(57)【要約】【課題】本発明は、屈折率ｎｄ：１．８６〜１．９０、アッベ数νｄ：３５〜４０の光学恒数を有し、ガラス転移温度Ｔｇが６３０℃以下で、Ｌｉ２ＯとＧｄ２Ｏ３を実質的に含有せず、良好な精密プレス成形を可能にする光学ガラスの提供を目的とする。【解決手段】本発明は、酸化物基準の質量％で、Ｂ２Ｏ３：８〜１５％、Ｌａ２Ｏ３：２７〜４０％、ＳｉＯ２：１〜１０％、ＺｎＯ：１３〜２０％、ＷＯ３：９〜１７％、Ｔａ２Ｏ５：７〜１５％、ＺｒＯ２：１〜６％、Ｙ２Ｏ３：１〜８％、Ｂｉ２Ｏ３：０〜５％を含有し、Ｌｉ２ＯとＧｄ２Ｏ３を実質的に含有せず、かつ、屈折率ｎｄ：１．８６〜１．９０、アッベ数νｄ：３５〜４０の光学恒数を有することを特徴とする光学ガラスを提供する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化物基準の質量％で、
Ｂ２Ｏ３：８〜１５％、
Ｌａ２Ｏ３：２７〜４０％、
ＳｉＯ２：１〜１０％、
ＺｎＯ：１３〜２０％、
ＷＯ３：９〜１７％、
Ｔａ２Ｏ５：７〜１５％、
ＺｒＯ２：１〜６％、
Ｙ２Ｏ３：２〜８％、
Ｂｉ２Ｏ３：０〜５％を含有し、
Ｌｉ２ＯとＧｄ２Ｏ３を実質的に含有せず、かつ、屈折率ｎｄ：１．８６〜１．９０、アッベ数νｄ：３５〜４０の光学恒数を有することを特徴とする光学ガラス。
【請求項２】
液相温度ＴＬが１１３０℃以下である請求項１記載の光学ガラス。
【請求項３】
酸化物基準の質量％で
Ｙｂ２Ｏ３：０〜１０％、
Ａｌ２Ｏ３、Ｇａ２Ｏ３又はＧｅＯ２のいずれか一つ以上を０〜１０％、
ＢａＯ、ＳｒＯ、ＣａＯ又はＭｇＯのいずれか一つ以上を０〜５％を含有する請求項１または２記載の光学ガラス。
【請求項４】
Ｌａ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３及びＹ２Ｏ３の合計含有量（Ｌａ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３）が１８〜２１モル％で、かつ前記合計含有量に対するＬａ２Ｏ３の含有量のモル％分率（Ｌａ２Ｏ３／（Ｌａ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３））が０.６７〜 ０．９２であるである請求項１ないし３記載の光学ガラス。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の光学ガラスよりなる精密プレス成形用プリフォーム。
【請求項６】
請求項５に記載のプリフォームを精密プレス成形して得られる光学素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高屈折率で低分散の光学特性を有する光学ガラス、及びそれを用いた精密プレス成形用プリフォーム及び光学素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
高精細かつ小型のデジタルカメラやカメラ付携帯電話等の普及により、それに用いる光学系の軽量化・小型化の要求が急速に高まっている。光学系には、高屈折率で低分散の光学特性を有する光学ガラスが使用されている。また、光学ガラスは、製造効率の高い、精密プレス成形（以下、単にプレス成形と略す）によって生産されることが主流である。
【０００３】
現在、高屈折率で低分散の光学特性を有する光学ガラスには、Ｂ２Ｏ３とＬａ２Ｏ３を主成分とするものが広く用いられている。そして、プレス成形に適した光学ガラスとするために、Ｂ２Ｏ３−Ｌａ２Ｏ３系をベースとし、ガラス転移温度を下げる成分やガラス融液の粘度を高める成分を含有することで、生産性を高める方法が採用されている。また、所望の光学恒数、特により高い屈折率を有する光学ガラスを得る方法として、希土類元素の酸化物などの高屈折率付与成分を含有することが提案されている。
【０００４】
