(57)【要約】【課題】屈折率（ｎｄ）が１．６〜１．８、アッベ数（νｄ）が４０〜６０である高屈折低分散特性を備えると共に、短波長域における高い透過率を有する光学ガラスを提供する。【解決手段】必須成分としてＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、ＺｎＯ、Ｌａ２Ｏ３を含むとともに、任意成分としてＧｄ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、ＺｒＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、ＷＯ３、ＧｅＯ２を含み、Ｌａ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３およびＹｂ２Ｏ３の合計含有量が４８重量％以下、前記各成分の合計含有量が９５重量％以上であって、屈折率（ｎｄ）が１．６〜１．８、アッベ数（νｄ）が４０〜６０、厚さ１０ｍｍに換算した場合の分光透過率が５％を示す波長（λ５）が２８０ｎｍ以下の光学ガラス、および特定のガラス組成を有し、屈折率（ｎｄ）が１．６〜１．８、アッベ数（νｄ）が４０〜６０の光学ガラスである。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
必須成分としてＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、ＺｎＯ、Ｌａ２Ｏ３を含むとともに、任意成分としてＧｄ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、ＺｒＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、ＷＯ３、ＧｅＯ２を含み、Ｌａ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３およびＹｂ２Ｏ３の合計含有量が４８重量％以下、前記各成分の合計含有量が９５重量％以上であって、屈折率（ｎｄ）が１．６〜１．８、アッベ数（νｄ）が４０〜６０、厚さ１０ｍｍに換算した場合の分光透過率が５％を示す波長（λ５）が２８０ｎｍ以下であることを特徴とする光学ガラス。
【請求項２】
重量％表示で、ＳｉＯ２  ０．１〜８％、Ｂ２Ｏ３  １５〜４０％、ＺｎＯ  １０〜３５％、Ｌａ２Ｏ３  ２５％以上４４％未満、Ｇｄ２Ｏ３  ０％以上１０％未満、Ｙ２Ｏ３  ０％以上６％未満、Ｙｂ２Ｏ３  ０〜１０％（ただし、Ｌａ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３およびＹｂ２Ｏ３の合計含有量が４８％以下）、ＺｒＯ２  ０〜８％、Ｎｂ２Ｏ５  ０％以上１％未満、ＷＯ３
０％以上１％未満、ＧｅＯ２  ０〜５％、Ｇａ２Ｏ３  ０〜３％、Ａｌ２Ｏ３
０％以上０．５％未満、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏの合計含有量０〜３％、ＣａＯ  ０％以上３％未満、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの合計含有量０％以上５％未満、Ｂｉ２Ｏ３  ０〜３％、Ｓｂ２Ｏ３  ０〜１％、ＳｎＯ２  ０〜１％を含み、ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、ＺｎＯ、Ｌａ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、ＺｒＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、ＷＯ３およびＧｅＯ２の合計含有量が９５％以上であり、屈折率（ｎｄ）が１．６〜１．８、アッベ数（νｄ）が４０〜６０であることを特徴とする光学ガラス。
【請求項３】
請求項１または２に記載の光学ガラスからなり、かつ加熱、軟化してプレス成形に供することを特徴とするプレス成形用ガラス成形体。
【請求項４】
溶融ガラスを成形して、請求項１または２に記載の光学ガラスからなるプレス成形用ガラス成形体を作製することを特徴とするプレス成形用ガラス成形体の製造方法。
【請求項５】
請求項１または２に記載の光学ガラスからなることを特徴とする光学素子。
【請求項６】
請求項３に記載のプレス成形用ガラス成形体または請求項４に記載の製造方法により作製されたプレス成形用ガラス成形体を加熱、軟化し、プレス成形型を用いてプレス成形することを特徴とする光学素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学ガラス、プレス成形用ガラス成形体、その製造方法、光学素子およびその製造方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、屈折率（ｎｄ）が１．６〜１．８、アッベ数（νｄ）が４０〜６０である高屈折低分散特性を備えると共に、短波長域における高い透過率を有する光学ガラス、該光学ガラスからなり、加熱、軟化してプレス成形の供するためのガラス成形体およびその製造方法、並びに前記光学特性を有する光学素子およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
