(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
重量％で
Ｐ2Ｏ5                                        ４８〜５８％
Ａｌ2Ｏ3                                        １〜  ３％
Ｌｉ2Ｏ                                         １〜  ４％
Ｎａ2Ｏ                                         ０〜  ４％
ＭｇＯ                                          ０〜  ５％
ＣａＯ                                          ０〜１０％
ＳｒＯ                                          ０〜１０％
ＢａＯ                                          ２〜１５％
ただし、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯの合量    ８〜２０％
ＺｎＯ                                        １８〜３２％
Ｇｄ2Ｏ3                                        １〜  ５％
ＺｒＯ2                                         ０〜  １％
Ｎｂ2Ｏ5                                        ０〜  ２％
からなり、屈伏温度（Ｔｓ）が４４０℃以下、液相温度（Ｌ．Ｔ．）が８７０℃以下で、屈折率（ｎｄ）が１．５６〜１．６２、アッベ数（νｄ）が５６．０〜６４．０である光学ガラス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は比較的低温でプリフォームの熱間成形が可能で、かつプレス成形レンズに適した光学ガラスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
精密光学部品として、例えばレンズをプレス成形により製造する方式は近年広く使用されている。プレス成形は、それぞれ相対向する面が転写面となった下型及び上型を胴型内に設けるようにした成形型を用い、この成形型の下型と上型との間にガラス素材を配置した状態で加熱炉内に搬入して、この加熱炉内でガラス素材をプレス成形が可能な屈伏温度にまで加熱した上で、上下の型に加圧力を作用させてプレス成形することにより、ガラス素材に下型及び上型の転写面形状を転写するものである。プレス成形に用いられるガラス素材としては、レンズ形状にできるだけ近似した形状のプリフォームが用いられる。このプリフォームは熱間成形により形成され、ガラスを溶融状態にまで加熱してその溶融ガラスを所定量だけ型に受けることにより生成される。
【０００３】
以上のことから、プレス成形に用いられるガラスの特性としては、まずプレス成形が可能な温度、つまり屈伏温度ができるだけ低いものを用いるのが望ましい。また、プリフォームを熱間成形するに当っては、ガラスの粘度が高い方が精度良く成形できることになる。従って、プレス成形に適したガラスとしては、屈伏温度（Ｔｓ）及び液相温度（Ｌ．Ｔ．）ができるだけ低いものが望まれる。
【０００４】
ここで、屈折率（ｎｄ）が１．５２〜１．６２、アッベ数（νｄ）が５９．０〜６４．０の範囲の光学恒数を持つプレス成形レンズ用ガラスとして、Ｐ2Ｏ5−ＺｎＯ−Ｌｉ2Ｏ系ガラス（特許２６１６９８０号公報）が知られている。この公知のガラスは屈伏温度が５００℃以下というように低いことから、プレス成形レンズ用のプリフォームとしては優れた特性を有している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述した公知のガラスの組成には、屈伏温度を下げるためにＺｎＯを多量に含んでいる関係から、液相温度の上昇を招き、プリフォームの熱間成形時の精度が劣るという欠点がある。また、光ファイバー用のガラスとして、Ｐ2Ｏ5−ＺｎＯ−Ｌｉ2Ｏ系ガラスを用いることが、特公平４−３２０１５号公報に示されている。このガラスの組成としては、希土類酸化物を用いることにより屈折率を高くし、かつ転移点温度を下げるようにしている。ただし、希土類酸化物としてＬａ2Ｏ3 を用いていることから、レンズとして十分に耐失透性の良いガラスは得られていない。
【０００６】
従って、本発明の目的は、 屈折率（ｎｄ）が１．５６〜１．６２で、アッベ数（νｄ）が５６．０〜６４．０の範囲の光学恒数を有し、しかもプレス成形レンズに適した低い屈伏温度を維持しつつ、 比較的低温でプリフォームの熱間成形が可能な光学ガラスを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は以上のような従来技術の欠点を解消すべく鋭意研究を行った結果、希土類酸化物としてＬａ2Ｏ3 の代わりにＧｄ2Ｏ3 を加えたＰ2Ｏ5−ＺｎＯ−Ｌｉ2Ｏ−Ｇｄ2Ｏ3 系が、低い屈伏温度を維持しつつ液相温度を著しく下げることを知見したことによって発明を完成するに至った。
【０００８】
而して、本発明によるガラスの組成を重量％で表すと、
Ｐ2Ｏ5                                        ４８〜５８％
Ａｌ2Ｏ3                                        １〜  ３％
