(57)【要約】【課題】  高透過、高均質および光学特性の熱的安定性に優れるプロジェクタ搭載レンズ用光学ガラス、プロジェクタ搭載レンズおよび該プロジェクタ搭載レンズを搭載したプロジェクタを提供する。【解決手段】  関係式（Ｉ）    Ｋ△ｔ＝［（比熱×比重）／熱伝導率］×ヤング率×熱膨張係数            ×（１−ポアソン比）×光弾性定数      ・・・（Ｉ）で表されるＫ△ｔの絶対値が３０００×１０−２ｍ・ｓ／（ｇ・Ｋ）未満であるプロジェクタ搭載レンズ用光学ガラスを用いる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロジェクタに搭載し、投影光を導光するためのレンズに供される光学ガラスにおいて、
関係式（Ｉ）
ＫΔｔ＝［（比熱×比重）／熱伝導率］×ヤング率×熱膨張係数×（１−ポアソン比）×光弾性定数  …  （Ｉ）
で表わされるＫΔｔの絶対値が３０００×１０−２ｍ・ｓ／（ｇ・Ｋ）未満であることを特徴とするプロジェクタ搭載レンズ用光学ガラス。
【請求項２】
屈折率（ｎｄ）が１．４５〜１．６５、アッベ数（νｄ）が６０〜７０であることを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタ搭載レンズ用光学ガラス。
【請求項３】
屈折率（ｎｄ）が１．５１６８０±０．００５００の範囲にあり、アッベ数（νｄ）が６４．２±０．５の範囲にあることを特徴とする請求項２に記載のプロジェクタ搭載レンズ用光学ガラス。
【請求項４】
ＳｉＯ２およびＢ２Ｏ３を含有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のプロジェクタ搭載レンズ用光学ガラス。
【請求項５】
ガラス組成がモル％表示で、ＳｉＯ２  ６０〜８５％、Ｂ２Ｏ３  ５〜２０％、Ａｌ２Ｏ３  ０〜３％、Ｌｉ２Ｏ  ０〜３％、Ｎａ２Ｏ  ５〜２０％、Ｋ２Ｏ  ０〜５％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ  ６〜２０％、ＭｇＯ  ０〜５％、ＣａＯ  ０〜１０％、ＳｒＯ  ０〜１０％、ＢａＯ  ０〜１０％、ＺｎＯ  ０〜１０％およびＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ  ０．１〜１５％であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のプロジェクタ搭載レンズ用光学ガラス。
【請求項６】
１４００℃におけるガラスの粘度が、１００Ｐａ・ｓ未満である請求項１〜５のいずれか１項に記載のプロジェクタ搭載レンズ用光学ガラス。
【請求項７】
白金含有量９５重量％以上の耐熱材料で構成された容器において、ガラス原料又は予めガラス化されたカレットを溶融して溶融ガラスを得る工程、溶融ガラスを、表面が白金含有量９５重量％以上の材料で構成された羽根付き棒にて攪拌して均質化する工程、溶融ガラス中の気泡を脱泡して清澄する工程、並びに均質化および清澄された溶融ガラスを成形する工程を含むことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載のプロジェクタ搭載レンズ用光学ガラスの製造方法。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の光学ガラスよりなることを特徴とするプロジェクタ搭載レンズ。
【請求項９】
請求項７に記載の製造方法により得られた光学ガラスよりなることを特徴とするプロジェクタ搭載レンズ。
【請求項１０】
請求項８または請求項９に記載のプロジェクタ搭載レンズを搭載したプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクタ搭載レンズ用光学ガラスおよびその製造方法、プロジェクタ搭載レンズ並びにプロジェクタに関する。
さらに詳しくは、本発明は、プロジェクタに搭載されるレンズに好適な高透過、高均質および光学特性の熱的安定性に優れるプロジェクタ搭載レンズ用光学ガラスおよびその製造方法、該プロジェクタ搭載レンズ用光学ガラスを用いたプロジェクタ搭載レンズおよび該プロジェクタ搭載レンズを搭載したプロジェクタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年需要が増している液晶プロジェクタでは、例えば、高輝度ランプから発した光をインテグレートレンズ、偏光変換システム、集光レンズを通し、複数のダイクロイックミラーを用いてＲＧＢの３色に分離した後、液晶パネルによって空間変調し、プリズムを用いて合波する方式が採用されている。合波された光は、プロジェクションレンズを通して、外部のスクリーン等に投影される。