デジタルカメラの普及に伴い、小型レンズの需要は近年益々高まっている。このような小型レンズを作製するための光学ガラス材料としては、高屈折低分散ガラスが好適であり、そのため、高屈折低分散ガラス材料の需要は増加しつつある。
【０００３】
このデジタルカメラの場合、固体撮像素子を用いているので、三原色のうち短波長側にある青色の感度を増加させることが望まれる。しかし、ＣＣＤなどの固体撮像素子の青色感度増加にも限界があるため、撮像素子に達する前に青色光が減衰しないように、使用する光学素子を構成するガラスの透過率特性に対し十分な配慮が望まれる。
【０００４】
以上のような背景のもと、屈折率（ｎｄ）が１．６〜１．８、アッベ数（νｄ）が４０〜６０という高屈折低分散特性を備えるとともに、短波長域における高い透過率を有する光学ガラスが必要となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような事情のもとで、屈折率（ｎｄ）が１．６〜１．８、アッベ数（νｄ）が４０〜６０である高屈折低分散特性を備えると共に、短波長域における高い透過率を有する光学ガラス、該光学ガラスからなり、加熱、軟化してプレス成形に供するためのガラス成形体および前記光学特性を有する光学素子を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、特定の成分を含有し、所定の光学恒数を有すると共に、分光透過率が５％を示す波長がある値以下の光学ガラス、あるいは特定のガラス組成を有し、かつ所定の光学恒数を有する光学ガラスにより、その目的を達成し得ることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち、本発明は、
（１）必須成分としてＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、ＺｎＯ、Ｌａ２Ｏ３を含むとともに、任意成分としてＧｄ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、ＺｒＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、ＷＯ３、ＧｅＯ２を含み、Ｌａ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３およびＹｂ２Ｏ３の合計含有量が４８重量％以下、前記各成分の合計含有量が９５重量％以上であって、屈折率（ｎｄ）が１．６〜１．８、アッベ数（νｄ）が４０〜６０、厚さ１０ｍｍに換算した場合の分光透過率が５％を示す波長（λ５）が２８０ｎｍ以下であることを特徴とする光学ガラス（以下、光学ガラスＩと称す。）、
（２）重量％表示で、ＳｉＯ２  ０．１〜８％、Ｂ２Ｏ３  １５〜４０％、ＺｎＯ  １０〜３５％、Ｌａ２Ｏ３  ２５％以上４４％未満、Ｇｄ２Ｏ３  ０％以上１０％未満、Ｙ２Ｏ３  ０％以上６％未満、Ｙｂ２Ｏ３  ０〜１０％（ただし、Ｌａ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３およびＹｂ２Ｏ３の合計含有量が４８％以下）、ＺｒＯ２  ０〜８％、Ｎｂ２Ｏ５  ０％以上１％未満、ＷＯ３  ０％以上１％未満、ＧｅＯ２  ０〜５％、Ｇａ２Ｏ３  ０〜３％、Ａｌ２Ｏ３  ０％以上０．５％未満、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏの合計含有量０〜３％、ＣａＯ  ０％以上３％未満、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの合計含有量０％以上５％未満、Ｂｉ２Ｏ３  ０〜３％、Ｓｂ２Ｏ３  ０〜１％、ＳｎＯ２  ０〜１％を含み、ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、ＺｎＯ、Ｌａ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、ＺｒＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、ＷＯ３およびＧｅＯ２の合計含有量が９５％以上であり、屈折率（ｎｄ）が１．６〜１．８、アッベ数（νｄ）が４０〜６０であることを特徴とする光学ガラス（以下、光学ガラスＩＩと称す。）、
（３）上記（１）または（２）項に記載の光学ガラスからなり、かつ加熱、軟化してプレス成形に供することを特徴とするプレス成形用ガラス成形体、
（４）溶融ガラスを成形して、上記（１）または（２）項に記載の光学ガラスからなるプレス成形用ガラス成形体を作製することを特徴とするプレス成形用ガラス成形体の製造方法、
（５）上記（１）または（２）項に記載の光学ガラスからなることを特徴とする光学素子、および
（６）上記（３）項に記載のプレス成形用ガラス成形体または上記（４）項に記載の製造方法により作製されたプレス成形用ガラス成形体を加熱、軟化し、プレス成形型を用いてプレス成形することを特徴とする光学素子の製造方法、
