(57)【要約】【課題】開口数のより大きなレンズを得るべくより屈折率の高いガラスが求められている。【解決手段】モル％で、Ｂ２Ｏ３  ２５〜５７％、ＺｎＯ  ５〜２５％、Ｌａ２Ｏ３  ５〜３０％、Ｇａ２Ｏ３  １〜２０％、ＴｉＯ２＋ＷＯ３  １〜１５％、Ｌｉ２Ｏ  ０〜１５％、ＧｅＯ２  ０〜２０％、ＴｅＯ２  ０〜２０％、Ｔａ２Ｏ５  ０〜１０％、ＺｒＯ２＋Ｉｎ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３＋Ｇｄ２Ｏ３  ０〜２０％、Ｂ２Ｏ３＋ＧｅＯ２  ３０〜６０％である光学ガラス。また、ガラス転移点が６００℃以下である前記光学ガラス。また、波長４０５ｎｍの光に対する屈折率が１．８５以上、アッベ数が３５以上である前記光学ガラス。前記光学ガラスからなるレンズ。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記酸化物基準のモル％表示で、Ｂ２Ｏ３  ２５〜５７％、ＺｎＯ  ５〜２５％、Ｌａ２Ｏ３  ５〜３０％、Ｇａ２Ｏ３  １〜２０％、ＴｉＯ２＋ＷＯ３  １〜１５％、Ｌｉ２Ｏ  ０〜１５％、ＧｅＯ２  ０〜２０％、ＴｅＯ２  ０〜２０％、Ｔａ２Ｏ５  ０〜１０％、ＺｒＯ２＋Ｉｎ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３＋Ｇｄ２Ｏ３  ０〜２０％、から本質的になり、Ｂ２Ｏ３＋ＧｅＯ２が３０〜６０％である光学ガラス。
【請求項２】
Ｂ２Ｏ３が３０〜４０％、ＺｎＯが５〜１５％、Ｌａ２Ｏ３が１０〜２０％、Ｇａ２Ｏ３が４〜１２％、ＴｉＯ２＋ＷＯ３が１〜１０％、Ｌｉ２Ｏが４〜１２％、ＧｅＯ２が１〜１０％、ＴｅＯ２が０〜１５％である請求項１に記載の光学ガラス。
【請求項３】
Ｂ２Ｏ３＋ＧｅＯ２が４５％以下である請求項１または２に記載の光学ガラス。
【請求項４】
Ｎｂ２Ｏ５を含有しない請求項１、２または３に記載の光学ガラス。
【請求項５】
ガラス転移点が６００℃以下である請求項１〜４のいずれかに記載の光学ガラス。
【請求項６】
波長４０５ｎｍの光に対する屈折率が１．８５以上、アッベ数が３５以上である請求項１〜５のいずれかに記載の光学ガラス。
【請求項７】
波長４０５ｎｍの光に対する内部透過率が１ｍｍ厚み換算で９９％以上である請求項１〜６のいずれかに記載の光学ガラス。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の光学ガラスからなるレンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＤ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ、ＭＯ等の光記録媒体の記録または読み取りに使用される対物レンズ、レーザー用コリメートレンズ等に好適な光学ガラスおよびレンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＤ等の光記録媒体への記録はレーザー光をコリメートレンズによって平行光とし、これを対物レンズによって集光して行われる。
このような用途に用いられるレンズは通常、球面状または非球面形状であり、ガラスまたは樹脂のプリフォームを軟化温度まで加熱し精密プレスして作製される。
【０００３】
近年、光記録媒体の記録密度を高くするために波長が４００〜４１５ｎｍの青紫色レーザー光（典型的な波長は４０５ｎｍ）の利用が提案されている。また、この青紫色レーザー光と従来使用されている赤色または近赤外レーザー光との互換利用も提案されている。
このような用途には、波長４００〜８００ｎｍの光に対する透過率が高く、精密プレスが可能であり、かつ屈折率が高いガラスが求められ、そのようなガラスの提案もされている（たとえば特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】特許第３１９５７８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１で提案されているガラスの屈折率は１．５８〜１．６７であって高屈折率ガラスというべきものであるが、開口数のより大きなレンズを得るべくより屈折率の高いガラスが求められている。
