍內(nèi)。因?yàn)椴ＡУ奈锢硖匦匀缯凵渎誓軌蛴山M成變化依據(jù)玻璃的相加性關(guān)系以一定的概率來(lái)推測(cè)，只要此假設(shè)在窄的范圍內(nèi)進(jìn)行，所以在把已知折射率的組成作為基本組成的同時(shí)，能夠在設(shè)定組成變化的情況下將組成由基本組成分配，從而使得折射率推測(cè)值以近似公差的間隔來(lái)變化。因而，利用這些組成，就可以制備前述的樣品。此外，在從這些樣品中選擇的最合適組成和真正的最合適組成實(shí)際上不一致的情況下，這樣的差異程度可以容易通過(guò)成形條件如壓制成形后的冷卻速度來(lái)微調(diào)。因此，在本發(fā)明中，在一定程度的組成范圍內(nèi)一齊制備玻璃樣品，并同時(shí)測(cè)量在壓制成形后的折射率以確定最合適的實(shí)施組成。此外，微小的組成差異造成的折射率差異通過(guò)改變和控制成形條件而微調(diào)來(lái)減小。于是，通過(guò)由改變和控制而微調(diào)的成形條件將按照確定的組成而制備的玻璃壓制成形和冷卻，具有目標(biāo)折射率的玻璃成形品就被制造出來(lái)，因而任何壓制成形之后的退火處理都變得毫無(wú)必要。下面將要描述根據(jù)本發(fā)明制造光學(xué)玻璃元件的方法。按照下述步驟1至5，具有目標(biāo)折射率的玻璃成形品在壓制成形后無(wú)需經(jīng)過(guò)任何退火處理即可被制造出來(lái)。步驟l:設(shè)定壓制成形后經(jīng)歷了退火處理時(shí)具有目標(biāo)折射率的玻璃組成為基本組成，改變?cè)摶窘M成的成分比例，并且提供多種玻璃組成，其基于從上述基本組成的組成變化推測(cè)的折射率推測(cè)值在預(yù)定的范圍內(nèi)有規(guī)律地改變，這些玻璃組成被設(shè)定為候補(bǔ)組成。步驟2:制備具有候補(bǔ)組成的玻璃，并在預(yù)定的成形條件下將其壓制成形以獲得具有候補(bǔ)組成的玻璃成形品。步驟3:測(cè)量具有候補(bǔ)組成的玻璃成形品的折射率，并且折射率測(cè)量值和上述目標(biāo)折射率一致或最接近的候補(bǔ)組成被確定為實(shí)施組成。步驟4:在具有上述實(shí)施組成的玻璃成形品的測(cè)量折射率和上述目標(biāo)折射率一致的情況下，上述預(yù)定的成形條件被確定為實(shí)施條件。在具有上述實(shí)施組成的玻璃成形品的測(cè)量折射率和上述目標(biāo)折射率不一致的情況下，成形條件從預(yù)定的成形條件改變，而更合適的成形條件被確定為實(shí)施條件。步驟5:制備具有在上述步驟中確定的實(shí)施組成的玻璃并根據(jù)在上述步驟中確定的實(shí)施條件將其壓制成形以獲得玻璃成形品。通過(guò)上述步驟1至4，確定最合適的實(shí)施組成和實(shí)施成形條件。通過(guò)在步驟5中利用它們將玻璃壓制成形，制造實(shí)際上具有目標(biāo)折射率的光學(xué)玻璃元件成為可能。下面將對(duì)上述步驟1至5進(jìn)行詳細(xì)描述。〈步驟1:設(shè)定候補(bǔ)組成〉首先，設(shè)定在壓制成形后經(jīng)歷了退火處理時(shí)具有目標(biāo)折射率的玻璃組成為基本組成。為了不經(jīng)任何退火處理制造迄今為止均利用退火處理而制造的玻璃成形品，該光學(xué)玻璃元件的折射率的設(shè)計(jì)值，即經(jīng)過(guò)退火處理的光學(xué)玻璃元件的折射率慨作為目標(biāo)折射率(n)，而其玻璃組成則被直接確定為基本組成。此外，在制造迄今尚未制得的玻璃成形品的情況下，使用設(shè)計(jì)者迄今為止在設(shè)計(jì)光學(xué)玻璃產(chǎn)品中作為常見材料使用的各種玻璃的目錄值，或已經(jīng)在玻璃組成的開發(fā)中獲得的折射率數(shù)據(jù)，選擇具有目標(biāo)折射率或最接近目標(biāo)折射率的值的玻璃，而其組成則可以被確定為基本組成。接下來(lái)，改變基本組成的成分比例，提供多種玻璃組成，并將所述組成設(shè)定為候補(bǔ)組成，其折射率推測(cè)值在預(yù)定的范圍內(nèi)有規(guī)律地變化。待定義的用來(lái)提供候補(bǔ)組成的折射率推測(cè)值的范圍，即上述預(yù)定的范圍，為以目標(biāo)折射率+(100至850)Xl(rs的值為其上下限的范圍。因?yàn)橛沙尚我l(fā)的折射率的變化隨著玻璃組成而變化，所以該預(yù)定的范圍可根據(jù)基本組成合適地改變。此外，對(duì)于組成和折射率的關(guān)聯(lián)已被準(zhǔn)確地知道的組成體系，與未知的組成體系相比，需要測(cè)量的范圍可以是有限的，因此該范圍可以合適地從上面的范圍內(nèi)具體規(guī)定并設(shè)定。設(shè)定多種玻璃組成，其中改變了基本組成的成分比例，并且折射率推測(cè)值在上述預(yù)定的范圍內(nèi)有規(guī)律地變化，使得這些組成從基本組成的變化以恒定的間隔變化，并且推測(cè)折射率值使得折射率以對(duì)應(yīng)于組成變化的比例來(lái)變化(相加性關(guān)系)。因此，基于大量組成的組成變化而推測(cè)的折射率推測(cè)值也有恒定值的相互間隔。設(shè)定所述組成的變化，使得間隔為近似于玻璃的公差以下。因此，設(shè)定組成的變化，使得折射率測(cè)量值的間隔為50X10—s以下。這樣的組成變化能通過(guò)構(gòu)成上述基本組成的兩個(gè)以上成分中的一個(gè)成分被另一個(gè)成分置換的置換量來(lái)提供，并且上述折射率推測(cè)值則利用基本的折射率和置換量基于玻璃的相加性關(guān)系來(lái)計(jì)算。以此而論，組成變化能用兩個(gè)以上的成分調(diào)整，不過(guò)為了簡(jiǎn)化，以下描述兩種成分的情況。