(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
重量％で、ＳｉＯ2 １〜１５％、Ｂ2Ｏ3 ２５〜４５％、Ｐ2Ｏ5 ０〜２％、Ａｌ2Ｏ3 ０．１〜５％、ただし、ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3≧５．５％、Ｌａ2Ｏ3３５〜５０％、ただし、ＳｉＯ2＋Ｂ2Ｏ3＋Ｌａ2Ｏ3≧７８％、ＴｉＯ2 ０〜２％未満、ＺｒＯ2 ３〜１０％、ただし、ＳｉＯ2＋ＺｒＯ2≧１１％、Ｎｂ2Ｏ5０〜５％、Ｔａ2Ｏ5 ０〜６％、ただし、Ｎｂ2Ｏ5＋Ｔａ2Ｏ5 ０〜６％、ＭｇＯ ０〜５％、ＣａＯ ０〜５％、ＳｒＯ ０〜５％、ＢａＯ ０〜５％、ＺｎＯ ５〜１０％、ただし、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ≧５．５％、Ｌｉ2Ｏ ０．１〜２％、Ｎａ2Ｏ ０〜２％、Ｋ2Ｏ ０〜２％およびＳｂ2Ｏ3０〜１％（ただし、ＳｉＯ２  ５〜１５％、かつＢ２Ｏ３  ２５〜４０％、かつＬｉ２Ｏ  ２％、かつＮａ２Ｏ  ０〜２％、かつＫ２Ｏ  ０〜２％、かつＭｇＯ  ０〜５％、かつＣａＯ  ０〜５％、かつＳｒＯ  ０〜５％、かつＢａＯ  ０〜５％、かつＺｎＯ  ５〜１０％、かつＡｌ２Ｏ３  ０．１〜５％、かつＺｒＯ２  ３〜１０％、かつＬａ２Ｏ３  ３５〜４０％を除く）の組成からなることを特徴とする光学ガラス。
【請求項２】
重量％で、ＳｉＯ2 ５〜９％、Ｂ2Ｏ3 ３０〜４０％、Ａｌ2Ｏ3 ０．５〜３％、ただし、ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3≧５．５％、Ｌａ2Ｏ3 ４２〜４８％、ただし、ＳｉＯ2＋Ｂ2Ｏ3＋Ｌａ2Ｏ3≧７８％、ＺｒＯ2 ５〜８％、ただし、ＳｉＯ2＋ＺｒＯ2≧１１％、Ｔａ2Ｏ5 ０〜６％、ＭｇＯ ０〜５％、ＣａＯ ０〜５％、ＳｒＯ ０〜５％、ＢａＯ ０〜５％、ＺｎＯ ６〜１０％、Ｌｉ2Ｏ ０．１〜１％、Ｎａ2Ｏ ０〜１％、Ｋ2Ｏ ０〜１％およびＳｂ2Ｏ3 ０〜０．５％の組成からなることを特徴とする請求項１に記載の光学ガラス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、屈折率（ｎｄ）が１．６８〜１．７５、アッベ数（νｄ）が５０以上の範囲の光学恒数を有する光学ガラスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、前記範囲の光学恒数を有する光学ガラスとして、たとえば、Ｂ2Ｏ3−Ｌａ2Ｏ3−Ｙ2Ｏ3および／またはＧｄ2Ｏ3−多価金属酸化物系のガラスが知られている。この系のガラスは、多量のＬａ2Ｏ3成分を含有しているにもかかわらず、失透が析出しにくく比較的安定なガラスであるが、非常に低粘度であり、ガラスの成形が難しいため、粘度調整の目的でＳｉＯ2成分を添加することが行われている。しかし、この場合、ＳｉＯ2が溶融しにくいため、脈理のない均質なガラスを得がたいという問題がある。また、Ｙ2Ｏ3およびＧｄ2Ｏ3成分は原料価格が高いため、ガラスの製造コストが高くなるという問題がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、前記従来技術に見られる諸欠点を総合的に解消し、前記所定範囲の光学恒数を有し、Ｙ2Ｏ3、Ｇｄ2Ｏ3およびＴａ2Ｏ5のような原料価格の高い成分を含有しない、もしくは、必須成分としない、耐失透性および溶融性に優れた安定かつ均質な光学ガラスを提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意試験研究を重ねたところ、特定組成範囲のＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−Ｌａ2Ｏ3−ＺｒＯ2−ＲＯ−Ｌｉ2Ｏ系ガラスにＡｌ2Ｏ3成分を添加することによって、上記目的を達成し得ることを見いだし、本発明をなすに至った。すなわち、上記目的を達成する本発明の光学ガラスは、請求項１に記載のとおり、重量％で、ＳｉＯ2 １〜１５％、Ｂ2Ｏ3 ２５〜４５％、Ｐ2Ｏ5 ０〜２％、Ａｌ2Ｏ3 ０．１〜５％、ただし、ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3≧５．