(57)【要約】【課題】低いガラス転移温度（Ｔｇ）及び高屈折率低分散性を有し、化学的耐久性、特に表面法耐候性に優れ、精密モールドプレス成形に適した光学ガラスを提供する。【解決手段】屈折率（ｎd）が１．７５〜１．８５、アッベ数（νd）が３５〜４５の範囲の光学定数を有し、必須成分としてＳｉＯ2、Ｂ2Ｏ3、を含有し、かつ、ＺｒＯ2、Ｎｂ2Ｏ5、Ｔａ2Ｏ5、ＷＯ3、からなる群より選択される１種以上の成分を含有し、ガラス転移点（Ｔｇ）が５８０℃以下、表面法耐候性が級１または級２であることを特徴とする光学ガラス。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
屈折率（ｎd）が１．７５〜１．８５、アッベ数（νd）が３５〜４５の範囲の光学定数を有し、必須成分としてＳｉＯ2、Ｂ2Ｏ3、を含有し、かつ、ＺｒＯ2、Ｎｂ2Ｏ5、Ｔａ2Ｏ5、ＷＯ3、からなる群より選択される１種以上の成分を含有し、ガラス転移点（Ｔｇ）が５８０℃以下、表面法耐候性が級１または級２であることを特徴とする光学ガラス。
【請求項２】
屈折率（ｎd）が１．７５〜１．８５、アッベ数（νd）が３５〜４５の範囲の光学定数を有し、必須成分としてＳｉＯ2、Ｂ2Ｏ3、Ｌａ2Ｏ3、ＺｒＯ2、Ｎｂ2Ｏ5、Ｔａ2Ｏ5、ＷＯ3、ＺｎＯ及びＬｉ2Ｏを含有し、実質的に鉛成分、ヒ素成分、弗素成分を含まず、前記酸化物の合計含有量が９６質量％を超え、かつＺｎＯ／ＳｉＯ2が２．８以上、ガラス転移温度（Ｔｇ）が５８０℃以下、表面法耐候性が級１または級２であることを特徴とする光学ガラス。
【請求項３】
Ｂ2Ｏ3／ＳｉＯ2が３．２以下であることを特徴とする、請求項１又は２の光学ガラス
【請求項４】
ＺｎＯ／ＳｉＯ2が３．３以上かつ３．７以下であり表面法耐候性が級１であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光学ガラス。
【請求項５】
質量％で
ＳｉＯ2          ６〜１０％、及び／又は
Ｂ2Ｏ3          １２〜２４％、及び／又は
Ｌａ2Ｏ3        ２６〜４２％、及び／又は
ＺｒＯ2        １．５〜１０％、及び／又は
Ｎｂ2Ｏ5        １〜１０％、及び／又は
Ｔａ2Ｏ5        １〜１５％、及び／又は
ＷＯ3            １〜１０％、及び／又は
ＺｎＯ          １６〜２６％及び／又は
Ｌｉ2Ｏ          ０．６〜４％
の各成分を含有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の光学ガラス。
【請求項６】
質量％で
Ｇｄ2Ｏ3        ０〜１０％及び／又は
ＧｅＯ2      ０〜５％及び／又は
Ａｌ2Ｏ3      ０〜１０％及び／又は
ＴｉＯ2      ０〜１０％及び／又は
ＲＯ            ０〜１０％
ただし、ＲＯは、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯから選ばれる１種又は２種以上、及び／又は
Ｓｂ2Ｏ3          ０〜１％
の各成分を含有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の光学ガラス。
【請求項７】
質量％で、
ＳｉＯ2          ６〜１０％、
Ｂ2Ｏ3          １２〜２４％、
Ｌａ2Ｏ3        ２６〜４２％、
ＺｒＯ2        １．５〜１０％、
Ｎｂ2Ｏ5        １〜１０％、
Ｔａ2Ｏ5        １〜１５％、
ＷＯ3            １〜１０％、
ＺｎＯ          １６〜２６％及び
Ｌｉ2Ｏ          ０．６〜４％、
並びに
Ｇｄ2Ｏ3        ０〜１０％及び／又は
ＧｅＯ2      ０〜５％及び／又は
Ａｌ2Ｏ3      ０〜１０％及び／又は
ＴｉＯ2      ０〜１０％及び／又は
ＲＯ            ０〜１０％
ただし、ＲＯは、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯから選ばれる１種又は２種以上、及び／又は
Ｓｂ2Ｏ3          ０〜１％
の各成分を含有することを特徴とする光学ガラス。
【請求項８】
質量％で、
ＳｉＯ2          ６〜１０％、
Ｂ2Ｏ3          １２〜２４％、
Ｌａ2Ｏ3        ２６〜４２％、
ＺｒＯ2        １．５〜１０％、
Ｎｂ2Ｏ5        １〜１０％、
Ｔａ2Ｏ5        １〜１５％、
ＷＯ3            １〜１０％、
ＺｎＯ          １６〜２６％及び
Ｌｉ2Ｏ          ０．６〜４％、
並びに
Ｇｄ2Ｏ3        ０〜４％未満及び／又は
ＧｅＯ2      ０〜４％未満及び／又は
Ａｌ2Ｏ3      ０〜４％未満及び／又は
ＴｉＯ2      ０〜４％未満及び／又は
ＲＯ            ０〜４％未満
ただし、ＲＯは、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯから選ばれる１種又は２種以上、及び／又は
Ｓｂ2Ｏ3          ０〜１％
の各成分を含有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか1項に記載の光学ガラス。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項の光学ガラスからなるレンズプリフォーム材。