本発明はこのような課題を解決できる光学ガラスおよびレンズの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、下記酸化物基準のモル％表示で、Ｂ２Ｏ３  ２５〜５７％、ＺｎＯ  ５〜２５％、Ｌａ２Ｏ３  ５〜３０％、Ｇａ２Ｏ３  １〜２０％、ＴｉＯ２＋ＷＯ３  １〜１５％、Ｌｉ２Ｏ  ０〜１５％、ＧｅＯ２  ０〜２０％、ＴｅＯ２  ０〜２０％、Ｔａ２Ｏ５  ０〜１０％、ＺｒＯ２＋Ｉｎ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３＋Ｇｄ２Ｏ３  ０〜２０％、から本質的になり、Ｂ２Ｏ３＋ＧｅＯ２が３０〜６０％である光学ガラスを提供する。
また、前記光学ガラスからなるレンズを提供する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、透過率が高く、精密プレスが可能であり、かつ屈折率が高い光学ガラスが得られる。また、この光学ガラスからなるレンズを光記録媒体への記録に用いられるコリメートレンズまたは対物レンズとして用いることにより、光記録媒体への記録密度を高くすることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の光学ガラス（以下、単に本発明のガラスという。）は先に述べたようなコリメートレンズまたは対物レンズに好適である。
このようなレンズはすなわち本発明のレンズであり、典型的には本発明のガラスを加工してプリフォームとし、このプリフォームを加熱して軟化させ金型を用いてプレス成形（精密プレス）して作製される。なお、前記プリフォームは溶融状態のガラスを成形して作製してもよい。
【０００９】
本発明のガラスのガラス転移点（Ｔｇ）は６００℃以下であることが好ましい。６００℃超では成形温度が高くなってプレス成形時に成形型またはその成形面の保護膜が損傷を受けるおそれがある。より好ましくは５７０℃以下、特に好ましくは５６５℃以下である。
【００１０】
本発明のガラスの液相温度（ＴＬ）は１１００℃以下であることが好ましい。１１００℃超では、生産性を向上させるべく溶融ガラスをノズルから滴下成形し直接ガラスプリフォームやゴブを作製しようとするとその滴下成形ガラスが失透するおそれがある。より好ましくは１０８０℃以下である。
【００１１】
本発明のガラスの波長４０５ｎｍの光に対する屈折率（ｎ）は１．８５以上であることが好ましい。１．８５未満では、青紫色レーザー光による光記録媒体への記録に適用可能な薄さであってかつ所望の開口数を有する対物レンズを得ることが困難になる。好ましくは１．８６以上である。なお、ｎは典型的には１．９２以下である。
本発明のガラスのアッベ数（νｄ）は好ましくは３５以上、典型的には３９以上である。
【００１２】
本発明のガラスの波長４０５ｎｍの光に対する内部透過率の１ｍｍ厚み換算値（Ｔ４０５）は９９％以上であることが好ましい。
Ｔ４０５はたとえば次のようにして測定される。すなわち、両面が鏡面研磨され、大きさが２ｃｍ×２ｃｍ、厚みが１ｍｍと５ｍｍの２枚の板状試料について、日立製作所社製分光光度計Ｕ−３５００（商品名）を用いて波長４０５ｎｍの光に対する透過率を測定する。厚みが１ｍｍ、５ｍｍの板状試料の透過率測定値をそれぞれＴ１、Ｔ５として、次式によりＴ４０５を算出する。
Ｔ４０５＝１００×ｅｘｐ［（２／３）×ｌｏｇｅ（Ｔ５／Ｔ１）］。
【００１３】
次に、本発明のガラスの成分について説明する。なお、たとえばＢの含有量としてはＢがＢ２Ｏ３の形でガラス中に存在するとしたときのモル％表示含有量を用い、単に％と表記する。
Ｂ２Ｏ３はガラス骨格を形成し、またＴｇを低下させる成分であり、必須である。２５％未満ではガラスが不安定になる、またはＴｇが高くなる。好ましくは３０％以上、より好ましくは３２％以上である。なお、ＴＬをより低くしたい場合には、好ましくは３３％以上、より好ましくは３５％以上である。Ｂ２Ｏ３が５７％超ではｎが低くなる。好ましくは４７％以下、より好ましくは４０％以下である。
【００１４】
ＺｎＯはガラスを安定化させる成分であり、必須である。５％未満ではガラスが不安定になる。好ましくは７％以上である。２５％超ではガラスが不安定になる。好ましくは２０％以下、より好ましくは１５％以下である。
【００１５】
Ｌａ２Ｏ３はｎを高くする成分であり、必須である。５％未満ではガラスが不安定になる。好ましくは８％以上、より好ましくは１０％以上である。３０％超ではＴｇが高くなる。好ましくは２４％以下、より好ましくは２０％以下、特に好ましくは１７％以下である。