５％、Ｌａ2Ｏ3 ３５〜５０％、ただし、ＳｉＯ2＋Ｂ2Ｏ3＋Ｌａ2Ｏ3≧７８％、ＴｉＯ2 ０〜２％未満、ＺｒＯ2 ３〜１０％、ただし、ＳｉＯ2＋ＺｒＯ2≧１１％、Ｎｂ2Ｏ5 ０〜５％、Ｔａ2Ｏ5 ０〜６％、ただし、Ｎｂ2Ｏ5＋Ｔａ2Ｏ5 ０〜６％、ＭｇＯ ０〜５％、ＣａＯ ０〜５％、ＳｒＯ ０〜５％、ＢａＯ ０〜５％、ＺｎＯ ５〜１０％、ただし、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ≧５．５％、Ｌｉ2Ｏ ０．１〜２％、Ｎａ2Ｏ ０〜２％、Ｋ2Ｏ０〜２％およびＳｂ2Ｏ3０〜１％（ただし、ＳｉＯ２  ５〜１５％、かつＢ２Ｏ３  ２５〜４０％、かつＬｉ２Ｏ  ２％、かつＮａ２Ｏ  ０〜２％、かつＫ２Ｏ  ０〜２％、かつＭｇＯ  ０〜５％、かつＣａＯ  ０〜５％、かつＳｒＯ  ０〜５％、かつＢａＯ  ０〜５％、かつＺｎＯ  ５〜１０％、かつＡｌ２Ｏ３  ０．１〜５％、かつＺｒＯ２  ３〜１０％、かつＬａ２Ｏ３  ３５〜４０％を除く）の組成からなることを特徴とする。
【０００５】
また、本発明の光学ガラスの特に好ましい態様は、請求項２に記載のとおり、重量％で、ＳｉＯ2  ５〜９％、Ｂ2Ｏ3  ３０〜４０％、Ａｌ2Ｏ3  ０．５〜３％、ただし、ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3≧５．５％、Ｌａ2Ｏ3  ４２〜４８％、ただし、ＳｉＯ2＋Ｂ2Ｏ3＋Ｌａ2Ｏ3≧７８％、ＺｒＯ2  ５〜８％、ただし、ＳｉＯ2＋ＺｒＯ2≧１１％、Ｔａ2Ｏ5  ０〜６％、ＭｇＯ  ０〜５％、ＣａＯ  ０〜５％、ＳｒＯ  ０〜５％、ＢａＯ  ０〜５％、ＺｎＯ  ６〜１０％、Ｌｉ2Ｏ  ０．１〜１％、Ｎａ2Ｏ  ０〜１％、Ｋ2Ｏ  ０〜１％およびＳｂ2Ｏ3  ０〜０．５％の組成からなることを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の態様】
本発明の光学ガラスにおいて、各成分を上記組成範囲に限定した理由を以下に述べる。
ＳｉＯ2成分は、ガラス形成酸化物であるとともに、本発明のガラスのようにＢ2Ｏ3およびＬａ2Ｏ3成分等を比較的多量に含むガラスにおいては、ガラスの粘度の調整および結晶化傾向の抑制に有効な成分であるが、その量が１％未満では上記効果が不十分であり、また、１５％を超えるとガラスの溶融性が悪くなり、未溶融物を生じやすくなる。特に均質性の良いガラスを得るためには、ＳｉＯ2成分の量を５〜９％とすることが好ましい。
【０００７】
Ｂ2Ｏ3成分は、ＳｉＯ2成分と同様にガラス形成酸化物であり、本発明のガラスのようにＬａ2Ｏ3成分を比較的多量に含むガラスにおいては、欠くことのできない成分であるが、その量が２５％未満では、所望の屈折率が得難くなり、また、４５％を超えると屈折率が低くなりすぎ、また、化学的耐久性の劣化が生じ好ましくない。なお、本発明において、所望の範囲の光学恒数を有し、かつ、化学的耐久性が一段と優れたガラスを得るためには、Ｂ2Ｏ3成分の量を３０〜４０％の範囲とすることがより好ましい。
【０００８】
Ａｌ2Ｏ3成分は、ガラスの化学的耐久性の向上や粘度の調整および失透に対する安定化に効果があるが、その量が０．１％未満では上記効果が十分ではなく、また、５％を超えるとかえってガラスの失透性が増大し好ましくない。なお、化学的耐久性および耐失透性が一段と優れたガラスを得るためには、Ａｌ2Ｏ3成分の量を０．５〜３％の範囲とすることがより好ましい。また、本発明においては、ガラスの粘度を適度に保つために、ＳｉＯ2成分とＡｌ2Ｏ3成分の合計量を５．５％以上とすべきである。
【０００９】
Ｌａ2Ｏ3成分は、高屈折低分散性を有する安定なガラスを得るために不可欠な成分であるが、その量が３５％未満であると本発明の目的とする光学恒数を有するガラスを得ることが困難となり、また、５０％を超えるとガラスの失透傾向がかえって増大し安定なガラスが得難くなる。なお、所望の光学恒数を有し、かつ、耐失透性が一段と優れた均質なガラスを得るためには、Ｌａ2Ｏ3成分の量を４２〜４８％の範囲とすることがより好ましい。また、本発明においては、安定なガラスを得るために、ＳｉＯ2、Ｂ2Ｏ3およびＬａ2Ｏ3の三成分の合計量を７８％以上とすべきである。
【００１０】