従来、Ｂ２Ｏ３−Ｌａ２Ｏ３系の光学ガラスでは、アルカリ金属酸化物、特にＬｉ２Ｏを含有して、ガラス転位温度を下げていた。しかし、Ｌｉ２Ｏは他のガラス組成の成分に比べて揮散しやすい成分であり、溶融時に成分が揮散するとガラス融液の組成が不均一になるおそれがある。また、Ｌｉ２Ｏを含んだガラスを用いてプレス成形をすると、プレス成形品の、ガラス表面にクモリやヤケと呼ばれる白く曇った変質層が発生しやすくなる。変質層がレンズ面に存在すると不良品となり、研磨によってクモリやヤケを除去しなければならず、かえって生産性が低下する。
【０００５】
特許文献１には、光学ガラスの組成を、Ｂ２Ｏ３が２０〜６０モル％、Ｌａ２Ｏ３が５〜２４モル％、Ｇｄ２Ｏ３が０〜２０モル％ただし、Ｌａ２Ｏ３とＧｄ２Ｏ３の合計量が１０〜２４モル％、ＺｎＯが２２〜４２モル％で、Ｌｉ２Ｏを実質的に含有しないものとすることで、ガラス転位温度が６２５℃以下でプレス成形時にガラス表面が変質しない光学ガラスが提案されている。しかし、この光学ガラス中には高屈折率付与成分の含有が十分ではないため、高い屈折率を達成していない。
【０００６】
特許文献２には、光学ガラスの組成を、Ｂ２Ｏ３が２〜４５質量％、Ｌａ２Ｏ３が１０〜５０質量％、Ｇｄ２Ｏ３が０〜２０質量％、ＺｎＯが０〜１５質量％、Ｎａ２ＯとＫ２ＯとＬｉ２Ｏを合計で０質量％以上１．５質量未満とすることで、屈折率が１．８〜２．１でアッベ数が２０〜４０の光学恒数を有するガラスが提案されている。そして実施例中には、Ｌｉ２ＯとＧｄ２Ｏ３を含有しないガラスが記載されている。
【０００７】
前記実施例中のガラスには、ガラス転位温度を下げる成分であるＺｎＯの含有が最大で７．２１質量％と十分でない。そのため、プレス成形における成形温度が高くなり、プロセス全体の生産性向上の観点から好ましくない。
【０００８】
特許文献３には、光学ガラスの組成を、Ｂ２Ｏ３が５〜４５モル％、ＺｎＯが１０〜４０モル％、Ｌａ２Ｏ３が５〜３０モル％、Ｇｄ２Ｏ３が０〜２０モル％、ＴｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、ＷＯ３、及びＢｉ２Ｏ３の少なくとも一種を含み、カチオン％表示によるＴｉ、Ｎｂ、Ｗ及びＢｉの合計含有量が３〜２５％とし、Ｌｉ２Ｏが０〜３モル％とすることで、ガラス転位温度が６５５℃以下、屈折率が１．８５〜１．９３の光学ガラスが提案されている。
【０００９】
しかし、この光学ガラスは、高屈折率付与成分としてＧｄ２Ｏ３を含有するため、ガラス融液の粘度が十分に高くならず、プレス成形用のプリフォームを安定生産ができない。これにより、製造プロセス全体の生産性が低下する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００９−９１２４２号公報
【特許文献２】特開２０１０−２１５５０３号公報
【特許文献３】ＷＯ２００９／１４４９４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上記課題を解決すべく、高屈折率で低分散の光学特性を有し、プレス成形温度が低く、かつプレス成形時に欠点が発生し難く、さらに、液相温度においてガラス融液の粘度が高い光学ガラスの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者は、Ｂ２Ｏ３−Ｌａ２Ｏ３系のガラス組成をベースとし、実質的にＬｉ２ＯとＧｄ２Ｏ３を含有せず、高屈折率付与とガラス融液の粘度を高める成分としてＹ２Ｏ３を含有し、ガラス転位温度を下げる成分としてＺｎＯを含有するガラス組成とすることで、所望の光学恒数を有し、ガラス融液の粘度がプリフォーム成形に適し、さらにプレス成形温度を低くできることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１３】
