光学ガラス
【課題】中屈折率（屈折率１．５８以上）、低分散（アッベ数４７以上）、低屈伏点で、成形時の耐失透性が改善され、且つレアアース含有量を抑制した、精密モールドプレス成形等のモールド成形に適した光学ガラスの提供を課題とする。
【解決手段】Ｂ２Ｏ３：２０．０〜４０．０重量％、ＳｉＯ２：１．０〜１０．０重量％、Ａｌ２Ｏ３：０．１〜８．０重量％、Ｒ１２Ｏ：３．０〜１５．０重量％、Ｒ２Ｏ：１０．０〜４０．０重量％、ＺｎＯ：１０．０〜４０．０重量％、ＷＯ３：１．０〜１５．０重量％、Ｌｎ２Ｏ３：１２．０重量％以下含有する光学ガラスである。ただし、Ｒ１はＬｉ、Ｎａ、Ｋの中から選ばれる１種若しくは２種以上の元素を示し、Ｒ２はＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａの中から選ばれる１種若しくは２種以上の元素を示し、ＬｎはＹ、Ｌａ、Ｇｄの中から選ばれる１種若しくは２種以上の元素を示すものとする。
【解決手段】Ｂ２Ｏ３：２０．０〜４０．０重量％、ＳｉＯ２：１．０〜１０．０重量％、Ａｌ２Ｏ３：０．１〜８．０重量％、Ｒ１２Ｏ：３．０〜１５．０重量％、Ｒ２Ｏ：１０．０〜４０．０重量％、ＺｎＯ：１０．０〜４０．０重量％、ＷＯ３：１．０〜１５．０重量％、Ｌｎ２Ｏ３：１２．０重量％以下含有する光学ガラスである。ただし、Ｒ１はＬｉ、Ｎａ、Ｋの中から選ばれる１種若しくは２種以上の元素を示し、Ｒ２はＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａの中から選ばれる１種若しくは２種以上の元素を示し、ＬｎはＹ、Ｌａ、Ｇｄの中から選ばれる１種若しくは２種以上の元素を示すものとする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光学ガラスに関し、特に中屈折率・低分散及び低屈伏点、且つ希土類元素（レアアース）の含有を抑制した、モールド成形に適した組成を有する光学ガラスに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光学機器の小型軽量化が著しく進展している中で、非球面レンズが多く用いられるようになってきている。これは、非球面レンズは光線収差の補正が容易であり、レンズの枚数を少なくし、機器をコンパクトにすることができるためである。
また非球面レンズ以外への光学ガラスの用途も開発されてきており、金型の微細構造を精度よく転写できることが望まれている。
非球面レンズ等の製造は、ガラスのプリフォームを加熱軟化させ、これを所望形状に精密モールドプレス成形することによってなされている。プリフォームを得る方法は大きく２種類に分けられる。その１つはガラスのブロック或いは棒材等からガラス片を切り出してプリフォーム加工する方法で、もう１つはガラス融液をノズル先端から滴下して球状のガラスプリフォームを得る方法である。
精密モールド成形によってガラス成形品を得るためには、プリフォームの加圧成形を屈伏点（Ａｔ）近傍の温度で行うことが必要である。このため、プリフォームの屈伏点（Ａｔ）が高いほど、これに接する金型が一層の高温に曝されることとなり、金型表面が酸化消耗し、金型のメンテナンスが必要となって、低コストでの大量生産が実現できなくなる。このため、プリフォームを構成する光学ガラスは、比較的低温で成形できること、従ってガラス転移点（Ｔｇ）及び／又は屈伏点（Ａｔ）が低いことが望まれている。
【０００３】
モールドレンズに用いられるガラスとしては、その用途に応じて種々の光学特性を有するものが求められており、所望の屈折率及び分散、且つ低屈伏点を有するものへの要求が高まっている。