ＺｒＯ2成分は、ガラスの屈折率を高めるとともに、失透析出の抑制およびガラスの化学的耐久性の向上に役立つ成分であるが、その量が３％未満では、その効果が不十分であり、１０％を超えるとガラス中に結晶が析出しやすくなる。なお、耐失透性に優れた一段と安定なガラスを得るためには、ＺｒＯ2成分の量を５〜８％とすることがより好ましい。また、化学的耐久性の優れたガラスを得るために、ＳｉＯ2成分とＺｒＯ2成分の合計量は１１％以上とすべきである。
【００１１】
ＺｎＯ成分は、ガラス原料の溶融を促進し、また、ガラス化の範囲を拡大する効果があるが、その量が５％未満では上記効果が十分ではなく、また、１０％を超えると化学的耐久性の劣化を招きやすい。なお、化学的に安定でしかも溶融促進に十分な効果を得るためには、その量を６〜１０％の範囲とすることがより好ましい。
【００１２】
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯのアルカリ金属土類酸化物成分は、ガラス原料の溶融促進およびガラス化範囲の拡大のために、それぞれ５％まで任意に添加可能である。また、本発明においては、均質で安定なガラスを得るために、ＺｎＯ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯ成分のうちの１種または２種以上の合計量を５．５％以上とすべきである。
【００１３】
Ｌｉ2Ｏ成分は、ＳｉＯ2原料のガラス中への溶融を促進する効果があるが、その量が０．１％未満では上記効果が十分ではなく、２％を超えるとガラスの粘度が小さくなりすぎて、ガラスを成形型に鋳込む際、脈理が生じやすくなり、また、ガラス中に結晶が生じやすくなる。なお、Ｌｉ2Ｏ成分の量のより好ましい範囲は、０．１〜１％である。
【００１４】
本発明の光学ガラスには、上記成分の他に、光学恒数の調整等の目的でＰ2Ｏ5ＴｉＯ2、Ｔａ2Ｏ5およびＮｂ2Ｏ5成分をそれぞれ、２％、２％未満、６％および５％まで任意に添加してもよいが、Ｔａ2Ｏ5およびＮｂ2Ｏ5成分は、原料価格が高いうえに、ガラスの耐失透性を低下させる傾向があるので、これらの二成分の合計量は６％までとすべきである。また、Ｐ2Ｏ5成分は、ガラスの化学的耐久性を低下させる傾向があり、ＴｉＯ2およびＮｂ2Ｏ5成分は、ガラスに着色を生じさせる傾向があるので、これら三成分は含有させない方がより好ましい。また、ガラスの溶融性向上等の目的で、Ｎａ2ＯおよびＫ2Ｏ成分を任意に添加し得るが、その量は、それぞれ２％までで十分であり、それぞれ１％までとするのがより好ましい。また、ガラス溶融時の脱泡を促進するために、Ｓｂ2Ｏ3成分を任意に添加し得るが、その量は１％までで十分であり、０．５％までとするのがより好ましい。
【００１５】
【実施例】
次に、本発明にかかる光学ガラスの好適な実施例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．２６）を、これらのガラスの光学恒数（ｎｄ、νｄ）とともに表１、表２および表３に示す。
【００１６】
また、本発明にかかる光学ガラスは、酸化物、炭酸塩および硝酸塩等の通常の光学ガラス用原料を秤量混合し、白金坩堝等を用いて、約１２００℃〜１４００℃で約２〜４時間、溶融、清燈、攪拌した後、予熱した型に鋳込み、徐冷することにより容易に製造することができる。
【００１７】
【表１】
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【００１８】
【表２】
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【００１９】
【表３】
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【００２０】
【発明の効果】
以上述べたとおり、本発明の光学ガラスは、特定組成範囲のＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−Ａｌ2Ｏ3−Ｌａ2Ｏ3−ＺｒＯ2−ＲＯ−Ｌｉ2Ｏ系ガラスであり、本発明によれば、屈折率（ｎｄ）１．６８〜１．７５、アッベ数（νｄ）が５０以上の範囲の光学恒数を有し、耐失透性および溶融性に優れた安定かつ均質な光学ガラスを得ることができる。さらに、本発明の光学ガラスは、Ｙ2Ｏ3、Ｇｄ2Ｏ3およびＴａ2Ｏ5のような原料価格の高い成分を含有せず、もしくは、必須成分としていないので、安価に製造し得るという点でも有用である。