[发明专利]光学玻璃组件的制造方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种玻璃组件的制造方法，特别是指一种光学玻璃组件(glassoptical elements)的制造方法。

背景技术

参阅图1，以下简单说明一种习知光学玻璃组件的制造方法。

首先，进行步骤S11，以一玻璃预形体于一玻璃模制(molding)前的折射率(refractive index，简称nd值)及色散度[dispersion，一般以阿贝数(Abbe-number)表示，简称vd值]为一设计基准并决定一光学玻璃组件的设计条件。

进一步地，进行步骤S12，对该玻璃预形体施予玻璃模制过程以形成一玻璃成形体。

接着，进行步骤S13，对该玻璃成形体施予退火过程(annealing process)致使该玻璃成形体的光学性质恢复至玻璃模制过程前的折射值及色散度。

最后，进行步骤S14，依该光学玻璃组件的设计条件对该玻璃成形体施予一后加工处理以制得一光学玻璃组件。

一般而言，当一光学玻璃材质经过加热达软化点(soft point)之后其光学性质将严重地受到其冷却速率的影响。不同的光学玻璃材料本身自略高于玻璃转化点的模制(molding)高温环境冷却到其玻璃转化点之后，皆需依照其各自的一标准冷却速度(standard cooling rate，以下简称r₁)降温才可取得相同于未实施高温玻璃模制前的光学特性。

举例来说，当一光学玻璃的一特定冷却速度(以下简称r₂)大于其r₁时，则由于r₂较大致使高温环境下原子排列松散的光学玻璃于冷却后所得的体积大于原始的体积，因此，冷却后的光学玻璃的nd值将相对地降低且其vd值亦可能增加或减少，此外，当r₂越大时，则最终所取得的nd值及vd值与原始的光学性质差异越大。另，值得一提的是，nd值的降低程度亦是依玻璃材料本身组成而异，一般是介于-1×10^-3～-6×10^-3之间；而vd值的变化幅度则较小，且其数值可能变大或变小，一般约在±2％以内。

而由前揭图1所述的光学玻璃组件的制造方法可知，在光学玻璃组件的制作流程中，一般是以该玻璃预形体在高温玻璃模制前的原始光学特性为基础来决定其最终被制作成光学玻璃组件的设计条件。然而，基于玻璃模制模芯(molding core)于模制过程参数的限制，致使该玻璃预形体经玻璃模制软化塑形之后的冷却速度无法依照其本身r₁的条件降温，仅能以条件大于其r₁的r₂降温。因此，经高温玻璃模制后的玻璃成形体需再进一步地被施予退火过程，才可利用其所决定的光学玻璃组件的设计条件对该玻璃成形体实施后续的光学镀膜等加工过程。

此处步骤S13的退火过程，首先是经由对该玻璃成形体加热达退火点(annealing point)并持温一特定时间藉以释放残留于该玻璃成形体内的热应力(thermal stress)，并以一特定的冷却速度持续降温达低于其应变点(strain point)的温度以使该玻璃成形体的光学特性恢复至其原始的光学特性。然而，由于此种退火过程需经由热处理炉才能得以实施，且由升温退火过程的持温过程至降温达低于应变点所需消耗的时间约介于12～72小时，因此，不但消耗能源亦造成时间成本过高等问题。

此外，日本第3196952专利号发明专利则揭露一种光学玻璃组件及其制作方法，是利用改变玻璃材料组成的方式致使光学玻璃经玻璃模制过程后不需再施予退火过程，而可直接获得与原始玻璃材料相同的光学特性。然而，为使其光学玻璃材料能在玻璃模制后获得与原始玻璃材料相当的光学特性，则是必须重新调配光学玻璃材料的组成，因此，此日本专利的缺点在于调配光学玻璃材料的组成所需考虑的问题较为繁复，亦增加了制作方法的复杂度。

由上述可知，降低光学玻璃组件的生产成本及时间成本，进而提升光学玻璃模制组件的生产效能并简化光学玻璃组件的制造方法，已成为当前从事光学玻璃组件制造者所待克服的难题。

发明内容

本发明的目的，即在提供一种光学玻璃组件的制造方法，其能降低光学玻璃组件的生产成本及时间成本，进而提升光学玻璃模制组件的生产效能并简化光学玻璃组件的制造方法。

本发明光学玻璃组件的制造方法，包含下列步骤：