上記の要求を満たすため、従来のガラスとして、例えばＬａＫ、ＬａＦタイプのガラスがあるが、比較的ガラスの屈伏点が高いガラスが多く、金型が劣化し易いという問題が生じ、金型の耐久性向上のためには好ましくない。またこれらのガラスは、一般にＬａ２Ｏ３などのレアアースを多く含んでおり、近年のレアアース市場の動向によっては、原材料価格の高騰や、原材料の確保の困難に繋がり得る。
【０００４】
一方、Ｂ２Ｏ３−Ｌａ２Ｏ３−Ｙ２Ｏ３−ＲＯ−Ｌｉ２Ｏ系ガラス（ＲＯは２価金属酸化物）で、屈折率（ｎｄ）が１．６２〜１．８５、アッベ数（νｄ）が３５〜６５の範囲の光学恒数を有する光学ガラスが開示されている（特許文献１）。
しかしながら、この特許文献１に示された光学ガラスにおいては、ガラス転移点（Ｔｇ）や屈伏点（Ａｔ）が低いものはガラスの耐失透性が劣る。またモールド成形性に関しても、具体的な記載がなされておらず、不明である。
【０００５】
また上記以外にも、Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２−Ｌａ２Ｏ３−ＺｎＯ系ガラスで中屈折率、低分散性を有する光学ガラスが開示されている（特許文献２、３）。
しかしながら、これら特許文献２及び３に示す光学ガラスは、ガラス転移点や屈伏点、軟化点が高いために金型が劣化し易いという問題がある。
【０００６】
また、Ｂ２Ｏ３−Ｌａ２Ｏ３−Ｇｄ２Ｏ３−ＺｎＯ系のガラスで、中屈折率、低分散性を有する光学ガラスが開示されている（特許文献４、５）。
しかしながら、これら特許文献４及び５に示す光学ガラスは、Ｌａ２Ｏ３やＧｄ２Ｏ３等のレアアース成分を多く含有しているため、価格が高くなり、しかもレアアースの市場動向に大きく左右される。
【０００７】
またＢ２Ｏ３−Ｌａ２Ｏ３−ＺｎＯ−Ｇｄ２Ｏ３系のガラスで、中屈折率、低分散性を有する光学ガラスが開示されている（特許文献６）。
しかしながら、特許文献６に示す光学ガラスは、Ｌａ２Ｏ３やＧｄ２Ｏ３等のレアアース成分が多いか、若しくはレアアースの替わりにＴａ２Ｏ５を含有させることで光学恒数を調整しているため、生産コストが高くなってしまう。更に上記に加えて、ＢａＯの含有量が少ないこともあって屈伏点が高くなり、成型温度が高くなるため、金型が劣化し易いという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開昭６０−２２１３３８号公報
【特許文献２】特開２００４−３５３１８号公報
【特許文献３】特開２００５−２０６４２７号公報
【特許文献４】特開２００６−２１９６９号公報
【特許文献５】特開２００６−３２１７１０号公報
【特許文献６】特開２００７−１３７７０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで本発明は上記従来の光学ガラスにおける欠点を解消し、中屈折率（屈折率１．５８以上）、低分散（アッベ数４７以上）、低屈伏点で、成形時の耐失透性が改善され、且つレアアース含有量を抑制した、精密モールドプレス成形等のモールド成形に適した光学ガラスの提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、ガラス製造にあたって、その組成を特定のものとすること、具体的にはＢ２Ｏ３−ＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３−Ｒ１２Ｏ−Ｒ２Ｏ−ＺｎＯ−ＷＯ３系ガラスを基本とすることにより、上記の課題を解決できることを見出し、本発明を完成させた。ここで、Ｒ１はＬｉ、Ｎａ、Ｋの中から選ばれる１種以上の元素を示し、Ｒ２はＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａの中から選ばれる１種以上の元素を示す。