【０００３】
かかる液晶プロジェクタでは、インテグレートレンズ、集光レンズ、プロジェクションレンズ等の各種プロジェクタ搭載レンズが用いられるが、これ等のプロジェクタ搭載レンズには、極めて高い均質性で製造可能な光学ガラスが求められる。そのため液晶プロジェクタ搭載レンズとしては、ホウケイ酸塩ガラスで、高透過率で高均質との定評があるＢＫ７もしくはＢＳＣ７（以下まとめてＢＫ７という）が使用されている（例えば、非特許文献１参照）。
【非特許文献１】岡田武博著「液晶プロジェクタの設計技術」東京技術情報サービス出版、１９９８年６月３０日、ｐ．８−９
【０００４】
しかしながら、液晶プロジェクタの光源からは光とともに熱も放出されるため、プロジェクタ内部のプロジェクタ搭載レンズは高い温度に曝されることがある。当然のことながら、プロジェクタの起動および使用に際して温度変化にも曝される。従来のＢＫ７を用いた液晶プロジェクタは使用中の温度変化によって投影像が滲んだり、色調が変化するという課題があった。そのため、プロジェクタ搭載レンズは、高透過、高均質である上に、光学特性の熱的安定性も求められるようになってきた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、このような事情のもとで、プロジェクタに搭載されるレンズに好適な高透過、高均質および光学特性の熱的安定性に優れるプロジェクタ搭載レンズ用光学ガラスおよびその製造方法、該プロジェクタ搭載レンズ用光学ガラスを用いたプロジェクタ搭載レンズおよび該プロジェクタ搭載レンズを搭載したプロジェクタを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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、以下に示す知見を得た。
これまでプリズム用光学ガラスに熱的安定性を付与するため、ガラスの光弾性定数の絶対値をいかにゼロに近づけるかという点に力が注がれてきた。これに対し、本発明者らは、上記熱的安定性を向上させるためには、比熱、比重、熱伝導率、ヤング率、熱膨張係数、ポアソン比および光弾性定数を因子とする特定の関係式で表されるＫ△ｔの絶対値をある値より小さくすれば、光弾性定数を無理に小さくしなくても、所望のプロジェクタ搭載レンズ用光学ガラスを得ることができることを見出した。
また、上記光学ガラス用原料を、特定の材質の容器および羽根付き棒を用いて、溶融、均質化、清澄を行ったのち、成形することにより、プロジェクタ搭載レンズが効率よく得られることを見出した。
【０００７】
本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。
すなわち、本発明は、
（１）プロジェクタに搭載し、投影光を導光するためのレンズに供される光学ガラスにおいて、
関係式（Ｉ）
ＫΔｔ＝［（比熱×比重）／熱伝導率］×ヤング率×熱膨張係数×（１−ポアソン比）×光弾性定数  …  （Ｉ）
で表わされるＫΔｔの絶対値が３０００×１０−２ｍ・ｓ／（ｇ・Ｋ）未満であることを特徴とするプロジェクタ搭載レンズ用光学ガラス、
（２）屈折率（ｎｄ）が１．４５〜１．６５、アッベ数（νｄ）が６０〜７０であることを特徴とする上記（１）に記載のプロジェクタ搭載レンズ用光学ガラス、
（３）屈折率（ｎｄ）が１．５１６８０±０．００５００の範囲にあり、アッベ数（νｄ）が６４．２±０．５の範囲にあることを特徴とする上記（２）に記載のプロジェクタ搭載レンズ用光学ガラス、
（４）ＳｉＯ２およびＢ２Ｏ３を含有することを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれか１項に記載のプロジェクタ搭載レンズ用光学ガラス、