【請求項１０】
請求項９のレンズプリフォーム材を精密プレス成形してなる光学素子。
【請求項１１】
請求項１〜８のいずれか１項の光学ガラスを精密プレス成形してなる光学素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低いガラス転移温度（Ｔｇ）及び高屈折率低分散性を有し、化学的耐久性、特に表面法耐候性に優れ、精密モールドプレス成形に適した光学ガラスに関する。
【背景技術】
【０００２】
光学系を構成するレンズには一般に球面レンズと非球面レンズがある。多くの球面レンズは、ガラス材料をリヒートプレス成形して得られたガラス成形品を研削研磨することによって製造される。一方、非球面レンズは、加熱軟化したレンズプリフォーム材を、高精度な成形面をもつ金型でプレス成形し、金型の高精度な成形面の形状をレンズプリフォーム材に転写して得る方法、すなわち、精密モールドプレス成形によって製造されることが主流となっている。
【０００３】
精密プレス成形によって非球面レンズのようなガラス成形品を得るにあたっては、前述したように高温環境下でプレス成形することが必要であるので、この際使用する金型も高温に曝され、また、金型に高いプレス圧力が加えられる。そのため、レンズプリフォーム材を加熱軟化させる際及びレンズプリフォーム材をプレス成形する際に、金型の成形面が酸化、侵食されたり、金型成形面の表面に設けられている離型膜が損傷したりして金型の高精度な成形面が維持できなくなることが多く、また、金型自体も損傷し易い。そのようになると、金型を交換せざるを得ず、金型の交換回数が増加して、低コスト、大量生産を実現できなくなる。そこで、精密プレス成形に使用するレンズプリフォーム材となるガラスは、上記損傷を抑制し、金型の高精度な成形面を長く維持し、かつ、低いプレス圧力での精密プレス成形を可能にするという観点から、できるだけ低いガラス転移温度（Ｔｇ）を有することが望まれている。
【０００４】
精密プレス成形を行う場合、そのレンズプリフォーム材となるガラスは表面が鏡面、あるいはそれに近い状態である必要がある。レンズプリフォーム材の作製法は、滴下法によって熔融ガラスから直接作製される方法と研削研磨によって作製される方法が一般的であるが、コストや工程数を考慮すると前者の方法がより一般的に用いられている。滴下法によって得られたレンズプリフォーム材はゴブあるいはガラスゴブと呼ばれる。精密プレス成形用の光学ガラスは一般に化学的耐久性が悪く、前記したゴブ表面にヤケを生じ、鏡面あるいは鏡面に近い状態を保てなくなるという欠点がある。特に作製後のゴブを保管する場合などに問題となり、化学的耐久性の中でも表面法耐候性が重要な特性となる。
【０００５】
以上の理由より、光学設計上の有用性という観点で従来から高屈折率低分散性を有し、ガラス転移温度（Ｔｇ）が低く、表面法耐候性の優れた光学ガラスが強く求められている。
【０００６】
特に、屈折率（ｎd）が１．７５〜１．８５、アッベ数（νd）が３５〜４５の範囲の光学定数を有する高屈折率低分散性の光学ガラスが強く求められている。
【０００７】
高屈折率低分散性の光学ガラスは光学設計上非常に有用であるため、古くから種々のガラスが提案されている。
【０００８】
特開平６−３０５７６９号公報、特開２００２−３６２９３８号公報、特開２００３−２０１１４２号公報、特開２００２−１２４４３号公報、および特開２００３−２５２６４７号公報には、ガラス転移点（Ｔｇ）の低い光学ガラスが開示されている。しかし、これらの公報に具体的に開示されている光学ガラスは、質量％の比率でＺｎＯ／ＳｉＯ2が２．８以上、Ｂ2Ｏ3／ＳｉＯ2が３．２以下、ＳｉＯ2、Ｂ2Ｏ3、Ｌａ2Ｏ3、ＺｒＯ2、Ｎｂ2Ｏ5、Ｔａ2Ｏ5、ＷＯ3、ＺｎＯ、Ｌｉ2Ｏの合計含有量が９６質量％を超え、の範囲外にあるため、表面法耐候性が不十分である。
【特許文献１】特開平６−３０５７６９号公報
【特許文献２】特開２００２−３６２９３８号公報
【特許文献３】特開２００３−２０１１４２号公報
【特許文献４】特開２００２−１２４４３号公報
【特許文献５】特開２００３−２５２６４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、前記背景技術に記載した光学ガラスに見られる諸欠点を総合的に解消し、前記の光学定数を有し、ガラス転移温度（Ｔｇ）が低く、表面法耐候性に優れ、精密モールドプレス成形に適した光学ガラスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、上記課題を解決するために、鋭意試験研究を重ねた結果、特定量のＳｉＯ2、Ｂ2Ｏ3、Ｌａ2Ｏ3、ＺｒＯ2、Ｎｂ2Ｏ5、Ｔａ2Ｏ5、ＷＯ3、ＺｎＯ、Ｌｉ2Ｏを含有させることにより、前記の光学定数を有し、ガラス転移温度（Ｔｇ）が低く、表面法耐候性に優れ、精密モールドプレス成形に適した光学ガラスが得られた。
【００１１】
本発明の第１の構成は、屈折率（ｎd）が１．７５〜１．８５、アッベ数（νd）が３５〜４５の範囲の光学定数を有し、必須成分としてＳｉＯ2、Ｂ2Ｏ3、を含有し、かつ、ＺｒＯ2、Ｎｂ2Ｏ5、Ｔａ2Ｏ5、ＷＯ3、からなる群より選択される１種以上の成分を含有し、ガラス転移点（Ｔｇ）が５８０℃以下、表面法耐候性が級１または級２であることを特徴とする光学ガラスである。
【００１２】
本発明の第２の構成は、屈折率（ｎd）が１．７５〜１．８５、アッベ数（νd）が３５〜４５の範囲の光学定数を有し、必須成分としてＳｉＯ2、Ｂ2Ｏ3、Ｌａ2Ｏ3、ＺｒＯ2、Ｎｂ2Ｏ5、Ｔａ2Ｏ5、ＷＯ3、ＺｎＯ及びＬｉ2Ｏを含有し、実質的に鉛成分、ヒ素成分、弗素成分を含まず、前記酸化物の合計含有量が９６質量％を超え、かつＺｎＯ／ＳｉＯ2が２．８以上、ガラス転移温度（Ｔｇ）が５８０℃以下、表面法耐候性が級１または級２であることを特徴とする光学ガラスである。