具體地，在其中構(gòu)成成分相同但含量不同的玻璃組成中，比如說(shuō)，包含成分A和B作為構(gòu)成成分的玻璃組成，在折射值tip和nq由兩個(gè)玻璃組成Cp和Cq獲得的情況下，其中僅成分A和B的含量不同，其它構(gòu)成成分的組成比例完全相同(即，成分A或B中的一種被另一種置換)，折射率的差值(np-nq)與成分A(或B)的含量差值(ap-aq)[或(bp-bq)]的比率，也即變化率，由成分A(或B)的含量ap和aq(或bp和bq)確定。利用此變化率(np-nq)/(ap-aq)[或(np-nq)/(bp-bq)]，其中成分A和B的含量在Cp和Cq之間變化的玻璃組成的折射率推測(cè)值可以通過(guò)向組成線性分配折射率來(lái)確定。因?yàn)榍笆龅淖兓蕿殚_發(fā)玻璃組成所必需的數(shù)據(jù)，所10以一些玻璃組成有現(xiàn)存的數(shù)據(jù)。因而，使用這些現(xiàn)存的數(shù)據(jù)或通過(guò)測(cè)量得到的折射率的變化率，通過(guò)從基本組成改變它們來(lái)分配玻璃組成，使得折射率推測(cè)值按預(yù)定的間隔變化，因而制備了這些玻璃組成和推測(cè)值的數(shù)據(jù)。在這種情形下，當(dāng)分配玻璃組成使得將要制備的折射率推測(cè)值的間隔為100Xl(rs以下，優(yōu)選為50X10's時(shí)，作為候補(bǔ)組成的實(shí)際制備的并經(jīng)過(guò)壓制成形的玻璃的折射率的間隔也為大約50X10—5，因此，成形后折射率在目標(biāo)折射率n±50X10-5的范圍內(nèi)的玻璃組成一定存在于候補(bǔ)組成中。例如，在這樣的組成范圍內(nèi)分配玻璃組成，其中折射率以基本組成的折射率為基礎(chǔ)變化100X10—s至850X10—5，使得折射率的間隔為50X10-5(100X10-5、150X1(T5、200X1(T5、…、850xio-s)。利用了玻璃的相加性關(guān)系的這種折射率的假設(shè)的適用范圍局限于窄的范圍，但在本發(fā)明中，該假設(shè)也可適用于大于和小于大約850xi(rs的范圍內(nèi)。相應(yīng)地，當(dāng)如上所述分配玻璃組成時(shí)，其組成選自候補(bǔ)組成的玻璃成形品的折射率測(cè)量值和目標(biāo)折射率的差值落在公差范圍內(nèi)。在本發(fā)明中，因?yàn)榭梢酝ㄟ^(guò)改變?nèi)缦略斒龅某尚螚l件而進(jìn)一步微調(diào)折射率，作為折射率推測(cè)值的間隔，可以允許高達(dá)約100X10—s的值。由此改變了基本組成的成分比例，提供了多種玻璃組成，其折射率推測(cè)值落在上述預(yù)定的范圍內(nèi)，這些組成被設(shè)定為候補(bǔ)組成。〈步驟2:制備具有候補(bǔ)組成的玻璃以及壓制成形〉對(duì)于所有的候補(bǔ)組成，將玻璃材料共混以制備玻璃，這些玻璃在預(yù)定的成形條件下經(jīng)過(guò)壓制成形以獲得具有候補(bǔ)組成的玻璃成形品。在玻璃材料的制備過(guò)程中，按照標(biāo)準(zhǔn)方法，基于候補(bǔ)組成來(lái)機(jī)械共混玻璃原料以調(diào)節(jié)組成，然后經(jīng)歷加熱熔化、玻璃化、消泡以及均質(zhì)化。當(dāng)采用裝配線操作或組合步驟和設(shè)備時(shí)，具有多種候補(bǔ)組成的玻璃的制備可以在短時(shí)間便利地完成。就此而論，在本發(fā)明中，完全沒(méi)有必要在壓制成形前測(cè)量所制備的玻璃材料的折射率。對(duì)制備好的具有候補(bǔ)組成的玻璃材料進(jìn)行壓制成形。壓制成形是通過(guò)將材料加熱到一定的溫度進(jìn)行的，具有基本組成的玻璃的粘度在該溫度下達(dá)到預(yù)定的值(通常大約10力dPas)，隨后冷卻(快速或逐步冷卻，有或沒(méi)有溫度保持)成為支配成形后玻璃的折射率的成形條件。在本發(fā)明的組成的范圍內(nèi)，粘度幾乎不改變，但采用在基本組成情形下的粘度作為標(biāo)準(zhǔn)。通常，成形后的冷卻速度可以在大約5至200'C/分鐘的范圍內(nèi)變化，采用了在它們中的恒定的冷卻速度。這一步驟的成形條件可以任意地設(shè)定，優(yōu)選的是設(shè)定當(dāng)產(chǎn)品被實(shí)際成形時(shí)最容易實(shí)施的成形條件。原因是最容易實(shí)施的成形條件容易被采用。在步驟4中，在發(fā)現(xiàn)候補(bǔ)組成中有玻璃成形品的折射率和目標(biāo)折射率一致的組成的情況下，則該預(yù)定的成形條件直接就成為實(shí)施成形條件。因此，當(dāng)最容易實(shí)施的成形條件被設(shè)定為第一成形條件時(shí)，最容易實(shí)施的成形條件變成最合適的成形條件。相應(yīng)地，優(yōu)選作為預(yù)定的成形條件，在50至12(TC/分鐘的范圍內(nèi)設(shè)定壓制成形后的冷卻速度，并且冷卻進(jìn)行直到在冷卻溫度下接近玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg。在這點(diǎn)上，因?yàn)榇瞬襟E中的壓制成形是用來(lái)確定成形后玻璃的折射率，所以成形的形狀可以為任何形狀，只要獲得有效的測(cè)量值，并且即使當(dāng)此形狀和實(shí)際制造的產(chǎn)品如透鏡的形狀和尺寸不一致時(shí)，只要成形條件是相同的，成形后的折射率也幾乎不受影響?！床襟E3:確定實(shí)施組成〉測(cè)量具有候補(bǔ)組成的玻璃成形品的折射率，并且折射率測(cè)量值和上述目標(biāo)折射率一致或最接近的玻璃成形品的候補(bǔ)組成被挑選出來(lái)并被確定為實(shí)施組成。具體地，由不經(jīng)任何退火處理而成形后的玻璃得到的具有候補(bǔ)組成的玻璃成形品經(jīng)過(guò)棱鏡加工并測(cè)量折射率以獲得候補(bǔ)組成的測(cè)量的折射率。