【００１６】
Ｇａ２Ｏ３はガラスを安定化させる、またはｎを高くする成分であり、必須である。１％未満ではガラスが不安定になる、またはｎが低くなる。好ましくは４％以上である。２０％超ではかえってガラス化しにくくなる。好ましくは１５％以下、より好ましくは１２％以下、特に好ましくは１０％以下である。
【００１７】
ＴｉＯ２およびＷＯ３はガラスを安定化させる、またはｎを高くする成分であり、いずれか１種以上を含有しなければならない。ＴｉＯ２およびＷＯ３の含有量の合計が１％未満ではガラスが不安定になる、またはｎが低くなる。好ましくは２％以上である。前記合計が１５％超ではνｄが大きくなりすぎる、またはＴ４０５が低下するおそれがある。好ましくは１２％以下、より好ましくは１０％以下である。
【００１８】
ＴｉＯ２を含有する場合その含有量は１％以上または１２％以下であることが好ましい。より好ましくは１０％以下である。
ＷＯ３を含有する場合その含有量は１％以上または１０％以下であることが好ましい。より好ましくは６％以下である。
【００１９】
Ｌｉ２Ｏは必須ではないが、ガラスを安定化させる、Ｔｇもしくは溶解温度を低下させるために１５％まで含有してもよい。１５％超ではかえってガラス化しにくくなるおそれがある。好ましくは１２％以下、より好ましくは１１％以下、特に好ましくは１０％以下である。Ｌｉ２Ｏを含有する場合その含有量は、好ましくは２％以上、より好ましくは４％以上、特に好ましくは６％以上である。
【００２０】
ＧｅＯ２は必須ではないが、ガラスを安定化させる、またはｎを高くするために２０％まで含有してもよい。２０％超ではＴｇが高くなる。好ましくは１５％以下、より好ましくは１０％以下、特に好ましくは７％以下である。ＧｅＯ２を含有する場合その含有量は好ましくは１％以上、典型的には３％以上である。
【００２１】
Ｂ２Ｏ３およびＧｅＯ２の含有量の合計は６０％以下であることが好ましい。６０％超ではＴｇが高くなる。好ましくは４５％以下である。
また、同合計は３０％以上であることが好ましい。３０％未満ではガラス化が困難になる、またはガラスが不安定になるおそれがある。より好ましくは３１％以上である。
【００２２】
ＴｅＯ２は必須ではないが、ガラスを安定化させる、ｎを高くする、Ｔｇを低下させる、溶融状態における白金または白金合金との接触角を大きくして白金または白金合金からなる流出パイプから溶融ガラスを滴下して精密プレス用の球状プリフォームを作製する場合のそのプリフォームの質量ばらつき率を小さくする等のために２０％まで含有してもよい。２０％超ではνｄが大きくなりすぎるおそれがある、またはＴ４０５が低下するおそれがある。好ましくは１５％以下、より好ましくは１０％以下、特に好ましくは５％以下である。ＴｅＯ２を含有する場合その含有量は好ましくは０．１％以上である。
【００２３】
Ｔａ２Ｏ５は必須ではないが、Ｔ４０５の低下またはνｄの増大を起すことなくｎを高くする等のために１０％まで含有してもよい。１０％超では溶解時にＬａ２Ｏ３等希土類酸化物との化合物が生成されそれが未融物となって残存する等、均質性が低下するおそれがある。好ましくは５％以下、より好ましくは４％以下である。
【００２４】
ＺｒＯ２、Ｉｎ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３およびＧｄ２Ｏ３はいずれも必須ではないが、Ｔ４０５を低下させることなくｎを高くする等のために合計で２０％までの範囲で含有してもよい。２０％超ではガラスが不安定になるおそれがある。好ましくは合計で１５％以下である。これらの成分のいずれかを含有する場合、その成分の含有量は単独で１％以上であることが好ましい。
【００２５】
ｎをより高くしたい等の場合、Ｂ２Ｏ３が３０〜４０％、ＺｎＯが５〜１５％、Ｌａ２Ｏ３が１０〜２０％、Ｇａ２Ｏ３が４〜１２％、ＴｉＯ２＋ＷＯ３が１〜１０％、Ｌｉ２Ｏが４〜１２％、ＧｅＯ２が１〜１０％、ＴｅＯ２が０〜１５％、であることが好ましい。
【００２６】
本発明のガラスは本質的に上記成分からなるが、本発明の目的を損なわない範囲でその他の成分を含有してもよい。そのような成分を含有する場合それら成分の含有量の合計は、好ましくは１０％以下、より好ましくは５％以下である。
【００２７】
次に、このような成分について例示する。