【００１３】
本発明の第３の構成は、Ｂ2Ｏ3／ＳｉＯ2が３．２以下であることを特徴とする、前記構成１及び２の光学ガラスである。
【００１４】
本発明の第４の構成は、ＺｎＯ／ＳｉＯ2が３．３以上かつ３．７以下であり表面法耐候性が級１であることを特徴とする前記構成１〜３の光学ガラスである。
【００１５】
本発明の第５の構成は、質量％で
ＳｉＯ2          ６〜１０％、及び／又は
Ｂ2Ｏ3          １２〜２４％、及び／又は
Ｌａ2Ｏ3        ２６〜４２％、及び／又は
ＺｒＯ2        １．５〜１０％、及び／又は
Ｎｂ2Ｏ5        １〜１０％、及び／又は
Ｔａ2Ｏ5        １〜１５％、及び／又は
ＷＯ3            １〜１０％、及び／又は
ＺｎＯ          １６〜２６％及び／又は
Ｌｉ2Ｏ          ０．６〜４％
の各成分を含有することを特徴とする前記構成１〜４の光学ガラスである。
【００１６】
本発明の第６の構成は、質量％で
Ｇｄ2Ｏ3        ０〜１０％及び／又は
ＧｅＯ2      ０〜５％及び／又は
Ａｌ2Ｏ3      ０〜１０％及び／又は
ＴｉＯ2      ０〜１０％及び／又は
ＲＯ            ０〜１０％
ただし、ＲＯは、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯから選ばれる１種又は２種以上、及び／又は
Ｓｂ2Ｏ3          ０〜１％
の各成分を含有することを特徴とする前記構成１〜５の光学ガラスである。
【００１７】
本発明の第７の構成は、質量％で、
ＳｉＯ2          ６〜１０％、
Ｂ2Ｏ3          １２〜２４％、
Ｌａ2Ｏ3        ２６〜４２％、
ＺｒＯ2        １．５〜１０％、
Ｎｂ2Ｏ5        １〜１０％、
Ｔａ2Ｏ5        １〜１５％、
ＷＯ3            １〜１０％、
ＺｎＯ          １６〜２６％及び
Ｌｉ2Ｏ          ０．６〜４％、
並びに
Ｇｄ2Ｏ3        ０〜１０％
ＧｅＯ2      ０〜５％及び／又は
Ａｌ2Ｏ3      ０〜１０％及び／又は
ＴｉＯ2      ０〜１０％及び／又は
ＲＯ            ０〜１０％
ただし、ＲＯは、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯから選ばれる１種又は２種以上、及び／又は
Ｓｂ2Ｏ3          ０〜１％
の各成分を含有することを特徴とする光学ガラスである。
【００１８】
本発明の第８の構成は、質量％で、
ＳｉＯ2          ６〜１０％、
Ｂ2Ｏ3          １２〜２４％、
Ｌａ2Ｏ3        ２６〜４２％、
ＺｒＯ2        １．５〜１０％、
Ｎｂ2Ｏ5        １〜１０％、
Ｔａ2Ｏ5        １〜１５％、
ＷＯ3            １〜１０％、
ＺｎＯ          １６〜２６％及び
Ｌｉ2Ｏ          ０．６〜４％、
並びに
Ｇｄ2Ｏ3        ０〜４％未満
ＧｅＯ2      ０〜４％未満及び／又は
Ａｌ2Ｏ3      ０〜４％未満及び／又は
ＴｉＯ2      ０〜４％未満及び／又は
ＲＯ            ０〜４％未満
ただし、ＲＯは、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯから選ばれる１種又は２種以上、及び／又は
Ｓｂ2Ｏ3          ０〜１％
の各成分を含有することを特徴とする前記構成１〜６の光学ガラスである。
【００１９】
本発明の第９の構成は、前記構成１〜８の光学ガラスからなるレンズプリフォーム材である。
【００２０】
本発明の第１０の構成は、前記構成９のレンズプリフォーム材を精密プレス成形してなる光学素子である。
【００２１】
本発明の第１１の構成は、前記構成１〜８の光学ガラスを精密プレス成形してなる光学素子である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の光学ガラスの各成分について説明する。以下、特に断らない限り各成分の含有率は質量％を意味する。
【００２３】
ＳｉＯ2成分は、本発明の光学ガラスにおいて、ガラスの粘度を高め、耐失透性および表面法耐候性を向上させるのに非常に有効であり、欠かすことのできない成分である。しかし、その量が少なすぎるとその効果が不十分であり、多すぎるとガラス転移温度（Ｔｇ）の上昇や熔融性が悪くなる。従って、好ましくは６％、より好ましくは６．０１％、最も好ましくは６．０２％を下限として含有することができ、好ましくは１０％、より好ましくは９％、最も好ましくは８％を上限として含有することができる。
ＳｉＯ２は、原料として例えばＳｉＯ２等を使用してガラス内に導入される。
【００２４】
Ｂ2Ｏ3成分は、ランタン系ガラスである本発明の光学ガラスにおいて、ガラス形成酸化物成分として欠かすことのできない成分である。しかし、その量が少なすぎると耐失透性が不十分となり、多すぎると表面法耐候性が悪くなる。従って、好ましくは１２％、より好ましくは１３％、最も好ましくは１４％を下限として含有することができ、好ましくは２４％、より好ましくは２２％、最も好ましくは２０％を上限として含有することができる。
【００２５】
