(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
屈折率ｎｄが１．８４１２以上、液相温度が１２００℃以下、かつ、４２０ｎｍにおける内部透過率が９６．５％以上である光学ガラスであって、組成において、質量％で、Ｎｂ2Ｏ5、ＷＯ3、ＴｉＯ2、ＧｅＯ2、ＴｅＯ2、Ｂｉ2Ｏ3の含有量が各々１％未満、Ｌａ2Ｏ3の含有量が２５〜４１％、Ｇｄ2Ｏ3の含有量が２０％以下、Ｂ2Ｏ3の含有量が４〜２０％、Ｙｂ2Ｏ3の含有量が２％以下、Ｔａ2Ｏ5の含有量が０〜２４．７％、ＳｉＯ2＋Ｂ2Ｏ3が１２〜２２％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１．８４１２以上、液相温度が１２００℃以下、かつ、透過率吸収端の波長が３００ｎｍ以下である光学ガラスであって、組成において、質量％で、Ｎｂ2Ｏ5、ＷＯ3、ＴｉＯ2、ＧｅＯ2、ＴｅＯ2、Ｂｉ2Ｏ3の含有量が各々１％未満、Ｌａ2Ｏ3の含有量が２５〜４１％、Ｇｄ2Ｏ3の含有量が２０％以下、Ｂ2Ｏ3の含有量が４〜２０％、Ｙｂ2Ｏ3の含有量が２％以下、Ｔａ2Ｏ5の含有量が０〜２４．７％、ＳｉＯ2＋Ｂ2Ｏ3が１２〜２２％であることを特徴とする光学ガラス。
【請求項３】
屈折率ｎｄが１．８４１２以上、液相温度が１２００℃以下、かつ、透過率７５％となる波長λT75が３８７ｎｍ以下である光学ガラスであって、組成において、質量％で、Ｎｂ2Ｏ5、ＷＯ3、ＴｉＯ2、ＧｅＯ2、ＴｅＯ2、Ｂｉ2Ｏ3の含有量が各々１％未満、Ｌａ2Ｏ3の含有量が２５〜４１％、Ｇｄ2Ｏ3の含有量が２０％以下、Ｂ2Ｏ3の含有量が４〜２０％、Ｙｂ2Ｏ3の含有量が２％以下、Ｔａ2Ｏ5の含有量が０〜２４．７％、ＳｉＯ2＋Ｂ2Ｏ3が１２〜２２％であることを特徴とする光学ガラス。
【請求項４】
質量％で、Ｎｂ2Ｏ5＋ＷＯ3＋ＴｉＯ2＋ＧｅＯ2＋ＴｅＯ2＋Ｂｉ2Ｏ3が１％未満であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光学ガラス。
【請求項５】
透過率７０％となる波長λT70が３７０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の光学ガラス。
【請求項６】
透過率５％となる波長λT5が３１５ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の光学ガラス。
【請求項７】
アッベ数νｄが３６以上であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の光学ガラス。
【請求項８】
組成において、Ｆｅ2Ｏ3の含有量が２０ｐｐｍ以下であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の光学ガラス。
【請求項９】
組成において、必須成分としてＳｂ2Ｏ3を含有することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の光学ガラス。
【請求項１０】
組成において、必須成分としてＢ2Ｏ3、Ｌａ2Ｏ3を含有し、ＺｎＯ、ＺｒＯ2、Ｇｄ2Ｏ3、Ｔａ2Ｏ5からなる群より選択される少なくとも１種を含有し、かつ、鉛成分、砒素成分、Ｆ成分を実質的に含有しないことを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の光学ガラス。
【請求項１１】
組成において、質量％で、ＳｉＯ2  ０〜１６％、Ｂ2Ｏ3  ４〜２０％、ＺｎＯ  ０〜４０％、ＺｒＯ2  ０〜１０％、Ｌａ2Ｏ3  ２５〜４１％、Ｇｄ2Ｏ3  ０〜２０％、Ｔａ2Ｏ5  ０〜２４．７％を含有することを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の光学ガラス。
【請求項１２】
ガラス転移点が６５０℃以下であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の光学ガラス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光学ガラスに関するものである。詳細には、精密加工を施した金型によって加圧成形することにより、高性能な各種光学レンズを作製することができるモールドプレス成形用光学ガラスや、機械加工や加熱による表面流動により作製されてなるガラスレンズ等の光学ガラスに関する。
【背景技術】
【０００２】
光学ガラスは、ＣＤ、ＭＤ、ＤＶＤ、その他各種光ディスクシステムの光ピックアップレンズやビデオカメラや一般のカメラの撮影用レンズ、光通信分野等における集光レンズなどの種々の用途に使用されている。これらの光学ガラスは、一般に、モールドプレス成形、機械加工、加熱による表面流動などの方法により製造される。
【０００３】
