(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＳｉＯ2 ０．５〜５重量％、Ｂ2 Ｏ3 １６〜２２重量％、Ｌａ2 Ｏ3 １３〜３０重量％、Ｇｄ2 Ｏ3 ６〜２０重量％、ただしＬａ2 Ｏ3 とＧｄ2 Ｏ3 の合計量が２３〜４０重量％、Ｔａ2 Ｏ5 ３〜１５重量％、Ｌｉ2 Ｏ０．５〜４重量％、ＺｎＯ１４〜３２重量％、ＺｒＯ2 ０〜６重量％、ＷＯ3 ５．５〜１２重量％、Ｎｂ2 Ｏ5 ０〜６重量％の組成からなり、屈折率（Ｎｄ）が１．７８〜１．８２、アッベ数（νｄ）が４０．０〜４２．０である高屈折率低分散の精密プレス成形用光学ガラス。
【請求項２】
ＳｉＯ2 ０．５〜５重量％、Ｂ2 Ｏ3 １６〜２９重量％、Ｌａ2 Ｏ3 １３〜３０重量％、Ｇｄ2 Ｏ3 ６〜２０重量％、ただしＬａ2 Ｏ3 とＧｄ2 Ｏ3 の合計量が２３〜４０重量％、Ｔａ2 Ｏ5 ３〜１５重量％、Ｌｉ2 Ｏ０．５〜５重量％、ＺｎＯ１４〜３２重量％、ＺｒＯ2 ０〜６重量％、ＷＯ3 ５．５〜１２重量％、Ｎｂ2 Ｏ5 ０〜６重量％の組成からなり、屈折率（Ｎｄ）が１．７４〜１．８２、アッベ数（νｄ）が４０．０〜４７．０である高屈折率低分散の精密プレス成形用光学ガラス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、環境上問題になる有害成分である酸化鉛や酸化テルル等を含有せず、屈折率（Ｎｄ）１．７４〜１．８２、特に１．７８〜１．８２、アッベ数（νｄ）４０．０〜４７．０、特に４０．０〜４２．０の高屈折率低分散の光学恒数を有する、ＳｉＯ2 −Ｂ2 Ｏ3 −Ｌａ2 Ｏ3 −Ｇｄ2 Ｏ3 −Ｔａ2 Ｏ5 −ＷＯ3 −ＺｎＯ−Ｌｉ2 Ｏ系からなる精密プレス成形用光学ガラスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
本発明と同等の高屈折率低分散を有するガラスとして、Ｂ2 Ｏ3 −Ｌａ2 Ｏ3 系ガラスが知られており、その例として特開昭５５−１１６６４１号公報等がある。しかしこれらのガラスは、いずれも転移温度（Ｔｇ）が６００℃を超えている。６００℃を超える転移温度（Ｔｇ）を示すガラスを精密プレス成形すると、精密プレス成形用金型の寿命に大きな影響を与え、成形品の量産性を著しく低下させてしまう。そのため量産性を上げるためには、できるだけ低い転移温度（Ｔｇ）にする必要がある。そこで近年は同等の光学恒数を維持しつつ、転移温度（Ｔｇ）をできるだけ低くさせるための研究がなされている。その例として特開平６−３０５７６９号公報で、本発明の光学恒数を含む、ＳｉＯ2 −Ｂ2 Ｏ3 −Ｌａ2 Ｏ3 −Ｔａ2 Ｏ5 −ＺｎＯ−Ｌｉ2 Ｏ系ガラスの精密プレス成形用光学ガラスが開示されている。しかし実施例に示されているように、本発明の光学恒数の範囲では転移温度（Ｔｇ）がすべて５３８℃以上となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ＳｉＯ2 の含有量を抑え、ＷＯ3 を多く含有させることで、屈折率（Ｎｄ）１．７４〜１．８２、特に１．７８〜１．８２、アッベ数（νｄ）４０．０〜４７．０、特に４０．０〜４２．