Ｂ2Ｏ3は、原料として例えばＨ3ＢＯ3、Ｂ2Ｏ3等を使用してガラス内に導入される。
【００２６】
Ｌａ2Ｏ3成分は、ガラスの屈折率を高め、低分散化させるのに有効であり高屈折率低分散性を有する本発明のガラスに欠かすことのできない成分である。しかし、その量が少なすぎるとガラスの光学定数の値を前記範囲内に維持し難く、多すぎると耐失透性が悪くなる。従って、好ましくは２６％、より好ましくは２８％、最も好ましくは３０％を下限として含有することができ、好ましくは４２％、より好ましくは４１％、最も好ましくは４０％を上限として含有することができる。
【００２７】
Ｌａ2Ｏ3は、原料として例えばＬａ2Ｏ3、硝酸ランタン又はその水和物等を使用してガラス内に導入される。
【００２８】
ＺｒＯ2成分は、光学定数を調整し、耐失透性を改善し、表面法耐候性を向上させる効果が顕著であり、欠かすことのできない成分である。しかし、その量が少なすぎるとその効果が不十分であり、多すぎると逆に耐失透性が悪くなるうえ、ガラス転移温度（Ｔｇ）を所望の低い値に維持し難くなる。従って、好ましくは１．５％、より好ましくは１．５５％、最も好ましくは１．６％を下限として含有することができ、好ましくは１０％、より好ましくは８％、最も好ましくは６％を上限として含有することができる。
【００２９】
またＺｒＯ2は、原料として例えばＺｒＯ2等を使用してガラス内に導入される。
【００３０】
Ｎｂ2Ｏ5成分は、屈折率を高め、表面法耐候性及び耐失透性を改善する効果がある。しかし、その量が少なすぎるとその効果が不十分であり、多すぎると逆に耐失透性が悪くなる。従って、好ましくは１％、より好ましくは２％、最も好ましくは３％を下限として含有することができ、好ましくは１０％、より好ましくは９％、最も好ましくは８％を上限として含有することができる。
【００３１】
またＮｂ2Ｏ5は、原料として例えばＮｂ2Ｏ5等を使用してガラス内に導入される。
【００３２】
Ｔａ2Ｏ5成分は、屈折率を高め、表面法耐候性及び耐失透性を改善する効果が顕著であり、欠かすことのできない成分である。しかし、その量が少なすぎるとその効果が不十分であり、多すぎると上記範囲の光学定数を維持し難くなる。従って、好ましくは１％、より好ましくは２％、最も好ましくは３％を下限として含有することができ、好ましくは１５％、より好ましくは１３％、最も好ましくは１０％を上限として含有することができる。
【００３３】
またＴａ2Ｏ5は、原料として例えばＴａ2Ｏ5等を使用してガラス内に導入される。
【００３４】
ＷＯ3成分は、光学定数を調整し、耐失透性を改善する効果がある。しかし、その量が少なすぎるとその効果が不十分であり、多すぎると逆に耐失透性や可視光領域の短波長域の光線透過率が悪くなる。従って、好ましくは１％、より好ましくは２％、最も好ましくは３％を下限として含有することができ、好ましくは１０％、より好ましくは９％、最も好ましくは８％を上限として含有することができる。
【００３５】
またＷＯ3は、原料として例えばＷＯ3等を使用してガラス内に導入される。
【００３６】
ＺｎＯ成分は、ガラス転移温度（Ｔｇ）を低くする効果が大きく、欠かすことのできない成分である。しかし、その量が少なすぎるとその効果が不十分であり、多すぎると耐失透性が悪くなる。従って、好ましくは１６％、より好ましくは２０％を超え、最も好ましくは２０．５％を下限として含有することができ、好ましくは２６％、より好ましくは２５％、最も好ましくは２４％を上限として含有することができる。
【００３７】
またＺｎＯは、原料として例えばＺｎＯ等を使用してガラス内に導入できる。
【００３８】
Ｌｉ2Ｏ成分は、ガラス転移温度（Ｔｇ）を大幅に下げ、かつ、混合したガラス原料の溶融を促進する効果を有するため、欠かすことのできない成分である。しかし、その量が少なすぎるとその効果が不十分であり、多すぎると耐失透性が急激に悪化する。従って、好ましくは０．６％、より好ましくは０．８％、最も好ましくは１％を下限として含有することができ、好ましくは４％、より好ましくは３．５％、最も好ましくは３％を上限として含有することができる。
【００３９】
またＬｉ2Ｏは、原料として例えばＬｉ2Ｏ、Ｌｉ2ＣＯ3、ＬｉＯＨ、ＬｉＮＯ3等を使用してガラス内に導入できる。
【００４０】
Ｓｂ2Ｏ3成分は、ガラス溶融時の脱泡のために任意に添加しうるが、その量が多すぎると可視光領域の短波長領域における透過率が悪くなる。従って、好ましくは１％、より好ましくは０．８％、最も好ましくは０．５％を上限として含有できる。
【００４１】
Ｇｄ2Ｏ3成分は、ガラスの屈折率を高め、低分散化させるのに効果がある。しかし、その量が多すぎると耐失透性および表面法耐候性が悪くなる。従って、好ましくは１０％、より好ましくは４％未満、最も好ましくは２％を上限として含有することができる。
【００４２】
またＧｄ2Ｏ3は、原料として例えばＧｄ2Ｏ3等を使用してガラス内に導入される。
【００４３】
ＧｅＯ2成分は、屈折率を高め、耐失透性を向上させる効果を有する成分であるが、原料が非常に高価であるため、好ましくは５％を上限とし、より好ましくは４％未満、最も好ましくは２％を上限として含有できる。
【００４４】
またＧｅＯ2は、原料として例えばＧｅＯ2等を使用してガラス内に導入される。
【００４５】
Ａｌ2Ｏ3成分は、化学的耐久性の改善に効果があり、特に表面法耐候性の改善に有効である。しかし、その量が多すぎると耐失透性が悪くなる。従って、好ましくは１０％、より好ましくは４％未満、最も好ましくは２％を上限として含有することができる。
【００４６】