Ｌｉ2Ｏ                                         １〜  ４％
Ｎａ2Ｏ                                         ０〜  ４％
ＭｇＯ                                          ０〜  ５％
ＣａＯ                                          ０〜１０％
ＳｒＯ                                          ０〜１０％
ＢａＯ                                          ２〜１５％
ただし、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯの合量    ８〜２０％
ＺｎＯ                                        １８〜３２％
Ｇｄ2Ｏ3                                        １〜  ５％
ＺｒＯ2                                         ０〜  １％
Ｎｂ2Ｏ5                                       ０〜  ２％
である。
【０００９】
本発明の光学ガラスの組成における各成分範囲を以上のように検定した理由は次の通りである。
【００１０】
まず、Ｐ2Ｏ5 はガラスの骨格を構成する主成分であるが、 本願の目的とする光学恒数、つまり屈折率（ｎｄ）１．５６〜１．６２、アッベ数（νｄ）５６．０〜６４．０の範囲の光学恒数を得るために、このＰ2Ｏ5 の含量は４８％ 〜５８％に限定される。
【００１１】
Ａｌ2Ｏ3 は１％以上添加することにより液相温度を下げ、耐候性を向上させる。しかし３％を超えると逆に液相温度を上昇させる。
【００１２】
Ｌｉ2Ｏは屈伏温度の低温度化に必要な成分で１％以上必要である。ただし、添加量が４％を超えると液相温度の上昇を招くことになる。
【００１３】
Ｎａ2Ｏを少量添加すると、屈伏温度と液相温度を改善する上で有効である。ただし、４％を超えると液相温度が逆に上昇するとともに耐候性が悪化する。
【００１４】
ＢａＯはアッベ数を高く保持し液相温度の低いガラスを得るのに必須であり、少なくとも２％以上必要だが、添加量が１５％を超えると屈伏温度が上昇するので望ましくはない。
【００１５】
ＭｇＯ，ＣａＯ，ＳｒＯは液相温度の改善と光学恒数の調整を行う上で有効である。ただし、それらが各々５％，１０％，１５％を超えると液相温度が上がってしまう。また、所望の屈伏温度と液相温度を得るということから、ＭｇＯ，ＣａＯ，ＳｒＯ，ＢａＯの合量は８〜２０％に限定される。
【００１６】
ＺｎＯは屈伏温度が低くかつ屈折率が比較的高いガラスを得るのに有効な成分であり１８％以上必要だが、３２％を超えると液相温度が上昇するとともに所望のアッベ数を得るのが困難になる。
【００１７】
Ｇｄ2Ｏ3は既に説明したように、液相温度を下げるのに有効であり、かつ耐候性改善の効果もあり、１％以上必要である。ただし、Ｇｄ2Ｏ3 の添加量が５％を超えると逆に液相温度が上昇する。
【００１８】
ＺｒＯ2 ，Ｎｂ2Ｏ5 は耐候性を改善する効果が大きいので、必要に応じて微量添加される。ただし、ＺｒＯ2 が１％を超えると液相温度が上昇し、Ｎｂ2Ｏ5が２％を超えると所望のアッベ数を維持できなくなる。
【００１９】
【実施例】
次に本発明に係る実施組成例および前記従来の光学ガラスの比較組成例を、屈折率（ｎｄ）、アッベ数（νｄ）、屈状温度（Ｔｓ）、液相温度（Ｌ．Ｔ．）の測定結果とともに表１，２に示す。表２の比較例Ｎｏ．７は表１の実施例Ｎｏ．１のＧｄ2Ｏ3 をＬａ2Ｏ3 に置き換えた組成であり、比較例Ｎｏ．８は実施例Ｎｏ．５のＧｄ2Ｏ3 をＬａ2Ｏ3 に置き換えた組成である。
【００２０】
表記の光学ガラスは、Ｐ2Ｏ5 原料として正燐酸またはメタ燐酸塩を用い、他の成分についてはメタ燐酸塩、炭酸塩、硝酸塩、酸化物等を用い、 これらの原料を所定の割合に調合して白金製るつぼに投入し、１０００〜１２００℃の電気炉にて溶融、 攪拌均質化してから鉄製型に流し込み徐冷することにより得る。
【００２１】
表中の屈折率（ｎｄ）、アッベ数（νｄ）は、速度−１０Ｋ／ｈｏｕｒにて徐冷した場合の結果である。屈状温度（Ｔｓ）は熱膨張測定機を用いて５Ｋ／ｍｉｎで昇温した場合の結果である。また、液相温度（Ｌ．Ｔ．）は５００〜１０００℃の温度勾配のついた失透試験装置に３０分保持した後、倍率１００倍の偏光顕微鏡で結晶の有無を観察して得た結果である。
【００２２】
【表１】
0004035898.tif 000002
【００２３】
【表２】
0004035898.tif 000003
以上の表１，２に見られるとおり、Ｇｄ2Ｏ3 はＬａ2Ｏ3 と比較して液相温度を下げるのに有効であることがわかる。 その結果、 表１に見られるように、本発明の光学ガラスはいずれも４４０℃以下の屈状温度（Ｔｓ）を維持しつつ液相温度（Ｌ．Ｔ．）を８７０℃以下に下げることが可能である。
【００２４】
【発明の効果】
本発明のＰ2Ｏ5−ＺｎＯ−Ｌｉ2Ｏ−Ｇｄ2Ｏ3 系光学ガラスは、屈折率（ｎｄ）１．５６〜１．６２、アッベ数（νｄ）５６．０〜６４．０の範囲の光学恒数の範囲の光学恒数を有し、しかもプレス成形レンズに適した４４０℃以下の屈状温度（Ｔｓ）を維持しつつ、８７０℃以下の液相温度（Ｌ．Ｔ．）を有しているため、比較的低い温度でプリフォームの熱間成形を行うことができる等といった効果を奏する。