(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
重量％で、
ＳｉＯ2  ６〜１５％、
Ｂ2Ｏ3  ４０〜５０％、
Ａｌ2Ｏ3  ０．３〜５％、
Ｌａ2Ｏ3  １０〜２５％、
Ｙ2Ｏ3  １〜１２％、ただし、Ｌａ2Ｏ3＋Ｙ2Ｏ3 １５〜３０％、
ＣａＯ  １８〜２５％、
Ｌｉ2Ｏ  ０％を超え０．５％未満まで、
ＭｇＯ  ０〜５％、
ＳｒＯ  ０〜５％、
ＢａＯ  ０〜１０％、
ＺｎＯ  ０〜１０％
ＺｒＯ2  ０〜５％、
Ｔａ2Ｏ5 ０〜５％およびＳｂ2Ｏ3  ０〜０．５％の組成からなり、ＴｉＯ2 、Ｎｂ2Ｏ5およびＷＯ3を含有しないことを特徴とする光学ガラス。
【請求項２】
重量％で、
ＳｉＯ2  ６〜１５％、
Ｂ2Ｏ3  ４０〜５０％、ただし、ＳｉＯ2＋Ｂ2Ｏ3 ５０％以上、
Ａｌ2Ｏ3  ０．３〜５％、
Ｌａ2Ｏ3  １０〜２５％、
Ｙ2Ｏ3  １〜１２％、ただし、Ｌａ2Ｏ3＋Ｙ2Ｏ3  １５〜３０％、
ＣａＯ  １８〜２５％、
Ｌｉ2Ｏ  ０％を超え０．５％未満まで、
ＭｇＯ  ０〜５％、
ＳｒＯ  ０〜５％、
ＢａＯ  ０〜１０％、
ＺｎＯ  ０〜１０％
ＺｒＯ2  ０〜５％、
Ｔａ2Ｏ5  ０〜５％およびＳｂ2Ｏ3  ０〜０．５％の組成からなり、ＴｉＯ2 、Ｎｂ2Ｏ5およびＷＯ3を含有しないことを特徴とする光学ガラス。
【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１．６０〜１．６８、アッベ数（νｄ）が５５以上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、例えば、ＳｉＯ2、Ｂ2Ｏ3 およびＢａＯを基本的成分とするガラスが知られている。この組成系のガラスは、溶融時の安定性に優れているものの化学的耐久性が非常に劣っており、ガラスの研磨および洗浄工程や、レンズとしての長期間にわたる使用過程において、ガラス表面にヤケや風化作用による侵蝕が生じやすく、上記従来のガラスの加工および使用に際しては特別な注意を要した。また、上記従来のガラスは、ＢａＯ成分を比較的多量に含有しているため比重が大きくなる傾向があり、さらに、調合原料を溶融する際にＳｉＯ2 成分が融液表面に分離しやすく、均質なガラスが得にくいという問題点がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記従来技術に見られる諸欠点を解消し、前記所定の範囲の光学恒数および良好な化学的耐久性を有し、かつ、耐失透性および溶融性に優れ、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、必須成分としない安定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、前記課題を解決するために鋭意試験研究を重ねた結果、特定組成範囲のＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3―ＣａＯ−Ｌａ2Ｏ3系ガラスにＬｉ2ＯおよびＹ2Ｏ3を必須成分として添加することによって、前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。
【０００６】
すなわち、前記目的を達成するための本発明の光学ガラスの特徴は、請求項１に記載のとおり、重量％で、ＳｉＯ2 ６〜１５％、Ｂ2Ｏ3 ４０〜５０％、Ａｌ2Ｏ3 ０．３〜５％、Ｌａ2Ｏ3 １０〜２５％、Ｙ2Ｏ3 １〜１２％、ただし、Ｌａ2Ｏ3＋Ｙ2Ｏ3 １５〜３０％、ＣａＯ １８〜２５％、Ｌｉ2Ｏ ０％を超え０．５％未満まで、ＭｇＯ ０〜５％、ＳｒＯ ０〜５％、ＢａＯ ０〜１０％、ＺｎＯ ０〜１０％ＺｒＯ2 ０〜５％、Ｔａ2Ｏ5 ０〜５％およびＳｂ2Ｏ3 ０〜０．５％の組成からなり、ＴｉＯ2 、Ｎｂ2Ｏ5およびＷＯ3を含有しないところにある。
【０００７】