例えば、モールドプレス成形法による製造は以下のようにして行われる。
【０００４】
まず、溶融ガラスをノズルの先端から滴下して、液滴状ガラスを作製し（液滴成形）、研削、研磨、洗浄してプリフォームガラスを作製する。または、溶融ガラスを急冷鋳造し、一旦、ガラスインゴットを作製し、研削、研磨、洗浄してプリフォームガラスを作製する。続いて、プリフォームガラスを加熱して軟化し、精密加工を施した金型によって加圧成形し、金型の表面形状をガラスに転写してレンズを作製する。
【０００５】
モールドプレス成形法を採用する場合、金型の劣化を抑制してレンズを精密にモールドプレス成形するために、できるだけ低いガラス転移温度Ｔｇ（少なくとも６５０℃以下）を有するガラスが求められており、種々のガラスが提案されている（例えば、特許文献１〜３参照）。
【０００６】
ところで、プリフォームガラスを作製する際に失透物が生じると、モールドプレスレンズとしての基本性能が得られないことから、耐失透性に優れたガラスであることが重要である。また、環境問題への意識の高まりから、ガラス成分に鉛等の有害な物質を使用しないことが望まれている。
【０００７】
さらに、近年では、各種光ディスクシステムの光ピックアップレンズや撮影用レンズといった光学レンズには、コスト削減を目的として、レンズを薄くしたりレンズの枚数を少なくしたりすることが検討されており、これを実現するために高屈折率で低分散（アッベ数の大きい）、または、高屈折率で高分散（アッベ数の小さい）のガラス材質が求められている。また、高機能な撮像レンズでは大径化されたプレスレンズが用いられ、透過率の高いガラス材料が求められる。また、光通信分野等でも、集光レンズとして高屈折率を有するガラス材料が求められている。
【特許文献１】特開２００３−２６７７４８号公報
【特許文献２】特開２００３−２４８８９７号公報
【特許文献３】特開２００６−１６２９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
一般に、高屈折率の光学ガラスを作製するためには、Ｌａ2Ｏ3、Ｇｄ2Ｏ3、Ｔａ2Ｏ5等の屈折率向上に寄与する成分を多量に含有させる必要がある。しかしながら、これらの成分を多量に含有させると、ガラスの耐失透性が悪化する傾向にある。また、これらの成分にはガラスの透過率を低下させるものがある。ガラスの透過率低下による問題は、特に大径レンズに使用する際に顕著である。
【０００９】
そこで、本発明は、高屈折率であり、かつ、紫外〜可視域で紫外域により広範囲に高い透過率を有する光学ガラスを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者等は種々の検討を行った結果、光学ガラスに含まれる高屈折率化に寄与する成分を適切な割合以下に抑制することによって上記課題が解決できることを見出し、本発明として提案するものである。
【００１１】
即ち、本発明の光学ガラスは、屈折率ｎｄが１．８４１２以上、液相温度が１２００℃以下、かつ、４２０ｎｍにおける内部透過率が９６．５％以上である光学ガラスであって、組成において、質量％で、Ｎｂ2Ｏ5、ＷＯ3、ＴｉＯ2、ＧｅＯ2、ＴｅＯ2、Ｂｉ2Ｏ3の含有量が各々１％未満、Ｌａ2Ｏ3の含有量が２５〜４１％、Ｇｄ2Ｏ3の含有量が２０％以下、Ｂ2Ｏ3の含有量が４〜２０％、Ｙｂ2Ｏ3の含有量が２％以下、Ｔａ2Ｏ5の含有量が０〜２４．７％、ＳｉＯ2＋Ｂ2Ｏ3が１２〜２２％であることを特徴とする。
【００１２】
Ｎｂ2Ｏ5、ＷＯ3、ＴｉＯ2、ＧｅＯ2、ＴｅＯ2、Ｂｉ2Ｏ3は、ガラスの高屈折率化に寄与する成分であるが、ガラスの透過率低下の原因となる。具体的には、その成分自体が着色するものや、ガラス中に含まれる不純物の着色を助長するものがある。多量に含有させると本発明の課題の解決を困難にするため、その使用は最小限に留める必要がある。本発明においては、これらの成分の含有量を各々１％未満に限定したことにより、ガラスの透過率を向上させることが可能となった。また、例えば、プリフォーム成形時に透明性を阻害する失透物が生じにくく、モールドプレスレンズとしての使用にも問題が生じない。
【００１３】
特に、本発明の光学ガラスは、４２０ｎｍにおける内部透過率を９６．５％以上に規制したため、短波長可視領域付近の透過率が良好であり、高機能な撮像レンズに用いられる大径プレスレンズなどの材料として好適である。なお、「内部透過率」とは、試料の入射側および出射側における表面反射損失を除いた透過率をいう。本発明において「内部透過率」とは、厚さ１０ｍｍでの内部透過率を指し、具体的には、厚さ５ｍｍおよび１０ｍｍのそれぞれの表面反射損失を含む透過率の測定値から算出される。
【００１４】