を提供するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の光学ガラスＩは、必須成分としてＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、ＺｎＯ、Ｌａ２Ｏ３を含むとともに、任意成分としてＧｄ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、ＺｒＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、ＷＯ３、ＧｅＯ２を含み、屈折率（ｎｄ）が１．６〜１．８、アッベ数（νｄ）が４０〜６０、厚さ１０ｍｍに換算した場合の分光透過率が５％を示す波長（λ５）が２８０ｎｍ以下のガラスである。
【０００９】
まず、光学ガラスＩの着色度について説明する。本発明の光学ガラスでは紫外域から可視域にかけての吸収端より長波長側の可視域においては、ほとんど吸収が認められない。したがって、前記吸収端を定量的に定義するとともに、吸収端の波長を示すことにより、光学ガラスＩの短波長側における高透過率特性を表わすことができる。それには、まず光学ガラスＩからなる所定の厚さを有し、両面とも光学研磨された試料を用意する。その試料の波長２００ｎｍから７００ｎｍまでの波長域において分光透過率を測定する。なお、この分光透過率には、表面反射損失分も含まれるものとする。試料の厚さを１０ｍｍとした場合の分光透過率が５％を示す波長をλ５で表わす。所定の波長の光に対し、試料が一定の吸収を有するから、試料の厚さを１０ｍｍとしなくても厚さ１０ｍｍでの分光透過率の換算は周知の方法により可能である。同様に、試料の厚さを１０ｍｍとした場合の分光透過率が８０％を示す波長をλ８０で表わす。
【００１０】
光学ガラスＩのλ５は２８０ｎｍ以下であり、λ５よりも長波長側の可視域ではより高い分光透過率が保証される。なお、分光透過率の測定波長領域の短波長端において、厚さ１０ｍｍに換算した場合の透過率が５％よりも大きいときは、明かにλ５は２８０ｎｍ未満である。安定した製造を行う上で、λ５は２６０〜２８０ｎｍとすることが好ましい。
【００１１】
可視域の短波長側の透過率特性をさらに良好にするためには、λ８０を４０５ｎｍ以下とすることがより好ましい。安定した製造を行う上で、λ８０を３６０〜４０５ｎｍとすることがさらに好ましい。
このように、光学ガラスＩは、可視域の短波長側まで高い透過率を有し、上記所要の光学恒数を示すので、撮像光学系を構成する光学素子として好適である。
【００１２】
次に光学ガラスＩの組成について説明する。
光学ガラスＩは、必須成分としてＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、ＺｎＯ、Ｌａ２Ｏ３を含むとともに、任意成分としてＧｄ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、ＺｒＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、ＷＯ３、ＧｅＯ２を含み、Ｌａ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３およびＹｂ２Ｏ３の合計含有量が４８重量％以下、前記各成分の合計含有量が９５重量％以上である。
【００１３】
ここで、ＳｉＯ２は、耐失透性を維持するために必須のガラス網目形成成分である。Ｂ２Ｏ３は、網目形成酸化物としてまたガラスの溶融性、流動粘性の温度低下に効果的な成分である。ＺｎＯは高屈折率、低分散特性を付与する成分であり、かつ耐失透性の良化、粘性流動の温度を低下させる効果を有する必須成分である。Ｌａ２Ｏ３は高屈折率、低分散ガラスを得るために必須の成分である。Ｇｄ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３も高屈折率、低分散を付与するための任意成分であるが、Ｌａ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３およびＹｂ２Ｏ３の合計含有量が４８重量％を超えると耐失透性が低下するため、Ｌａ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３およびＹｂ２Ｏ３の合計含有量を４８重量％以下とする。ＺｒＯ２は任意成分であるが、高屈折率をもたらす成分であり、かつ少量の添加で耐失透性を改善する効果を有する。
【００１４】
さらに、ガラスの失透を防止するため、ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、ＺｎＯ、Ｌａ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、ＺｒＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、ＷＯ３、ＧｅＯ２の合計含有量を９５重量％以上とする。
上記各成分の含有量は、所望の光学恒数、上記所要の分光透過率特性、製造の容易性、ガラスとしての安定性を考慮して定めればよい。
【００１５】