為了精確地測(cè)量折射率，棱鏡加工是必不可少的。例如，按照標(biāo)準(zhǔn)方法，利用研磨裝置等將成形后的玻璃研磨成預(yù)定的棱鏡形狀(90°棱鏡)，該棱鏡的折射率用Pulfrich型折射計(jì)測(cè)量。因?yàn)槎鄠€(gè)樣品能一齊被棱鏡加工，所以在本發(fā)明情形下同時(shí)處理多個(gè)樣品的方法比單個(gè)處理的方法更有利。此外，在折射率的測(cè)量過(guò)程中，因?yàn)槠渲械暮臅r(shí)過(guò)程主要是加溫以穩(wěn)定測(cè)量光源的過(guò)程，所以待測(cè)量的樣品數(shù)目的增加并不會(huì)造成時(shí)間上太大的負(fù)擔(dān)，這一事實(shí)有利于在本發(fā)明中同時(shí)處理多個(gè)樣品的方法。將上述玻璃成形品的折射率測(cè)量值與目標(biāo)折射率相比較，折射率和目標(biāo)折射率一致或最接近的玻璃成形品的玻璃組成被確定為實(shí)施組成。實(shí)施組成不必僅限于一個(gè)組成，根據(jù)情況考慮到誤差、組成差異等，可以選擇兩個(gè)以上組成。實(shí)施組成的數(shù)目可以在一定的范圍內(nèi)確定，該數(shù)目不應(yīng)對(duì)步驟4和后續(xù)的步驟造成負(fù)擔(dān)，優(yōu)選的是確定1至3個(gè)組成。具有實(shí)施組成的玻璃成形品的折射率和目標(biāo)折射率的差值必須為通過(guò)改變成形條件可以減小的值。至于成形條件，由于當(dāng)壓制成形后的冷卻速度以5至10'C/分鐘的間隔發(fā)生改變時(shí)，成形后的折射率可以以大約5X10-s至15X10-s為單位進(jìn)行微調(diào)，因此，當(dāng)折射率的差值落在大約為30X10-s以下的范圍內(nèi)，優(yōu)選為15X10—s以下的范圍內(nèi)時(shí)，該組成作為實(shí)施組成是合適的。關(guān)于這點(diǎn)，由其中折射率推測(cè)值的間隔如上所述為大約50X1(T5的一系列組成形成的結(jié)構(gòu)方便了通過(guò)改變成形條件而達(dá)到具有目標(biāo)折射率的玻璃成形品。通過(guò)改變成形條件而對(duì)折射率做的微調(diào)可以對(duì)折射率進(jìn)行雙向的調(diào)整，以增加或減少折射率。然而，因?yàn)閷?shí)施微調(diào)減小折射率更容易，所以優(yōu)選在折射率測(cè)量值大于目標(biāo)折射率的這個(gè)范圍內(nèi)選取最接近于目標(biāo)折射率的值。順便提及，在選擇實(shí)施組成的過(guò)程中，取決于制備經(jīng)驗(yàn)的多少，所述選擇也可以以衡量每一基本組成的折射率差來(lái)進(jìn)行?！床襟E4:確定實(shí)施成形條件〉在具有實(shí)施組成的玻璃成形品的折射率測(cè)量值和目標(biāo)折射率一致的情況下，上述預(yù)定的成形條件就被確定為實(shí)施成形條件。然而，即使在存在折射率測(cè)量值和目標(biāo)折射率一致的組成的情況下，也不排除對(duì)折射率測(cè)量值和目標(biāo)折射率接近的候補(bǔ)組成進(jìn)行以下的成形條件變更、并且將結(jié)果進(jìn)行比較。該比較有效地確保替代的實(shí)施成形條件。在具有實(shí)施組成的玻璃成形品的折射率測(cè)量值和目標(biāo)折射率不一致的情況下，成形條件以預(yù)定的成形條件為基礎(chǔ)發(fā)生改變，并且更合適的成形條件可被確定為實(shí)施條件。在改變成形條件的過(guò)程中，首先，設(shè)定多個(gè)以上述預(yù)定成形條件為基礎(chǔ)有規(guī)律地改變的成形條件。在這些成形條件的每一個(gè)下，具有上述實(shí)施組成的玻璃經(jīng)過(guò)壓制成形獲得在多個(gè)成形條件的每一個(gè)下具有所述實(shí)施組成的玻璃成形品。測(cè)量該玻璃成形品的折射率，折射率測(cè)量值和上述目標(biāo)折射率一致或最接近的玻璃成形品的成形條件就被確定為實(shí)施條件。作為待改變的成形條件，成形后的冷卻速度是優(yōu)選的，因?yàn)樗钊菀卓刂魄覝?zhǔn)確度高。在改變冷卻速度的情況下，通過(guò)以恒定的變化間隔來(lái)改變和分配冷卻速度，使成形條件的規(guī)律變化成為可能，并且由此改變的多個(gè)冷卻速度用作多個(gè)待改變的成形條件。當(dāng)冷卻速度的間隔設(shè)定為大約2(TC/分鐘以下，優(yōu)選大約5至10'C/分鐘時(shí)，成形后的折射率能在目標(biāo)折射率n土50Xl(T5的范圍內(nèi)合適地微調(diào)。當(dāng)冷卻速度增加時(shí)，折射率減小，而當(dāng)冷卻速度減小時(shí)，折射率增加。通過(guò)在大約5至200'C/分鐘的速度范圍內(nèi)分配冷卻速度以及分配大約5種條件，成形條件可以合適地被挑選出來(lái)。14在如上所述改變的多個(gè)成形條件下，利用具有實(shí)施組成的玻璃制造玻璃成形品。在這一步驟的壓制成形過(guò)程中，希望將玻璃成形為和實(shí)際光學(xué)元件產(chǎn)品相同的形狀以進(jìn)一步提高準(zhǔn)確度。壓制成形后的多個(gè)成形條件不同的玻璃成形品再經(jīng)過(guò)棱鏡加工但不經(jīng)任何退火處理，測(cè)量其折射率。將上述玻璃成形品的折射率測(cè)量值和目標(biāo)折射率相比較，折射率值和目標(biāo)折射率一致或最接近的玻璃成形品的成形條件(冷卻速度)就被確定為實(shí)施條件。在折射率和目標(biāo)折射率不一致的情況下，如果必需，也可以通過(guò)微調(diào)冷卻速度來(lái)處理?；蛘?