(57)【要約】【課題】所望の光学性能を発揮すると共に、光学機器の更なる小型軽量化を実現する安価なプレス成形用光学ガラスを提供する。【解決手段】  ３５〜４５重量％のＳｉＯ２と、１５〜３０重量％のＢ２Ｏ３と、１８〜３３重量％のＣａＯとを、合計量が７５〜９６重量％となるよう含有し、屈折率（ｎｄ）１．５５〜１．６３、アッベ数（νｄ）５５〜６３の範囲の光学恒数値を有し、比重２．７５以下、ガラス転移温度（Ｔｇ）５５０℃以下とする。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
３５〜４５重量％のＳｉＯ２と、１５〜３０重量％のＢ２Ｏ３と、１８〜３３重量％のＣａＯとを、合計量が７５〜９６重量％となるよう含有し、
屈折率（ｎｄ）１．５５〜１．６３、アッベ数（νｄ）５５〜６３の範囲の光学恒数値を有し、比重２．７５以下、ガラス転移温度（Ｔｇ）５５０℃以下とすることを特徴とするプレス成形用光学ガラス。
【請求項２】
０〜２．０重量％のＢａＯと、０〜１．０重量％のＹ２Ｏ３と、０〜８．０重量％のＮａ２Ｏと、０〜８．０重量％のＫ２Ｏと、４．０〜７．５重量％のＬｉ２Ｏと、０〜３．０重量％のＡｌ２Ｏ３と、０〜１．０重量％のＳｂ２Ｏ３と、０〜５．０重量％のＮｂ２Ｏ５とを更に含有し、
Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏの合計量が、１８重量％以下である請求項１に記載のプレス成形用光学ガラス。
【請求項３】
実質的に、ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、ＣａＯ、ＢａＯ、Ｙ２Ｏ３、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏ、Ａｌ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、Ｎｂ２Ｏ５以外のガラス成分を含有しない請求項１又は２に記載のプレス成形用光学ガラス。
【請求項４】
請求項１または請求項２の光学ガラスからなる光学素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所望の光学特性を発揮すると共に、光学機器の更なる小型軽量化を実現する安価なプレス成形用光学ガラス、及びこのような光学ガラスからなる光学素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
精密プレス成形による光学ガラスの製法では、加熱したガラスプリフォーム材を、表面形状を高精度に仕上げた金型でプレス成形して、レンズなどの所望のガラス形状を形成する。このプレス成形法では、軟化状態まで加熱したガラスプリフォーム材を、高温の金型によりプレス成形するので、光学ガラスの製造を繰り返すと、金型の酸化や劣化、及び、金型成形面の精度低下が起こる。
【０００３】
そのため、プレス成形時の金型損傷を抑制し、金型の高精度な成形面を長期間にわたり維持し、より低温での精密プレス成形を可能にするため、低いガラス転移温度（Ｔｇ）を有する光学ガラスが望まれる。
【０００４】
そこで、かかる要請に応えるべく各種の提案がされている（特許文献１〜３）。
【特許文献１】特開２００４−１７５５９２号公報
【特許文献２】特開２００５−３０６６２７号公報
【特許文献３】特開２００６−３０６６３５号公報
【０００５】
ここで、特許文献１には、ガラス転移温度が４２０〜５８０℃であるＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−ＢａＯ−Ｙ２Ｏ３−Ｌｉ２Ｏ−ＲＯ系の光学ガラスが提案されている。また、特許文献２には、ガラス転移温度が４８０℃以下であるＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３−Ｌｉ２Ｏ−ＲＯ系の光学ガラスが提案されている。更にまた、特許文献３には、ガラス転移温度が５２０℃以下であるＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−ＳｒＯ−Ｌｉ２Ｏ系の光学ガラスが提案されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、何れの発明にもやや問題があり、更なる改善が望まれるところである。例えば、特許文献１の発明では、Ｙ２Ｏ３を比較的多く含むので（１〜１０重量％）、先ずこの点が問題である。すなわち、Ｙ２Ｏ３成分は、ガラスの屈折率を高める利点はあるが、溶融性を悪化させるという欠点がある。また、Ｙ２Ｏ３成分は、溶融温度を高めるだけでなく、耐失透性も悪くなるという問題もある。更にまた、特許文献１に記載の光学ガラスでは、ＢａＯを多く含むので（２〜９重量％）、耐水性（化学的耐久性）を悪くし、比重を大きくするという問題もある。