【００１１】
本発明の光学ガラスは、Ｂ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｒ１、Ｒ２、Ｚｎ、Ｗ、Ｌｎを、酸化物換算で、次の通り含有することを第１の特徴としている。ただし、Ｒ１はＬｉ、Ｎａ、Ｋの中から選ばれる１種若しくは２種以上の元素を示し、Ｒ２はＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａの中から選ばれる１種若しくは２種以上の元素を示し、ＬｎはＹ、Ｌａ、Ｇｄの中から選ばれる１種若しくは２種以上の元素を示すものとする。
Ｂ２Ｏ３ ：２０．０〜４０．０重量％
ＳｉＯ２ ：１．０〜１０．０重量％
Ａｌ２Ｏ３ ：０．１〜８．０重量％
Ｒ１２Ｏ ：３．０〜１５．０重量％
Ｒ２Ｏ ：１０．０〜４０．０重量％
ＺｎＯ ：１０．０〜４０．０重量％
ＷＯ３ ：１．０〜１５．０重量％
Ｌｎ２Ｏ３ ：１２．０重量％以下
【００１２】
また本発明の光学ガラスは、上記第１の特徴に加えて、Ｂａを、酸化物換算で、次の通り含有させたことを第２の特徴としている。
ＢａＯ ：１０．０〜３０．０重量％
【００１３】
また本発明の光学ガラスは、上記第１又は第２の特徴に加えて、Ｚｒを、酸化物換算で、次の通り含有させたことを第３の特徴としている。
ＺｒＯ２ ：１０．０重量％以下
【００１４】
また本発明の光学ガラスは、上記第１〜第３の何れかの特徴に加えて、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒの中から選ばれる１種若しくは２種以上の元素を、酸化物換算で、次の通り含有させたことを第４の特徴としている。
ＭｇＯ ：１０．０重量％以下
ＣａＯ ：１５．０重量％以下
ＳｒＯ ：１５．０重量％以下
【００１５】
また本発明の光学ガラスは、上記第１〜第４の何れかの特徴に加えて、Ｙ、Ｌａ、Ｇｄの中から選ばれる１種若しくは２種以上の元素を、酸化物換算で、次の通り含有させたことを第５の特徴としている。
Ｙ２Ｏ３ ：４．０重量％以下
Ｌａ２Ｏ３ ：１２．０重量％以下
Ｇｄ２Ｏ３ ：４．０重量％以下
【００１６】
また本発明の光学ガラスは、上記第１〜第５の何れかの特徴に加えて、Ｔｉ、Ｎｂの何れか一方若しくは両方を、酸化物換算で、次の通り含有させたことを第６の特徴としている。
ＴｉＯ２ ：５．０重量％以下
Ｎｂ２Ｏ５ ：８．０重量％以下
【００１７】
また本発明の光学ガラスは、上記第１〜第６の何れかの特徴に加えて、屈折率（ｎｄ）が１．５８〜１．６８、アッベ数（νｄ）が４７〜５７、ガラス転移点（Ｔｇ）が４７０℃以下、ガラス屈伏点（Ａｔ）が５００℃以下とすることを第７の特徴としている。
【００１８】
上記において、屈折率（ｎｄ）とは、ヘリウムの５８７．６ｎｍの輝線に対する屈折率を言う。またアッベ数（νｄ）は、νｄ＝（ｎｄ−１）／（ｎＦ−ｎＣ）で定義され、ｎＦ、ｎＣは、それぞれ水素の４８６．１ｎｍ及び６５６．３ｎｍの輝線に対する屈折率である。またガラス転移点（Ｔｇ）とは、熱機械分析装置（ＴＭＡ）で熱膨張測定をしたとき、ガラスの伸び率が急激に増大することによって膨張曲線が屈曲する部分の、低温側と高温側の直線のそれぞれの延長線の交点に相当する温度である。また屈伏点（Ａｔ）とは、熱機械分析装置（ＴＭＡ）で熱膨張測定をしたとき、ガラスの軟化によって膨張曲線が上昇から下降に転じる極大点である。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１に記載の光学ガラスによれば、そこに示す組成としたので、
