(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＳｉＯ２とＢ２Ｏ３との合計が２０〜３０ｗｔ％でかつ、ＳｉＯ２が０〜３ｗｔ％、Ｌａ２Ｏ３、Ｎｂ２Ｏ５およびＺｒＯ２の合計が２０〜４０ｗｔ％、ＲＯ（ただしＲは２価金属）が４０〜５０ｗｔ％とからなり、前記Ｌａ２Ｏ３、Ｎｂ２Ｏ５およびＺｒＯ２の合計を１００重量部とした場合に、Ｌａ２Ｏ３が４３〜５０重量部、Ｎｂ２Ｏ５が４０〜４７重量部、ＺｒＯ２が６〜１３重量部からなるモールドレンズ用ガラス。
【請求項２】
ＲＯは、少なくともＺｎＯ、ＢａＯまたはＣａＯのいずれか一種を含む請求項１記載のモールドレンズ用ガラス。
【請求項３】
ＲＯの合計を１００重量部とした場合に、ＺｎＯが３０〜６０重量部、ＢａＯが２０〜５０重量部、ＣａＯが１０〜２０重量部からなる請求項２に記載のモールドレンズ用ガラス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は各種光デバイスに用いられるモールドレンズ用ガラス材料に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
１９８３年ころからレンズを研磨によらないで熱間プレスによって、研磨面と同じ表面形状、表面粗さの精度を有するモールドレンズの成形技術が開発された。このモールドレンズをつくるための要素技術の一つとしてガラス転移温度の低いガラス組成がある。
【０００３】
モールドレンズは、精密に研削、研磨された金型を用いて、ガラス屈伏点より１０〜２０℃高温で長時間（約２０秒）プレスすることによって得られる。この時、金型とガラスの温度は同一でなければならない。同一温度にすることによってガラスの変形（ヒケ）を生ずることなく、金型形状をガラスに転写することができる（特願昭４６−１９００２号）。
【０００４】
金型からプレスしたレンズを離型するために、金型表面にダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）やＴｉＣＮ等の薄膜がコートされるが、プレス温度がかなり高いためにガラスと離型膜が反応して融着したり、あるいは物理的に薄膜が劣化することがある。これを避けるためには窒素雰囲気下でプレスを行うだけでなく、できるだけ低温でプレスすることが望ましい。そのために屈伏点（Ｔs）あるいはガラス転移点（Ｔg）の低いガラスが必要になる。
【０００５】
従来の光学ガラスは、屈折率、アッベ数及び化学耐久性等の性質から組成が決定され、Ｔgを低くすることはなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
モールドレンズ用のガラスとしては、金型コート膜の寿命を長くしてコスト低減を図るために、Ｔgの低いガラスが必要とされるが、球面収差等のレンズの収差を少なくするためには屈折率が高いことが望ましく、Ｔgが低く、屈折率（ｎd）の高いモールドレンズ用ガラスを要求されている。
【０００７】
本発明は、Ｔgが低く、屈折率（ｎd）の高いモールドレンズ用ガラスを提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、ＳｉＯ２とＢ２Ｏ３との合計が２０〜３０ｗｔ％でかつ、ＳｉＯ２が０〜３ｗｔ％、Ｌａ２Ｏ３、Ｎｂ２Ｏ５およびＺｒＯ２の合計が２０〜４０ｗｔ％、ＲＯ（ただしＲは２価金属）が４０〜５０ｗｔ％とからなり、前記Ｌａ２Ｏ３、Ｎｂ２Ｏ５およびＺｒＯ２の合計を１００重量部とした場合に、Ｌａ２Ｏ３が４３〜５０重量部、Ｎｂ２Ｏ５が４０〜４７重量部、ＺｒＯ２が６〜１３重量部とした。
【０００９】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、ＳｉＯ２とＢ２Ｏ３との合計が２０〜３０ｗｔ％でかつ、ＳｉＯ２が０〜３ｗｔ％、Ｌａ２Ｏ３、Ｎｂ２Ｏ５およびＺｒＯ２の合計が２０〜４０ｗｔ％、ＲＯ（ただしＲは２価金属）が４０〜５０ｗｔ％とからなり、前記Ｌａ２Ｏ３、Ｎｂ２Ｏ５およびＺｒＯ２の合計を１００重量部とした場合に、Ｌａ２Ｏ３が４３〜５０重量部、Ｎｂ２Ｏ５が４０〜４７重量部、ＺｒＯ２が６〜１３重量部としたものであり、低Ｔｇかつ高ｎｄ化できるとともに、ガラス化を容易にできるという作用を有するものである。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のＲＯは、少なくともＺｎＯ、ＢａＯまたはＣａＯのいずれか一種を含むもので、ガラスの液相温度を低下させ、ガラス化を容易にできるという作用を有するものである。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のＲＯの合計を１００重量部とした場合に、ＺｎＯが３０〜６０重量部、ＢａＯが２０〜５０重量部、ＣａＯが１０〜２０重量部としたものであり、ガラス化を容易にできるという作用を有する。