【０００７】
一方、引用文献２に記載の光学ガラスは、低比重でガラス転移温度も低いが、Ｌｉ２Ｏを多く含む点（１２．５〜２５重量％）が問題である。すなわち、Ｌｉ２Ｏ成分はガラスの軟化温度を下げるのに効果的であるが、希少原料で高価なだけでなく、化学的耐久性を著しく低下させる欠点がある。そのため、引用文献２の発明では、Ａｌ２Ｏ３を多く含有している（４〜１５重量％）とも解されるが、Ａｌ２Ｏ３成分は、ガラスの耐久性を高くする反面、軟化温度が高くなるという弊害がある。
【０００８】
引用文献３の記載の光学ガラスについても、引用文献２の発明とほぼ同様であり、先ず、Ｌｉ２Ｏを多く含む点（１２〜２０重量％）が問題である。また、この発明では、ＳｒＯを必須成分として多く含有するので（１０〜２５重量％）、ガラスの比重を大きくする傾向にある。
【０００９】
そもそも、携帯電話機に内蔵されるデジタルカメラのように、より安価で小型軽量化が望まれる光学機器では、低いガラス転移温度を有するだけでなく、低比重で化学的耐久性にも優れ、且つ所望の光学性能を発揮する安価なプレス成形用光学ガラスが強く望まれる。
【００１０】
本発明は、上記の要請に鑑みてなされたものであって、所望の光学性能を発揮すると共に、光学機器の更なる小型軽量化を実現する安価なプレス成形用光学ガラスを提供することを目的とする。また、前記のプレス成形用光学ガラスからなるガラスレンズなどの光学素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するべく鋭意研究した結果、ＳｉＯ２とＢ２Ｏ３とＣａＯとを所定の割合で含有させることにより、Ｌｉ２Ｏ、Ａｌ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、ＢａＯなどの含有量を抑制しても、屈折率（ｎｄ）１．５５〜１．６３、アッベ数（νｄ）５５〜６３、比重２．７５以下、ガラス転移温度（Ｔｇ）５５０℃以下の光学ガラスを実現できることを見出して本発明を完成させるに至った。
【００１２】
すなわち、本発明は、３５〜４５重量％のＳｉＯ２と、１５〜３０重量％のＢ２Ｏ３と、１８〜３３重量％のＣａＯとを、合計量が７５〜９６重量％となるよう含有し、屈折率（ｎｄ）１．５５〜１．６３、アッベ数（νｄ）５５〜６３の範囲の光学恒数値を有し、比重２．７５以下、ガラス転移温度（Ｔｇ）５５０℃以下としたプレス成形用光学ガラスである。また、本発明は、前記の光学ガラスからなるガラスレンズなどの光学素子である。
【００１３】
本発明に係る光学ガラスは、好ましくは、０〜２．０重量％のＢａＯと、０〜１．０重量％のＹ２Ｏ３と、０〜８．０重量％のＮａ２Ｏと、０〜８．０重量％のＫ２Ｏと、４．０〜７．５重量％のＬｉ２Ｏと、０〜３．０重量％のＡｌ２Ｏ３と、０〜１．０重量％のＳｂ２Ｏ３と、０〜５．０重量％のＮｂ２Ｏ５とを更に含有し、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏの合計量を、１８重量％以下すべきである。なお、上記の各数値範囲は、ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、ＣａＯの場合も含め、全て両端の数値を含む。
【００１４】
また、本発明は、好ましくは、ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、ＣａＯ、ＢａＯ、Ｙ２Ｏ３、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏ、Ａｌ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、Ｎｂ２Ｏ５以外のガラス成分を実質的に含有しないで構成される。したがって、好ましい実施形態の光学ガラスでは、ＢａＯ、Ｙ２Ｏ３、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏ、Ａｌ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、及びＮｂ２Ｏ５の何れか一種以上が、合計量で４〜２５重量％含有される。
【００１５】