０、の範囲の高屈折率低分散の光学恒数を有し、且つ、転移温度が５３５℃以下好ましくは５３０℃以下であり、上記公知技術よりは、さらに低温度で精密プレス成形が可能な量産性の優れた精密プレス用光学ガラスを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、上記目的を達成するために鋭意研究の結果、特開平６−３０５７６９号公報では多量（６〜１５重量％）使用しているＳｉＯ2 を少量（１〜５重量％）使用し、また特開平６−３０５７６９号公報で、任意成分（０〜５重量％）であるＷＯ3 を多量（５．５重量％以上）使用した、特定の組成範囲のＳｉＯ2 −Ｂ2 Ｏ3 −Ｌａ2 Ｏ3 −Ｇｄ2 Ｏ3 −Ｔａ2 Ｏ5 −ＷＯ3 −ＺｎＯ−Ｌｉ2 Ｏ系ガラスが、所期の目的を達成することを見出した。
【０００５】
すなわち、本発明は、（１）ＳｉＯ2 ０．５〜５重量％、Ｂ2 Ｏ3 １６〜２２重量％、Ｌａ2 Ｏ3 １３〜３０重量％、Ｇｄ2 Ｏ3 ６〜２０重量％、ただしＬａ2 Ｏ3 とＧｄ2 Ｏ3 の合計量が２３〜４０重量％、Ｔａ2 Ｏ5 ３〜１５重量％、Ｌｉ2 Ｏ０．５〜４重量％、ＺｎＯ１４〜３２重量％、ＺｒＯ2 ０〜６重量％、ＷＯ3 ５．５〜１２重量％、Ｎｂ2 Ｏ5 ０〜６重量％の組成からなり、屈折率（Ｎｄ）が１．７８〜１．８２、アッベ数（νｄ）が４０．０〜４２．０である高屈折率低分散の精密プレス成形用光学ガラス及び（２）ＳｉＯ2 ０．５〜５重量％、Ｂ2 Ｏ3 １６〜２９重量％、Ｌａ2 Ｏ3 １３〜３０重量％、Ｇｄ2 Ｏ3 ６〜２０重量％、ただしＬａ2 Ｏ3 とＧｄ2 Ｏ3 の合計量が２３〜４０重量％、Ｔａ2 Ｏ5 ３〜１５重量％、Ｌｉ2 Ｏ０．５〜５重量％、ＺｎＯ１４〜３２重量％、ＺｒＯ2 ０〜６重量％、ＷＯ3 ５．５〜１２重量％、Ｎｂ2 Ｏ5 ０〜６重量％の組成からなり、屈折率（Ｎｄ）が１．７４〜１．８２、アッベ数（νｄ）が４０．０〜４７．０である高屈折率低分散の精密プレス成形用光学ガラスを提供するものである。
【０００６】
上記の精密プレス成形用光学ガラス（１）の好ましい範囲の組成は次のとおりである：
ＳｉＯ2 １〜５重量％、Ｂ2 Ｏ3 １７〜２１重量％、Ｌａ2 Ｏ3 １５〜２７重量％、Ｇｄ2 Ｏ3 ８〜１８重量％、ただしＬａ2 Ｏ3 とＧｄ2 Ｏ3 の合計量が２５〜３８重量％、Ｔａ2 Ｏ5 ５〜１２重量％、Ｌｉ2 Ｏ１〜３重量％、ＺｎＯ１５〜３１重量％、ＺｒＯ2 ０〜５重量％、ＷＯ3 ５．５〜１０重量％、Ｎｂ2 Ｏ5 ０〜５重量％の組成からなり、屈折率（Ｎｄ）が１．７８〜１．８２、アッベ数（νｄ）が４０．０〜４２．０、高屈折率低分散の精密プレス成形用光学ガラス。
上記の精密プレス成形用光学ガラス（２）においては、好ましい範囲は、Ｂ2 Ｏ3 １７〜２８重量％、Ｌｉ2 Ｏ１〜４重量％である以外は光学ガラス（１）と同一である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の光学ガラス（１）の各成分を上記のように限定した理由は次のとおりである。
ＳｉＯ2 は本発明の必須成分であり、ガラスの網目を構成する成分である。０．５重量％未満ではガラスの化学的耐久性が悪くなるばかりでなく、ガラスが出来難くなり、また５重量％を超えると転移温度（Ｔｇ）をより低く保つことが困難になる。好ましい範囲は１〜５重量％である。