【００１４】
以下、本発明の実施の形態におけるモールド用ガラスについて説明する。
【００１５】
まず、特級試薬のＨ3ＢＯ3，ＳｉＯ2，Ｌａ2Ｏ3，Ｎｂ2Ｏ5，ＺｒＯ2，ＢａＣＯ3，ＣａＣＯ3，ＺｎＯを用い、これらを種々の割合で混合して得られた試料５０ｇを白金るつぼに投入し、電気炉中で１３５０℃にて４０分間溶融する。
【００１６】
次に、あらかじめＴgに加熱された金型中に流し出し、ガラス化するか否かを確認する。
【００１７】
次に、得られたガラスを徐冷炉中にてＴgからＴg−４０℃までは１０℃／ｈ、それ以下では１００℃／ｈにて冷却し、熱歪みを除去する。
【００１８】
次に、このガラスを１５mm×１５mm×５mmの直方体形状に成形し、各面を鏡面研磨した後、屈折率及びアッベ数測定を行う。更に、ガラスの一部を粉砕、粉末状にした後、示差熱分析（ＤＴＡ分析）を行うことにより、Ｔg，Ｔs，液相温度（ＴL）の測定を行う。
【００１９】
以上のように製造されたモールドレンズ用ガラスのガラス化領域について、以下に図面を用いて説明する。
【００２０】
図１はＢ2Ｏ3２０ｗｔ％でＬａ2Ｏ3，Ｎｂ2Ｏ5，ＺｒＯ2の比を変化させてモールドレンズ用ガラス１を作製した場合のガラス化領域を説明する図である。図１よりＬａ2Ｏ3，Ｎｂ2Ｏ5，ＺｒＯ2の合計を１００重量部として、Ｌａ2Ｏ3が４３〜５０重量部、Ｎｂ2Ｏ5が４０〜４７重量部、ＺｒＯ2が６〜１３重量部の場合にはガラス化するが、それ以外では結晶化することがわかる。
【００２１】
また、図２はＢ2Ｏ3−（Ｌａ2Ｏ3，Ｎｂ2Ｏ5，ＺｒＯ2）−ＺｒＯ系のモールドレンズ用ガラス１のガラス化領域を説明する図で、Ｌａ2Ｏ3：Ｎｂ2Ｏ5：ＺｒＯ2＝４６．８：４３．８：９．４の比としたものである。図２より、Ｂ2Ｏ3２０ｗｔ％がガラス化領域におけるＢ2Ｏ3の下限であることが分かる。各ガラス組成のｎdを図３に、各ガラスのＴgを図４にそれぞれ示すと、Ｂ2Ｏ3２５ｗｔ％以上では屈折率１．７５以上でＴg５５０℃以下のガラスを作製することが困難であり、モールドレンズ用ガラスとしては好ましくない。
【００２２】
また、モールドレンズ用ガラスはガラス形成酸化物（ここではＢ2Ｏ3）が減少すると結晶化傾向を増す。モールドレンズ用ガラスを大量生産するためにはガラスの安定性が重要であり、ガラスを安定化させるためにはＴLを下げ、またガラスの粘性を高めればよい。そこで、ＲＯ成分（２価金属酸化物）の混合効果により、液相温度を低下させると、Ｂ2Ｏ3を少量のＳｉＯ2で置換することにより、粘性を高められる。
【００２３】
その結果を（表１）の１〜４に示す。ここで、β値はガラスの安定性を示すパラメータであり、「β＝（Ｔc−Ｔg）／（ＴL−Ｔc）」で表わされるものである。
【００２４】
【表１】
0004277348.tif 000002
【００２５】
（表１）よりβ≧２．４であればガラスは製造可能であるので、モールド用ガラスは、ＺｎＯ５０ｗｔ％のうち２０ｗｔ％分をＢａＯで置換し、１０ｗｔ％分をＣａＯで置換することによって極めて安定になるものである。
【００２６】
【発明の効果】
本発明はＢ2Ｏ3−（Ｌａ2Ｏ3，Ｎｂ2Ｏ5，ＺｒＯ2）−ＲＯ系においてＢ2Ｏ3を少なくし、高原子価イオンとＲＯ成分を多成分化することによって高ｎd、低Ｔgかつ安定なガラスを実現したもので、モールドレンズ用の光学ガラスとして最適な組成を提供するものである。
【００２７】
また、これらのモールドレンズ用ガラスをプレス成形することにより、ガラスと金型コート膜との反応を防ぎ、金型寿命が長くなり、モールドレンズのコスト低減につながるという効果も奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態におけるＢ2Ｏ3−（Ｌａ2Ｏ3，Ｎｂ2Ｏ5，ＺｒＯ2）系モールドレンズ用ガラスのガラス化領域を説明する図
【図２】同Ｂ2Ｏ3−（Ｌａ2Ｏ3，Ｎｂ2Ｏ5，ＺｒＯ2）−ＲＯ系モールドレンズ用ガラスのガラス化領域を説明する図
【図３】同Ｂ2Ｏ3−（Ｌａ2Ｏ3，Ｎｂ2Ｏ5，ＺｒＯ2）−ＲＯ系モールドレンズ用ガラスのｎdの組成依存性を説明する図
【図４】Ｂ2Ｏ3−（Ｌａ2Ｏ3，Ｎｂ2Ｏ5，ＺｒＯ2）−ＲＯ系モールドレンズ用ガラスのＴgの組成依存性を説明する図
【符号の説明】
１  モールドレンズ用ガラス
【図１】
0004277348.tif 000003
【図２】
0004277348.tif 000004
【図３】
0004277348.tif 000005
【図４】
0004277348.tif 000006