すなわち本発明は、酸化物基準の質量％で、Ｂ２Ｏ３：８〜１５％、Ｌａ２Ｏ３：２７〜４０％、ＳｉＯ２：１〜１０％、ＺｎＯ：１３〜２０％、ＷＯ３：９〜１７％、Ｔａ２Ｏ５：７〜１５％、ＺｒＯ２：１〜６％、Ｙ２Ｏ３：１〜８％、Ｂｉ２Ｏ３：０〜５％を含有し、Ｌｉ２ＯとＧｄ２Ｏ３を実質的に含有せず、かつ、屈折率ｎｄ：１．８６〜１．９０、アッベ数νｄ：３５〜４０の光学恒数を有することを特徴とする光学ガラスを提供する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の光学ガラス（以下、本ガラスという）は、ｄ線（５８７．６ｎｍ）に対する屈折率ｎｄが１．８６〜１．９０であり、アッベ数νｄが３５〜４０の光学恒数を有する。
【００１５】
本ガラスは、Ｌｉ２Ｏを実質的に含有しないため、成分の揮散によるガラス融液の組成が不均一になることを防止でき、またプレス成形時において、プレス成形品表面の変質を防止できる。また、本ガラスをプレス成形に用いた際に表面に変質層が生じない光学素子が得られる。
【００１６】
本ガラスは、高屈折率低分散成分としてＹ２Ｏ３を必須成分とし、高屈折率低分散成分ではあるが、ガラス融液の粘度を上げる効果が低いＧｄ２Ｏ３を実質的に含有しないため、高い屈折率を有し、かつ、ガラス融液の粘度が高くなるので、プリフォーム製造に適する。
【００１７】
本ガラスは、希土類元素の酸化物の含有量とその比率を最適化することにより、液相温度ＴＬを１１３０℃以下に抑えることができる。液相温度がこの範囲にあると、プリフォーム成形時の耐失透性に優れ、ガラス融液の粘度が高くなるため、形状と質量の揃ったプリフォームを形成できる。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本ガラスの各成分範囲を設定した理由を以下に説明する。なお、本明細書では、以下、特に断りのない限り％は質量％を意味するものとする。また、化学組成は、酸化物基準とする。
【００１９】
本ガラスにおいて、Ｂ２Ｏ３はガラス骨格を形成し、また液相温度を低下させる成分であり、必須成分である。本ガラスにおいて、Ｂ２Ｏ３含有量は８〜１５％である。Ｂ２Ｏ３含有量が８％未満ではガラス化が困難になり好ましくない。Ｂ２Ｏ３含有量を８％以上とすることで、耐失透性の良好なガラスを得ることができる。またＢ２Ｏ３含有量が９％以上であるとより好ましく、１０．５％以上であると液相温度が低下するとともに、アッベ数を高くできるためさらに好ましい。
【００２０】
一方、本ガラスでは、Ｂ２Ｏ３含有量が１５％を超えると屈折率が低くなり、また耐水性等の化学的耐久性が低下するおそれがある。従って、本ガラスにおいて、Ｂ２Ｏ３含有量は１５％以下である。屈折率を高くしたい場合にはＢ２Ｏ３含有量を１４％以下とすると好ましく、Ｂ２Ｏ３含有量が１３％以下であるとさらに好ましい。
【００２１】
本ガラスにおいて、Ｌａ２Ｏ３は屈折率を高くし、アッベ数を大きくし、かつ化学的耐久性を向上させる成分であり、必須成分である。本ガラスにおいて、Ｌａ２Ｏ３含有量は２７〜４０％である。Ｌａ２Ｏ３含有量は、２７％未満では屈折率が低くなるおそれがある。Ｌａ２Ｏ３含有量は３０．５％以上であると好ましく、３４％以上であるとさらに好ましい。
【００２２】
一方、Ｌａ２Ｏ３含有量が４０％を超えるとガラス化しにくくなり、ガラス成形温度が高くなり、液相温度が高くなるおそれがある。Ｌａ２Ｏ３含有量が３９％以下であると好ましく、３８％以下であるとより好ましい。
【００２３】
本ガラスにおいて、ＳｉＯ２はガラスを安定化し、融液からのガラスの成形時（以下、ガラス成形時という）の失透を効果的に抑制する成分であり、必須成分である。本ガラスにおいて、ＳｉＯ２含有量は、１〜１０％である。ＳｉＯ２含有量が１０％を超えると、ガラス転位温度が高くなり、プレス成形温度が高くなるおそれや、屈折率が低くなりすぎるおそれがある。ＳｉＯ２含有量が７．５％以下であると好ましく、５％以下であるとより好ましい。