Ｂ2 Ｏ3 は本発明の必須成分であり、ＳｉＯ2 同様ガラスの網目を構成する成分である。１６重量％未満ではガラスが出来難くなり、２２重量％を超えると転移温度（Ｔｇ）をより低く保つことが困難になる。好ましい範囲は１７〜２１重量％である。
【０００８】
Ｌａ2 Ｏ3 は本発明の目的とする光学恒数を実現するために１３重量％以上含有させる必要があり、３０重量％を超えるとガラスが出来難くなる。Ｇｄ2 Ｏ3 についても同様であり、６重量％以上含有させる必要があり、２０重量％を超えるとガラスが出来難くなる。ただし、Ｌａ2 Ｏ3 とＧｄ2 Ｏ3 の合量が２３〜４０重量％の範囲を外れると、本発明の目的とする光学恒数が得難くなる。好ましい範囲はＬａ2 Ｏ3 が１５〜２７重量％で、Ｇｄ2 Ｏ3 が８〜１８重量％あり、合計量の好ましい範囲は２５〜３８重量％である。
Ｔａ2 Ｏ5 は本発明の必須成分であり、本発明の目的とする光学恒数を実現するために３重量％以上含有させる必要があり、１５重量％を超えるとガラスが出来難くなる。好ましい範囲は５〜１２重量％である。
【０００９】
Ｌｉ2 Ｏは本発明の必須成分であり、転移温度（Ｔｇ）を下げる効果がある。転移温度（Ｔｇ）をより低く保つためには、０．５重量％以上含有させる必要があり、４重量％を超えるとガラスが出来難くなる上、化学的耐久性に悪影響を及ぼす。好ましい範囲は１〜３重量％である。
ＺｎＯは本発明の必須成分であり、転移温度（Ｔｇ）を低く維持させ、且つ、化学的耐久性を上げる成分である。１４重量％以上含有させると効果を発揮し、３２重量％を超えて含有させるとガラスが出来難くなる。好ましい範囲は１５〜３１重量％である。
【００１０】
ＺｒＯ2 は本発明の任意成分であり、屈折率・化学的耐久性を上げるのに有効な成分であるが、６重量％を超えると所定の転移温度（Ｔｇ）を維持することが困難になる。好ましい範囲は０〜５重量％である。
ＷＯ3 は本発明の必須成分であり、転移温度（Ｔｇ）を低く維持させ、且つ、屈折率を上げる成分である。ＷＯ3 成分を５．５重量％以上含有させることで、高屈折率低分散でありながらより低い転移温度（Ｔｇ）を得ることができ、さらに化学的耐久性を悪くする成分Ｌｉ2 Ｏを少なくすることができる。また１２重量％を超えると着色傾向が強くなり好ましくない。好ましい範囲は５．５〜１０重量％である。
Ｎｂ2 Ｏ5 は本発明の任意成分であり、ガラスの屈折率を上げる効果があるが、６重量％を超えるとガラスが出来難くなる。好ましい範囲は０〜５重量％である。
【００１１】
本発明の光学ガラス（２）の各成分の限定理由は光学ガラス（１）とほぼ同様であるが、Ｂ2 Ｏ3 については上限を２９重量％として屈折率とアッベ数の範囲を拡げることがきる。
Ｌｉ2 Ｏについては上限を５重量％として、Ｂ2 Ｏ3 と同様に屈折率、アッベ数の範囲を拡大するのに寄与する。
【００１２】
なお、本発明の光学ガラスには上記成分のほかに、光学恒数の調整、溶融性の改善、ガラスの安定性拡大のために、本発明の目的を外れない限り、ＧｅＯ2 、Ｎａ2 Ｏ、Ｋ2 Ｏ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、Ｇａ2 Ｏ3 、Ｉｎ2 Ｏ3 、Ｙ2 Ｏ3 、Ｂｉ2 Ｏ3 等を含有させることができる。
【００１３】