またＡｌ2Ｏ3は、原料として例えばＡｌ2Ｏ3、Ａｌ（ＯＨ）3等を使用してガラス内に導入される。
【００４７】
ＴｉＯ2成分は、光学定数を調整し、耐失透性を改善する効果がある。しかしその量が多すぎると逆に耐失透性が悪くなる。従って、好ましくは１０％、より好ましくは４％未満、最も好ましくは２％を上限として含有することができる。
【００４８】
ＴｉＯ2は、原料として例えばＴｉＯ2等を使用してガラス内に導入される。
【００４９】
ＲＯ成分（ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯ成分から選ばれる１種又は２種以上の成分）は光学定数の調整に有効である。しかし、その量が多すぎると耐失透性が悪くなる。従って、好ましくは１０％、より好ましくは４％未満、最も好ましくは２％を上限として含有することができる。
【００５０】
ＲＯ成分は、原料として例えばＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯまたはその炭酸塩、硝酸塩、水酸化物等を使用してガラス内に導入できる。
【００５１】
なお、上記ガラス中に存在する各成分を導入させるために使用される原料は、例示の目的で記載したものであり、上記列挙された酸化物等に限定されるものではない。従って、ガラス製造の条件の諸変更に適宜対応させて、公知の材料から選択できる。
【００５２】
本発明者は、前記範囲内の光学定数において、ＳｉＯ2成分とＢ2Ｏ3成分の含有量の比を所定の値に調節することにより、表面法耐候性が向上することを見出した。すなわちＢ2Ｏ3／ＳｉＯ2の値が、３．２以下であることが好ましく、３．１８以下であることがより好ましく、３．１７以下であることが最も好ましい。
【００５３】
また、本発明者は、前記範囲内の光学定数において、ＳｉＯ2成分とＺｎＯ成分の含有量の比を所定の値に調節することにより、表面法耐候性が向上することを見出した。すなわちＺｎＯ／ＳｉＯ2の値が、２．８以上であることが好ましく、２．８２以上であることがより好ましい。また、表面耐候性を級１とするためには特に３．３以上かつ３．７以下の範囲にすることが好ましい。
【００５４】
また、本発明者は、前記範囲内の光学定数において、ＳｉＯ2、Ｂ2Ｏ3、Ｌａ2Ｏ3、ＺｒＯ2、Ｎｂ2Ｏ5、Ｔａ2Ｏ5、ＷＯ3、ＺｎＯ、Ｌｉ2Ｏの合計含有量が９６質量％を超える場合に、表面法耐候性が向上することを見出した。すなわち、上記合計含有量が、９６質量％を超えることが好ましく、９７質量％以上がより好ましく、９９質量％以上が最も好ましい。
【００５５】
さらに、所望の光学定数を維持し、かつ良好な耐候性を維持するためには、ＳｉＯ2、Ｂ2Ｏ3、Ｌａ2Ｏ3、ＺｒＯ2、Ｎｂ2Ｏ5、Ｔａ2Ｏ5、ＷＯ3、ＺｎＯ、Ｌｉ2Ｏの合計含有量、Ｂ2Ｏ3／ＳｉＯ2の値、ＺｎＯ／ＳｉＯ2の値を同時に上記所定の好ましい範囲内にするほうがよい。
【００５６】
なお、本明細書中において「表面法耐候性」とは、レンズプリフォーム材、すなわちゴブを精密プレス成形前に保管する場合を想定しているため、保管環境で一定期間曝された時のヤケの状態の優劣のことを示す。
具体的には、試験片として３０ｍｍ×３０ｍｍ×３ｍｍの研磨面を有する試料を使用して、５０℃相対湿度８５％の恒温恒湿槽の中で２４時間曝した後、５０倍の顕微鏡で研磨面を観察しヤケの状態を観察する。判定基準は、２４時間試験した試料を照度６０００ルックスで観察したときに全くヤケが認められないものを級１、１５００ルックスで観察したときにヤケが認められず６０００ルックスで認められるものを級２、１５００ルックスで観察したときにヤケが認められるものを級３とした。なお、級３については新たに５０℃相対湿度８５％の恒温恒湿槽の中で６時間曝した後、５０倍の顕微鏡で研磨面を観察し、１５００ルックスでヤケが認められるものを級４とした。ヤケが認められない場合は級３のままとする。なお、当該方法はOHARA  OPTICAL  GLASS  カタログ  ２００２Jの第１３頁に記載の公知の方法である。
【００５７】
本発明の光学ガラスにおいて要求される表面法耐候性は、好ましくは級３、より好ましくは級２、最も好ましくは級１である。
【００５８】
Ｌｕ2Ｏ3、Ｈｆ2Ｏ3、ＳｎＯ2、Ｇａ2Ｏ3、Ｂｉ2Ｏ3、ＢｅＯの各成分は含有させることは可能であるが、Ｌｕ2Ｏ3、Ｈｆ2Ｏ3、Ｇａ2Ｏ3は高額原料であるため原料コストが高くなり実際の製造においては現実的ではなく、ＳｎＯ2は白金製の坩堝や、溶融ガラスと接する部分が白金で形成されている溶融槽でガラス原料を溶融する際に錫と白金が合金化して合金となった箇所は耐熱性が悪くなり、その箇所に穴が開き溶融ガラス流出する事故がおこる危険性が憂慮され、Ｂｉ2Ｏ3、ＢｅＯは、環境に有害な影響を与え、環境負荷の非常に大きい成分である、という問題がある。従って、好ましくは０．１％未満、より好ましくは０．０５％を上限として含有され、最も好ましくは含有しない。
【００５９】
Ｙ2Ｏ3は、耐失透性を著しく悪化させるという問題がある。従って、好ましくは０．１％未満、より好ましくは０．０５％を上限として含有され、最も好ましくは含有しない。
【００６０】
次に、本発明の光学ガラスに含有させるべきではない成分について説明する。
【００６１】
弗素成分は、レンズプリフォーム材となるゴブを作製する際に揮発による脈理などを発生するため、ゴブの作製が困難である。従って、本発明の光学ガラスに含有させるべきではない。
【００６２】
鉛化合物は、精密プレス成形時に金型と融着しやすい成分であるという問題並びにガラスの製造のみならず、研磨等のガラスの冷間加工及びガラスの廃棄に至るまで、環境対策上の措置が必要となり、環境負荷が大きい成分であるという問題があるため、本発明の光学ガラスに含有させるべきではない。