（５）ガラス組成がモル％表示で、ＳｉＯ２  ６０〜８５％、Ｂ２Ｏ３  ５〜２０％、Ａｌ２Ｏ３  ０〜３％、Ｌｉ２Ｏ  ０〜３％、Ｎａ２Ｏ  ５〜２０％、Ｋ２Ｏ  ０〜５％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ  ６〜２０％、ＭｇＯ  ０〜５％、ＣａＯ  ０〜１０％、ＳｒＯ  ０〜１０％、ＢａＯ  ０〜１０％、ＺｎＯ  ０〜１０％およびＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ  ０．１〜１５％であることを特徴とする上記（１）〜（４）のいずれか１項に記載のプロジェクタ搭載レンズ用光学ガラス、
（６）１４００℃におけるガラスの粘度が、１００Ｐａ・ｓ未満である上記（１）〜（５）のいずれか１項に記載のプロジェクタ搭載レンズ用光学ガラス、
（７）白金含有量９５重量％以上の耐熱材料で構成された容器において、ガラス原料又は予めガラス化されたカレットを溶融して溶融ガラスを得る工程、溶融ガラスを、表面が白金含有量９５重量％以上の材料で構成された羽根付き棒にて攪拌して均質化する工程、溶融ガラス中の気泡を脱泡して清澄する工程、並びに均質化および清澄された溶融ガラスを成形する工程を含むことを特徴とする、上記（１）〜（６）のいずれか１項に記載のプロジェクタ搭載レンズ用光学ガラスの製造方法、
（８）上記（１）〜（６）のいずれか１項に記載の光学ガラスよりなることを特徴とするプロジェクタ搭載レンズ、
（９）上記（７）に記載の製造方法により得られた光学ガラスよりなることを特徴とするプロジェクタ搭載レンズ、および
（１０）上記（８）または（９）に記載のプロジェクタ搭載レンズを搭載したプロジェクタ、
を提供するものである。
なお、以下、適宜屈折率をｎｄ、アッベ数をνｄと表現するものとする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、高透過、高均質、しかも光学特性の熱的安定性に優れるプロジェクタ搭載レンズ用光学ガラスおよびその製造方法、該プロジェクタ搭載レンズ用光学ガラスを用いたプロジェクタ搭載レンズおよび該プロジェクタ搭載レンズを搭載したプロジェクタを提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明のプロジェクタ搭載レンズ用光学ガラス（以下、適宜「本発明の光学ガラス」と呼ぶ）は、プロジェクタに搭載し、投影光を導光するためのレンズに供される光学ガラスであって、以下の関係式（Ｉ）で表わされるＫΔｔの絶対値が３０００×１０−２ｍ・ｓ／（ｇ・Ｋ）未満であることを特徴とするものである。
KΔｔ＝［（比熱×比重）／熱伝導率］×ヤング率×熱膨張係数×（１−ポアソン比）×光弾性定数  …  （Ｉ）
なお、上記熱膨張係数は、５０〜１００℃における平均熱膨張係数を示す。
本発明の光学ガラスにおいては、前記関係式（Ｉ）で表されるＫ△ｔの絶対値は３０００×１０−２ｍ・ｓ／（ｇ・Ｋ）未満であるが、２７００×１０−２ｍ・ｓ／（ｇ・Ｋ）未満にすることが好ましく、２５００×１０−２ｍ・ｓ／（ｇ・Ｋ）未満とすることがより好ましく、２２００×１０−２ｍ・ｓ／（ｇ・Ｋ）未満とすることが更に好ましく、２０００×１０−２ｍ・ｓ／（ｇ・Ｋ）未満とすることが特に好ましい。
【００１０】
また、本発明の光学ガラスは、比熱、比重、熱伝導率、ヤング率、熱膨張係数、ポアソン比および光弾性定数が以下の範囲であることが好ましい。
すなわち、比熱が０．１〜１．０  Ｊ／（ｇ・Ｋ）であることが好ましく、特に０．５〜０．９  Ｊ／（ｇ・Ｋ）であることが好ましい。
また、比重が２．５０以下、特に２．２０〜２．５０であることが好ましい。Ｋ△ｔの絶対値は他の特性が変化しなければ、ガラスの比重に比例して増加する。したがって、比重の面からＫ△ｔの絶対値を小さくする上で、上記範囲が好ましい。
熱伝導率は、０．５〜２．０  Ｗ／（ｍ・Ｋ）であることが好ましく、特に１．０〜１．５  Ｗ／（ｍ・Ｋ）であることが好ましい。
ヤング率は、６５〜８５  ＧＰａであることが好ましく、特に７０〜８０  ＧＰａであることが好ましい。        
【００１１】
５０〜１００℃における熱膨張係数は、２８〜６０×１０−7／Ｋであることが好ましい。Ｋ△ｔは比重と同様、熱膨張係数に比例するので、熱膨張係数を上記範囲に抑えることによって熱的安定性を向上させることができるとともに、耐熱衝撃性も向上させることができる。
ポアソン比は、０．１〜０．３であることが好ましく、特に０．１５〜０．２５であることが好ましい。