ここで、上記、特性を得る上から、清澄剤として任意に添加可能なＳｂ２Ｏ３と上記ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、ＺｎＯ、Ｌａ２Ｏ３、ＺｒＯ２、Ｓｂ２Ｏ３の合計量を９５重量％以上とするのが好ましく、９８重量％以上とするのがより好ましく、９９重量％以上とするのがさらに好ましく、１００重量％とするのがより一層好ましい。
【００１６】
光学ガラスＩを精密プレス成形に供する場合は、Ｓｂ２Ｏ３の導入量を少なくすることが好ましく、導入しないことがより好ましい。
なお、光学ガラスＩは、以下に示す本発明の光学ガラスＩＩの組成、特性と重複するので、光学ガラスＩの組成範囲を光学ガラスＩＩの組成と同じ範囲にすることもできる。
【００１７】
本発明の光学ガラスＩＩは、重量％表示で、ＳｉＯ２  ０．１〜８％、Ｂ２Ｏ３
１５〜４０％、ＺｎＯ  １０〜３５％、Ｌａ２Ｏ３  ２５％以上４４％未満、Ｇｄ２Ｏ３  ０％以上１０％未満、Ｙ２Ｏ３  ０％以上６％未満、Ｙｂ２Ｏ３
０〜１０％（ただし、Ｌａ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３およびＹｂ２Ｏ３の合計含有量が４８％以下）、ＺｒＯ２  ０〜８％、Ｎｂ２Ｏ５  ０％以上１％未満、ＷＯ３  ０％以上１％未満、ＧｅＯ２  ０〜５％、Ｇａ２Ｏ３  ０〜３％、Ａｌ２Ｏ３  ０％以上０．５％未満、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏの合計含有量０〜３％、ＣａＯ  ０％以上３％未満、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの合計含有量０％以上５％未満、Ｂｉ２Ｏ３  ０〜３％、Ｓｂ２Ｏ３  ０〜１％、ＳｎＯ２  ０〜１％を含み、ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、ＺｎＯ、Ｌａ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、ＺｒＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、ＷＯ３およびＧｅＯ２の合計含有量が９５％以上であり、屈折率（ｎｄ）が１．６〜１．８、アッベ数（νｄ）が４０〜６０のガラスである。
【００１８】
次に、光学ガラスＩＩにおける各成分の働きと含有量について説明する。以下、各成分の量は重量％で表示する。
ＳｉＯ２は、耐失透性を維持するために必須のガラス網目形成成分であり、０．１％以上を必要とする。しかしながら８％を上回ると溶解性が悪化し、安定に製造することが難しい。したがってＳｉＯ２の含有量を０．１〜８％とする。より好ましい範囲は１〜６％である。
【００１９】
Ｂ２Ｏ３は、網目形成酸化物として、またガラスの溶融性、流動粘性の温度低下に効果的な成分であり、１５％以上を必要とする。しかしながら４０％を上回ると屈折率が低下して所要の光学恒数が得られない。したがってＢ２Ｏ３の含有量を１５〜４０％とする。より好ましい範囲は２０〜３５％である。
【００２０】
ＺｎＯは高屈折率、低分散特性を付与する成分であり、かつ耐失透性の良化、粘性流動の温度を低下させる効果を有する必須成分であり、その含有量を１０〜３５％とする。１０％を下回ると屈折率が低下し、所要の光学恒数が得られなくなる。また３５％を上回ると失透性が強くなり、安定製造可能なガラスが得られない。したがってＺｎＯの含有量を１０〜３５％とする。より好ましい範囲は２０〜３５％である。
【００２１】
Ｌａ２Ｏ３は高屈折率、低分散ガラスを得るために必須の成分であり、その含有量を２５％以上４４％未満とする。２５％未満では屈折率が低下し、４４％以上では耐失透性が低下するため、安定生産可能なガラスが得られない。したがってＬａ２Ｏ３の含有量を２５％以上４４％未満とする。より好ましい範囲は、３０〜４０％である。
【００２２】
Ｇｄ２Ｏ３は、Ｌａ２Ｏ３との置換により１０％未満まで添加することが可能であるが、１０％以上では耐失透性が悪化し、安定生産可能なガラスが得られない。したがってＧｄ２Ｏ３の含有量を０％以上１０％未満とする。より好ましい範囲は、０〜５％である。
【００２３】
Ｙ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３もまたＬａ２Ｏ３との置換により、それぞれ０％以上６％未満、０〜１０％添加することが可能であるが、これらの量を上回ると耐失透性が悪化し安定生産可能なガラスが得られない。したがってＹ２Ｏ３の含有量を０％以上６％未満、Ｙｂ２Ｏ３の含有量を０〜１０％とする。Ｙ２Ｏ３の含有量のより好ましい範囲は０〜５％、Ｙｂ２Ｏ３の含有量のより好ましい範囲は０〜５％である。
【００２４】
Ｌａ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３およびＹｂ２Ｏ３の合計含有量は、ガラスの失透を防止するために、４８％以下とする。
ＺｒＯ２は高屈折率をもたらす成分であり、かつ少量の添加で耐失透性を改善する効果を有するが、８％を上回ると耐失透性が低下してしまう。したがってＺｒＯ２の含有量を０〜８％とする。より好ましい範囲は０〜５％である。
【００２５】