【００６３】
Ａｓ2Ｏ3、カドミウム及びトリウムは、共に、環境に有害な影響を与え、環境負荷の非常に大きい成分であるため、本発明の光学ガラスに含有させるべきではない。
【００６４】
Ｐ2Ｏ5は、本発明の光学ガラスに含有させると、耐失透性を悪化させやすいのでＰ2Ｏ5を含有させることは好ましくない。
【００６５】
ＴｅＯ2は、白金製の坩堝や、溶融ガラスと接する部分が白金で形成されている溶融槽でガラス原料を溶融する際、テルルと白金が合金化し、合金となった箇所は耐熱性が悪くなるため、その箇所に穴が開き溶融ガラス流出する事故がおこる危険性が憂慮されるため、本発明の光学ガラスに含有させるべきではない。
【００６６】
さらに本発明の光学ガラスにおいては、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｅｕ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｅｒ等の着色成分は、含有しないことが好ましい。ただし、ここでいう含有しないとは、不純物として混入される場合を除き、人為的に含有させないことを意味する。
【００６７】
また、本発明のガラス組成物は、その組成が質量％で表されているため直接的にモル％の記載に表せるものではないが、本発明において要求される諸特性を満たすガラス組成物中に存在する各酸化物のモル％表示による組成は、概ね以下の値をとる。
ＳｉＯ2          １０〜２０％、
Ｂ2Ｏ3          ２０〜４５％、
Ｌａ2Ｏ3          ７〜１７％、
ＺｒＯ2          １．５〜１０％
Ｎｂ2Ｏ5          ０．５〜５％
Ｔａ2Ｏ5        ０．２〜３．５％
ＺｎＯ          ２０〜３８％及び
Ｌｉ2Ｏ            ２〜１６％、
並びに
Ｇｄ2Ｏ3        ０〜４％未満
ＧｅＯ2      ０〜４％未満及び／又は
Ａｌ2Ｏ3      ０〜４％未満及び／又は
ＴｉＯ2      ０〜４％未満及び／又は
ＲＯ            ０〜４％未満
ただし、ＲＯは、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯから選ばれる１種又は２種以上、及び／又は
Ｓｂ2Ｏ3            ０〜０．５％
【００６８】
なお、本発明の光学ガラス中において、ＳｉＯ2成分はガラスの粘度を高め、耐失透性および表面法耐候性を向上させるのに効果があり、好ましくは２０ｍｏｌ％、より好ましくは１７ｍｏｌ％、最も好ましくは１４ｍｏｌ％を上限として含有することができ、好ましくは１０ｍｏｌ％、より好ましくは１０．５ｍｏｌ％、最も好ましくは１１ｍｏｌ％を下限として含有することができる。
【００６９】
本発明の光学ガラス中において、Ｂ2Ｏ3成分はガラス形成酸化物成分として欠かすことのできない成分であり耐失透性を向上させる効果があり、好ましくは４５ｍｏｌ％、より好ましくは４０ｍｏｌ％、最も好ましくは３５ｍｏｌ％を上限として含有することができ、好ましくは２０ｍｏｌ％、より好ましくは２４ｍｏｌ％、最も好ましくは２６ｍｏｌ％、を下限として含有することができる。
【００７０】
本発明の光学ガラス中において、Ｌａ2Ｏ3成分はガラスの屈折率を高め、低分散化させる効果があり、好ましくは１７ｍｏｌ％、より好ましくは１６ｍｏｌ％、最も好ましくは１５ｍｏｌ％を上限として含有することができ、好ましくは７ｍｏｌ％、より好ましくは８ｍｏｌ％、最も好ましくは９ｍｏｌ％を下限として含有することができる。
【００７１】
本発明の光学ガラス中において、ＺｒＯ2成分は光学定数を調整し、耐失透性を改善し、表面法耐候性を向上させる効果があり、好ましくは１０ｍｏｌ％、より好ましくは８ｍｏｌ％、最も好ましくは６ｍｏｌ％を上限として含有することができ、好ましくは１．５ｍｏｌ％、より好ましくは１．５５ｍｏｌ％、最も好ましくは１．６ｍｏｌ％を下限として含有することができる。
【００７２】
本発明の光学ガラス中において、Ｎｂ2Ｏ5成分は屈折率を高め、表面法耐候性及び耐失透性を改善する効果があり、好ましくは５ｍｏｌ％、より好ましくは４．５ｍｏｌ％、最も好ましくは４ｍｏｌ％を上限として含有することができ、好ましくは０．５ｍｏｌ％、より好ましくは１ｍｏｌ％、最も好ましくは１．５ｍｏｌ％を下限として含有することができる。
【００７３】
本発明の光学ガラス中において、Ｔａ2Ｏ5成分は屈折率を高め、表面法耐候性及び耐失透性を改善する効果があり、好ましくは３．５ｍｏｌ％、より好ましくは３ｍｏｌ％、最も好ましくは２．６ｍｏｌ％を上限として含有することができ、好ましくは０．２ｍｏｌ％、より好ましくは０．５ｍｏｌ％、最も好ましくは０．８ｍｏｌ％を下限として含有することができる。
【００７４】
本発明の光学ガラス中において、ＷＯ3成分は光学定数を調整し、耐失透性を改善する効果があり、好ましくは５ｍｏｌ％、より好ましくは４．５ｍｏｌ％、最も好ましくは４ｍｏｌ％を上限として含有することができ、好ましくは０．５ｍｏｌ％、より好ましくは１ｍｏｌ％、最も好ましくは１．５ｍｏｌ％を下限として含有することができる。
【００７５】
本発明の光学ガラス中において、ＺｎＯ成分はガラス転移温度（Ｔｇ）を低くする効果があり、好ましくは３８ｍｏｌ％、より好ましくは３６ｍｏｌ％、最も好ましくは３４ｍｏｌ％を上限として含有することができ、好ましくは２０ｍｏｌ％、より好ましくは２２ｍｏｌ％、最も好ましくは２４ｍｏｌ％を下限として含有することができる。
【００７６】