【００２４】
一方、ＳｉＯ２含有量を１％以上とすることでガラス成形時の失透を抑制でき、ガラス融液の粘度を調整できる。ＳｉＯ２含有量は１．５％以上であると好ましく、ＳｉＯ２含有量が２％を超えるとより好ましい。
【００２５】
本ガラスにおいて、ＺｎＯはガラスを安定化し、プレス成形温度及び溶融温度を低下させる成分であり、必須成分である。本ガラスにおいて、ＺｎＯ含有量は１３〜２０％である。本ガラスでは前記のとおりＬｉ２Ｏを実質的に含有しないため、ＺｎＯ含有量が１３％未満では、プレス成形温度が高くなるおそれがある。ＺｎＯ含有量が１５％超であると好ましく、ＺｎＯ含有量が１５．３％以上であるとさらに好ましい。一方、本ガラスにおいて、ＺｎＯ含有量が２０％を超えると、ガラスの安定性が悪くなり、また化学的耐久性も低下するおそれがある。ＺｎＯ含有量が１９．５％以下であると好ましく、ＺｎＯ含有量が１９％以下であるとさらに好ましい。
【００２６】
本ガラスにおいて、ＷＯ３はガラスを安定化し、屈折率を高くし、ガラス成形時の失透を効果的に抑制する成分であり、必須成分である。本ガラスにおいて、ＷＯ３含有量は９〜１７％である。ＷＯ３含有量が９％未満では屈折率が低くなり、液相温度が高くなるおそれがある。ＷＯ３含有量が、１０％以上であると好ましく、ＷＯ３含有量が１１％以上であるとさらに好ましい。
【００２７】
一方、ＷＯ３含有量が１７％を超えると屈折率は高くなるがアッベ数が小さくなり、目的とする低分散特性が得られない。そのため、ＷＯ３含有量は１６％以下であると好ましく、ＷＯ３含有量が１５．５％以下であるとさらに好ましい。
【００２８】
本ガラスにおいて、Ｔａ２Ｏ５はガラスを安定化し、屈折率を高くし、ガラス成形時の失透を抑制する成分であり、必須成分である。本ガラスにおいて、Ｔａ２Ｏ５含有量は７〜１５％である。Ｔａ２Ｏ５含有量が、７％未満では屈折率が低くなり、液相温度が高くなるおそれがある。Ｔａ２Ｏ５含有量が８％以上であると好ましく、８．５％以上であるとさらに好ましい。
【００２９】
一方、Ｔａ２Ｏ５含有量が多すぎるとガラス溶融温度は高く、比重が大きくなる。Ｔａ２Ｏ５含有量が多すぎると、液相温度以下でＴａを含む結晶（例えば、ＬａＴａＯ７、ＬｉＴａ３Ｏ７）も析出しやすくなるほか、Ｔａ２Ｏ５は希少元素で、高価な成分であるため、製造コストアップにもつながる。本ガラスでは、Ｔａ２Ｏ５含有量は、１５％以下である。そしてＴａ２Ｏ５含有量が、１３．５％以下であると好ましく、１２％以下であるとさらに好ましい。
【００３０】
本ガラスにおいて、ＺｒＯ２はガラスを安定化し、屈折率を高くし、ガラス成形時の失透抑制をもたらす成分であり、必須成分である。本ガラスにおいて、ＺｒＯ２含有量は１〜６％である。ＺｒＯ２含有量が６％を超えるとプレス成形温度が高くなり、屈折率は高くなるがアッベ数が小さくなる。また、ＺｒＯ２含有量が６％を超えると液相温度以下でＺｒＯ２が析出しやくすなり、ガラスが安定化せず、液相温度が上昇するおそれもある。ＺｒＯ２含有量が４．５％以下であるとより好ましく、ＺｒＯ２含有量が３．５％以下であるとさらに好ましい。そしてＺｒＯ２含有量が３．２％以下であると特に好ましい。
【００３１】
一方、ＺｒＯ２の添加の効果を得るためには、ＺｒＯ２含有量が１．５％以上であると好ましく、ＺｒＯ２含有量が２％以上であるとさらに好ましい。
【００３２】
本ガラスにおいて、Ｙ２Ｏ３はＬａ２Ｏ３と同様に屈折率を高くし、アッベ数を大きくし、化学的耐久性を向上させる成分であり、必須成分である。さらに、Ｙ２Ｏ３は、ガラスの安定化に加えて、他の希土類元素の酸化物に比べてガラス融液の粘度を上げる成分でもある。本ガラスにおいて、Ｙ２Ｏ３含有量は２〜８％である。そして、Ｙ２Ｏ３含有量が３％以上であると好ましく、Ｙ２Ｏ３含有量が３．５％以上であるとさらに好ましい。