，因?yàn)檎凵渎士梢酝ㄟ^(guò)在設(shè)置為比玻璃應(yīng)變點(diǎn)更低的15(TC以上的低溫下進(jìn)行熱處理而獲得微小程度的增加，所以可以另外利用通過(guò)該方法實(shí)現(xiàn)的50X1(T5以下的微調(diào)，或者可以利用該方法代替通過(guò)冷卻速度實(shí)現(xiàn)的調(diào)節(jié)?！床襟E5:制造玻璃成形品〉制備具有在上述步驟中確定的實(shí)施組成的玻璃，得到的具有實(shí)施組成的玻璃根據(jù)在上述步驟中確定的實(shí)施條件經(jīng)過(guò)壓制成形以得到玻璃成形品。當(dāng)采用上面確定的實(shí)施組成和實(shí)施成形條件時(shí)，容易將折射率和目標(biāo)折射率的差值控制到大約50X10'5以下。當(dāng)考慮制造玻璃產(chǎn)品折射率的公差(通常為大約士30X10-s)時(shí)，優(yōu)選使折射率盡可能地接近目標(biāo)折射率。然而，在成形品如透鏡的折射率的公差為較大值如士70Xl(T5的情況下，在步驟4中通過(guò)改變?cè)O(shè)計(jì)條件對(duì)折射率進(jìn)行的微調(diào)被省略。通過(guò)按照步驟1至5選擇玻璃組成和成形條件進(jìn)行制造，玻璃組成和成形條件能在短時(shí)間內(nèi)得到優(yōu)化。采用這些步驟，具有所需的折射率的光學(xué)玻璃元件可以通過(guò)壓制成形，不經(jīng)任何退火處理，有效率地以高準(zhǔn)確度制造出來(lái)。例如，當(dāng)推測(cè)上述制造過(guò)程需要的時(shí)間時(shí)，時(shí)間如下。步驟l:選擇候補(bǔ)組成(0小時(shí))步驟2:制備具有候補(bǔ)組成的玻璃材料(玻璃共混1小時(shí)，裝入坩堝1小時(shí)，熔化2小時(shí)，固化1小時(shí)，退火處理8小時(shí))，切割0.5小時(shí)，以及壓制成形1.5小時(shí)總共15小時(shí)；步驟3:棱鏡加工(2小時(shí))，測(cè)量折射率(l小時(shí))，以及確定實(shí)施組成(o小時(shí))。步驟4:用改變的成形條件壓制成形為光學(xué)元件(PF加工8小時(shí)以及壓制成形1.5小時(shí))，棱鏡加工(2小時(shí))，測(cè)量折射率(l小時(shí))，確定實(shí)施組成(0小時(shí))；以及步驟5:采用實(shí)施組成并在實(shí)施成形條件下實(shí)施制造方法。按照上面內(nèi)容，達(dá)到完全實(shí)施所需的時(shí)間總共為30.5小時(shí)。當(dāng)推測(cè)上述專利文獻(xiàn)1和2中的方法所需的時(shí)間時(shí)，專利文獻(xiàn)1中10至16個(gè)步驟的時(shí)間為73.5至180小時(shí)，專利文獻(xiàn)2中10至16個(gè)步驟的時(shí)間為62.5至105小時(shí)。與這些方法相比，本發(fā)明中玻璃組成和成形條件可以在短時(shí)間內(nèi)得到優(yōu)化。在透鏡的折射率的公差大的情況下，當(dāng)步驟5、6和7被省略時(shí)，所需的時(shí)間為4個(gè)步驟共18小時(shí)，所述時(shí)間和步驟數(shù)為常規(guī)方法的四分之一。在上述的實(shí)施方案中，候補(bǔ)組成的分配是利用玻璃組成的構(gòu)成成分被置換時(shí)的光學(xué)性能的改變構(gòu)建的。然而，在本發(fā)明中，不限于所述方法，組成和光學(xué)性能的對(duì)應(yīng)也可以用其它容易被開發(fā)者掌握的特性來(lái)制備。此外，當(dāng)在聯(lián)系在光學(xué)設(shè)計(jì)中可以參考的各種性質(zhì)的情況下進(jìn)行構(gòu)建時(shí)，提高了便利度。例如，作為光學(xué)設(shè)計(jì)中的重要參數(shù)的阿貝值(Abbenumber)vd，甚至在退火處理未進(jìn)行或者進(jìn)行的情況下，都沒(méi)有大幅改變，只在透鏡設(shè)計(jì)的公差范圍內(nèi)改變，因此，當(dāng)在開發(fā)基本組成的階段使適合性(aptness)合適作為參考時(shí)，就得到好的設(shè)計(jì)結(jié)果。當(dāng)如上所述進(jìn)行操作時(shí)，獲得具有所需折射率的光學(xué)玻璃元件的最合適的玻璃組成可以利用常見的玻璃組成的折射率數(shù)據(jù)有效率地選擇，如果需要，通過(guò)改變成形條件對(duì)折射率進(jìn)一步微調(diào)也是可能的，從而使得各種光學(xué)元件能通過(guò)壓制成形而省略退火處理方便地制造出來(lái)。此外，通過(guò)直接將經(jīng)過(guò)退火處理的具有常見組成的玻璃的光學(xué)性質(zhì)數(shù)據(jù)設(shè)定成目標(biāo)折射率值本身，進(jìn)行為了用于壓制成形而省略退火處理的產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的組成改變和成形條件改變，因而將制造方法轉(zhuǎn)換為不經(jīng)退火的壓制成形能夠容易進(jìn)行。此外，因?yàn)橛糜谥圃炀哂兴璧墓鈱W(xué)性能的光學(xué)產(chǎn)品的組成能被迅速確定，所以使用該組成能有效地加快設(shè)計(jì)。順便提及，用于玻璃的壓制成形的模具和成形裝置的一個(gè)實(shí)例被分別圖示在圖1和圖2。圖1示出一對(duì)用來(lái)成形球形透鏡的上模具和下模具中的下模具，并具有超硬合金部分1和具有Ir-Re組成的被覆膜2，超硬合金部分1具有形成在由超硬合金制成的柱體的一端表面上的非球面的凹形壓制面，被覆膜2覆蓋了凹形的壓制面。該被覆膜2通過(guò)賦予與超硬合金的粘附性的Ti膜(沒(méi)有示于圖中)形成。