本発明の光学ガラスは、別の形態として、屈折率ｎｄが１．８４１２以上、液相温度が１２００℃以下、かつ、透過率吸収端の波長が３００ｎｍ以下であって、組成において、質量％で、Ｎｂ2Ｏ5、ＷＯ3、ＴｉＯ2、ＧｅＯ2、ＴｅＯ2、Ｂｉ2Ｏ3の含有量が各々１％未満、Ｌａ2Ｏ3の含有量が２５〜４１％、Ｇｄ2Ｏ3の含有量が２０％以下、Ｂ2Ｏ3の含有量が４〜２０％、Ｙｂ2Ｏ3の含有量が２％以下、Ｔａ2Ｏ5の含有量が０〜２４．７％、ＳｉＯ2＋Ｂ2Ｏ3が１２〜２２％であることを特徴とする。
【００１５】
既述のように、Ｎｂ2Ｏ5、ＷＯ3、ＴｉＯ2、ＧｅＯ2、ＴｅＯ2、Ｂｉ2Ｏ3は、ガラスの高屈折率化に寄与する成分であるが、ガラスの透過率低下の原因となるため、本発明では、これらの成分の含有量を各々１％未満に限定したことにより、ガラスの透過率を向上させることが可能となった。また、例えば、プリフォーム成形時に透明性を阻害する失透物が生じにくく、モールドプレスレンズとしての使用にも問題が生じない。
【００１６】
特に、本発明の光学ガラスは、透過率吸収端の波長が３００ｎｍ以下という低波長域に規制したため、短波長可視領域付近の透過率を高くすることが可能である。そのため、高機能な撮像レンズに用いられる大径プレスレンズなどの材料として好適である。なお、「透過率吸収端の波長」とは、厚さ１０ｍｍでの透過率曲線において、透過率が０．５％になる波長をいう。透過率吸収端を透過率が０．５％になる波長で評価する理由は、０％付近ではピークがブロードになっているため、ばらつきが大きいためである。
【００１７】
本発明の光学ガラスは、さらに別の形態として、屈折率ｎｄが１．８４１２以上、液相温度が１２００℃以下、かつ、透過率７５％となる波長λT75が３８７ｎｍ以下であって、組成において、質量％で、Ｎｂ2Ｏ5、ＷＯ3、ＴｉＯ2、ＧｅＯ2、ＴｅＯ2、Ｂｉ2Ｏ3の含有量が各々１％未満、Ｌａ2Ｏ3の含有量が２５〜４１％、Ｇｄ2Ｏ3の含有量が２０％以下、Ｂ2Ｏ3の含有量が４〜２０％、Ｙｂ2Ｏ3の含有量が２％以下、Ｔａ2Ｏ5の含有量が０〜２４．７％、ＳｉＯ2＋Ｂ2Ｏ3が１２〜２２％であることを特徴とする。
【００１８】
既述のように、Ｎｂ2Ｏ5、ＷＯ3、ＴｉＯ2、ＧｅＯ2、ＴｅＯ2、Ｂｉ2Ｏ3は、ガラスの高屈折率化に寄与する成分であるが、ガラスの透過率低下の原因となるため、本発明では、これらの成分の含有量を各々１％未満に限定したことにより、ガラスの透過率を向上させることが可能となった。また、例えば、プリフォーム成形時に透明性を阻害する失透物が生じにくく、モールドプレスレンズとしての使用にも問題が生じない。
【００１９】
特に、本発明の光学ガラスは、透過率７５％となる波長λT75が３８７ｎｍ以下であり、短波長可視領域付近の透過率を高くすることが可能である。そのため、高機能な撮像レンズに用いられる大径プレスレンズなどの材料として好適である。なお、本発明において、透過率ａ％となる波長λTa（以下、「着色度λTa」ともいう）は日本光学硝子工業会規格（ＪＯＧＩＳ）に準じて測定したものをいう。具体的には、厚さ１０ｍｍでの透過率曲線において、透過率がａ％となる波長をいう。
【００２０】
本発明の光学ガラスは、質量％で、Ｎｂ2Ｏ5＋ＷＯ3＋ＴｉＯ2＋ＧｅＯ2＋ＴｅＯ2＋Ｂｉ2Ｏ3が１％未満であることが好ましい。ここで、「Ｎｂ2Ｏ5＋ＷＯ3＋ＴｉＯ2＋ＧｅＯ2＋ＴｅＯ2＋Ｂｉ2Ｏ3」とは、Ｎｂ2Ｏ5、ＷＯ3、ＴｉＯ2、ＧｅＯ2、ＴｅＯ2、Ｂｉ2Ｏ3の合量を意味する。
【００２１】
本発明の光学ガラスは、透過率７０％となる波長λT70が３７０ｎｍ以下であることが好ましい。
【００２２】
本発明の光学ガラスは、透過率５％となる波長λT5が３１５ｎｍ以下であることが好ましい。
【００２３】
本発明の光学ガラスは、アッベ数νｄが３６以上であることが好ましい。
【００２４】
本発明の光学ガラスは、組成において、Ｆｅ2Ｏ3の含有量が２０ｐｐｍ以下であることが好ましい。
【００２５】
Ｆｅ2Ｏ3はガラス中に不純物として含まれる着色成分であり、ガラスの透過率低下の原因となる。したがって、Ｆｅ2Ｏ3を多量に含有すると本発明の課題の解決が困難になるため、その含有量は最小限に留めることが好ましい。
【００２６】
本発明の光学ガラスは、組成において、Ｓｂ2Ｏ3を含有することが好ましい。
【００２７】
Ｓｂ2Ｏ3はＦｅ2Ｏ3による着色を抑制する効果がある。また、同時に清澄剤としての効果も得られる。
【００２８】
また、本発明の光学ガラスは、組成において、必須成分としてＢ2Ｏ3、Ｌａ2Ｏ3を含有し、ＺｎＯ、ＺｒＯ2、Ｇｄ2Ｏ3、Ｔａ2Ｏ5からなる群より選択される少なくとも１種を含有し、かつ、鉛成分、砒素成分、Ｆ成分を実質的に含有しないことが好ましい。
【００２９】
本発明の光学ガラスは、鉛成分、砒素成分、Ｆ成分を実質的に含有しないため環境上好ましいガラスである。なお、本発明において「実質的に含有しない」とは、意図的にガラス中に添加しないという意味であり、不可避的不純物まで完全に排除するということを意味するものではない。より客観的には、不純物を含めた含有量が０．１質量％以下であることを意味する。