Ｎｂ２Ｏ５は高屈折をもたらす成分であり、少量の添加で耐失透性を改善する効果を有し、０％以上１％未満まで添加することが可能である。しかしながら１％以上では短波長域での吸収が強まり、着色を生じる傾向が強い。したがってＮｂ２Ｏ５の含有量は０％以上１％未満とする。より好ましくは０〜０．７％、さらに好ましくは０〜０．６％、さらには添加をしないことが一層好ましい。
【００２６】
ＷＯ３は少量の添加によって耐失透性を良化させる成分であるが、１％以上ではガラスの短波長域の吸収が強まり着色を生じる傾向が強い。したがってＷＯ３の含有量を０％以上１％未満とする。
【００２７】
ＧｅＯ２はＳｉＯ２と同様の効果を有し、５％まで添加することができる。しかしながら５％を上回ると耐失透性が低下する。したがってＧｅＯ２の含有量を０〜５％とする。
【００２８】
Ｇａ２Ｏ３，Ａｌ２Ｏ３は少量の低下で耐失透性を改善する作用を有する場合があるが、同時に屈折率が低下するため、Ｇａ２Ｏ３は０〜３％、Ａｌ２Ｏ３は０％以上０．５％未満までの量を添加可能である。
【００２９】
Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏはガラス転移温度（Ｔｇ）の低下に効果的であるが、耐失透性および屈折率を低下させるため、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏの合計含有量を０〜３％とする。
【００３０】
Ｌｉ２Ｏはガラス転移温度（Ｔｇ）を低下させる効果が極めて高い。しかしながら耐失透性の低下および屈折率の低下が大きいため、Ｌｉ２Ｏの導入量は０％以上０．１％未満とするのが好ましい。
【００３１】
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯはガラス原料として炭酸塩、硝酸塩を用いることにより脱泡を促進する効果が有るが、ＣａＯの含有量が３％以上、上記成分の合計量が５％以上になると、耐失透性が低下して安定生産可能なガラスが得られない。したがって、ＣａＯの含有量を０％以上３％未満および上記成分の合計含有量を０％以上５％未満とする。より好ましい合計含有量は０〜３％である。
【００３２】
Ｂｉ２Ｏ３は少量の添加でガラス転移温度（Ｔｇ）を低下させる効果を有するが、３％を上回ると耐失透性が低下しまた着色を生じる。したがってＢｉ２Ｏ３の含有量を０〜３％とする。
上記成分以外に一般的に清澄剤として用いられているＳｂ２Ｏ３、ＳｎＯ２等をそれぞれ１％までの範囲で添加してもよい。
【００３３】
なお、光学ガラスＩＩにおいて、ガラスの失透を防止するため、ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、ＺｎＯ、Ｌａ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、ＺｒＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、ＷＯ３およびＧｅＯ２の合計含有量を９５％以上とする。前記合計含有量の好ましい範囲は９８％以上、より好ましい範囲は９９％以上である。
【００３４】
次に光学ガラスＩＩにおける好ましい組成範囲を例示する。
（好ましい組成範囲１）
光学ガラスＩＩにおいて、Ｎｂ２Ｏ５の含有量が０〜０．７％のもの。
（好ましい組成範囲２）
上記好ましい組成範囲１において、Ｌｉ２Ｏの含有量が０％以上０．１％未満のもの。
（好ましい組成範囲３）
光学ガラスＩＩにおいて、ＳｉＯ２  １〜６％、Ｂ２Ｏ３  ２０〜３５％、ＺｎＯ２  ２０〜３５％、Ｌａ２Ｏ３  ３０〜４０％、ＺｒＯ２  ０〜５％、Ｇｄ２Ｏ３  ０〜５％、Ｙ２Ｏ３  ０〜５％、Ｙｂ２Ｏ３  ０〜５％、Ｎｂ２Ｏ５  ０〜０．７％、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの合計量０〜３％を含むもの。
（好ましい組成範囲４）
好ましい組成範囲１ないし３のいずれかの範囲において、Ｎｂ２Ｏ５の含有量が０〜０．６％のもの。
（好ましい組成範囲５）
好ましい組成範囲４において、Ｎｂ２Ｏ５を含有しないもの。
【００３５】
さらに上記範囲よりも、ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、ＺｎＯ、Ｌａ２Ｏ３、ＺｒＯ２、Ｓｂ２Ｏ３の合計含有量を９５％以上とするのが好ましく、９８％以上とするのがより好ましく、９９％以上とするのがさらに好ましく、１００％とするのがより一層好ましい。
【００３６】
光学ガラスＩＩを精密プレス成形に供する場合は、Ｓｂ２Ｏ３の導入量を少なくすることが好ましく、導入しないことがより好ましい。
なお、光学ガラスＩＩによれば、短波長側を含む可視域の広い範囲において高い透過率が得られるが、中でも上記λ５が２８０ｎｍ以下であることが好ましい。耐失透性など安定した製造に配慮すると、λ５を２６０〜２８０ｎｍとするのがより好ましい。
【００３７】
また、短波長側を含む可視域の広い範囲においてより高い透過率を得る上から、λ８０を４０５ｎｍ以下とすることがより好ましい。さらに安定した製造に配慮すると、λ８０を３６０〜４０５ｎｍとすることがさらに好ましい。
このように高い透過率と所要の光学恒数を備えた光学ガラスＩＩによれば、固体撮像素子の撮像光学系等に使用する光学素子に好適な光学ガラスを提供することができる。