何れにしても、ＳｉＯ２はガラスの骨格となる成分であり、含有量が３５重量％以下であると耐久性が低下する。一方、４５重量％を超えると、粘性が上がり、溶融性が低下することから、本発明では、３５〜４５重量％の含有量としている。なお、更に好ましくは、３５重量％を超える４５重量％以下の含有量であり、最適には３６〜４４重量％である。
【００１６】
Ｂ２Ｏ３は、溶融性を向上させ、低温でガラス原料を溶融することができる。しかし、Ｂ２Ｏ３が１５％未満であるとガラスが失透しやすくなる。そこで、所望のアッベ数（νｄ）を実現するべく、本発明では、Ｂ２Ｏ３の含有量が、好ましくは１５〜３０重量％とされ、最適には１６〜２５重量％とされる。
【００１７】
ＣａＯはガラスの屈折率を高め、かつ化学的耐久性を上げ、高温粘性が低いので溶融性を向上させる成分である。本発明では、３５〜４５重量％のＳｉＯ２と、１５〜３０重量％のＢ２Ｏ３との関係から、ＣａＯの含有量が１８〜３３重量％（更に好ましくは１９〜３２重量％）となり、且つＳｉＯ２とＢ２Ｏ３とＣａＯの合計量が７５〜９６重量％（更に好ましくは７８〜９４重量％）である。本発明では、この特異的な数値の組合せによって、屈折率（ｎｄ）１．５５〜１．６３、アッベ数（νｄ）５５〜６３、比重２．７５以下、ガラス転移温度（Ｔｇ）５５０℃以下の性能を実現することができる。
【００１８】
Ｌｉ２Ｏは、ガラスの軟化温度を下げるのに有効ではあるが、高価なだけでなく、化学的耐久性を著しく低下させる。そこで、Ｌｉ２Ｏの含有量を７重量％以下に限定することで、ガラスの化学的耐久性を確保している。好ましくは、４．０〜７．５重量％、更に好ましくは、５．０〜７．０重量％の含有量となる。
【００１９】
Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏの各成分は、軟化温度を下げるのに有効であるが、合計量が１８重量％を超えると耐失透性と化学的耐久性を損なうので、好ましくは、合計量が１８重量％以下とされ、最適には５．９〜１７．５重量％とされる。但し、Ｎａ２Ｏは０〜８重量％、Ｋ２Ｏは０〜８重量％、Ｌｉ２Ｏは４．５〜７．５重量％の範囲内で使用される。
【００２０】
ＢａＯはガラスの屈折率を高める効果があるが、添加量の増加に応じて化学的耐久性が悪化するとともに、比重が大きくなる。そこで、好ましくは、２．０重量％以下、更に好ましくは２．０重量％未満が添加される。
【００２１】
Ｙ２Ｏ３は屈折率を高める効果があるが、Ｙ２Ｏ３の含有量を好ましくは１．０重量％以下、更に好ましくは、１．０重量％未満とすることで、耐失透性を高めている。
【００２２】
Ａｌ２Ｏ３は、ガラスの耐久性を向上させる効果があるが、その量が多すぎると、逆に耐失透性が悪化する。従って、良好な対失透性、化学的耐久性を維持するため、０〜３．０重量％であることが望ましい。
【００２３】
なお、脱泡を目的としてＳｂ２Ｏ３を添加することもできる。但し、この場合でも０〜１．０重量％の範囲で使用するべきであり、これ以上添加しても、あまり脱泡効果が望めない。
【００２４】
本発明の光学ガラスの比重は２．７５以下、ガラス転移温度は５５０℃以下であるが、典型的には、比重が２．６５〜２．７５、ガラス転移温度が４５０〜５５０℃程度である。
【発明の効果】
【００２５】
上記した本発明によれば、所望の光学性能を発揮すると共に、光学機器の更なる小型軽量化を実現する安価なプレス成形用光学ガラス及びガラスレンズなどの光学素子を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、実施例に基づいて本発明を更に詳細に説明するが、具体的な記載内容は何ら本発明を限定するものではない。
【００２７】
実施例１〜１０の光学ガラスは、金属酸化物、炭酸塩や硝酸塩等のガラス原料を調合し、白金坩堝等の溶融容器内で、１３００〜１４００℃の温度で調合したガラス原料を溶融及び脱泡を行った後、攪拌して均質化を行い、次いで、鋳型に流し込んで、徐冷を行うことで得られる。得られた光学ガラスの組成は、表１に示す通りである。
【００２８】
また、各実施例の光学ガラスについて屈折率ｎｄと、アッベ数νｄと、比重と、ガラス転移点（℃）とを測定した。ここで、屈折率（ｎｄ）、及びアッベ数（νｄ）は、屈折率計（カルニュー光学工業社製ＫＰＲ−２００）を用いて測定した。比重は、日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ０５−１９７５（光学ガラスの比重の測定方法）に記載された方法により測定した。また、ガラス転移温度（Ｔｇ）は、示差熱膨張計を用い、昇温速度５℃／分の条件で測定した。
【００２９】
【表１】
2008169076.tif 000002