【００３０】
本発明の光学ガラスは、組成において、質量％で、ＳｉＯ2  ０〜１６％、Ｂ2Ｏ3  ４〜２０％、ＺｎＯ  ０〜４０％、ＺｒＯ2  ０〜１０％、Ｌａ2Ｏ3  ２５〜４１％、Ｇｄ2Ｏ3  ０〜２０％、Ｔａ2Ｏ5  ０〜２４．７％を含有することが好ましい。本発明における「含有する」という用語に関し、「０〜」と規定された成分については、「０％」、即ち全く含まない場合もあり得ることを意味している。
【００３１】
また、本発明の光学ガラスは、ガラス転移点が６５０℃以下であることが好ましい。
【００３２】
例えば、モールドプレス成形用光学ガラスでは、ガラス転移温度が低いと低温でプレス成形が可能になるため、金型の酸化やガラス成分の揮発による金型の汚染、さらには、ガラスと金型との融着を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
本発明の光学ガラスは、特定の屈折率および透過率吸収端波長を有し、組成において、Ｎｂ2Ｏ5、ＷＯ3、ＴｉＯ2、ＧｅＯ2、ＴｅＯ2、Ｂｉ2Ｏ3の各含有量を特定量に限定してなることを特徴とする。
【００３４】
本発明では、屈折率ｎｄが１．８４１２以上である光学ガラスを得ることを目的としているが、好ましくは１．８５以上である。
【００３５】
また、アッベ数νｄは３６以上、好ましくは３８以上、より好ましくは４０以上、さらに好ましくは４１以上である。
【００３６】
本発明の光学ガラスは、４２０ｎｍにおける内部透過率が９６．５％以上、好ましくは９６．７以上である。４２０ｎｍにおける内部透過率が９６．５％未満であると、短波長可視領域付近の透過率に劣り、特に、高機能な撮像レンズに用いられる大径プレスレンズ等として使用することが困難となる。
【００３７】
また、本発明の光学ガラスは、４００ｎｍにおける内部透過率が９５％以上、好ましくは９５．２以上である。４００ｎｍにおける内部透過率が９５％未満であると、短波長可視領域付近の透過率に劣り、特に、高機能な撮像レンズに用いられる大径プレスレンズ等として使用することが困難となる。
【００３８】
本発明の光学ガラスは、透過率吸収端の波長が３００ｎｍ以下、好ましくは２９５ｎｍ以下、より好ましくは２９０ｎｍ以下である。透過率吸収端の波長が３００ｎｍを超えると、短波長可視領域付近の透過率に劣り、特に、高機能な撮像レンズに用いられる大径プレスレンズ等として使用することが困難となる。
【００３９】
本発明の光学ガラスは、透過率７５％となる波長λT75が３８７ｎｍ以下、好ましくは３８５ｎｍ以下、より好ましくは３８０ｎｍ以下である。λT75が３８７ｎｍを超えると、短波長可視領域付近の透過率に劣り、特に、高機能な撮像レンズに用いられる大径プレスレンズ等として使用することが困難となる。
【００４０】
本発明の光学ガラスは、透過率７０％となる波長λT70が３７０ｎｍ以下、好ましくは３６５ｎｍ以下、より好ましくは３６０ｎｍ以下、さらに好ましくは３５５ｎｍ以下である。λT70が３７０ｎｍを超えると、短波長可視領域付近の透過率に劣り、特に、高機能な撮像レンズに用いられる大径プレスレンズ等として使用することが困難となる。
【００４１】
本発明の光学ガラスは、透過率５％となる波長λT5が３１５ｎｍ以下、好ましくは３１５ｎｍ以下、より好ましくは３０５ｎｍ以下、さらに好ましくは３００ｎｍ以下である。λT5が３１５ｎｍを超えると、短波長可視領域付近の透過率に劣り、特に、高機能な撮像レンズに用いられる大径プレスレンズ等として使用することが困難となる。
【００４２】
本発明の光学ガラスは、組成において、Ｎｂ2Ｏ5、ＷＯ3、ＴｉＯ2、ＧｅＯ2、ＴｅＯ2、Ｂｉ2Ｏ3の含有量は、質量％で各々１％未満に限定される。このように限定した理由は以下の通りである。
【００４３】
Ｎｂ2Ｏ5はガラスの屈折率を高める効果が大きい成分である。また、Ｔａ2Ｏ5を多量に含有するガラスにおいては、耐失透性（Ｌａ2Ｏ3、Ｔａ2Ｏ5およびＢ2Ｏ3で形成される失透物の抑制）を向上させる働きがある。しかしながら、少量の添加でアッベ数を著しく低下させてしまう。また、紫外域での吸収が大きく、かつ、透過率曲線における吸収端を長波長側にシフトさせ短波長領域の透過率を低下させるため、３９０〜４４０ｎｍでの透過率が下がり短波長用レンズとしての使用に支障をきたすおそれがある。したがって、Ｎｂ2Ｏ5の含有量は１％未満に制限され、好ましくは０．５％以下であり、より好ましくは０．３％以下、さらに好ましくは０．１％以下であり、特に、着色をできるかぎり低くしたい場合には実質的に含有しないことが好ましい。
【００４４】