【００３８】
次に光学ガラスＩおよびＩＩより排除すべき物質について説明する。
鉛化合物は、環境問題上導入しないことが望ましい。同様、カドミウム化合物、ヒ素化合物も環境影響上に配慮して導入しないことが望ましい。また、ウランやトリウムなどの放射性物質も排除すべきものである。
【００３９】
さらに、短波長域から長波長域にわたる可視光領域で高い透過率を得る上から、ガラスを着色する物質も排除すべきである。このような物質としては、鉄、銅、クロム、ネオジウムなどを例示することができる。
【００４０】
光学ガラスＩおよびＩＩは、レンズなどの光学素子を作るためのプレス成形用ガラスとして好適なものである。プレス成形性をより向上させる観点から、光学ガラスＩおよびＩＩにおいて、ガラス転移温度（Ｔｇ）が６００℃以下のものが好ましく、５９５℃以下のものがより好ましい。さらに屈伏点（Ｔｓ）が、６４０℃以下であるものが好ましく、６３５℃以下であるものがより好ましい。
ガラス転移温度、屈伏点とも、安定した製造に配慮すると、ガラス転移温度は５６０℃以上、屈伏点は６００℃以上とすることがさらに好ましい。
【００４１】
次に光学ガラスＩおよびＩＩの液相温度について説明する。光学ガラスＩおよびＩＩは、溶融ガラスを成形してガラス成形体を得、これに必要に応じて切断、研削、研磨などの機械加工を加えてプレス成形に供するガラス成形体を作るのに好適なガラスである。溶融ガラスを成形する際、ガラスの失透を防ぐため、光学ガラスＩおよびＩＩが１１００℃以下の液相温度を有することが好ましい。より好ましい液相温度は１０５０℃以下、さらに好ましい液相温度は１０４０℃以下である。
【００４２】
なお、所望の光学恒数、透過率特性、プレス成形性を付与する上から、液相温度を９００℃以上にすることが好ましく、９２０℃以上にすることがより好ましく、９４０℃以上にすることがさらに好ましい。
【００４３】
次に本発明のプレス成形用ガラス成形体とその製造方法について説明する。
プレス成形用ガラス成形体は、加熱、軟化してプレス成形に供するためのガラス成形体であり、プレス成形用プリフォームあるいはプレス成形用ゴブなどとも呼ばれ、目的とするプレス成形品によって、重量、形状が適宜決められる。本発明のプレス成形体は、光学ガラスＩまたは光学ガラスＩＩのいずれかの光学ガラスからなるものであり、したがって、プレス成形用ガラス成形体の諸特性は、本発明の光学ガラスの特性を反映したものとなる。
【００４４】
本発明のプレス成形用ガラス成形体の製造方法においては、溶融ガラスを成形して光学ガラスＩまたはＩＩからなるプレス成形用ガラス成形体を作製する。まず、本発明の光学ガラスが得られるようにガラス原料を調合し、溶解、清澄、均質化し、未溶解物や気泡、異物を含まない均質な溶融ガラスを作る。次に白金合金製などの流出パイプから溶融ガラスを流出する。上記流出にあたり、ガラスが失透しないよう流出パイプの温度等の条件に配慮する。流出する溶融ガラスを受け型もしくは鋳型に鋳込み所定の形状に成形する。以下に前記成形に好適な方法を例示する。
【００４５】
まず、第１の成形方法は、流出パイプの下方に複数の受け型を順次、搬入し、所定重量の溶融ガラス塊を受け型で受け、ガラス塊を成形しながら冷却する方法である。この方法では、流出する溶融ガラス流の先端部を受け型で支持し、所望の重量の溶融ガラス塊が分離できるタイミングで受け型を急降下する。そうすると、溶融ガラスの受け型への供給が追いつかず、溶融ガラス流が途中で分離し、受け型で所定重量の溶融ガラス塊を受け取ることができる。このようにすることにより、溶融ガラス流を切断刃で切断した際に生じる切断痕を残さずにガラスの成形を行うことができる。この第１の成形法によれば、プレス成形用ガラス成形体１個分の重量、あるいは前記重量よりも若干重いガラス塊を成形することができる。
【００４６】
プレス成形用ガラス成形体１個分の重量のガラス塊を成形した場合は、このガラス塊をプレス成形用ガラス成形体として使用することができる。この場合、ガラス塊は、割れない程度のスピードで冷却することが好ましい。
【００４７】
プレス成形用ガラス成形体１個分の重量よりも重いガラス塊を成形する場合は、ガラス塊をアニールして歪を低減してから、機械加工を施してプレス成形用ガラス成形体１個分の重量に仕上げ、プレス成形用ガラス成形体とする。この方法によれば、予めガラス塊を成形しておき、需要に応じて機械加工によって重量調整を行えば、様々なサイズの光学素子の成形に供することが可能なプレス成形用ガラス成形体を提供することができる。なお、上記機械加工としてバレル研磨が好ましい。
【００４８】
また、上記プレス成形用ガラス成形体を精密プレス成形に供する場合には、ガラス塊に機械加工を施さないで作製したプレス成形用ガラス成形体が好適である。
次に、第２の成形方法は、ほぼ水平な底面とその底面を挟んで平行に対向する一対の側壁を備え、側面が開口している鋳型に溶融ガラスを一定のスピードで鋳込むものである。鋳込まれた溶融ガラスは鋳型内に均一な厚みで広がり、前記一対の側壁の間隔で定まる幅のガラス板に成形される。成形されたガラス板は、均一な厚みと幅の板が得られるように溶融ガラスの供給スピードに応じて、鋳型の開口部から水平方向に引き出される。このようにして得られたガラス板をアニールし、歪を低減してから、所要のサイズに切断する。このようにして得られるガラス片はカットピースと呼ばれるが、カットピースには必要に応じて面取りを行ったり、プレス成形用ガラス成形体の重量に合わせるための機械加工を行う。なお、カットピースの面取り加工や重量調整のための機械加工にはバレル研磨が好ましい。