また、請求項２に記載のとおり、重量％で、ＳｉＯ2 ６〜１５％、Ｂ2Ｏ3 ４０〜５０％、ただし、ＳｉＯ2＋Ｂ2Ｏ3 ５０％以上、Ａｌ2Ｏ3 ０．３〜５％、Ｌａ2Ｏ3 １０〜２５％、Ｙ2Ｏ3 １〜１２％、ただし、Ｌａ2Ｏ3＋Ｙ2Ｏ3 １５〜３０％、ＣａＯ １８〜２５％、Ｌｉ2Ｏ ０％を超え０．５％未満まで、ＭｇＯ ０〜５％、ＳｒＯ ０〜５％、ＢａＯ ０〜１０％、ＺｎＯ ０〜１０％ＺｒＯ2 ０〜５％、Ｔａ2Ｏ5 ０〜５％およびＳｂ2Ｏ3 ０〜０．５％の組成からなり、ＴｉＯ2 、Ｎｂ2Ｏ5およびＷＯ3を含有しないところにある。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の光学ガラスにおいて、各成分を前記組成範囲に限定した理由を以下に述べる。
ＳｉＯ2およびＢ2Ｏ3 成分は、ガラス形成酸化物であり、本発明において、ガラス化範囲を広くし、かつ、ガラスに適度な粘度を持たせるのに有効である。ＳｉＯ2 成分は、その量が５％以下では上記効果が不十分であり、２０％を超えると混合原料の溶融性が悪くなり、未溶融物を生じやすくなる。また、Ｂ2Ｏ3成分は、その量が３５％未満の場合および５５％を超える場合、所望の屈折率のガラスを得にくくなる。特に均質性の良いガラスを得るためには、ＳｉＯ2 成分の量を６〜１５％、Ｂ2Ｏ3成分の量を４０〜５０％とすることが好ましい。さらに、一段と安定なガラスを得るためには、ＳｉＯ2成分およびＢ2Ｏ3 成分の合計量を５０％以上とすることがより好ましい。
【０００９】
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。しかし、その量が１０％以上になると、かえって失透性が増大し好ましくない。より好ましい量は０．３〜５％である。
【００１０】
Ｌａ2Ｏ3成分は、ガラスの化学的耐久性および耐失透性を向上させるとともに、分散をあまり大きくすることなしに屈折率を高め、高屈折率を有する安定なガラスを得るのに有効な成分である。その量が１０％未満であるとガラスの化学的耐久性や耐失透性が不十分であり、また３０％を超えると所望の屈折率が得られなくなる。所望の光学恒数を有し、かつ、失透のない均質なガラスを得るには、Ｌａ2Ｏ3成分の量が１０〜２５％の範囲であることがより好ましい。
【００１１】
Ｙ2Ｏ3成分は、Ｌａ2Ｏ3成分と同様にガラスの化学的耐久性および耐失透性を向上させ、分散をあまり大きくすることなしに屈折率を高め、さらに、比重を小さくするのに有効な成分である。その量が０．５％未満では上記効果が十分ではなく、また、１５％を超えると、かえって、結晶の析出する温度が上昇し、ガラスが失透しやすくなる。Ｙ2Ｏ3成分の量のより好ましい範囲は１〜１２％である。
さらに、本発明において、一段と安定なガラスを得るためには、Ｌａ2Ｏ3成分およびＹ2Ｏ3成分の合計量を１５〜３０％とすることが好ましい。
【００１２】
ＣａＯ成分は、ガラスの化学的耐久性、耐失透性およびガラス原料の溶融性を向上するのに効果がある。ＣａＯ成分の量が１０％未満では上記効果が十分でなく、また、所望の光学恒数を得がたい。また、その量が３０％を超えるとかえって失透化傾向が増大し好ましくない。ＣａＯ成分のより好ましい量は１８〜２５％である。
【００１３】
Ｌｉ2 Ｏ成分は、本発明において、ガラス原料の溶融を促進するのに有効な必須成分であるが、上記効果を得るためには、その量は０．５％未満で十分である。また、Ｌｉ2 Ｏ成分の一部をＮａ2ＯおよびＫ2Ｏ成分の一方または両方で置き換えることが可能である。
【００１４】
ＭｇＯ、ＳｒＯ、ＢａＯおよびＺｎＯの各成分は、ガラスの屈折率やアッベ数の調整、ガラス原料の溶融性の向上および耐失透性の改善のために有効であり、ＭｇＯおよびＳｒＯ成分をそれぞれ５％まで、また、ＢａＯおよびＺｎＯ成分をそれぞれ１５％まで加えることができる。なお、ＢａＯおよびＺｎＯ成分の量は、それぞれ１０％までとすることが、より好ましい。
【００１５】