ＷＯ3はガラスの屈折率を高める成分である。また、中間酸化物としてガラスの骨格を形成するため、耐失透性（Ｂ2Ｏ3およびＬａ2Ｏ3で形成される失透物の抑制）を向上させる効果もある。しかしながら、Ｎｂ2Ｏ5と同様に、透過率の吸収端を長波長側にシフトさせ、短波長領域の透過率を低下させる傾向がある。したがって、ＷＯ3の含有量は１％未満に制限され、好ましくは０．５％以下、より好ましくは０．３％以下、さらに好ましくは０．１％以下であり、実質的に含有しないことが最も好ましい。
【００４５】
ＴｉＯ2はガラスの屈折率を高める成分である。また、耐失透性（Ｂ2Ｏ3およびＬａ2Ｏ3で形成される失透物の抑制）を向上させる効果もあるが、Ｎｂ2Ｏ5と同様に、紫外域での吸収が大きく、また吸収端を長波長側にシフトさせる傾向がある。したがって、ＴｉＯ2の含有量は１％未満にする必要があり、好ましくは０．５％以下、より好ましくは０．３％以下、さらに好ましくは０．１％以下であり、実質的に含有しないことが最も好ましい。
【００４６】
ＧｅＯ2はガラスの屈折率を高める成分である。また、耐失透性（Ｂ2Ｏ3およびＬａ2Ｏ3で形成される失透物の抑制）を向上させる効果もあるが、Ｎｂ2Ｏ5と同様に、紫外域での吸収が大きく、また吸収端を長波長側にシフトさせる傾向がある。したがって、ＧｅＯ2の含有量は１％未満にする必要があり、好ましくは０．５％以下、より好ましくは０．３％以下、さらに好ましくは０．１％以下であり、実質的に含有しないことが最も好ましい。
【００４７】
ＴｅＯ2はガラスの屈折率を高める成分である。Ｎｂ2Ｏ5と同様に、紫外域での吸収が大きく、また、吸収端を長波長側にシフトさせる傾向がある。したがって、ＴｅＯ2の含有量は１％未満にする必要があり、好ましくは０．５％以下、より好ましくは０．３％以下、さらに好ましくは０．１％以下であり、実質的に含有しないことが最も好ましい。
【００４８】
Ｂｉ2Ｏ3はガラスの屈折率を高める成分である。Ｎｂ2Ｏ5と同様に、紫外域での吸収が大きく、また、吸収端を長波長側にシフトさせる傾向がある。したがって、Ｂｉ2Ｏ3の含有量は、１％未満にする必要があり、好ましくは０．５％以下、より好ましくは０．３％以下、さらに好ましくは０．１％以下であり、実質的に含有しないことが最も好ましい。
【００４９】
なお、ガラスの着色を抑制し透過率が向上させるために、Ｎｂ2Ｏ5＋ＷＯ3＋ＴｉＯ2＋ＧｅＯ2＋ＴｅＯ2＋Ｂｉ2Ｏ3を１％未満、好ましくは０．５％以下、より好ましくは０．３％以下、さらに好ましくは０．１％以下とすればよく、これらの成分を実質的に含有しないことが特に好ましい。
【００５０】
本発明の光学ガラスは、組成において、Ｆｅ2Ｏ3の含有量は２０ｐｐｍ以下、好ましくは１０ｐｐｍ以下、より好ましくは５ｐｐｍ以下である。Ｆｅ2Ｏ3の含有量が２０ｐｐｍを超えると、ガラスの透過率低下の原因となる。なお、下限値については特に限定されないが、一般的には、０．１ｐｐｍ以上、さらには０．５ｐｐｍ以上、特に１ｐｐｍ以上である。
【００５１】
本発明の光学ガラスは、組成において、必須成分としてＳｂ2Ｏ3を含有することが好ましい。既述のように、Ｓｂ2Ｏ3はＦｅ2Ｏ3による着色を抑制する効果があり、その効果を十分に得るために、Ｓｂ2Ｏ3の含有量は、質量％で０．０１％以上であることが好ましく、０．１％以上であることがより好ましい。上限については特に限定されないが、多量に含有するとガラスの耐失透性が悪化する傾向にあるため、その含有量は２％以下、好ましくは１％以下である。
【００５２】
特に、高屈折率ガラスを得るためには、必須成分としてＢ2Ｏ3、Ｌａ2Ｏ3を含有し、ＺｎＯ、ＺｒＯ2、Ｇｄ2Ｏ3、Ｔａ2Ｏ5からなる群より選択される少なくとも１種を含有することが好ましい。
【００５３】
具体的には、質量％で、ＳｉＯ2  ０〜２１％、Ｂ2Ｏ3  ４〜３０％、ＺｎＯ  ０〜４０％、ＺｒＯ2  ０〜１０％、Ｌａ2Ｏ3  １５〜５０％、Ｇｄ2Ｏ3  ０〜４０％、Ｔａ2Ｏ5  ０〜３０％の組成を含有することが好ましい。
【００５４】
以下に、各成分の含有量をこのように特定した理由を詳述する。
【００５５】
ＳｉＯ2はガラスの骨格を構成する成分であり、失透を抑制するとともに耐候性を向上させる効果がある。また、アッベ数を高める効果がある。ＳｉＯ2の含有量は０〜２１％、好ましくは１〜２０％、より好ましくは３〜１６％、さらに好ましくは３．５〜１０％である。ＳｉＯ2の含有量が多すぎると、ガラスの屈折率が低下したり軟化点が高くなったりする傾向がある。一方、ＳｉＯ2の含有量が少なすぎると、ガラスが不安定になって耐失透性が悪化したり、分相が生じやすくなるとともに、耐酸性や耐水性等の耐候性が悪化しやすくなる。
【００５６】
Ｂ2Ｏ3はガラスの骨格を構成する成分であり、アッベ数を最も高める成分でもある。その含有量は４〜２０％、好ましくは５〜２０％、より好ましくは７〜２０％である。Ｂ2Ｏ3の含有量が多すぎると、ガラス成形時にＢ2Ｏ3とＬａ2Ｏ3で形成される失透物が生成しやすく、また、屈折率が低下するとともに耐候性が悪化する傾向がある。一方、Ｂ2Ｏ3の含有量が少なすぎると、高いアッベ数、具体的には４０以上、特に４１以上のアッベ数を有するガラスを得ることが困難となる。