更に、光弾性定数は、０〜５．０  ×１０−１２／Ｐａであることが好ましく、特に２．０〜４．０  ×１０−１２／Ｐａであることが好ましい。
【００１２】
先に説明したように、プロジェクタ搭載レンズ用光学ガラスとしてはＢＫ７が使用されてきた。そのため、プロジェクタの光学系は、ＢＫ７の屈折率（ｎｄ）１．５１６８０、アッベ数（νｄ）６４．２のガラス製レンズを使用する場合を想定して最適化されている。したがって、ＢＫ７からの置き換えを円滑に進めるためには、ガラスの屈折率およびアッベ数をＢＫ７に近い値にすることが望まれる。本発明のプロジェクタ搭載用光学ガラスは、屈折率（ｎｄ）が１．４５〜１．６５、アッベ数（νｄ）が６０〜７０であることが好ましく、屈折率（ｎｄ）が１．５１６８０±０．００５００の範囲にあり、アッベ数（νｄ）が６４．２±０．５の範囲にあるものがより好ましく、屈折率（ｎｄ）が１．５１６８０±０．００１００の範囲にあり、アッベ数（νｄ）が６４．２±０．２の範囲にあるものが特に好ましい。
【００１３】
次に、本発明の光学ガラスが含有することができる成分および含有量等について説明する。なお、以下、各成分の含有量はモル％表示とし、また本発明において、「実質上含まない」とは、不純物を除きガラスが当該物質を含まないことを意味する。
【００１４】
本発明の光学ガラスとしては、必須成分としてＳｉＯ２およびＢ２Ｏ３を含む光学ガラスが望ましい。
この光学ガラスは、ＳｉＯ２およびＢ２Ｏ３を必須成分にするとともにＫ△ｔの絶対値を所定の値よりも小さく抑えているので、熱的安定性に優れたプロジェクタ搭載レンズ用光学ガラスを実現することができる。
【００１５】
また、本発明の光学ガラスは、ＳｉＯ２およびＢ２Ｏ３に加え、Ａｌ２Ｏ３、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯおよびＺｎＯ等の成分を含有することができる。
ＳｉＯ２はガラスの基本成分であり、熱的特性、化学的耐久性を決定する重要な成分である。６０％未満ではガラスの耐失透性、化学的耐久性が悪化する。逆に８５％を越えるとガラスの溶融が困難になる。したがってＳｉＯ２の含有量は６０〜８５％とするのが好ましい。特に好ましくは６５〜７５％である。
Ｂ２Ｏ３もガラスの基本成分であるのと同時に、溶融性を向上させるのに有効な成分である。５％未満ではその効果が小さく、逆に２０％を越えるとガラスの化学的耐久性が劣化する。したがってＢ２Ｏ３の含有量は５〜２０％とするのが好ましい。特に好ましくは１０〜１５％である。
【００１６】
Ａｌ２Ｏ３はホウケイ酸塩ガラスの分相を防止するのに有効な成分であるが、３％を越えると耐失透性が悪化する。したがってＡｌ２Ｏ３の含有量は０〜３％とするのが好ましい。特に好ましくは０．１〜２％である。
Ｌｉ２Ｏは、ガラスの溶融性を向上させるのに有効な成分である。しかしＬｉ２Ｏが３％を越えると耐失透性が悪化する。したがってＬｉ２Ｏの含有量は０〜３％とするのが好ましい。特に好ましくは０〜２％である。
Ｎａ２Ｏはガラスの溶融性を向上させるのに最も有効な成分である。５％未満では溶融が困難であり、逆に２０％を越えると化学的耐久性が悪化する。したがってＮａ２Ｏの含有量は５〜２０％とするとするのが好ましい。特に好ましくは７〜１５％である。
【００１７】
Ｋ２Ｏは、ガラスの溶融性を向上させるのに有効な成分である。しかしＫ２Ｏが５％を越えるとＫ△ｔの絶対値が大きくなる。したがってＫ２Ｏの含有量は０〜５％とするのが好ましい。
Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏの合計含有量が６％未満では溶融ガラスの粘度が高く溶融が困難になる。逆に２０％を越えると化学的耐久性が悪化するとともに、Ｋ△ｔの絶対値が大きくなる。したがってＬｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏの合計含有量は６〜２０％とするのが好ましい。特に好ましくは７〜１５％である。
ＭｇＯは、溶融性、化学的耐久性を向上させるために添加することができる。しかしＭｇＯが５％を越えると耐失透性が悪化する。したがってＭｇＯの含有量は０〜５％とするのが好ましい。
ＣａＯとＺｎＯは、溶融性、化学的耐久性を向上させるために添加することができる。しかしＣａＯとＺｎＯがそれぞれ１０％を越えるとＫ△ｔの絶対値が大きくなる。したがってＣａＯとＺｎＯの含有量はそれぞれ０〜１０％とするのが好ましい。