レアアースの含有量を抑えつつ、屈折率（ｎｄ）が１．５８以上の中屈折率で、アッベ（νｄ）数が４７以上の低分散のものを提供でき、且つ低ガラス転移点（Ｔｇ）、低屈伏点（Ａｔ）の特性を有し、精密モールドプレス成形等のモールド成形にも適したものを提供することが可能となった。
【００２０】
請求項２に記載の光学ガラスによれば、上記請求項１に記載の構成による効果に加えて、Ｂａを、酸化物換算で、ＢａＯ：１０．０〜３０．０重量％含有させたことにより、
ガラス成形時の失透の発生を抑制することができる。また屈伏点を低下させるので、ガラスの成形性をよくすることができる。
【００２１】
請求項３に記載の光学ガラスによれば、上記請求項１又は請求項２に記載の構成による効果に加えて、Ｚｒを、酸化物換算で、ＺｒＯ２：１０．０重量％以下含有させたことにより、
ガラスの光学特性としての屈折率（ｎｄ）を高めることができる。またガラスの安定性を高めることができる。
【００２２】
請求項４に記載の光学ガラスによれば、上記請求項１〜３の何れかに記載の構成による効果に加えて、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒの中から選ばれる１種若しくは２種以上の元素を、酸化物換算で、ＭｇＯ：１０．０重量％以下、ＣａＯ：１５．０重量％以下、ＳｒＯ：１５．０重量％以下含有させたことにより、
ガラス転移点、屈伏点を低下させることができる。
【００２３】
請求項５に記載の光学ガラスによれば、上記請求項１〜４の何れかに記載の構成による効果に加えて、Ｙ、Ｌａ、Ｇｄの中から選ばれる１種若しくは２種以上の元素を、酸化物換算で、Ｙ２Ｏ３：４．０重量％以下、Ｌａ２Ｏ３：１２．０重量％以下、Ｇｄ２Ｏ３：４．０重量％以下含有させたことにより、
レアアースの含有量を抑えつつ、ガラスの光学特性としての高屈折率（ｎｄ）、低分散（νｄ）を進めることができる。またガラスの安定性を高め、成形性を向上させることができる。
【００２４】
請求項６に記載の光学ガラスによれば、上記請求項１〜５の何れかに記載の構成による効果に加えて、Ｔｉ、Ｎｂの何れか一方若しくは両方を、酸化物換算で、ＴｉＯ２：５．０重量％以下、Ｎｂ２Ｏ５：８．０重量％以下含有させたことにより、
ガラスの光学特性としての屈折率（ｎｄ）を高めることができる。
【００２５】
請求項７に記載の光学ガラスによれば、上記請求項１〜６の何れかに記載の構成による効果に加えて、屈折率（ｎｄ）が１．５８〜１．６８、アッベ数（νｄ）が４７〜５７、ガラス転移点（Ｔｇ）が４７０℃以下、ガラス屈伏点（Ａｔ）が５００℃以下とすることにより、
耐失透性、精密モールドプレス成形性の各特性を保持しつつ、用途に応じた各特性の調整及び修正、或いは付加的特性をもたらすことが可能となる。また低温度での成形性に優れており、金型の長寿命化を達成できる。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明の光学ガラスにおける成分とその含有量について説明する。
成分Ｂ２Ｏ３はガラスの網目構造形成成分であり、ガラスに製造可能な安定性をもたせるための必須成分である。
Ｂ２Ｏ３は２０．０〜４０．０重量％含有させる。２０．０重量％未満では、ガラスの安定性を損なう。また４０．０重量％を超えると、屈折率が充分高いものが得られなくなる。
Ｂ２Ｏ３の含有量は、ガラスの安定性、屈折率等を考慮すると、２１．０〜４０．０重量％がより好ましく、更に好ましくは２３．０〜３８．０重量％含有させるのがよい。
【００２７】
成分ＳｉＯ２はＢ２Ｏ３と同様にガラスの網目構造を形成して、ガラスを安定化させる必須成分である。