【００５７】
ＺｎＯはガラスの屈折率を高める成分である。また、ガラス粘度を低下させることから、ガラス転移温度を低下させることができ、そのため、金型と融着しにくいガラスが得られやすくなる。また、多量に添加してもアッベ数を低下させにくい成分である。さらに、耐候性を向上させる効果もある。なお、アルカリ土類金属成分（ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ）に比べ失透傾向が強くないため、多量に含有させても均質なガラスが得られやすい。ＺｎＯの含有量は０〜４０％、好ましくは１〜３５％、より好ましくは１〜３０％、さらに好ましくは２〜２０％である。ＺｎＯの含有量が多すぎると、逆に耐候性が悪化する傾向がある。一方、ＺｎＯの含有量が少なすぎると、ガラス転移温度の低いガラスが得られにくくなる。また、ガラスが金型と融着しやすくなる。
【００５８】
ＺｒＯ2は屈折率を高める成分であるとともにアッベ数を低下させにくい成分である。また、中間酸化物としてガラスの骨格を形成するため、耐失透性（Ｂ2Ｏ3およびＬａ2Ｏ3で形成される失透物の抑制）を改善したり、化学的耐久性を向上させる効果もある。ＺｒＯ2の含有量は０〜１０％、好ましくは２〜１０％、より好ましくは３〜８％である。ＺｒＯ2の含有量が多すぎると、ガラス転移温度が上昇しプレス成形性が悪化すると同時に、ＺｒＯ2を主成分とする失透物が析出しやすくなる。
【００５９】
Ｌａ2Ｏ3はアッベ数を殆ど低下させることなく屈折率を高めることが可能な成分である。その含有量は２５〜４１％である。Ｌａ2Ｏ3の含有量が少なすぎると、十分に高い屈折率が得られにくい傾向がある。一方、Ｌａ2Ｏ3の含有量が多すぎると、ガラスの耐失透性が悪化し、例えば、ガラス成形時にＢ2Ｏ3とＬａ2Ｏ3で形成される失透物が生成しやすくなる。また、プレス成形時にもガラスが失透しやすくなる。
【００６０】
Ｇｄ2Ｏ3はガラスの屈折率を高める成分である。また、耐失透性（Ｂ2Ｏ3およびＬａ2Ｏ3で形成される失透物の抑制）を向上させる効果があり、かつ、作業温度範囲を拡大させることができる成分でもある。さらに、金型と融着しにくいガラスが得られやすくなる。Ｇｄ2Ｏ3の含有量は０〜２０、好ましくは５〜２０％である。Ｇｄ2Ｏ3の含有量が多すぎると、ガラスの分相傾向が強くなり均質なガラスが得られにくくなる。また、Ｂ2Ｏ3とＬａ2Ｏ3を含有する組成系では、Ｌａ2Ｏ3、Ｂ2Ｏ3およびＧｄ2Ｏ3で形成される失透物が表面に析出（表面失透）しやすくなり、ガラスの液相温度が上昇する傾向がある。また、アッベ数が低下する傾向がある。ただし、Ｇｄ2Ｏ3は他のアッベ数を低下させる成分（例えば、Ｔａ2Ｏ5、ＷＯ3、ＴｉＯ2等）に比べると、アッベ数低下の度合いは低い。
【００６１】
Ｔａ2Ｏ5はガラスの屈折率、化学的耐久性と耐失透性（Ｂ2Ｏ3およびＬａ2Ｏ3で形成される失透物の抑制）を高める成分である。その含有量は０〜２４．７％、好ましくは３〜２４．７％、より好ましくは５〜２２％である。Ｔａ2Ｏ5の含有量が多すぎると、アッベ数が低下する傾向があり、所望の光学特性を得ることが困難となる。また、Ｌａ2Ｏ3、Ｔａ2Ｏ5およびＢ2Ｏ3で形成される失透物が析出して液相温度が上昇しやすくなる。さらに、コストも高くなる。なお、高いアッベ数を必要としない場合は、Ｔａ2Ｏ5を多く含有させることにより１．８０以上の屈折率ｎｄを容易に得ることが可能になる。
【００６２】
鉛成分（例えば、ＰｂＯ）、砒素成分（例えば、Ａｓ2Ｏ3）、Ｆ成分（例えば、Ｆ2）は、環境上の理由から、実質的なガラスへの導入は避けるべきである。それゆえ、本発明ではこれらの成分は実質的に含有しないことが好ましい。
【００６３】
上記組成を有する本発明の光学ガラスにおいて、低分散、高屈折率のガラスを得るためには、ＳｉＯ2とＢ2Ｏ3の合量を適切に調整することが好ましい。具体的には、これらの成分の合量は１２〜２２％、好ましくは１４〜２２％である。これらの成分の合量が少なすぎると、低分散を維持することが難しくなり、多すぎると高屈折率のガラスが得られにくくなる。
【００６４】
上記組成を有する本発明の光学ガラスにおいて、低分散の（アッベ数が高い）ガラス、特にアッベ数νｄが３６以上のガラスを得るためには、アッベ数を低下させる成分であるＧｄ2Ｏ3、Ｔａ2Ｏ5、ＷＯ3、ＴｉＯ2の合量を制限すればよい。具体的には、これらの成分の合量は４５％以下、好ましくは４２％以下である。
【００６５】
また本発明の光学ガラスは、上記成分以外にも種々の成分を添加可能である。例えば、Ａｌ2Ｏ3、ＣａＯ、ＢａＯ、ＳｒＯ、Ｌｉ2Ｏ、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ、Ｙ2Ｏ3、Ｙｂ2Ｏ3、清澄剤等、本発明のガラスの特性を損なわない範囲で添加可能である。