ＳｒＯ、ＢａＯはともに溶融性、化学的耐久性を向上させるとともに、ガラスの屈折率（ｎｄ）やアッベ数（νｄ）を調整するために添加することができる。ＳｒＯ、ＢａＯの添加量はともに０〜１０％とするのが好ましい。さらにＳｒＯとＢａＯの添加量の合計を０〜１０％とすることが好ましい。
【００１８】
先に説明したように、プロジェクタ搭載用の光学素子としてはＢＫ７が使用されてきた。そのため、プロジェクタの光学系は、ＢＫ７の屈折率（ｎｄ）１．５１６８０、アッベ数（νｄ）６４．２のガラス製プリズムを使用する場合を想定して最適化されている。したがって、ＢＫ７からの置き換えを円滑に進めるためには、ガラスの屈折率およびアッベ数をＢＫ７に近い値にすることが望まれる。上記光学ガラスの屈折率（ｎｄ）、アッベ数（νｄ）をＢＫ７の値に近づける上から、ＳｒＯとＢａＯの添加量の合計を１〜１０％とすることが好ましく、１〜５％にすることがより好ましい。
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＺｎＯは化学的耐久性を維持しながら溶融性を向上させる成分であるが、それらの合計含有量が０．１％未満ではその効果が小さく、逆に１５％を越えると化学的耐久性が悪化するとともに、Ｋ△ｔの絶対値が大きくなる。したがってＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＺｎＯの合計含有量は０．１〜１５％とするのが好ましい。特に好ましくは３〜８％である。
【００１９】
また、本発明の光学ガラスにおいて、Ｌａ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、Ｃｓ２Ｏ、Ｇｄ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、ＳｎＯ２およびＦは、必ずしも含有する必要はないが、溶融性の向上、熱膨張特性の調整、清澄、化学的耐久性の向上などの目的で添加することができる。中でも、清澄作用を有するＳｂ２Ｏ３を加えることが好ましい。
一方、本発明の光学ガラスにおいては、ＰｂＯ、Ｐ２Ｏ５を実質上含まないことが望ましい。また、Ａｓ化合物、放射性物質やＣｄなどの有害物質を排除することが好ましい。
本発明の光学ガラスにおいては、Ｆｅ２Ｏ３の含有量を５０ｐｐｍ未満に抑えることが望ましい。Ｆｅ２Ｏ３は上記光学ガラスにとって重要な透過率を悪化させる成分である。Ｆｅ２Ｏ３の含有量が５０ｐｐｍ以上ではガラスが着色し、映像の色調が変化する。したがって、着色を抑える上でＦｅ２Ｏ３の含有量を５０ｐｐｍ未満に抑えることが好ましく、３０ｐｐｍ未満に抑えることがより好ましく、２０〜３０ｐｐｍに抑えれば一般的には問題がない。
【００２０】
上記各成分の含有量は、各々独立して上記の好ましい範囲にすることができる。その中で、本発明の光学ガラスとして好ましいガラス組成としては、モル％表示で、ＳｉＯ２  ６０〜８５％、Ｂ２Ｏ３  ５〜２０％、Ａｌ２Ｏ３  ０〜３％、Ｌｉ２Ｏ  ０〜３％、Ｎａ２Ｏ  ５〜２０％、Ｋ２Ｏ  ０〜５％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ  ６〜２０％、ＭｇＯ  ０〜５％、ＣａＯ  ０〜１０％、ＳｒＯ  ０〜１０％、ＢａＯ  ０〜１０％、ＺｎＯ  ０〜１０％およびＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ  ０．１〜１５％である光学ガラスが挙げられる。
【００２１】
また、より好ましくは、モル％表示で、ＳｉＯ２  ６７〜７５％、Ｂ２Ｏ３  １０〜１５％、Ａｌ２Ｏ３  ０．１〜２％、Ｌｉ２Ｏ  ０〜２％、Ｎａ２Ｏ  ７〜１５％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ  ７〜１５％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ  ３〜８％である光学ガラスが挙げられる。
【００２２】
本発明の光学ガラスにおいて、特に好ましい組成は、ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｎａ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＺｎＯ、Ｓｂ２Ｏ３の合計含有量が９５％以上のものであり、さらに好ましい組成は上記合計含有量が９９％以上のものであり、１００％のものが特に好ましい。
