(57)【要約】【課題】  ＰｂＯやＴｅＯ２といった人体に有害な成分や、ＧｅＯ２といった高価な成分を含まず、しかも短波長側の分光透過率の劣化が小さく、かつ高い屈折率で、さらに低融点で量産性に優れた高屈折率のプレス成形レンズ用ガラスを提供する。【解決手段】  重量％で、ＳｉＯ２：０〜５％、Ｂ２Ｏ３：２０〜２７％、Ｔａ２Ｏ５：２〜１０％、Ｌｉ２Ｏ：０．５〜２％、ＺｎＯ：２０〜３２％、Ｌａ２Ｏ３：２０〜３２％、ＺｒＯ２：２〜６％、Ｎｂ２Ｏ５：２〜１０％、ただし、Ｔａ２Ｏ５＋Ｎｂ２Ｏ５：１０〜２０％の組成を有し、屈折率が１．７８以上、ガラス転移温度が５５０℃以下とする。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
重量％で、ＳｉＯ２：０〜５％、Ｂ２Ｏ３：２０〜２７％、Ｌｉ２Ｏ：０．５〜２％、ＺｎＯ：２０〜３２％、Ｌａ２Ｏ３：２０〜３２％、ＺｒＯ２：２〜６％、Ｔａ２Ｏ５：２〜１０％、Ｎｂ２Ｏ５：２〜１０％、ただし、Ｔａ２Ｏ５＋Ｎｂ２Ｏ５：１０〜２０％の組成を有し、屈折率が１．７８以上、ガラス転移温度が５５０℃以下であることを特徴とするプレス成形レンズ用光学ガラス。
【請求項２】
波長４０５ｎｍにおける分光透過率が８５％以上であることを特徴とする請求項１に記載のプレス成形用光学ガラス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、比較的低温で精密プレス加工が可能なプレス成形レンズ用光学ガラスに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光ディスク記録再生システムにおいては高密度記録化が急速に進んでおり、記録面のビット径の回折限界にせまる縮小化、および、装置の軽薄小型化のための条件として対物レンズと記録面との距離の縮小化が要求されている。
これを光源の立場からみれば、より短い波長のレーザーによる記録再生であり、いわゆる青色レーザー（４０５ｎｍ）によるBlu-ray Disk方式の登場である。そして、この青色レーザーの集光結像用対物レンズに要求される特性としては、短波長側における高屈折率と高分光透過率をもつことである。
つまり、光ディスク記録再生システムにおける高密度記録化を図るために、短波長側における高屈折率と高分光透過率とを有する集光結像用対物レンズが望まれてきた。
【０００３】
一般に集光結像用対物レンズには非球面ガラスレンズが使用されており、精密プレス成形用光学ガラスが要望されている。さらに、上記のようなレンズは、たとえば光学ガラスを球状に研磨し、これを加熱、軟化して精密プレス加工で所定の形状に形成するため、プレス金型の寿命を考慮すると、低融点の光学ガラスが要望されている。
高屈折で低融点の光学ガラスとしては、従来より、ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ｌａ２Ｏ３系ガラスタイプと呼ばれているものがある。（例えば特許文献１及び２を参照）
【特許文献１】特開平８−１７５８４１号公報
【特許文献２】特開平６−３０５７６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来技術による光学ガラスは、屈折率を高くするためＷＯ３を含有しているため、短波長側（≦４１０ｎｍ）の分光透過率が劣化する特性をもっており、青色レーザー（４０５ｎｍ）を使用するBlu-ray Diskピックアップ用対物レンズとして使用するには不十分なものであった。
またＷＯ３を含有しない高屈折率の光学ガラスも開発されてきたが、短波長側（≦４１０ｎｍ）において高い分光透過率を有する光学ガラスは得られていなかった。
【０００５】
したがって、本発明は、短波長側の分光透過率の劣化が小さく（４０５ｎｍにおける分光透過率≧８５％）、かつ高い屈折率（ｎｄ≧１．７８）で、さらに低融点（ガラス点移転（Ｔｇ）≦５５０℃）で量産性に優れた高屈折率のプレス成形レンズ用ガラスを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の目的を達成するため、本発明のプレス成形レンズ用ガラスは、重量％で、ＳｉＯ２：０〜５％、Ｂ２Ｏ３：２０〜２７％、Ｔａ２Ｏ５：２〜１０％、Ｌｉ２Ｏ：０．５〜２％、ＺｎＯ：２０〜３２％、Ｌａ２Ｏ３：２０〜３２％、ＺｒＯ２：２〜６％、Ｎｂ２Ｏ５：２〜１０％、ただし、Ｔａ２Ｏ５＋Ｎｂ２Ｏ５：１０〜２０％の組成を有し、屈折率が１．