【００６６】
Ａｌ2Ｏ3はＳｉＯ2やＢ2Ｏ3とともにガラスの骨格を構成する成分である。また、耐候性を向上させる効果があり、特に、ガラス中の成分が水へ選択的に溶出することを抑制する効果が顕著である。その含有量は１０％以下、好ましくは５％以下である。Ａｌ2Ｏ3の含有量が多すぎると、ガラスが失透しやすくなる。また、溶融性が悪化して脈理や泡がガラス中に残り、レンズ用ガラスとしての要求品位を満たさなくなる可能性がある。
【００６７】
ＣａＯ、ＢａＯ、ＳｒＯといったアルカリ土類金属酸化物（ＲＯ）は融剤として作用するとともに、アッベ数を低下させずに屈折率を高める成分である。ＣａＯ、ＢａＯ、ＳｒＯの合量で１〜２０％、好ましくは５〜１０％である。ＲＯの含有量が多くなりすぎると、プリフォームガラスの溶融および成形工程中に、Ｂ2Ｏ3およびＬａ2Ｏ3を主成分とする失透物が析出しやすくなる。その結果、液相温度が上がって作業範囲が狭くなり、量産化しにくくなる傾向がある。さらに、逆に耐候性が悪化しやすくなり、研磨洗浄水や各種洗浄溶液中へのガラス成分の溶出が増大したり、高温多湿状態でのガラス表面の変質（ガラス表面からのＲＯ成分の析出）が顕著になる傾向がある。
【００６８】
ＣａＯはアッベ数を低下させることなく屈折率を高める成分である。ＣａＯの含有量は０〜１０％、好ましくは０〜５％である。
【００６９】
ＢａＯは屈折率を高める成分である。また、ＣａＯに比べると高温多湿状態でのガラス表面からの析出量が少ない。ＢａＯの含有量は２０％以下、好ましくは１０％以下、より好ましくは５％以下である。
【００７０】
ＳｒＯは屈折率を高める成分である。また、ＣａＯに比べると高温多湿状態でのガラス表面からの析出量が少ない。したがって、ＳｒＯを積極的に含有することにより、耐候性に優れたガラスを得ることができる。その含有量は２０％以下、好ましくは１０％以下、より好ましくは５％以下である。
【００７１】
なお、ＣａＯ、ＢａＯおよびＳｒＯ以外にも、屈折率を高めるために、ＲＯ成分としてＭｇＯを添加してもよい。ＭｇＯの含有量は１０％以下、好ましくは５％以下である。ＭｇＯの含有量が多すぎると失透しやすくなる。
【００７２】
Ｌｉ2Ｏはガラスの軟化点を低下させるための成分として、例えば０．１％以上、好ましくは０．５％以上、より好ましくは１％以上含有することができる。Ｌｉ2Ｏはアルカリ金属酸化物（Ｒ’2Ｏ）のなかでも最もガラスの軟化点を低下させる効果が大きい。しかし、Ｌｉ2Ｏは分相性が強いため、その含有量が多いと、Ｂ2Ｏ3とＬａ2Ｏ3を主成分とする失透物が析出しやすく、液相温度が高くなって作業性を悪化させる傾向がある。また、Ｌｉ2Ｏの含有量が多いと、プレス成形の際に発生する揮発物が増加したり、金型と融着しやすくなったりして、プレス成形が困難になる。したがって、その含有量は５％以下、好ましくは３％以下、より好ましくは１．５％以下に制限される。
【００７３】
Ｎａ2Ｏは、Ｌｉ2Ｏと同様に、ガラスの軟化点を低下させる効果を有する。しかしながら、その含有量が多いと、溶融時にＢ2Ｏ3とＮａ2Ｏで形成される揮発物が多くなり、脈理の生成を助長してしまう。また、Ｂ2Ｏ3とＬａ2Ｏ3を主成分とする失透物が析出しやすく、液相温度が高くなる傾向がある。さらに、プレス成形の際に発生する揮発物が増加したり、金型と融着しやすくなる傾向がある。このような観点から、Ｎａ2Ｏの含有量は１０％以下、好ましくは５％以下である。
【００７４】
Ｋ2Ｏも、Ｌｉ2Ｏ同様に、ガラスの軟化点を低下させる効果を有する。その含有量は０〜１０％、好ましくは０〜５％である。Ｋ2Ｏの含有量が多くなると、耐候性が悪化する傾向がある。また、Ｂ2Ｏ3とＬａ2Ｏ3を主成分とする失透物が析出し、液相温度が高くなりやすい。さらに、プレス成形の際に発生する揮発物が増加したり、金型に融着しやすくなる傾向がある。
【００７５】
Ｙ2Ｏ3およびＹｂ2Ｏ3はアッベ数を低下させることなく屈折率を高める成分である。そのため、Ｌａ2Ｏ3との置換により耐失透性を改善することができる。また、適量添加することによって、Ｂ2Ｏ3−ＺｎＯ−Ｌａ2Ｏ3系ガラスに起こりやすい分相を抑制する効果がある。Ｙ2Ｏ3の含有量は、１５％以下、好ましくは８％以下、より好ましくは２％以下である。Ｙｂ2Ｏ3の含有量は、２％以下である。Ｙ2Ｏ3やＹｂ2Ｏ3が多すぎると耐失透性が悪化し、作業温度範囲が狭くなる傾向がある。また、ガラス中に脈理が発生しやすくなる。なお、十分な効果を得るため、Ｙ2Ｏ3およびＹｂ2Ｏ3は合量で１％以上含有することが好ましい。
【００７６】
上記の組成範囲にあって、より好ましい組成範囲として、質量％で、ＳｉＯ2  ３〜１６％、Ｂ2Ｏ3  ７〜２０％、ＺｎＯ  １〜３０％、ＺｒＯ2  ２〜１０％、Ｌａ2Ｏ3  ２５〜４１％、Ｇｄ2Ｏ3  ０〜２０％、Ｔａ2Ｏ5  ３〜２４．７％、Ｓｂ2Ｏ3  ０．０１〜２％、Ｎｂ2Ｏ5＋ＷＯ3＋ＴｉＯ2＋ＧｅＯ2＋ＴｅＯ2＋Ｂｉ2Ｏ3  ０〜０．５％を含有し、かつ、鉛成分、砒素成分、Ｆ成分、Ｎｂ2Ｏ5を実質的に含有しないものが挙げられる。