【００３３】
一方、Ｙ２Ｏ３含有量が８％を超えると、液相温度が高くなり、屈折率が低くなるおそれがある。Ｙ２Ｏ３含有量は７％以下であると好ましく、６．５％以下であるとさらに好ましい。
【００３４】
また、希土類成分の含有量が、本ガラスの特性を決定するうえで重要である。すなわちモル％で換算して算出する前記希土類成分の含有量は、例えばＬａ２Ｏ３とＹ２Ｏ３とを含む場合において、Ｌａ２Ｏ３及びＹ２Ｏ３の合計含有量（Ｌａ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３）は１８〜２１モル％が好ましい。含有量が１８モル％未満であると、屈折率を大きくし、かつアッベ数も大きくすることができない。前記合量が１８．５モル％以上であるとより好ましく、１９モル％以上であるとさらに好ましい。一方、合量が２１モル％を超えるとガラス化しにくくなり、液相温度が高くなるおそれがある。前記合量が２０．８モル％以下であるとより好ましく、２０．６モル％以下であるとさらに好ましい。
【００３５】
さらに、モル％で算出する希土類成分中のＬａ２Ｏ３含有量（（Ｌａ２Ｏ３／希土類成分の合量）で以下、ランタン比という）が、本ガラスの特性を決定するうえで重要である。前記ランタン比は、例えば、Ｌａ２Ｏ３とＹ２Ｏ３とを含む場合は、Ｌａ２Ｏ３及びＹ２Ｏ３の合計含有量（Ｌａ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３）で割って算出したモル％分率（Ｌａ２Ｏ３／（Ｌａ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３））が０.６７〜０．９２であることが好ましい。より好ましくは、０.７２〜０．９０さらに好ましくは０.７８〜０．８８である。ランタン比が０．６７より小さいとガラスの熱的安定性が低下し、液相温度が高くなるため好ましくない。また０．９２より大きくなると、ガラス融液の粘度が低くなるため好ましくない。
【００３６】
本ガラスにおいては、プレス成形時のガラス表面の変質を防ぐ目的で、Ｌｉ２Ｏを実質的に含有しない。本明細書において、実質的に含有しないとは、意図的に添加しないことを意味し、不可避的な不純物として含有することを排除するものではない。
【００３７】
また、本ガラスにおいては、Ｇｄ２Ｏ３を実質的に含有しない。Ｇｄ２Ｏ３は、Ｌａ２Ｏ３やＹ２Ｏ３と同様に屈折率を高くし、アッベ数を大きくし、ガラスの安定性を向上する成分であるが、Ｇｄ２Ｏ３はガラス融液の粘度を上げる効果がＹ２Ｏ３よりも低く、また多量に導入すると液相温度が高くなるため、形状と大きさの揃ったプリフォームの成形が困難になり、製造プロセス全体の生産性が低下する。
【００３８】
本ガラスにおいて、Ｂｉ２Ｏ３は必須成分ではないが、屈折率の向上のために０〜５％含有してもよい。含有量が５％を超えると、透過率が著しく低下するおそれがある。ただし、アッベ数を大きくしたい場合には、Ｂｉ２Ｏ３は実質的に含有しないことが好ましい。
【００３９】
本ガラスにおいて、Ｙｂ２Ｏ３は必須成分ではないが、屈折率の向上、あるいはガラス成形時の失透抑制等のために０〜１０％含有してもよい。Ｙｂ２Ｏ３含有量が１０％を超えると、ガラスが不安定になり、ガラス成形温度が高くなるおそれがある。そのため、Ｙｂ２Ｏ３含有量は、５％以下であると好ましく、さらに含まない方がより好ましい。
【００４０】
本ガラスにおいて、Ａｌ２Ｏ３、Ｇａ２Ｏ３又はＧｅＯ２はいずれも必須成分ではないが、ガラスを安定化し、あるいは屈折率の調整等の目的でいずれか一つ以上の成分を０〜１０％含有してもよい。Ａｌ２Ｏ３、Ｇａ２Ｏ３又はＧｅＯ２のいずれかの含有量が１０％を超えると、アッベ数が低くなるおそれがある。Ａｌ２Ｏ３、Ｇａ２Ｏ３又はＧｅＯ２のいずれかの含有量が８％以下であるとより好ましく、６％以下であるとさらに好ましい。また、Ｇａ２Ｏ３及びＧｅＯ２は極めて希少かつ高価な成分であるため、製造コストの観点から含まないことが望ましい。