７８以上、ガラス転移温度が５５０℃以下であることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、ＰｂＯやＴｅＯ２といった人体に有害な成分や、ＧｅＯ２といった高価な成分を含まず、しかも低融点で量産性に優れた高屈折率、高分光透過率のプレス成形レンズ用ガラスを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明のプレス成形レンズ用ガラスは、重量％で、ＳｉＯ２：０〜５％、Ｂ２Ｏ３：２０〜２７％、Ｔａ２Ｏ５：２〜１０％、Ｌｉ２Ｏ：０．５〜２％、ＺｎＯ：２０〜３２％、Ｌａ２Ｏ３：２０〜３２％、ＺｒＯ２：２〜６％、Ｎｂ２Ｏ５：２〜１０％、ただし、Ｔａ２Ｏ５＋Ｎｂ２Ｏ５：１０〜２０％の組成を有し、屈折率が１．７８以上、ガラス転移温度が５５０℃以下である。
【０００９】
以下、上記数値限定の根拠を本発明の作用とともに説明する。なお、以下の説明において「％」は重量％を意味する。
【００１０】
ＳｉＯ２の含有量を０〜５％の範囲とした。
ＳｉＯ２は光学ガラス形成酸化物であり、失透に対し安定をもたらす成分であるが、５％を超えると、溶融温度、屈伏点を上昇させてしまう。
【００１１】
Ｂ２Ｏ３の含有量を２０〜２７％の範囲とした。
Ｂ２Ｏ３はＳｉＯ２と同様、ガラス形成酸化物であり、耐失透性を改善する効果があるが、その含有量が２７％を超えると、逆に化学的耐久性の低下や屈折率の低下をまねくため、Ｂ２Ｏ３の含有量は２０〜２７％とした。
【００１２】
Ｌａ２Ｏ３の含有量を２０〜３２％の範囲とした。
Ｌａ２Ｏ３は化学的耐久性を劣化さすことなく屈折率を高くできるため、高屈折率ガラスの実現には必須成分であるが、含有量が少ないと効果なく、多すぎると失透に対する安定性の低下、および屈伏点も上昇するため含有量は２０〜３２％とした。
【００１３】
Ｌｉ２Ｏの含有量を０．５〜２％の範囲とした。
Ｌｉ２Ｏを適宜添加することにより屈折率の低下を伴わず、溶融温度、屈伏点を低下させる効果があり、高屈折率低融点ガラスを開発する上での常套手段であるが、含有量が２％を超えると、失透し易くなるばかりでなく、耐水性、耐酸性等の化学的耐久性が劣化する。よって、Ｌｉ２Ｏの含有量は０．５〜２％とした。
【００１４】
ＺｎＯの含有量を２０〜３２％の範囲とした。
ＺｎＯは、溶融温度、屈伏点を低下させ、屈折率の調整のための必須成分である。しかし含有量が少ないと効果なく、多すぎると失透に対する安定性の低下、および化学的耐久性も低下するので、含有量は２０〜３２％とした。
【００１５】
ＺｒＯ２の含有量を２〜６％の範囲とした。
ＺｒＯ２は少量の添加で耐失透性を安定させ、化学的耐久性を向上させる効果があるが、含有量が６％を超えると、屈伏点が上昇する。よって含有量は２〜６％とした。
【００１６】
Ｔａ２Ｏ５の含有量を２〜１０％の範囲とした。
Ｔａ２Ｏ５は、高屈折率を得るために有効であるとともに、化学的耐久性を向上させる。Ｔａ２Ｏ５の含有量が２％未満ではそのような効果が不充分であり、１０％を超えると耐失透性を劣化させる。よって、Ｔａ２Ｏ５の含有量は２〜１０％とした。
【００１７】
Ｎｂ２Ｏ５の含有量を２〜１０％の範囲とした。
Ｎｂ２Ｏ５は、高屈折率を得るために有効であるとともに、Ｂ２Ｏ３と共存することで耐失透性を向上させる。Ｎｂ２Ｏ５の含有量が２％未満ではそのような効果が不充分であり、１０％を超えると耐失透性を劣化させる。よって、Ｎｂ２Ｏ５の含有量は２〜１０％とした。
【００１８】
ここで、Ｔａ２Ｏ５及びＮｂ２Ｏ５の含有量を１０〜２０％とすることで、ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ｌａ２Ｏ３系ガラスにおいて高屈折率を得ることができる。
すなわち、ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ｌａ２Ｏ３系ガラスにおいて高屈折率を得るために、従来技術のようにＷＯ３を使用したものでは、短波長側（４１０ｎｍ以下）における分光透過率が低下していたが、本願発明のように、Ｔａ２Ｏ５及びＮｂ２Ｏ５を使用したものでは、短波長側における分光透過率の低下を改善することができた。
【００１９】