【００４９】
このようにして、所定重量の本発明の光学ガラスからなるプレス成形用ガラス成形体を得ることができる。なお、プレス成形用ガラス成形体には、必要に応じてプレス成形時の離型を容易にするための離型膜を形成したり、粉末状の離型剤を塗布してもよいが、粉末状の離型剤を使用すると離型剤がガラスに転写されるため、精密プレス成形には好ましくない。
【００５０】
次に、本発明の光学素子について説明する。本発明の光学素子は、光学ガラスＩまたは光学ガラスＩＩから構成されている。したがって、光学ガラスＩや光学ガラスＩＩが備える諸特性を本発明の光学素子は備えている。その代表的なものは、屈折率（ｎｄ）１．６〜１．８、アッベ数（νｄ）４０〜６０であるが、可視域の短波長側において高い透過率を示すという特性も共通する。光学ガラスＩからなる光学素子や光学ガラスＩＩからなる光学素子のうちの好ましいものについては、λ５が２８０ｎｍ以下の高い可視透過率を示し、着色は認められない。このような光学素子によれば、デジタルカメラやビデオカメラ、モバイル機器に組込まれたカメラなど固体撮像素子を使用するカメラの光学系に好適な光学素子を提供することができる。
【００５１】
本発明の光学素子としては、球面レンズ、非球面レンズ、マイクロレンズ、レンズアレイなどのレンズ各種、プリズム、回折格子などを例示できる。なお、本発明の光学素子には必要に応じて、反射防止膜、部分反射膜、高反射膜などの光学薄膜を形成してもよい。
【００５２】
次に、本発明の光学素子の製造方法について説明する。
本発明の光学素子の製造方法は、上記プレス成形用ガラス成形体または上記製造方法により作製されたプレス成形用ガラス成形体を加熱、軟化し、プレス成形型を用いてプレス成形することにより、光学素子を製造する。
【００５３】
光学素子は、光を屈折したり、透過したり、回折したり、反射したりする光学的な機能を備える光学機能面を有する。この光学機能面をどのような方法により形成するかにより、プレス成形法は次の２つの方法に大別することができる。
【００５４】
第１の方法は、目的とする光学素子の形状に近似し、光学素子よりも大きなプレス成形品をプレス成形する方法である。成形されたプレス成形品には研削や研磨加工が施され、光学機能面を含む光学素子の表面が機械加工により形成される。プレス成形後に機械加工を施すので、加工時のガラスの破損を防止する観点から、プレス成形品にはアニールを行って歪を低減することが好ましい。この方法によれば、プレス成形は大気中で行うことが可能であり、上記粉末状の離型剤の使用も可能である。
【００５５】
第２の方法は、精密プレス成形と呼ばれるもので、プレス成形型の成形面を目的とする光学素子の形状を反転した形状に精密に加工し、必要に応じて離型膜を形成するとともに、プレス成形によって、加熱、軟化されたプレス成形用ガラス成形体に上記成形面の形状を精密に転写する。この方法によれば、光学機能面が研削、研磨せずにプレス成形によって形成できる。ただし、プレス成形は窒素ガス雰囲気のような非酸化性ガス雰囲気下で行うことになる。
【００５６】
この第２の方法では、プレス成形品の機械加工は必須ではないから、歪の光学的な影響が出ない範囲であれば、歪が残留していてもよく、プレス成形品のアニールを省略することもできる。
なお、光学素子の屈折率（ｎｄ）、アッベ数（νｄ）は、光学素子の製造過程における熱的な履歴により僅かながら変化するので、精密に定められた光学恒数を有する光学素子を作製する場合には、上記屈折率（ｎｄ）、アッベ数（νｄ）の変化を考慮してガラスの組成や製造過程における熱履歴を調整すればよい。
このようにして、所望の光学恒数と優れた透過率を備え、固体撮像素子などを搭載する機器の光学部品として特に好適な光学素子を提供することができる。
【００５７】
【実施例】
次に、本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
実施例１〜１０
表１および表２に示す組成のガラス１００ｇが得られるように調合された原料バッチを白金製坩堝に入れ、１３００℃に設定された炉内で溶融し、攪拌、清澄後、鉄製枠に流し込み、ガラス転移温度（Ｔｇ）付近の温度で２時間保持後、徐冷することにより、各光学ガラスを得た。各光学ガラスについて、諸物性を以下のようにして測定すると共に、その結果を表１および表２に示した。
（１）屈折率（ｎｄ）およびアッベ数（νｄ）
１時間当たり、３０℃の降温速度で冷却して得られた光学ガラスについて測定した。
（２）ガラス転移温度（Ｔｇ）および屈伏点（Ｔｓ）
熱機械分析装置を用い、４℃／分の昇温速度で測定した。
（３）液相温度（ＬＴ）
５０ｍｌの白金製坩堝に光学ガラスを入れ、蓋を付けて炉内に２時間保持し、冷却後、ガラス内部を１００倍の顕微鏡で観察した際の結晶の有無から求めた。
（４）λ５およびλ８０
１０ｍｍ厚の研磨サンプルによって分光透過率を測定した際の透過率５％の波長（ｎｍ）をλ５として、また透過率８０％の波長（ｎｍ）をλ８０として求めた。