本発明の光学ガラス中において、Ｌｉ2Ｏ成分はガラス転移温度（Ｔｇ）を大幅に下げ、かつ、混合したガラス原料の溶融を促進する効果があり、好ましくは１６ｍｏｌ％、より好ましくは１４ｍｏｌ％、最も好ましくは１２ｍｏｌ％を上限として含有することができ、好ましくは２ｍｏｌ％、より好ましくは３ｍｏｌ％、最も好ましくは３．５ｍｏｌ％を下限として含有することができる。
【００７７】
本発明の光学ガラス中において、Ｓｂ2Ｏ3成分はガラス溶融時の脱泡に効果があり、好ましくは０．５ｍｏｌ％、より好ましくは０．３ｍｏｌ％、最も好ましくは０．１ｍｏｌ％を上限として含有することができる。
【００７８】
本発明の光学ガラス中において、Ｇｄ2Ｏ3成分はガラスの屈折率を高め、低分散化させる効果があり、好ましくは４ｍｏｌ％未満、より好ましくは３ｍｏｌ％、最も好ましくは１ｍｏｌ％を上限として含有することができる。
【００７９】
本発明の光学ガラス中において、ＧｅＯ2成分は屈折率を高め、耐失透性向上させる効果があり、好ましくは４ｍｏｌ％未満、より好ましくは３ｍｏｌ％、最も好ましくは１ｍｏｌ％を上限として含有できる。
【００８０】
本発明の光学ガラス中において、Ａｌ2Ｏ3成分は表面法耐候性を向上させる効果があり、好ましくは４ｍｏｌ％未満、より好ましくは３ｍｏｌ％、最も好ましく１ｍｏｌ％を上限として含有できる。
【００８１】
本発明の光学ガラス中において、ＴｉＯ2成分は光学定数を調整し、耐失透性を改善する効果があり、好ましくは４ｍｏｌ％未満、より好ましくは３ｍｏｌ％、最も好ましく１ｍｏｌ％を上限として含有できる。
【００８２】
本発明の光学ガラス中において、ＲＯ成分（ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯ成分から選ばれる１種又は２種以上の成分）は光学定数の調整に効果があり、好ましくは４ｍｏｌ％未満、より好ましくは３ｍｏｌ％、最も好ましく１ｍｏｌ％を上限として含有できる。
【００８３】
次に本発明の光学ガラスの物性について説明する。
【００８４】
前述のとおり、本発明の光学ガラスは光学設計上の有用性の観点から、好ましくは屈折率（ｎd）が１．７５〜１．８５かつアッベ数（νd）が３５〜４５の範囲の光学定数を有し、より好ましくは屈折率（ｎd）が１．７６〜１．８４かつアッベ数（νd）が３５〜４５の範囲の光学定数を有し、最も好ましくは、屈折率（ｎd）が１．７６〜１．８４かつアッベ数（νd）が３６〜４４の範囲の光学定数を有する。
【００８５】
本発明の光学ガラスにおいては、Ｔｇが高くなりすぎると前述したように精密プレス成形を行う場合、成形型の劣化などが起こり易くなる。従って、本発明の光学ガラスのＴｇは好ましくは５８０℃、より好ましくは５５０℃、最も好ましくは５３０℃を上限とする。
また屈伏点Ａtは好ましくは６２０℃、より好ましくは６１０℃、最も好ましくは５８０℃以下とする。
【００８６】
本発明の光学ガラスでは、下記製造方法により、安定した生産を実現するため、液相温度を１０８０℃以下とすることが重要である。より好ましくは１０５０℃以下、特に好ましくは１０２０℃以下とすることで、安定生産可能な粘度範囲が広くなり、また、ガラス熔解温度を下げることができるため、消費されるエネルギーを抑えることができる。
【００８７】
液相温度とは、粉砕したガラス試料を白金板上にのせ、温度傾斜のついた炉内に３０分間保持した後取り出し、冷却後、ガラス中の結晶の有無を顕微鏡にて観察し、結晶が認められない一番低い温度を表す。
【００８８】
前述のとおり本発明の光学ガラスはプレス成形用のプリフォーム材として使用することができ、或いは熔融ガラスをダイレクトプレスすることも可能である。プリフォーム材として使用する場合、その製造方法及び精密プレス成形方法は特に限定されるものではなく、公知の製造方法及び成形方法を使用することができる。プリフォーム材の製造方法としては、例えば特開平８−３１９１２４に記載のガラスゴブの成形方法や特開平８−７３２２９に記載の光学ガラスの製造方法及び製造装置のような熔融ガラスから直接プリフォーム材を製造することもでき、またストリップ材を冷間加工して製造しても良い。
【００８９】
なお、本発明の光学ガラスを用いて熔融ガラスを滴下させてプリフォームを製造する場合、熔融ガラスの粘度は、低すぎるとガラスプリフォームに脈理が入りやすくなり、高すぎると、自重と表面張力によるガラスの切断が困難になる。
【００９０】
従って、高品質かつ安定した生産のためには、液相温度における粘度（Ｐａ・ｓ）の対数ｌｏｇηの値が好ましくは０．４〜２．０、より好ましくは０．５〜１．８、最も好ましくは０．６〜１．６の範囲である。
【００９１】
なお、プリフォームの精密プレス成形方法を特に限定するものではないが、例えば特公昭６２−４１１８０に記載の光学素子の成形方法のような方法を使用することができる。
【実施例】
【００９２】
以下、本発明の実施例について述べるが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００９３】
本発明のガラスの実施例（Ｎｏ．1〜Ｎｏ．４７）の組成を、これらのガラスの屈折率（ｎｄ）、アッベ数（νｄ）、ガラス転移温度（Ｔｇ）、屈伏点（Ａｔ）および表面法耐候性と共に表１〜表１０に示した。表中、各成分の組成は質量%で表示するものとする。
【００９４】
【表１】
2006240889.tif 000002
【００９５】
【表２】
2006240889.tif 000003
【００９６】
【表３】
2006240889.tif 000004
【００９７】
【表４】
2006240889.tif 000005