圖2圖示了壓制成形裝置10，其中引入了結(jié)構(gòu)如圖1所示的上模具和下模具11、12。在壓制成形的過(guò)程中，在使室13內(nèi)部成為N2氣氛之后，上模具11和下模具12被加熱器部件14、15加熱。當(dāng)溫度達(dá)到使待成形的玻璃的粘度為大約l(T9dPa's的溫度時(shí)，借助于液壓缸16將下軸17向下拉動(dòng)，將待成形物18安置在下模具12上。在維持該17模具的溫度的同時(shí)，借助于液壓缸16抬升下軸17，利用上模具ll和下模具12壓制該制品。通常，成形壓力為大約100至5000N，成形時(shí)間為太約0.1至1分鐘。然后，以預(yù)定的冷卻速度降丄氏溫度。當(dāng)上模具和下模具的溫度達(dá)到比具有基本組成的樣品的溫度Tg低大約30'C的溫度時(shí)，下模具12往下移動(dòng)，將待成形物18從下模具12移走并從室13取出。在這個(gè)例子中，下模具12可以移動(dòng)，但該結(jié)構(gòu)可以是其中上模具ll借助于上軸19移動(dòng)的結(jié)構(gòu)。下面將參照實(shí)施例具體描述本發(fā)明的實(shí)施方案。實(shí)施例為了制造折射率與4件在壓制成形后經(jīng)退火處理而制造的玻璃成形品的折射率一致的4件不經(jīng)任何退火處理的玻璃成形品，在下述實(shí)施例1至4中，單獨(dú)地確定玻璃組成和成形條件并進(jìn)行制造。〈經(jīng)退火處理的成形品的玻璃組成和物理特性〉(實(shí)施例1)硼硅玻璃SK12:nd=1.58313，vd=59.4,轉(zhuǎn)變點(diǎn)Tg-500。C，屈服點(diǎn)-54(TC，基本組成(以質(zhì)量％計(jì))如下Si02:47%，B203:9.5%，A1203:4%，Li20:6%，Na20:5%，K20:0.6%,SrO:0.1%，BaO:27%,ZnO:4%，Sb203:0.3%。(實(shí)施例2)高折射率的鑭系玻璃LaSF03:rid-1.80610,v『40.9，轉(zhuǎn)變點(diǎn)Tg=610°C，屈服點(diǎn)-637。C,基本組成(以質(zhì)量％計(jì))如下Si02:6%，B203:21%，W03:4%,BaO:3%，A1203:1%，ZnO:12%，Zr。2:4%,La203:39%，Nb205:10%。(實(shí)施例3)中等折射率的鑭系玻璃LaK13:nd=1.69350，vd=53.2，轉(zhuǎn)變點(diǎn)Tg=534°C,屈服點(diǎn)-575。C，基本組成(以質(zhì)量％計(jì))如下Si02:12%，B203:26%,Y203:10%，BaO:9%,CaO:5%,SrO:6%，ZnO:6%，Zr02:3%,La203.-17%，Ta205:2%，Li20:4%。(實(shí)施例4)無(wú)鉛SF系玻璃nd=1.83917，vd=23.9,轉(zhuǎn)變點(diǎn)Tg=477°C，屈服點(diǎn)-515'C，基本組成(以質(zhì)量％計(jì))如下Si02:1%，P203:24%，W03:腦，Bi203:11%,Nb205:38%，BaO:4%，B203:2%,Na20:8%，Li20:2%?！椿緮?shù)據(jù)的準(zhǔn)備〉(實(shí)施例1)利用上述硼硅玻璃SK12(以下稱為SK12)作為基本組成，提供該基本組成的折射率nd、折射率的變化率(當(dāng)待置換的成分被1質(zhì)量°/。量的置換成分所置換時(shí)折射率Ild的變化)、阿貝值Vd及阿貝值的變化率(當(dāng)待置換的成分被1質(zhì)量％量的置換成分所置換時(shí)阿貝值vd的變化)的測(cè)量值(折射率nd和阿貝值vd均為利用波長(zhǎng)為587.56nm的氦d線的測(cè)量值)。折射率由Pulfrich型折射計(jì)(由島津設(shè)備公司(ShimadzuDeviceCorporation)制造，商標(biāo)名KPR-200)測(cè)量。這些測(cè)量值利用經(jīng)過(guò)某種退火處理的樣品獲得，而該退火處理依賴于玻璃材料的玻璃轉(zhuǎn)變溫度(將玻璃材料維持在(Tg+15)'Cl小時(shí)后，將樣品以6(TC/小時(shí)的恒定速度冷卻至(Tg-200)。C，然后讓其靜置冷卻)。折射率的變化率顯示當(dāng)待置換的成分被1質(zhì)量％的置換成分所置換時(shí)折射率nd的變化，如表1所示，基于這樣的事實(shí)，依照下述等式，由已知的玻璃折射率的變化率，計(jì)算出將折射率nd增加50X10-s的置換量M(以質(zhì)量y。計(jì))。在硼硅玻璃SK12的情況下，置換量M為50/230=0.217。置換量M(以質(zhì)量。/。計(jì)h(50X10's)/(折射率的變化率)[表1]<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>(實(shí)施例2)利用上述高折射率的鑭系玻璃LaSF03(以下稱為L(zhǎng)aSF03)作為基本組成，提供該基本組成的折射率na、折射率的變化率(當(dāng)待置換的成分被1質(zhì)量％量的置換成分所置換時(shí)折射率na變化量)、阿貝值vd及阿貝值的變化率(當(dāng)待置換的成分被1質(zhì)量％量的置換成分所置換時(shí)阿貝值Vd的變化量)的測(cè)量值。根據(jù)上述具有基本組成的玻璃的數(shù)據(jù)，以與實(shí)施例1中相同的方式，根據(jù)上述等式，由折射率的變化率計(jì)算出將折射率nd增加50X10—5的置換量M(以質(zhì)量。/。計(jì))。該結(jié)果顯示在表l。