【００２３】
本発明の光学ガラスは、１４００℃におけるガラスの粘度が、１００Ｐａ・ｓ未満であることが好ましい。溶融ガラスの粘度は均質なガラスを安価に製造する上で重要な特性である。１４００℃における溶融ガラスの粘度が１００Ｐａ・ｓ以上であるとガラスが混ざりにくく、均質度が低下する。均質度を上げるためにはさらに高温溶解が可能な溶融装置が必要になるが、製造設備に費用がかかりすぎガラスのコストが高くなるという欠点がある。したがって１４００℃における溶融ガラスの粘度は１００Ｐａ・ｓ未満とすることが好ましい。プロジェクタ搭載レンズ用光学ガラスは上記のように熱的安定性が求められるが、その前提としてガラスの均質性が要求される。したがって、上記特性は上記レンズ用光学ガラスとして重要な特性の一つである。なお、本発明において光学ガラスの粘度は、ＪＩＳＺ ８８０３  に規定される共軸二重円筒形回転粘度計を用いる方法により測定される。
【００２４】
本発明の光学ガラスは、いずれも波長３８０ｎｍにおける透過率（厚さ１０ｍｍに両面を光学研磨したガラス板の透過率）が８８％以上であることが好ましい。なお、この場合、３８０ｎｍ〜７６０ｎｍの波長帯において、前記透過率は、８８％以上となる。
さらに、本発明の光学ガラスの耐水性は、日本光学硝子工業会規格の粉末法を用いて評価した場合、Ｄｗ表示で０．１％以下とすることが好ましく、０．０５％以下とすることがより好ましい。
【００２５】
次に、本発明の光学ガラスの製造方法（以下、適宜「本発明の方法」と呼ぶ）について説明する。本発明の光学ガラスは、本発明の方法により、効率よく製造することができる。
すなわち、白金含有量９５重量％以上の耐熱材料で構成された容器において、ガラス原料又は予めガラス化されたカレットを溶融して溶融ガラスを得る工程、溶融ガラスを、表面が白金含有量９５重量％以上の材料で構成された羽根付き棒にて攪拌して均質化する工程、溶融ガラス中の気泡を脱泡して清澄する工程、並びに均質化および清澄された溶融ガラスを成形する工程を施すことにより、上述の本発明の光学ガラスを製造することができる。
この本発明の方法は、不純物混入を防止しつつ、均質かつ高品質な光学ガラスを製造する方法をプロジェクタ搭載レンズ用光学ガラスの製造に適用し、前述の本発明の光学ガラスを製造するものである。
【００２６】
例えば、ガラス原料として酸化物、水酸化物、炭酸塩、硝酸塩、塩化物、硫化物などを適宜用い、所望の組成になるように秤量し、混合して調合原料とする。そして、調合原料を白金含有量９５重量％以上の耐熱材料によって構成された容器において加熱して溶融ガラスを得る。そして、溶融ガラスを表面が白金含有量９５重量％以上の材料で構成された羽根付き棒にて攪拌し均質化するとともに、溶融ガラス中の気泡を脱泡し清澄することによって、成形すべき溶融ガラスが準備される。このようにして均質化された溶融ガラスは枠に流し出され、ガラス成形体に成形された後、ガラスの徐冷点近くに加熱した炉で室温まで冷却する。本発明の上記の工程は全て１５００℃以下で行われる。一般に硬質ガラスに分類されるガラスは１５５０℃以上、例えば１６５０℃などの溶解温度で製造される。そのため耐熱容器の浸食による異物や着色が問題となり、光学ガラス、特にプロジェクタ搭載用の光学素子として供されるガラスとしては適さない。このような硬質ガラスの品質はプロジェクタ搭載レンズに使用可能なレベルとはかけ離れたものである。
【００２７】
本発明の方法によれば、上記のように細心の注意が払われた方法を用いることによって、前述の本発明の光学ガラスからなるプロジェクタ搭載レンズを、ガラスを着色させたり、ガラス中に異物を混入させたり、泡を残留さたり、不均質にしたりすることなく、製造することができる。
【００２８】
次に、本発明のプロジェクタ搭載レンズについて説明する。
本発明のプロジェクタ搭載レンズは、上述の本発明の光学ガラスから製造される。本発明のプロジェクタ搭載レンズとしては、プロジェクタに搭載される各種レンズが含まれるが、例えばインテグレートレンズ、集光レンズ、プロジェクションレンズ等を挙げることができる。また、本発明のプロジェクタ搭載レンズには表面が研磨前の状態のものも、表面特に光学機能面（レンズ面）に研磨が施されたものも含まれるが、最終的に光学機能面に光学研磨が施されたものが一般に使用される。