【００９８】
【表５】
2006240889.tif 000006
【００９９】
【表６】
2006240889.tif 000007
【０１００】
【表７】
2006240889.tif 000008
【０１０１】
【表８】
2006240889.tif 000009
【０１０２】
【表９】
2006240889.tif 000010
【０１０３】
【表１０】
2006240889.tif 000011
【０１０４】
【表１１】
2006240889.tif 000012
【０１０５】
また、比較例のガラス（Ｎｏ．Ａ〜Ｎｏ．Ｃ）の組成を、これらのガラスの屈折率（ｎｄ）、アッベ数（νｄ）、ガラス転移温度（Ｔｇ）、屈伏点（Ａｔ）および表面法耐候性と共に表１１に示す。
【０１０６】
表１〜表１０に示した本発明の実施例の光学ガラス（Ｎｏ．1〜Ｎｏ．４７）は、酸化物、水酸化物、炭酸塩、硝酸塩等の通常の光学ガラス用原料を表１〜表１０に示した各実施例の組成の割合となるように秤量し、混合し、白金るつぼに投入し、組成による熔融性に応じて、１０００〜１３００℃で、３〜５時間溶融、清澄、攪拌して均質化した後、金型等に鋳込み徐冷することにより得ることができた。
【０１０７】
屈折率（ｎｄ）及びアッベ数（νｄ）は徐冷降温速度を−２５℃／時にして得られた光学ガラスについて測定した。
【０１０８】
ガラス転移温度（Ｔｇ）は日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ０８−２００３（光学ガラスの熱膨張の測定方法）に記載された方法により測定した。ただし試験片として長さ５０ｍｍ、直径４ｍｍの試料を使用した。
【０１０９】
屈伏点（Ａｔ）は前記ガラス転移温度（Ｔｇ）と同様の測定方法で行い、ガラスの伸びが止まり、収縮が始まる温度（℃）とした。
【０１１０】
表面法耐候性の試験方法は次の方法により行い、表面法耐候性を決定した。試験片として３０ｍｍ×３０ｍｍ×３ｍｍの研磨面を有する試料を使用して、５０℃相対湿度８５％の恒温恒湿槽の中で２４時間曝した後、５０倍の顕微鏡で研磨面を観察しヤケの状態を観察した。判定基準は、２４時間試験した試料を照度６０００ルックスで観察したときに全くヤケが認められないものを級１、１５００ルックスで観察したときにヤケが認められず６０００ルックスで認められるものを級２、１５００ルックスで観察したときにヤケが認められるものを級３とした。なお、級３については新たに５０℃相対湿度８５％の恒温恒湿槽の中で６時間曝した後、５０倍の顕微鏡で研磨面を観察し、１５００ルックスでヤケが認められるものを級４とした。ヤケが認められない場合は級３のままとした。
【０１１１】
表１〜表１０に見られるとおり、本発明の実施例の光学ガラス（Ｎｏ．1〜Ｎｏ．４７）はすべて、前記範囲内の光学定数（屈折率（ｎd）及びアッベ数（νd））を有し、ガラス転移温度（Ｔｇ）が５８０℃以下であるため、精密モールドプレス成形に適しており、更には表面法耐候性が良好であるので化学的耐久性にも優れている。
【０１１２】
これに対し、表１１に示す組成の比較例Ａ〜Cの各試料について、上記実施例と同じ条件にてガラスを作製し、同一の評価方法により、作製したガラスを評価した。比較例Ａ〜Ｃに見られる通り、Ｂ2Ｏ3／ＳｉＯ2の値が３．２を超えているため、表面法耐候性が悪くなる。
【産業上の利用可能性】
【０１１３】
以上、述べたとおり、本発明の光学ガラスは、組成がＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−Ｌａ2Ｏ3−ＺｒＯ2−Ｎｂ2Ｏ5−Ｔａ2Ｏ5−ＷＯ3−ＺｎＯ−Ｌｉ2Ｏ系であり、かつ、鉛成分、ヒ素成分、弗素成分を含まないガラスであって、屈折率（ｎd）が１．７５〜１．８５、アッベ数（νd）が３５〜４５の範囲の光学定数を有し、転移温度（Ｔｇ）が５８０℃以下であるから、精密モールドプレス成形に適しており、産業上非常に有用である。
【０１１４】
さらに、表面法耐候性に優れているため、レンズプリフォーム材、すなわちゴブを精密プレス成形前に保管する場合、保管環境で一定期間曝された時にヤケなどが発生し難く、取り扱いが容易である。
【手続補正書】
【提出日】平成18年2月14日(2006.2.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６７】
また、本発明のガラス組成物は、その組成が質量％で表されているため直接的にモル％の記載に表せるものではないが、本発明において要求される諸特性を満たすガラス組成物中に存在する各酸化物のモル％表示による組成は、概ね以下の値をとる。
ＳｉＯ2           １０〜２０％、
Ｂ2Ｏ3            ２０〜４５％、
Ｌａ2Ｏ3            ７〜１７％、
ＺｒＯ2         １．５〜１０％、
Ｎｂ2Ｏ5        ０．５〜５％、
Ｔａ2Ｏ5        ０．２〜３．５％、
ＷＯ3  ０．５〜５％、
ＺｎＯ            ２０〜３８％及び
Ｌｉ2Ｏ         ０．５〜５％、
並びに
Ｇｄ2Ｏ3            ０〜４％未満
ＧｅＯ2             ０〜４％未満及び／又は
Ａｌ2Ｏ3            ０〜４％未満及び／又は
ＴｉＯ2             ０〜４％未満及び／又は
ＲＯ                ０〜４％未満
ただし、ＲＯは、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯから選ばれる１種又は２種以上、及び／又は
Ｓｂ2Ｏ3           ０〜０．５％