(實(shí)施例3)利用上述中等折射率的鑭系玻璃LaK13(以下稱為L(zhǎng)aK13)作為基本組成，提供該基本組成的折射率nd、折射率的變化率(當(dāng)待置換的成分被1質(zhì)量％量的置換成分所置換時(shí)折射率Ild的變化量)、阿貝值Vd及阿貝值的變化率(當(dāng)待置換的成分被1質(zhì)量％量的置換成分所置換時(shí)阿貝值Vd的變化量)的測(cè)量值。根據(jù)上述具有基本組成的玻璃的數(shù)據(jù)，以與實(shí)施例1中相同的方式，根據(jù)上述等式，由折射率的變化率計(jì)算出將折射率nd增加50X10—5的置換量M(以質(zhì)量M計(jì))。該結(jié)果顯示在表l。(實(shí)施例4)利用上述無(wú)鉛SF系的玻璃(以下稱為SF)作為基本組成，提供該基本組成的折射率nd、折射率的變化率(當(dāng)待置換的成分被1質(zhì)量％量的置換成分所置換時(shí)折射率nd的變化量)、阿貝值Vd及阿貝值的變化率(當(dāng)待置換的成分被1質(zhì)量％量的置換成分所置換時(shí)阿貝值vd的變化量)的測(cè)量值。根據(jù)上述具有基本組成的玻璃的數(shù)據(jù)，以與實(shí)施例1中相同的方式，根據(jù)上述等式，由折射率的變化率計(jì)算出將折射率nd增加50X10'5的置換量M(以質(zhì)量n/。計(jì))。該結(jié)果顯示在表l。〈選擇候補(bǔ)組成〉根據(jù)上述的基本數(shù)據(jù)，按下述步驟，為實(shí)施例1至4分別選擇候補(bǔ)組成。首先，作為折射率推測(cè)值的范圍的一個(gè)具體例子，該范圍可能是其中目標(biāo)折射率+(100至850)X10-s的值為上下限的范圍，從基本組成的折射率變化100X10-s至850Xl(rS的范圍被設(shè)定。通過(guò)設(shè)定該范圍，下述將要確定的相應(yīng)組成的范圍則被定義為候補(bǔ)組成的范圍。那么，在該范圍內(nèi)，分配折射率推測(cè)值，使得折射率的步長(zhǎng)為50X10—5(100X10-5、150X1(T5、200X1(T5、…、850X1(T5)，對(duì)應(yīng)于這些折射率推測(cè)值的各自玻璃組成也就被確定，由此制備了包括以50X10-s為間隔改變的折射率推測(cè)值和玻璃組成的數(shù)據(jù)。這些玻璃組成為候補(bǔ)組成。具體地，首先，將定義所述范圍的一個(gè)值m指定為2至17的自然數(shù)，并且計(jì)算出置換量MXm的值。然后，采用計(jì)算出的MXm的值，將對(duì)應(yīng)于由基本組成的折射率以50X10—s為間隔變化50X10—5Xm(變化量+100乂10^至+850乂10-5)的折射率的玻璃組成計(jì)算出，從而構(gòu)建玻璃組成的數(shù)據(jù)和折射率推測(cè)值。比方說(shuō)，在硼硅玻璃SK12中其中折射率高350X10-5時(shí)確定組成(mK350X10-5)/(50X10-5)-7)的情況下，Si02的含量(以質(zhì)量％計(jì))為(基本組成中Si02的含量)-MXm=47-0.217X7=45.481，而BaO的含量(以質(zhì)量％計(jì))則為(基本組成中BaO的含量)十MXm=27+0.217X7=28.519。分別地，實(shí)施例1中的結(jié)果列在表2，實(shí)施例2中的結(jié)果列在表3，實(shí)施例3中的結(jié)果列在表4，實(shí)施例4中的結(jié)果則列在表5。在這點(diǎn)上，作為光學(xué)設(shè)計(jì)的參考數(shù)據(jù)，上述組成的阿貝值的推測(cè)值用阿貝值的變化率來(lái)確定。詳細(xì)來(lái)說(shuō)，當(dāng)折射率nd增加50X10's時(shí)Vd的變化量是以l質(zhì)量yn置換時(shí)阿貝值的變化率乘以上述置換量M(以質(zhì)量％計(jì))的乘積，因而，硼硅玻璃SK12的Vd的變化量是-0.10X0.217=-0.0217。在表2至表5的每一數(shù)據(jù)中，基本組成的nd、vd、Tg和At的值均為測(cè)量值，而其它組成的值則為通過(guò)計(jì)算得到的推測(cè)值。<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>[表3]<table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage26</column></row><table>〈制備具有候補(bǔ)組成的樣品〉對(duì)于表2至表5中的候補(bǔ)組成，依表中所示的成分?jǐn)?shù)據(jù)將玻璃材料共混。該共混以流水作業(yè)的方式一次實(shí)施，因此即使當(dāng)共混物的數(shù)目增加時(shí)，也不需要太多時(shí)間。使用多個(gè)鉑坩堝，分別于室溫中將這些共混物加入坩堝中，然后將這些坩堝放入維持在130(TC的電爐中以立刻熔化全部量。在放置1小時(shí)后，取出坩堝，用鉑棒攪拌，然后再放入溫度為1300'C的電爐中。在維持2小時(shí)后，它們?cè)?小時(shí)的時(shí)間內(nèi)被冷卻至適合于澆鑄的溫度(IOO(TC)，然后取出坩堝并且將內(nèi)容物澆鑄到模具中。將所澆鑄的玻璃材料裝入維持在適合于每一玻璃組成的退火溫度(在此處為每種玻璃的基本組成的(Tg+15)'C)的電爐中1小時(shí)，再以60'C/小時(shí)的恒定冷卻速度冷卻至(Tg-200)'C，從而完成退火處理。然后，使它們靜置冷卻以獲得樣品。因?yàn)闆](méi)有必要測(cè)量制得的樣品的光學(xué)性能，所以該退火步驟可以是它們?cè)诩庸み^(guò)程中不破裂的粗處理。從裝入玻璃原料直到獲得樣品所需要的時(shí)間是8小時(shí)。在這點(diǎn)上，每一組成體系的3至4種玻璃組成同時(shí)被處理，根據(jù)每種玻璃組成的熱性質(zhì)，希望在最適合于它的溫度下來(lái)玻璃化和澆鑄每種組成?！