【００４１】
本ガラスにおいて、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＣａＯ又はＭｇＯはいずれも必須成分ではないが、ガラスを安定化し、アッベ数を大きくし、又はプレス成形温度を低くする等のためにいずれか一つ以上の成分を０〜５％含有してもよい。ＢａＯ、ＳｒＯ、ＣａＯ又はＭｇＯの含有量が５％を超えると、屈折率が低くなる等のおそれがある。
【００４２】
本ガラスにおいて、上記以外の任意成分としては、それぞれの要求特性に応じて選択できる。例えば、高屈折率と低ガラス転移点を重視する場合には、ＳｎＯを０〜４％まで含有してもよい。
【００４３】
また、清澄等の目的で、本ガラスにＳｂ２Ｏ３を含有してもよい。その場合、Ｓｂ２Ｏ３含有量は、０〜１％が好ましく、０〜０．５％がより好ましく、０〜０．１％がさらに好ましい。
【００４４】
本ガラスは基本的に上記成分からなることが好ましい。
【００４５】
一方で、本ガラスにおいて、ＴｅＯ２は実質的に含有しないことが好ましい。ＴｅＯ２は屈折率の向上に効果のある成分であるが、ＴｅＯ２は揮散が激しい成分であり、ガラスの溶融時にガラス組成が不均一になるおそれがある。
【００４６】
本ガラスにおいて、ＴｉＯ２は実質的に含有しないことが好ましい。ＴｉＯ２は、屈折率を高くし、ガラスの安定性を向上する成分であるが、アッベ数を大幅に低下させる成分である。
【００４７】
本ガラスにおいて、Ｎｂ２Ｏ５は実質的に含有しないことが好ましい。Ｎｂ２Ｏ５を含有すると、アッベ数が小さくなり、液相温度が高くなるおそれがある。
【００４８】
また、本ガラスにおいては、環境面での負荷を減少させるため、成分として鉛（ＰｂＯ）、ヒ素（Ａｓ２Ｏ３）、タリウム（Ｔｌ２Ｏ）、トリウム（ＴｈＯ２）又はカドミウム（ＣｄＯ）のいずれも実質的に含有しないことが好ましい。また、フッ素を含有すると、熱膨張係数が大きくなり、成形性に悪影響を与えるほか、成分が揮散しやすいことから、ガラスの溶融時にガラス組成が不均一になりやすい。また、プレス成形時に金型の耐久性を下げるなどの問題があるため、本ガラスでは、フッ素も実質上含有しないことが好ましい。
【００４９】
なお、本ガラスにおいては、着色の防止等の理由により、Ｆｅ２Ｏ３を代表とする遷移金属化合物を実質的に含有しないことが好ましい。たとえ原料から不可避的に混入した場合でも、本ガラスにおいて遷移金属化合物の総含有量は０．０１％以下とすることが好ましい。
【００５０】
本ガラスの光学恒数は、屈折率：１．８６〜１．９０、アッベ数：３５〜４０である。屈折率が、１．８７以上であるとレンズの小型化や薄型化が実現し好ましい。屈折率が１．８７５以上であればさらに好ましい。一方屈折率が、１．９０を超えるとアッベ数が小さくなり、色収差補正に好適なガラスの提供をする観点から好ましくない。本ガラスの屈折率としては、１．８９以下がより好ましく、１．８８５以下であるとさらに好ましい。
【００５１】
本ガラスは低分散特性のため、アッベ数は３５．５以上がより好ましく、３６以上がさらに好ましい。また、ガラスの安定性を高めるため、アッベ数は、３９以下がより好ましく、３８以下がさらに好ましい。
【００５２】
本ガラスのガラス転移点は、６３０℃以下が好ましい。プレス成形時の金型の劣化を抑制し生産性低下を防止するためには、ガラス転位温度は低いほど好ましい。そのため、本ガラスのガラス転移温度は、より好ましくは６２５℃以下であり、さらに好ましくは６２０℃以下である。
【００５３】
本ガラスの屈伏点は、６８０℃以下であると好ましい。プレス成形時の金型の劣化を抑制し生産性低下を防止するためには、屈伏点は低いほど好ましい。従って、本ガラスの屈伏点は、より好ましくは６７５℃以下であり、さらに好ましくは６７０℃以下である。