本発明のプロジェクタ搭載レンズの製造方法としては、例えば、本発明の方法により得られた本発明の光学ガラスを再加熱、軟化した後、プレス成形してレンズブランクを作製し、該レンズブランクを除歪、研磨加工する方法を挙げることができる。
本発明のプロジェクタ搭載レンズは、上述した本発明の光学ガラスを用いているので、高透過、高均質で熱的安定性、耐熱衝撃性、耐水性に優れたレンズを安価に提供することができる。特に、高い熱的安定性が求められる液晶プロジェクタ搭載用のレンズに好適である。
【００２９】
次に本発明のプロジェクタについて説明する。本発明のプロジェクタは、上記本発明のプロジェクタ搭載レンズを備えたものである。本発明のプロジェクタ搭載レンズには熱的安定性に優れる上述の本発明の光学ガラスが使用されているので、投影画像の歪みなどが極めて少なく、高品質な画像を形成することができる。
【００３０】
上記本発明のプロジェクタとして、例えば、図１に示す液晶プロジェクタを示すことができる。図１において、高輝度ランプ１から発した光をインテグレートレンズ２、偏光変換システム３、集光レンズ４を通し、複数のダイクロイックミラー５を用いてＲＧＢの３色に分離した後、ＴＦＴ液晶パネル６によって空間変調し、プリズム７を用いて合波する。合波された光はプロジェクションレンズ８を通して、外部のスクリーン等に投影される。
【００３１】
図１の液晶プロジェクタにおいて使用される各種レンズ（インテグレートレンズ２、集光レンズ４、プロジェクションレンズ８）は、上記本発明の光学ガラスから製造される。また、プリズム７も上記本発明の光学ガラスで製造しても良いし、光弾性定数の小さいガラスで製造してもよい。本発明の光学ガラスで製造されたプリズムを使用することにより、投影画像の歪みのさらなる低減、より高品質な画像を形成することが可能となる。
なお、プロジェクタは図１のものに限定されず、公知の構造のものを使用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明のプロジェクタ搭載レンズ用光学ガラスを用いることにより、液晶プロジェクタ等のプロジェクタに搭載可能な光学レンズを製造することが可能となり、またかかる液晶プロジェクタ搭載用光学レンズを搭載したプロジェクタを製造することが可能となる。
【実施例】
【００３３】
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１〜６および比較例１
光学ガラス級の純度の原料を使用し、酸化物、水酸化物、炭酸塩、硝酸塩、塩化物、硫酸塩などの原料を表１、表２の組成になるように秤量して混合した調合原料を、白金坩堝に入れ、１４００〜１５００℃に加熱、溶融した後、白金製羽根の付いた攪拌棒で撹拌し、均質化を行い、次いで静置し清澄を行った後、鋳型に流し込んだ。ガラスが固化した後、ガラスの徐冷点近くに加熱しておいた電気炉に移し、室温まで徐冷した。得られたガラスブロックから測定に必要なテストピースを切り出し、研磨加工を施して諸特性の評価を行った。結果を表１、表２に示す。なお、諸特性は、以下に示す方法により測定した。各実施例とも３８０ｎｍ〜７６０ｎｍの波長帯における透過率は、波長３８０ｎｍにおける透過率を上まわるものであった。
（１）熱膨張係数
熱機械分析装置（ＴＭＡ；リガク社製ＴＭＡ８３１０）で測定し、５０〜１００℃の温度範囲における平均線膨張係数を算出したものである。
（２）ヤング率
シングアラウンド式音速測定装置（超音波工業社製ＵＶＭ−２）で測定した超音波の伝播速度より次式を用い算出したものである。
Ｇ＝Ｖs２・ρ
ヤング率＝（４Ｇ２−３Ｇ・Ｖｌ２・ρ）／（Ｇ―Ｖｌ２・ρ）
ここで、Ｇ：剛性率、Ｖs：縦波速度、Ｖｌ：横波速度、ρ：ガラスの密度、を示す。
（３）ポアソン比
ヤング率と剛性率より次式を用い算出したものである。なお、剛性率の測定はヤング率の測定同様シングアラウンド式音速測定装置（超音波工業社製ＵＶＭ−２）を用いて行う。
ポアソン比＝（Ｅ／２Ｇ）−１
ここで、Ｇ：剛性率、Ｅ：ヤング率を示す。
（４）光弾性定数
Ｈｅ−Ｎｅレーザー光（波長６３２．８ｎｍ）を用い、円板状試料の一直線方向に圧縮荷重を加えたときに円板の中心に生じる光路差を測定しその値から次式により算出したものである。
光弾性定数＝δ／（ｄ・Ｆ）
ここで、δ：光路差、ｄ：試料の厚さ、Ｆ：応力を示す。