闯尚魏蜏y(cè)量折射率〉加工尺寸為直徑18mmX高50mm的由超硬合金制成的柱體以形成用于壓制成形的模具，該模具包含一對(duì)具有非球面的成形面的上模具和下模具(直徑大約14mm)，該非球面的成形面具有凹形，其近似的曲率半徑為16mm。此外，在將另一套和上述模具相同的上模具和下模具的成形面用0.1/xm的金剛石磨粒拋光成鏡面后，通過(guò)濺射于該鏡面上形成50nm的Ti膜，然后形成膜厚度為250nm的組成中Ir和Re的質(zhì)量比為4:1的被覆膜，從而制備好用于評(píng)價(jià)的模具。該模具的下模具部分的橫截面顯示于圖l中。在該圖中，附圖標(biāo)記l指代下模具的超硬合金部件，而附圖標(biāo)記2指代下模具的被覆膜(Ti膜沒(méi)有在圖中表示出來(lái))。該Ti膜是用于增加超硬合金部分1和被覆膜2之間的粘附性的膜。然后，上述制備的具有各種候補(bǔ)組成的各種樣品借助于金剛石切割器切割成約10mm見方的立方體，將該立方體如下述步驟用圖2中所示的壓制成形裝置成形，上述的壓制成形模具作為上下模具11、12并入到該裝置中。首先，在室13被真空泵(圖中未顯示)抽成真空后，通過(guò)引入N2氣體使室13的內(nèi)部成為N2氣氛，然后上模具11和下模具12被加熱器部件14、15加熱。當(dāng)溫度達(dá)到待成形的玻璃的粘度為大約10—9dPa*s的溫度(SK12:570'C，LaSF03:660°C，LaK13:600'C，無(wú)鉛SF系玻璃545。C)時(shí)，通過(guò)液壓缸16將下軸17向下拉動(dòng)，待成形物(立方體樣品)1S利用自動(dòng)臂(圖中未顯示)放置在下模具12上。接著，在維持模具溫度3分鐘后，下軸17被液壓缸16抬升，所述待成形物被上模具11和下模具12以3000N的壓力壓制，而將立方體的玻璃塊成形為透鏡形狀。然后，以8(TC/分鐘的冷卻速度冷卻樣品，當(dāng)上模具和下模具的溫度達(dá)到比具有基本組成的樣品的溫度Tg低約30。C的溫度(SK12:485°C，LaSF03:580°C，LaK13:504。C，無(wú)鉛SF系玻璃447'C)時(shí)，下模具12往下移動(dòng)。將成形樣品18借助于自動(dòng)手從下模具12移走并通過(guò)置換裝置(圖中未顯示)從室13取出。用樹脂蠟將成形后的樣品粘附到用于研磨的夾具上，并且將該夾具固定在橫向的磨具上，其一面研磨5分鐘。然后，將夾具卸下，旋轉(zhuǎn)90°后，再固定在磨具上，然后另一面加工5分鐘。得到的90°棱鏡的折射率用Pulfrich型折射計(jì)測(cè)量。〈確定實(shí)施組成〉28在實(shí)施例1至4的每一個(gè)中，對(duì)于在具有候補(bǔ)組成的樣品中折射率測(cè)量值最接近于目標(biāo)折射率的某些組成，結(jié)果列于表6。實(shí)施例1中m=6的組成，實(shí)施例2中m=10的組成，實(shí)施例3中m=8的組成，以及實(shí)施例4中m=14的組成被選擇為各自的實(shí)施組成。目標(biāo)折射率和這些折射率的每一個(gè)的差值d為13X10-s至25Xl(T5，因此沒(méi)有組成的折射率測(cè)量值和目標(biāo)折射率一致，不過(guò)它們和目標(biāo)折射率的差值d不大于50X10'5。<table>tableseeoriginaldocumentpage30</column></row><table>〈改變成形條件〉在上述實(shí)施例1至4的每一個(gè)中，利用余下的具有所確定的實(shí)施組成的澆注玻璃樣品，制備大小適合于透鏡成形的拋光球。該拋光球在與上述測(cè)量折射率的過(guò)程中的壓制成形中相同的條件下經(jīng)過(guò)壓制成形，所不同的是，在壓制后的冷卻速度變成下述任一冷卻速度70'C/分鐘、8(TC/分鐘、90'C/分鐘、100'C/分鐘及110'C/分鐘，因此每個(gè)實(shí)施例中得到5種利用不同的冷卻速度的樣品。以和上述測(cè)量折射率的過(guò)程中相同的方式棱鏡加工成形品而制成90°棱鏡，測(cè)量其折射率。測(cè)量的結(jié)果列于表7。31[表7]<table>tableseeoriginaldocumentpage32</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage33</column></row><table>〈實(shí)施成形條件的選擇〉根據(jù)表7，在每個(gè)實(shí)施例中折射率測(cè)量值最接近于目標(biāo)折射率的成形條件(冷卻速度)被挑選出來(lái)。結(jié)果，實(shí)施例1中，實(shí)施組成為SK12的m-6，冷卻速度為11(TC/分鐘；在實(shí)施例2中，實(shí)施組成為L(zhǎng)aSF03的111=10，冷卻速度為110'C/分鐘；在實(shí)施例3中，實(shí)施組成為L(zhǎng)aK13的111=8，冷卻速度為110'C/分鐘；及在實(shí)施例4中，實(shí)施組成為無(wú)鉛SF的m-14，冷卻速度為70'C/分鐘。在所選擇的4個(gè)樣品中，折射率和目標(biāo)折射率的差值d為2X10-s至9X1(T5。在每一實(shí)施例中，用于確定上述組成和成形條件的時(shí)間為30.5小時(shí)。(實(shí)施例5)對(duì)于透鏡，其設(shè)計(jì)的形狀所需要的折射率的公差為士80Xl(r5，稍大于通常的公差值，和實(shí)施例1中相同的14種候補(bǔ)組成被挑選出來(lái)，并制備了其玻璃樣品。當(dāng)測(cè)量壓制成形后它們的折射率，并且按它們的折射率和目標(biāo)折射率接近的程度的順序選擇4種作為實(shí)施組成時(shí)，與目標(biāo)折射率的差值d為-13XIO'5至25Xl(T5。