なお、これらの成分が合計で最低限１０％を占めることが、ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ｌａ２Ｏ３系ガラスにおいて高屈折率を得るための必須条件であり、従って、Ｔａ２Ｏ５とＮｂ２Ｏ５の合計含有量を１０〜２０％とした。
またＮｂ２Ｏ５を含有しないと光学ガラスが失透するため、Ｎｂ２Ｏ５の成分を含有させることが必須条件である。一方、Ｎｂ２Ｏ５の含有率が多すぎると（１０％を超えると）短波長側での分光透過率が低下し、またＴａ２Ｏ５とＮｂ２Ｏ５の合計含有量が１０％未満の場合は、必要とする高い屈折率（ｎｄ≧１．７８）を得ることができない。
【００２０】
本発明のプレス成形レンズ用光学ガラスは、上記のような成分を含有することにより、屈折率（ｎｄ）を１．７８％以上で高分光透過率（４０５ｎｍにおける分光透過率が８５％以上）、かつ、ガラス転移温度（Ｔｇ）を５５０℃以下としたものであり、高屈折率、短波側までの高分光透過率特性をもち、低温でのプレス成形も可能にできる硝材である。よってBlu-ray Diskピックアップ対物レンズ材料として極めて有望である。
【００２１】
本発明のプレス成形レンズ用光学ガラスは、酸化物、炭酸塩、ホウ酸塩等を使用し、それらを所定の組成になるように秤量し混合した後、白金製のるつぼを用いて電気炉で１２００〜１２５０℃の温度で溶解した後、それを予熱した金型に鋳込み、徐冷することで製造することができる。
【００２２】
以下、本発明を実施例によってさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。表１に示す成分組成（数値は重量％）の酸化物を配合し、白金製のるつぼを用いて電気炉で１２００℃の温度で溶解した後、それを予熱した金型に鋳込んで、実施例１〜実施例８の光学ガラスを作製した。
なお比較例９〜１２として、ＷＯ３を含有する光学ガラスを、実施例と同様にして作製した。表２に各比較例の光学ガラスの成分組成を示す。
【００２３】
作製した光学ガラスの屈折率（ｎｄ）及びガラス転移温度（Ｔｇ）を測定し、光学ガラスの組成とともに、それらの値を表１及び表２に示す。
また、ＪＩＳ  Ｒ  ３１０６  ４．３．２に準拠して各光学ガラスの分光透過率（数値は％）を測定し、表３に波長３５０〜５００ｎｍにおける分光透過率を示す。
なお、実施例１〜８の波長３５０〜５００ｎｍにおける分光透過率のグラフを図１に示すとともに、実施例８と比較例１〜４の波長３５０〜４３０ｎｍにおける分光透過率のグラフを図２に示す。
【００２４】
【表１】
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【００２５】
【表２】
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【００２６】
【表３】
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【００２７】
表１に示すように、何れの実施例による光学ガラスにおいても、屈折率が１．７８以上であり、ガラス転移温度が５５０℃以下であった。
また表３および図１に示すように、何れの実施例による光学ガラスにおいても、波長４０５ｎｍにおける分光透過率が８５％以上であった。
【００２８】
さらに図２に示すように、比較例１〜４（ＷＯ３を含有する光学ガラス）の分光透過率（点線で示す）に対して、本発明による実施例８の分光透過率（実線で示す）の方が、短波長側での透過率の低下を抑制することができ、波長４００ｎｍ付近の分光透過率も高い。つまり本発明の光学レンズでは、短波長側において高透過率を確保することができた。
【００２９】
すなわち、本発明の光学ガラスでは、１．７８以上の高い屈折率が得られるとともに、短波長側での分光透過率の低下が抑制され、波長４０５ｎｍにおける分光透過率を８５％以上の範囲に制御することができた。また、ガラス転移温度が低く、低温でのプレス成形が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施例１〜８の分光透過率を示すグラフ。
【図２】実施例８と比較例１〜４の分光透過率を示すグラフ。
【図１】
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【図２】
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