【００５４】
本ガラスの液相温度は、良好なプリフォーム成形のため１１３０℃以下であると好ましい。１１３０℃を超えると、プリフォーム成形時にガラスが失透しやすくなり、またプリフォームの受け型として用いるカーボンや耐熱合金が劣化するため好ましくない。液相温度は低いほど好ましく、より好ましくは１１２０℃以下であり、さらに好ましくは１１１０℃以下である。なお、本明細書においては、液相温度は、その温度に１時間保持した場合に、ガラス融液から結晶が生成しない最高温度である。
【００５５】
本発明の精密プレス成形用プリフォームは、上記光学ガラスからなることが好ましい。
【００５６】
前記プリフォームの製造方法としては、ガラス原料を溶融したガラス融液をタンクに敷設したノズル先端から流出させ、所望の質量の塊（ゴブ）とし、それを金型上に窒素ガスにて浮上させながら受けて楕円又は球状などとする滴化法が好ましい。
【００５７】
滴化法には、液相温度におけるガラス融液の粘度は高いことが好ましい。ガラス融液の粘度が低いと、浮上ガスがガラス中に入り込みプリフォーム中に泡として残るおそれがある。すなわち、液相温度の粘度は２．５ｄＰａ・ｓ以上であることが好ましく、より好ましくは２．８ｄＰａ・ｓ以上である。一方、ガラス融液の粘度が高すぎると、ノズルからの流出速度が著しく低下するおそれがあり、かえって好ましくない。従って、液相温度における粘度の上限は好ましくは３０ｄＰａ・ｓであり、より好ましくは２０ｄＰａ・ｓである。
【００５８】
本発明の光学素子は、本ガラスからなることが好ましい。本ガラスは、上記光学特性を有するため、光学素子として使用する際に光学設計が容易である。前記光学素子としては、デジタルカメラ等に用いられる非球面レンズや球面レンズなどがある。また、本ガラスを用いた光学素子は、Ｌｉ２Ｏを実質的に含有しないため、レンズ表面が変質しない品質の高い製品を提供できる。
【００５９】
前記光学素子の製造方法としては、量産性を高める観点からプレス成形法によることが好ましい。プレス成形では、予め成形面を所望の形状に加工されたプレス成形型を用いる。一組の成形型を上下に対向させ、これらの間に前記プリフォームを設置し、ガラスが成形に適した粘度に下がる温度まで成形型とプリフォームの両者を加熱して、プリフォームを軟化する。そして、これを加圧成形することにより、成形型の成形面をガラスに精密に転写する。
【００６０】
プレス成形時の雰囲気は、金型表面やプリフォーム表面を保護するため非酸化性とすることが好ましい。非酸化性雰囲気としては、アルゴン、窒素等の不活性ガス、水素等の還元性ガス又は不活性ガスと還元性ガスとの混合ガスを使用できる。好ましくは窒素ガス又は少量の水素ガスが混合された窒素ガスを使用できる。また、加圧時の圧力及び時間は、ガラスの粘度などに合わせて適宜変更できる。そして、加熱、加圧した後、成形型とプレス成形品を冷却し、好ましくは歪点以下の温度となったところで、離型してプレス成形品を取り出す。
【実施例】
【００６１】
以下、本発明の具体的な態様を説明する。ただし、本発明はこれらに限定されない。ここで例１〜２０が本発明の実施例であり、例２１〜２３は比較例である。例２１は、背景技術で引用した特許文献１の実施例４４に記載されたガラス組成である。例２２は同様に特許文献２の実施例３であり、例２３は特許文献３の実施例３０である。当該明細書に記述がない物性値については、当該明細書の実施例に記載の方法で作製したガラスに対し、以下に述べる方法にて測定を行った。なお、酸化物基準のモル％を表５〜表８に示す。また、表中Ｌａ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３の合量をＬａ＋Ｙと略記し、測定値のない箇所は、「−」と表記する。