即使當(dāng)考慮了樣品和實(shí)際成形品的成形形狀和尺寸上的差異引起的不均勻性時(shí)，結(jié)果也充分滿足公差。確定上述組成所需的時(shí)間為18小時(shí)。盡管詳細(xì)地并參照其具體實(shí)施方案描述了本發(fā)明，但對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，顯而易見可以在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的條件下，對(duì)其進(jìn)行各種變化和修改。本申請(qǐng)基于在2007年3月7日提交的日本專利申請(qǐng)?zhí)?007-057498，該日本專利申請(qǐng)的內(nèi)容并入本文中以供參考。工業(yè)實(shí)用性提供了作為由直接壓制成形而不經(jīng)任何退火處理獲得的光學(xué)玻璃產(chǎn)品折射率的合適值的玻璃組成和成形條件能方便地在短時(shí)間內(nèi)設(shè)定，并且根據(jù)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)變化能有效率地制造和提供所需的光學(xué)玻璃元件。權(quán)利要求1.一種通過(guò)無(wú)任何退火處理的壓制成形制造具有所需折射率的光學(xué)玻璃元件的方法，該方法包括把所需的折射率作為目標(biāo)折射率，確定當(dāng)在壓制成形后經(jīng)歷了退火處理時(shí)具有所述目標(biāo)折射率的玻璃組成為基本組成，在將以所述目標(biāo)折射率+(100至850)×10-5的值為上下限的范圍定義為預(yù)定范圍的情況下改變所述基本組成的成分比率，并提供多種玻璃組成作為候補(bǔ)組成的步驟，所述多種玻璃組成在從基本組成的組成變化的基礎(chǔ)上推測(cè)的折射率推測(cè)值在所述預(yù)定范圍內(nèi)有規(guī)律地變化，制備具有所述候補(bǔ)組成的玻璃并在預(yù)定成形條件下將其壓制成形以獲得具有所述候補(bǔ)組成的玻璃成形品的步驟，測(cè)量具有所述候補(bǔ)組成的玻璃成形品的折射率并且確定折射率測(cè)量值與目標(biāo)折射率一致或最接近的玻璃成形品的候補(bǔ)組成為實(shí)施組成的步驟，在具有所述實(shí)施組成的玻璃成形品的折射率測(cè)量值與所述目標(biāo)折射率一致的情況下，確定所述預(yù)定成形條件為實(shí)施成形條件；在具有所述實(shí)施組成的玻璃成形品的折射率測(cè)量值與所述目標(biāo)折射率不一致的情況下，在從預(yù)定成形條件有規(guī)律地改變的多個(gè)成形條件的各個(gè)條件下將具有所述實(shí)施組成的玻璃壓制成形以獲得在所述多個(gè)成形條件下具有實(shí)施組成的玻璃成形品，測(cè)量所述玻璃成形品的折射率，并確定折射率測(cè)量值與所述目標(biāo)折射率一致或最接近的玻璃成形品的成形條件為實(shí)施條件的步驟，以及制備具有所述實(shí)施組成的玻璃并在所述實(shí)施成形條件下將其壓制成形以獲得玻璃成形品的步驟。2.權(quán)利要求l所述的制造光學(xué)玻璃元件的方法，其中設(shè)定所述大量組成中從基本組成的組成變化使得在組成變化的基礎(chǔ)上推測(cè)的折射率推測(cè)值的相互間隔為100X10—5以下的恒定值。3.權(quán)利要求1或2所述的制造光學(xué)玻璃元件的方法，其中所述組成變化是由構(gòu)成所述基本組成的兩個(gè)以上成分中一個(gè)成分被另一成分置換的置換量來(lái)提供；折射率推測(cè)值是基于玻璃的相加性關(guān)系利用所述基本折射率以及置換量來(lái)計(jì)算。4.權(quán)利要求3所述的制造光學(xué)玻璃元件的方法，其中設(shè)定所述置換量使得所述候補(bǔ)組成中的折射率推測(cè)值以50X10'5間隔從所述基本折射率+100Xl(T5的值變化至所述基本折射率+850Xl(T5的值。5.權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的制造光學(xué)玻璃元件的方法，其中所述從預(yù)定成形條件有規(guī)律地改變的條件變化為壓制成形后的冷卻速度的變化，所述冷卻速度以20'C/分鐘以下的間隔改變。全文摘要本發(fā)明目的是在短時(shí)間內(nèi)選擇用于通過(guò)未退火的壓制成形獲得具有所需折射率的玻璃的最合適組成和成形條件，以便達(dá)到有效率的玻璃制造。在本方法中，將經(jīng)歷了退火處理時(shí)具有目標(biāo)折射率的玻璃組成作為基本組成。將上下限為目標(biāo)折射率+(100至850)×10^-5的值的范圍作為預(yù)定范圍。通過(guò)改變基本組成的成分比例，提供了多種玻璃組成，并且將所述多種玻璃組成作為候補(bǔ)組成，所述多種玻璃組成在從基本組成的組成變化的基礎(chǔ)上推測(cè)的折射率推測(cè)值在預(yù)定范圍內(nèi)有規(guī)律地改變。在預(yù)定的成形條件下制備具有候補(bǔ)組成的玻璃成形品，分別測(cè)量它們的折射率。折射率和目標(biāo)折射率一致或最接近的玻璃成形品的候補(bǔ)組成被確定為實(shí)施組成。當(dāng)折射率測(cè)量值不同時(shí)，有規(guī)律地改變成形條件，從而在多個(gè)成形條件下獲得具有實(shí)施組成的玻璃成形品。分別測(cè)量它們的折射率，其折射率和目標(biāo)折射率一致或最接近的玻璃成形品的成形條件被確定為實(shí)施成形條件。文檔編號(hào)C03B11/00GK101626986SQ20088000731公開日2010年1月13日申請(qǐng)日期2008年3月6日優(yōu)先權(quán)日2007年3月7日發(fā)明者宮崎直申請(qǐng)人:旭硝子株式會(huì)社