比較例１〜３
表２に示す組成の各光学ガラスを、実施例１〜１０と同様にして作製し、その諸特性を測定した。結果を表２に示す。
【００５８】
【表１】
2004161506.tif 000002
【００５９】
【表２】
2004161506.tif 000003
【００６０】
表１および表２から分かるように、各実施例の光学ガラスは、いずれも屈折率（ｎｄ）が１．６〜１．８、アッベ数（νｄ）が４０〜６０であり、またλ５は２８０ｎｍ未満である。
【００６１】
一方、比較例１は、Ｎｂ２Ｏ５の量が過剰になっているため、λ５が３２０ｎｍと着色度について問題が生じた。比較例２および３はＬａ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３の合計含有量が４８％を超えたため、耐失透性が著しく低下し、失透したものしか得ることができなかった。
実施例１１
プレス成形用ガラス成形体を作るため、実施例１〜１０の各ガラスが得られるように、ガラス原料を調合し、溶解、清澄、均質化して溶融ガラスを作った。そして、温度制御された白金合金製の流出パイプから一定のスピードで溶融ガラス流を流出し、流出パイプの下方に順次搬送される受け型に溶融ガラス流の先端部を受け、溶融ガラス流から所定重量の溶融ガラス塊が分離可能なタイミングで受け型を急降下して、受け型上に前記重量の溶融ガラス塊を受け取り、受け型からガスを噴出してガラスを浮上させた状態で所定形状の実施例１〜１０の光学ガラスからなるガラス塊を多数成形した。なお、各ガラス塊に失透、破損等は認められなかった。上記形状としては、球状、回転楕円体、回転楕円体に近似する形状等を例示できる。
【００６２】
上記ガラス塊は、そのままの状態でプレス成形用ガラス成形体として用いることもできるし、アニールして歪を低減した後にバレル研磨を施して重量調整を行った後に、プレス成形用ガラス成形体として用いることもできる。
実施例１２
実施例１１と同様に、流出パイプから溶融ガラス流を流出し、平坦な底面が略水平に配置され、底面を囲む側壁の一方が開口した鋳型内に鋳込んだ。鋳型内に一定の厚みに広がった溶融ガラスは、一定の幅と厚みを有するガラス板に成形され、鋳型の開口部から一定スピードで引き出され、アニールされて除歪された。この成形されたガラス板には失透、破損は見られなかった。その後、歪が除かれたガラス板を所定のサイズに切断して、多数のカットピースを得た。
【００６３】
次に、これらのカットピースをバレル研磨して重量調整し、実施例１〜１０の光学ガラスからなるプレス成形用ガラス成形体とした。
実施例１３
実施例１１においてバレル研磨を施して作製したプレス成形用ガラス成形体ならびに実施例１２のプレス成形用ガラス成形体を用いてプレス成形し、レンズの作製を行った。まず、バレル研磨が施され粗面化されたプレス成形用ガラス成形体の表面に粉末状の離型剤、例えば窒化ホウ素の粉末剤を均一に塗布した。それから、前記成形体を加熱、軟化し、プレス成形品の形状を反転した形状の成形面を備える上型と下型を有するプレス成形型に投入して、プレス成形した。成形されたガラスを離型し、アニールを施して、歪を低減するとともに、屈折率を所望の値に調整した。このようにして目的とするレンズブランクを作製した。なお、一連の加熱、プレス成形の工程は大気中において行った。
【００６４】
次いで、レンズブランクの表面を所定形状、精度に研削、研磨し、実施例１〜１０の光学ガラスからなるレンズを作製した。これらのレンズはいずれも所望の光学恒数を有し、良好な透過率特性を示した。また、デジタルカメラの撮像光学系としても良好な性能を有するものであった。
【００６５】
なお、レンズ表面には必要に応じて反射防止膜を設けてもよい。
実施例１４
実施例１２においてバレル研磨せずに得られたプレス成形用ガラス成形体を用いてプレス成形し、非球面レンズの作製を行った。まず、プレス成形用ガラス成形体を加熱、軟化し、レンズの形状を反転した形状の成形面を備える上型と下型を有するプレス成形型に投入して、精密プレス成形した。成形された非球面レンズを離型し、アニールを施して、歪を低減するとともに、屈折率を所望の値に調整した。なお、上記アニールによる屈折率調整をガラスの組成調整やプレス成形後の冷却条件の調整によって行ってもよいし、これらの調整法を併用してもよい。
【００６６】
次いで、非球面レンズの芯取り加工を行い、実施例１〜１０の光学ガラスからなる非球面レンズを完成させた。これらのレンズはいずれも所望の光学恒数を有し、良好な透過率特性を示した。また、デジタルカメラの撮像光学系としても良好な性能を有するものであった。
なお、レンズ表面には必要に応じて反射防止膜を設けてもよい。
【００６７】
【発明の効果】
本発明によれば、屈折率（ｎｄ）が１．６〜１．８、アッベ数（νｄ）が４０〜６０であるとともに短波長域における高い透過率を有する光学ガラスを提供することができる。
【００６８】
また、本発明によれば、上記特性を有し、加熱、軟化してプレス成形に供するプレス成形用ガラス成形体およびその製造方法を提供することができる。
さらに本発明によれば、前記特性を有する光学ガラスからなる光学素子と前記光学特性を有する光学素子の製造方法を提供することができる。