ＳｉＯ２は１．０〜１０．０重量％含有させる。１０．０重量％を超えると、ガラスの屈伏点が高くなる上に、屈折率が充分高いものが得られなくなる。また１．０重量％未満ではガラスの安定性が悪化する。
ＳｉＯ２の含有量は、ガラスの安定性、屈折率等を考慮すると、３．０〜１０．０重量％がより好ましい。更に好ましくは、５．０〜９．０重量％とするのがよい。
【００２８】
成分Ａｌ２Ｏ３は成形時の失透の発生を抑制するために有効であり、また耐候性を向上させるために必須な成分である。
Ａｌ２Ｏ３０．１〜８．０重量含有させる。８．０重量％を超えると、ガラスの液相温度を上げ、また屈折率を低下させる。また０．１重量％未満では、ガラスの安定性が悪化する。
Ａｌ２Ｏ３の含有量は、ガラスの安定性、屈折率等を考慮して、０．１〜７．０重量％がより好ましく、更には０．５〜５．０重量％含有させるのがよい。
【００２９】
成分Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏはガラス転移点を低下させる成分である。本発明では、これらのうち１種若しくは２種以上を含有させることを必須とする。
元素Ｒ１がＬｉ、Ｎａ、Ｋの中から選ばれる１種若しくは２種以上の元素を示すものとし、酸化物Ｒ１２ＯがＬｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏの中から選ばれる１種若しくは２種以上の酸化物を示すものとすると、Ｒ１２Ｏは３．０〜１５．０重量％含有させる。
酸化物Ｒ１２Ｏが３重量％未満では、ガラスの屈伏点が効果的に低下しない。また１５．０重量％を超えると、ガラスの安定化を損なう。
酸化物Ｒ１２Ｏの含有量は、ガラスの安定性、屈伏点等を考慮すると、３．５〜１４．０重量％がより好ましい。更に好ましくは４．０〜１３．０重量％含有させるのがよい。
【００３０】
本発明の光学ガラスでは、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯのうち、１種若しくは２種以上を含有させる。
元素Ｒ２がＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａの中から選ばれる１種若しくは２種以上の元素を示すものとし、酸化物Ｒ２ＯがＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯの中から選ばれる１種若しくは２種以上の酸化物を示すものとすると、Ｒ２Ｏは１０．０〜４０．０重量％含有させる。
酸化物Ｒ２Ｏが１０．０重量％未満では、屈伏点を低下させ、屈折率を高める効果が不充分となる。また４０．０重量％を超えると、ガラスの安定化を損なうため好ましくない。
酸化物Ｒ２Ｏの含有量は、ガラスの安定性、屈伏点、屈折率等を考慮すると、１０．５〜３５．０重量％がより好ましい。更に好ましくは１１．０〜３０．０重量％含有させるのがよい。
【００３１】
成分ＢａＯはガラス成形時の失透の発生を抑制し、屈伏点を低下させてガラスの成形性をよくする。また屈折率を高める効果も有する。
ＢａＯは１０．０〜３０．０重量％含有させる。１０．０重量％未満では、屈伏点を低下させる効果や屈折率を高める効果が不充分となる。また３０．０重量％を超えると、ガラスの安定化を損なうため好ましくない。
ＢａＯの含有量は、ガラスの成形性、屈折率等を考慮して、１０．５〜２５．０重量％がより好ましい。更に好ましくは１１．０〜２０．０重量％がよい。
【００３２】
成分ＭｇＯは、ガラスの安定性を高め、成形性の向上に有効である。またガラス転移点、屈伏点を若干低下させることができる。任意成分であるが、１０．０重量％以下で含有させることができる。１０．０重量％を超えるとガラスの屈折率の低下を招く。