【００７７】
上記の組成範囲にあって、さらに好ましい組成範囲として、質量％で、ＳｉＯ2  ３．５〜１０％、Ｂ2Ｏ3  ７〜２０％、ＺｎＯ  ２〜２０％、ＺｒＯ2  ３〜８％、Ｌａ2Ｏ3  ２５〜４１％、Ｇｄ2Ｏ3  ５〜２０％、Ｔａ2Ｏ5  ３〜２４．７％、Ｓｂ2Ｏ3  ０．０１〜２％、Ｎｂ2Ｏ5＋ＷＯ3＋ＴｉＯ2＋ＧｅＯ2＋ＴｅＯ2＋Ｂｉ2Ｏ3  ０〜０．５％を含有し、かつ、鉛成分、砒素成分、Ｆ成分、Ｎｂ2Ｏ5を実質的に含有しないものが挙げられる。
【００７８】
本発明の光学ガラスは、ガラス転移温度が６５０℃以下、好ましくは６４０℃以下、より好ましくは６３０℃以下である。ガラス転移温度が６５０℃を超えると、金型の酸化やガラス成分の揮発による金型の汚染等により金型が劣化しやすくなり、また、ガラスが金型と融着しやすくなる。
【００７９】
次に、本発明の光学ガラスの製造方法の一例を述べる。
【００８０】
まず、所望の組成になるようにガラス原料を調合した後、ガラス溶融炉中で溶融する。次に、溶融ガラスをノズルの先端から滴下して液滴状ガラスを作製することにより、本発明の光学ガラスを得ることができる。または、溶融ガラスを急冷鋳造して、一旦、ガラスブロックを作製し、研削、研磨、洗浄して本発明の光学ガラスを得ることができる。
【実施例】
【００８１】
以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００８２】
表１〜５は本発明の実施例（試料Ｎｏ．１〜３、５〜７、９、１０、１２、１５、２２〜２６、２８）および参考例（試料Ｎｏ．４、８、１１、１３、１４、１６〜２１、２７、２９、３０）、表６は比較例（試料Ｎｏ．３１〜３４）をそれぞれ示している。
【００８３】
【表１】
0005671776.tif 000002
【００８４】
【表２】
0005671776.tif 000003
【００８５】
【表３】
0005671776.tif 000004
【００８６】
【表４】
0005671776.tif 000005
【００８７】
【表５】
0005671776.tif 000006
【００８８】
【表６】
0005671776.tif 000007
【００８９】
各試料は次のようにして調製した。
【００９０】
まず、表に示す組成になるようにガラス原料を調合し、白金ルツボを用いて１３００℃〜１４５０℃で３時間溶融した。溶融後、融液をカーボン板上に流し出し、更にアニール後、各測定に適したガラス試料を得た。ここで、各ガラス試料中のＦｅ2Ｏ3含有量は２〜４ｐｐｍであった。
【００９１】
得られた試料について、屈折率ｎｄ、アッベ数νｄ、ガラス転移温度Ｔｇ、液相温度を測定した。
【００９２】
表から明らかなように、本発明の実施例および参考例であるＮｏ．１〜３０の各試料は、屈折率ｎｄが１．８０以上、アッベ数νｄが３６以上であった。
【００９３】
なお、屈折率ｎｄはヘリウムランプのｄ線（５８７．６ｎｍ）に対する測定値で示した。
【００９４】
アッベ数νｄは、上記したｄ線の屈折率と水素ランプのＦ線（４８６．１ｎｍ）、同じく水素ランプのＣ線（６５６．３ｎｍ）の屈折率の値を用い、νｄ＝［（ｎｄ−１）／（ｎＦ−ｎＣ）］の式から算出した。
【００９５】
ガラス転移温度Ｔｇは熱膨張測定装置（ｄｉｌａｔｏ  ｍｅｔｅｒ）にて測定される値によって評価した。
【００９６】
液相温度は、電気炉で１３５０℃−１８時間の条件でガラスを溶融後、温度勾配を有する電気炉で５分間保持した後、空気中で放冷し、光学顕微鏡で失透物の析出位置を求めることで測定した。液相温度が１２００℃以下であれば、１０0.5以上の液相粘度を達成しやすく、液滴成形を行っても失透が生じにくい。
【００９７】
内部透過率は、まず分光光度計（株式会社島津製作所製ＵＶ−３１００）を用いて、厚さ５ｍｍ±０．１ｍｍおよび１０ｍｍ±０．１ｍｍの研磨された各試料について、波長８００〜２００ｎｍの範囲における表面反射損失を含む透過率を測定し、得られた測定値から波長４２０ｎｍおよび４００ｎｍの内部透過率を算出した。
【００９８】
着色度は、分光光度計を用いて、厚さ１０ｍｍ±０．１ｍｍの研磨されたガラスについて、２００〜８００ｎｍの波長域での透過率を０．５ｎｍ間隔で測定し、透過率７５％、７０％、５％を示す波長により評価した。
【００９９】
また、透過率吸収端の波長は、着色度と同様の測定を行い、透過率０．５％となる波長により評価を行った。
【産業上の利用可能性】
【０１００】
本発明の光学ガラスは、ＣＤ、ＭＤ、ＤＶＤ、その他、各種光ディスクシステムの光ピックアップレンズやビデオカメラおよび一般のカメラの撮影用レンズ等に好適である。