本発明の光学ガラスは各成分の原料として、それぞれ相当する酸化物、水酸化物、炭酸塩、硝酸塩などを使用し、所望の組成の割合となるように秤量し、充分混合した後白金坩堝に投入して、電気炉で１３００〜１４００℃で溶融し、適時攪拌して均質化を図り、清透化してから適当な温度に予熱した金型内に鋳込んだ後、徐冷して製造する。なお、脱泡のために少量のＳｂ2 Ｏ3 等を加えても良い。
【００１４】
【実施例】
以下実施例をあげて本発明の光学ガラスを具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
（実施例１〜６）
本発明の光学ガラスの実施例の成分組成（重量％）、および、その光学恒数（ｎｄ、νｄ）と転移温度（Ｔｇ）を表１に示した。転移温度（Ｔｇ）は熱膨張測定器を用いて、毎分５℃で昇温した結果を記した。また本実施例の光学ガラスは、表１にある各実施例の組成の割合となるようにガラス原料を所定の重量に調合し、十分混合した後白金坩堝に投入して１３００〜１４００℃で溶融し、適時攪拌して均質化を図り、その融液を金型に鋳込んだ後、徐冷し得られたものである。
【００１５】
【表１】
0004141739.tif 000002
【００１６】
（比較例１〜３）
表２に特開平６−３０５７６９号公報に記載の発明の実施例１、６、７のガラスについて、屈折率（ｎｄ）、アッベ数（νｄ）、転移温度（Ｔｇ）を記載されているとおりに記したものである。これらのガラスは本発明で請求した光学恒数の範囲にあるものをすべて抜粋したものである（比較例１〜３）。
【００１７】
表１、表２を比較すると、比較例１〜３にあるガラスは転移温度（Ｔｇ）が高い傾向にあることがわかる。比較例１〜３のガラスはＳｉＯ2 の含有量が多く、また、ＷＯ3 を少量使用し代わりにＺｒＯ2 やＮｂ2 Ｏ5 を多めに使用するとで高屈折率化を図っている。これらの成分はいずれも転移温度（Ｔｇ）を大きく上げる成分であり、そのため本発明のガラスより転移温度（Ｔｇ）が高いものと考えられる。それに対し、本発明のガラスは、できるだけＳｉＯ2 の含有量を抑え、そしてＷＯ3 を多く含有させることで高屈折率化し、その結果、より低い転移温度（Ｔｇ）のガラスになっている。
【００１８】
【表２】
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【００１９】
（実施例７〜１０）
本発明の光学ガラスの実施例の成分組成（重量％）、および、その光学恒数（ｎｄ、νｄ）と転移温度（Ｔｇ）を表３に示した。転移温度（Ｔｇ）は熱膨張測定器を用いて、毎分５℃で昇温した結果を記した。また本実施例の光学ガラスは、表３にある各実施例の組成の割合となるように実施例１と同様にガラス原料を所定の重量に調合し、十分混合した後白金坩堝に投入して１３００〜１４００℃で溶融し、適時攪拌して均質化を図り、その融液を金型に鋳込んだ後、徐冷し得られたものである。
【００２０】
【表３】
0004141739.tif 000004
【００２１】
【発明の効果】
本発明によれば、ＳｉＯ2 を少量使用し、更にＷＯ3 を比較的多量に使用することで、酸化鉛や酸化テルルのような環境に有害な成分を使用せずに、低温度で精密プレス成形が可能な量産性の優れた高屈折低分散の精密プレス成形用光学ガラスを提供することができる。