ただし、Ｇｄ２Ｏ３を含む組成の場合には、Ｌａ２Ｏ３＋Ｇｄ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３の合量であり、表中の数値に★をつけて表示する。また、表中のランタン比もＧｄ２Ｏ３を含む組成の場合には、Ｌａ２Ｏ３＋Ｇｄ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３に対するＬａ２Ｏ３のモル分率Ｌａ２Ｏ３／（Ｌａ２Ｏ３＋Ｇｄ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３）であり、表中の数値に★をつけて表示する。
【００６２】
［原料調整法]
表１〜５に示す組成のガラスが得られるように下記原料を調合して白金製るつぼに入れ、約１２５０〜１３５０℃で１〜１．５時間溶融、清澄、撹拌後、およそ６００から６４０℃に予熱した縦１００ｍｍ×横５０ｍｍの長方形のモールドに鋳込み後、約１℃／分で徐冷してサンプルとした。
原料としては、Ｂ２Ｏ３の場合はＨ３ＢＯ３を使用した。ＳｉＯ２、ＺｎＯ、ＷＯ３、Ｔａ２Ｏ５、ＺｒＯ２、Ｌａ２Ｏ３及びＹ２Ｏ３の場合は酸化物原料を、それぞれ使用した。
【００６３】
［評価方法]
得られたガラスについて、波長５８７．６ｎｍ（ｄ線）における屈折率（ｎｄ）アッベ数（νｄ）、ガラス転移温度Ｔｇ（℃）、屈伏点Ａｔ（℃）、液相温度ＴＬ（℃）を測定した。これらの測定法を以下に述べる。
熱的特性（ガラス転移温度、屈伏点）：直径５ｍｍ、長さ２０ｍｍの円柱状に加工したサンプルを、熱機械分析装置（ブルカーエイエックスエス社製、商品名：ＴＤ５０００ＳＡ）を用いて５℃／分の昇温速度で測定した。
光学恒数（屈折率、アッベ数）：一辺が２０ｍｍ、厚みが１０ｍｍの直方体形状に加工したサンプルを、精密屈折率計（島津製作所社製、商品名：ＫＰＲ−２０００）を用いて測定した。アッベ数は、計算式｛（ｎｄ−１）／（ｎＦ−ｎＣ）｝により求めた。
液相温度：１辺が１０ｍｍの立方体形状に加工したガラスを白金製の皿に載せ、一定温度に設定した電気炉内で１時間静置した後に取り出した試料全体を光学顕微鏡（倍率１００倍）で観察し、結晶の析出が見られない最低温度を液相温度とした。
【００６４】
液相温度粘性ηＴＬ：ＪＩＳ規格  Ｚ８８０３（共軸二重円筒型回転粘度計による粘度測定方法）に従って測定した。具体的には、直径４０ｍｍの白金ルツボに８５ｃｍ３のガラスをいれ、白金製のロータをガラス融液に沈めて、１３５０℃から９００℃まで−６０℃／時で温度を下げながらトルク値を測定して粘性を求めた。
【００６５】
【表１】
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【００６６】
【表２】
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【００６７】
【表３】
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【００６８】
【表４】
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【００６９】
【表５】
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【００７０】
【表６】
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【００７１】
【表７】
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【００７２】
【表８】
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【産業上の利用可能性】
【００７３】
デジタルカメラ等の光学系に用いられる光学素子として、好適な光学ガラスを提供できる。