ＭｇＯの含有量は、ガラスの成形性、屈折率を考慮して、７．０重量％以下がより好ましい。更に好ましくは、０．５〜５．０重量％とするのがよい。
【００３３】
成分ＣａＯは、ガラスの安定性を高め、成形性の向上に有効である。またガラス転移点、屈伏点を若干低下させることができる。任意成分であるが、１５．０重量％以下で含有させることができる。１５．０重量％を超えるとガラスの屈折率の低下を招く。
ＣａＯの含有量は、ガラスの成形性、屈折率を考慮して、０．５〜１５．０重量％がより好ましい。更に好ましくは、１．０〜１０．０重量％とするのがよい。
【００３４】
成分ＳｒＯはガラスの安定性を高め、成形性の向上に有効である。またガラス転移点、屈伏点を若干低下させることができる。任意成分であるが、１５．０重量％以下で含有させることができる。１５．０重量％を超えるとガラスの屈折率の低下を招く。
ＳｒＯの含有量はガラスの成形性、屈折率を考慮して、１０．０重量％以下がより好ましい。更に好ましくは、０．５〜８．０重量％とするのがよい。
【００３５】
成分ＺｎＯはガラス成形時の失透の発生を抑制し、屈伏点を低下させてガラスの成形性をよくするために必須な成分である。
ＺｎＯは１０．０〜４０．０重量％含有させる。１０．０重量％未満では、屈伏点を低下させる効果が不充分となる。また４０．０重量％を超えると、ガラスの安定化を損なうため好ましくない。
ＺｎＯの含有量は、ガラスの成形性、安定性、ガラスの転移点、屈伏点を考慮すると、１２．０〜３９．０重量％がより好ましい。更に好ましくは１３．０〜３８．０重量％がよい。
【００３６】
成分ＷＯ３は、ガラスに高屈折率をもたらし、また低屈伏点による成形性をもたらすのに有効であって、本発明における必須成分である。
ＷＯ３は１．０〜１５．０重量％含有させる。１．０重量％未満では、充分な屈折率が得られない。１５．０重量％を超えると、分散が大きくなり、またガラスの安定性を損なう。
ＷＯ３の含有量は、ガラスの屈折率、成形性、安定性を考慮すると、１．０〜１４．０重量％がより好ましい。更に好ましくは、３．０〜１０．０重量％がよい。
【００３７】
本発明の光学ガラスでは、Ｙ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３うち、１種若しくは２種以上を１２．０重量％以下含有する。１２．０重量％を超えるとガラスの屈伏点が高くなるばかりか、原材料中に含まれるレアアースの比率が高くなり、価格の高騰や原材料の確保等の問題に直面し得る。
これらの酸化物の含有量は、ガラスの屈伏点等を考慮すると、１０．０重量％以下がより好ましく、更に好ましくは８．０重量％以下がよく、特に好ましくは５．５重量％以下がよい。
【００３８】
成分Ｙ２Ｏ３はアッベ数の低下を抑えつつガラスの屈折率を高めるのに有効な成分である。またＬａ２Ｏ３の一部と置換した場合、ガラスの安定性を高め、成形性の向上に有効である。任意成分であるが、４．０重量％以下で含有させるのが好ましい。４．０重量％を超えるとガラスの屈伏点が高くなる上に、原材料中に含まれるレアアースの比率が高くなり、価格の高騰や原材料の確保等の問題に直面し得る。
Ｙ２Ｏ３の含有量は、ガラスの屈伏点等を考慮して、３．５重量％以下がより好ましく、更に好ましくは３．０重量％以下とするのがよい。
【００３９】
成分Ｌａ２Ｏ３はアッベ数の低下を抑えつつガラスの屈折率を高めるのに有効な成分である。任意成分であるが、１２．０重量％以下で含有させることができる。１２．０重量％を超えるとガラスの屈伏点が高くなる上に、原材料中に含まれるレアアースの比率が高くなり、価格の高騰や原材料の確保等の問題に直面し得る。
Ｌａ２Ｏ３の含有量は、ガラスの屈伏点等を考慮して、９．５重量％以下がより好ましく、更に好ましくは５．０重量％以下とするのがよい。