（５）熱伝導率
レーザーフラッシュ法による室温における測定値である（真空理工社製ＴＣ−７０００使用）。
【００３４】
本法においては、レーザー発振器からレーザー光を照射して試料表面に当て、試料の裏面から出てくる熱量とその時間を計測して比熱（Ｃｐ）と熱拡散率（α）を導き出し、次式により熱伝導率を算出する。
熱伝導率＝α・Ｃｐ・ρ
ここで、ρ：試料密度を示す。
（６）比熱
比熱測定装置（真空理工社製ＳＨ−３０００）を用いて室温で測定したものである。
（７）耐水性
日本光学硝子工業会規格の粉末法により測定し、Ｄｗ表示で耐水性を評価したものである。
すなわち、測定試料を粉砕した後一定量採取し、石英ガラス製冷却器付丸底フラスコ内の純水中に浸して加熱、乾燥後秤量し、その減量％をＤｗ値としたものである。
（８）透過率
厚さ１０ｍｍに光学研磨したガラスの波長３８０ｎｍにおける透過率を示す。
（９）屈折率（ｎｄ）およびアッベ数（νｄ）
日本光学硝子工業会規格の屈折率測定方法によりｎｄとνｄを測定した（カルニュー光学社製ＧＭＲ−１使用）。
（１０）粘度
ＪＩＳ Ｚ ８８０３に規定される測定方法により、共軸二重円筒形回転粘度計を用いて１４００℃におけるガラスの粘度を測定した（東京工業株式会社製 高温粘度測定装置 ＲＨＥＯＴＲＯＮＩＣ使用）。
【００３５】
【表１】
2005037651.tif 000002
【００３６】
【表２】
2005037651.tif 000003
実施例１〜６は本発明のガラス、比較例１はＢＫ７に関するものである。
実施例１〜６では、いずれも熱的安定性、耐熱衝撃性、耐水性に優れる光学ガラスが得られた。これに対し、比較例１では、ＫΔｔが３０００×１０−２ｍ・ｓ／（ｇ・Ｋ）を超え、充分な熱的安定性が得られないという問題があり、実施例が満たすすべての条件を備えた光学ガラスを得ることができなかった。
【００３７】
実施例７
実施例１で得られた光学ガラスを再加熱、軟化してプレス成形し、レンズブランクを作製した。除歪した後、このレンズブランクに研磨加工を施し、インテグレートレンズ、集光レンズ、プロジェクションレンズの各種レンズを得た。
また、上記実施例１〜６の各実施例で得られた光学ガラスで作製したプリズム用光学部品を各々４個用意し、光学機能面を貼り合わせて液晶プロジェクタ用プリズムを構成した。なお、このプリズムの光学機能面には適宜、光学薄膜や光学多層膜が形成されている。
【００３８】
次に上記レンズ、プリズムを用いて図１のような構造の液晶プロジェクタを作製した。このプロジェクタは、高輝度ランプ１から発した光をインテグレートレンズ２、偏光変換システム３、集光レンズ４を通し、複数のダイクロイックミラー５を用いてＲＧＢの３色に分離した後、ＴＦＴ液晶パネル６によって空間変調し、上記プリズム７を用いて合波する。合波された光はプロジェクションレンズ８を通して、外部のスクリーン等に投影される。なお、図１に示したプリズム７は、液晶パネル６と防塵ガラス（図示せず）とともに一体構造化されたユニットを構成している。９はミラーである。
本発明の光学ガラスから得られた上記各種光学レンズを用いることで、プロジェクタの光源である高輝度ランプから出射する光の発散を補正することが可能となった。
【００３９】
実施例８
実施例７と同様にして、実施例２〜６の各実施例に記載の光学ガラスを用い、インテグレートレンズ、集光レンズ、プロジェクションレンズといった各種光学レンズを得た。この各種光学レンズを上記実施例７で得られた各種プリズムと組み合せ、図１に示す液晶プロジェクタを作製した。
なお、実施例５で得られた光学ガラスを使用して作製したレンズを使用する場合、屈折率（ｎｄ）とアッベ数（νｄ）がＢＫ７の値に調整されているので、ＢＫ７製レンズと置き換えるだけで、他の光学系の調整は全く必要なかった。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】実施例で作製した液晶プロジェクタの構成の説明図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  高輝度ランプ
２  インテグレートレンズ
３  偏光変換システム
４  集光レンズ
５  ダイクロイックミラー
６  ＴＦＴ液晶パネル
７  プリズム
８  プロジェクションレンズ
９  ミラー
【図１】
2005037651.tif 000004