本発明のガラスには、屈折率やアッベ数の調整またはガラスの安定性向上のために、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2 、Ｎｂ2Ｏ5、Ｔａ2Ｏ5およびＷＯ3の各成分を任意に添加し得るが、それらの量は、ＴｉＯ2成分は３％まで、ＺｒＯ2、Ｎｂ2Ｏ5、Ｔａ2Ｏ5およびＷＯ3の各成分は、それぞれ５％までで十分である。しかし、ＴｉＯ2、Ｎｂ2Ｏ5およびＷＯ3 成分は、短波長側におけるガラスの光線透過率を低くする傾向があるので、これらの成分を含有しないほうがより好ましい。
【００１６】
Ｓｂ2Ｏ3成分は、ガラス溶融の際の清澄剤として任意に添加し得るが、その量は１％以下で十分であり、より適当な量は０．５％以下である。
また、本発明のガラスには、上記成分の他に、上述の各金属酸化物成分に含まれる金属元素の弗化物やＰ2Ｏ5等の成分を外割で５％まで添加しても差し支えない。
【００１７】
【実施例】
次に、本発明にかかる光学ガラスの実施例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４）および従来のガラスの比較例（Ｎｏ．Ａ）をこれらのガラスの屈折率（ｎｄ）、アッベ数（νｄ）、失透温度（℃）、比重およびＬａ2Ｏ3に対するＹ2Ｏ3の重量比とともに表１に示し、上記実施例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４）および比較例（Ｎｏ．Ａ）のガラスのＹ2Ｏ3成分の含有量と失透温度（℃）との関係を図１に示す。上記失透温度は、得られた各ガラスの破砕片を白金板に設けた小穴上に置き、温度傾斜炉内で融解し３０分間保持した後、炉外へ取り出し、結晶の発生状況を顕微鏡で観察して求めた結果を示したものである。また、本発明にかかる光学ガラスの他の実施例（Ｎｏ．５〜Ｎｏ．２３）をこれらのガラスの屈折率（ｎｄ）およびアッベ数（νｄ）とともに表２、表３、表４および表５に示す。
【００１８】
【表１】
0004219012.tif 000002
【００１９】
【表２】
0004219012.tif 000003
【００２０】
【表３】
0004219012.tif 000004
【００２１】
【表４】
0004219012.tif 000005
【００２３】
【表５】
0004219012.tif 000006
【００２４】
表１および図１に見られるとおり、本発明の実施例のガラスは、比較例のガラスと比べ、失透温度が低く耐失透性が一段と優れており、比重も小さい。また、上記実施例のガラスは、いずれも、溶融性に優れ、泡や脈理のない均質なガラスが得られ、かつ、化学的耐久性も良好である。また、表２〜表６に示した本発明の実施例のガラスも、同様に、耐失透性、溶融性および化学的耐久性に優れており、比重が小さい。
本発明にかかる上記表１〜表６の実施例のガラスは、酸化物、炭酸塩、水酸化物、硝酸塩および弗化物等の通常の光学ガラス原料を秤量混合し、白金ルツボ等を用いて、約１２００℃から１４００℃で約２から４時間、溶融、清澄、攪拌した後、予熱した金型等に鋳込み、徐冷することにより、容易に製造することができる。
【００２５】
【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−ＣａＯ−Ｌａ2Ｏ3系ガラスにＬｉ2ＯおよびＹ2Ｏ3 を必須成分として添加したガラスであり、屈折率（ｎｄ）が１．６０〜１．６８、アッベ数（νｄ）が５５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、良好な化学的耐久性を有する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、原料価格の高いＧｄ2Ｏ3成分を含有せず、Ｔａ2Ｏ5成分を必須成分としておらず、安価に製造し得るという点においても有用である。
【図面の簡単な説明】
【図１】Ｙ2Ｏ3成分の含有量と失透温度（℃）との関係を示す図である。
【図１】
0004219012.tif 000007