成形時の失透を抑制したい等の場合、Ａｌ２Ｏ３をたとえば４％まで含有してもよい。
ガラスをより安定化させたい、ｎまたは密度を調整したい、等の場合にはＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯまたはＢａＯを合計でたとえば４％までの範囲で含有してもよい。４％超ではガラスがかえって不安定になる、またはｎが小さくなるおそれがある。
【００２８】
溶解温度をより低下させたい等の場合、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｒｂ２ＯまたはＣｓ２Ｏを合計でたとえば４％までの範囲で含有してもよい。４％超ではガラスが不安定になる、ｎが低くなる、硬度が小さくなる、または化学的耐久性が低下するおそれがある。なお、硬度を大きくしたい、または化学的耐久性を向上させたい場合にはこれらはいずれも含有しないことが好ましい。
【００２９】
ｎをより高くしたい、Ｔｇをより低くしたい等の場合、ＳｎＯをたとえば４％まで含有してもよい。
ｎをより高くしたい等の場合、ＴｉＯ２をたとえば６％または４％まで含有してもよい。
溶解温度またはＴｇをより低下させたい等の場合、ＦをＦ２の形で溶解原料に添加して溶解してもよい。その添加量はガラスを１００モルとして３モルまでの範囲の割合であることが好ましい。３モル超の割合で添加すると、ガラスが不安定になる、ｎが低下する、硬度が小さくなる、ガラスが不均質になる、または化学的耐久性が低下するおそれがある。
【００３０】
ｎをより高くしたい、または化学的耐久性を高くする等のためにＮｂ２Ｏ５を含有してもよいが、Ｔ４０５をより高くしたい場合にはＮｂ２Ｏ５を含有しないことが好ましい。
なお、本発明のガラスはＰｂＯおよびＴｌ２Ｏのいずれも含有しないことが好ましい。
また、本発明のガラスはＦｅ２Ｏ３を含有しないことが好ましいが、通常は原料から不可避的に混入する。しかし、その場合でもＦｅ２Ｏ３含有量は質量百分率表示で０．１％以下であることが好ましい。０．１％超ではＴ４０５が小さくなるおそれがある。
【実施例】
【００３１】
表のＢ２Ｏ３からＮｂ２Ｏ５までの欄にモル％表示で示す組成のガラスが得られるように原料を調合して白金製るつぼに入れ、１１００〜１３００℃で２．５時間溶解した。この際白金製スターラにより１時間撹拌して溶融ガラスを均質化した。均質化された溶融ガラスは流し出して板状に成形後、徐冷を行った。
【００３２】
原料としては、関東化学社製の特級の酸化ホウ素、酸化亜鉛、炭酸リチウム、硝酸リチウム、二酸化ジルコニウム、炭酸ナトリウム、酸化チタン、酸化アルミニウム、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸ストロンチウム、炭酸バリウム、信越化学工業社製の純度９９．９％酸化ランタン、酸化イットリウム、酸化ガドリニウム、レアメタル社製の特級の酸化ガリウム、新興化学工業社製の純度９９．９９９％以上の二酸化テルル、アサヒメタル社製の特級の酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化タングステン、高純度化学研究所社製の純度９９．９％以上の酸化ランタン、酸化イットリウム、酸化ホウ素、酸化ガリウムを使用した。
【００３３】
得られたガラスについて、Ｔｇ（単位：℃）、ＴＬ（単位：℃）、Ｔ４０５（単位：％）、ｎ、ｎｄ、νｄを測定した。例１〜１０は実施例、例１１〜１３は比較例である。
Ｔｇ、ＴＬ、ｎ、ｎｄ、νｄの測定法を以下に述べる。
【００３４】
Ｔｇ：直径５ｍｍ、長さ２０ｍｍの円柱状に加工したサンプル、リガク社製熱機械分析装置ＴＭＡ８１４０（商品名）を用いて５℃／分の昇温速度で測定した。
ＴＬ：１辺が１０ｍｍの立方体形状に加工したサンプルを白金製の皿に載せ、一定温度に設定した電気炉内で２時間静置した後に取り出したものを１０倍の光学顕微鏡で観察し、結晶の析出が見られない最高温度をＴＬとした。
ｎ、ｎｄ、νｄ：ガラスを一辺が３０ｍｍ、厚みが１０ｍｍの三角形状プリズムに加工し、カルニュー光学社製精密分光計ＧＭＲ−１（商品名）により測定した。
【００３５】
【表１】
2006131450.tif 000002
【００３６】
【表２】
2006131450.tif 000003
【産業上の利用可能性】
【００３７】
対物レンズ、コリメートレンズ等に利用できる。