【００４０】
成分Ｇｄ２Ｏ３は、アッベ数の低下を抑えつつガラスの屈折率を高めるのに有効な成分である。またＬａ２Ｏ３の一部と置換した場合、ガラスの安定性を高め、成形性の向上に有効である。任意成分であるが、４．０重量％以下で含有させるのが好ましい。４．０重量％を超える場合には、ガラスの屈伏点が高くなる上に、原材料中に含まれるレアアースの比率が高くなり、価格の高騰や原材料の確保等の問題に直面し得る。
Ｇｄ２Ｏ３の含有量は、ガラスの屈伏点等を考慮して、３．５重量％以下がより好ましく、更に好ましくは３．０重量％以下とするのがよい。
【００４１】
成分ＺｒＯ２は、ガラスの屈折率とアッベ数を高め、ガラスの安定性を高めるのに有効である。任意成分であるが、１０．０重量％以下で含有させるのが好ましい。１０．０重量％を超える場合には、屈伏点が高くなり、またガラスの安定性の点でも好ましくない。
ＺｒＯ２の含有量は、ガラスの安定性、成形性を考慮して、０．１〜１０．０重量％がより好ましい。更に好ましくは０．１〜８．０重量％がよい。
【００４２】
成分ＴｉＯ２は、ガラスの屈折率を高め、ガラスの安定性を高めるのに有効である。任意成分であるが、５．０重量％以下で含有させるのが好ましい。５．０重量％を超える場合には、屈伏点が高くなり、またガラスの安定性の点でも好ましくない。
ＴｉＯ２の含有量は、ガラスの安定性、成形性を考慮して、４．０重量％以下がより好ましい。更に好ましくは、０．５重量％〜４．０重量％とするのがよい。
【００４３】
成分Ｎｂ２Ｏ５は、ガラスの屈折率を高め、ガラスの安定性を高めるのに有効である。任意成分であるが、８．０重量％以下で含有させるのが好ましい。８．０重量％を超える場合には、屈伏点が高くなり、またアッベ数が大幅に低下する点でも好ましくない。
Ｎｂ２Ｏ５の含有量は、ガラスの安定性、アッベ数を考慮して、５．０重量％以下がより好ましい。更に好ましくは、０．５重量％〜５．０重量％とするのがよい。
【００４４】
なお、成分Ｔａ２Ｏ５はガラスに高屈折率をもたらす効果があるが、非常に高価であり、生産コストが高くなってしまうため、実質的に含有させないことが好ましい。
【００４５】
また成分Ｆはガラス転移温度や屈伏点を下げる効果があるが、溶融成形の際にガラス表面から揮発しやすく脈理が生じやすいため、実質的に含有させないほうがよい。
【００４６】
またＢｉ２Ｏ３は屈折率を高めつつガラス転移温度や屈伏点を下げる効果があるが、着色の原因となり得ることから、実質的に含有させないことが好ましい。
【００４７】
またＹｂ２Ｏ３は９５０〜１０００ｎｍの領域で強い吸収バンドを有することから、実質的に含有させないことが好ましい。
【００４８】
ここで、「実質的に含有させない」との表現については、本明細書においては、不純物レベルで含有されるような場合までをも否定する意図ではなく、例えばガラス粉末を作成する原材料などに不純物として含まれているレベルであれば、その含有が許容され得ることを意図するものである。
より具体的には、上記のような成分は、その合計量が酸化物換算で１０００ｐｐｍ以下であれば含有されても問題になるおそれは低く、実質的に含有されていない場合に相当する。ただし、上記のような問題を発生させるおそれをより確実に防止する意味においては、１００ｐｐｍ以下であることがより好ましい。
【００４９】
本発明では、中屈折率域での光学ガラスとして用いるために、屈折率（ｎｄ）を１．５８〜１．６８、アッベ数（νｄ）を４７〜５７とする。屈折率（ｎｄ）が１．５８未満では、屈折率が低いために光学レンズの厚みが厚くなってしまう。また一般に、屈折率を高めるとアッベ数が低下し、色分散性が悪くなることから、屈折率（ｎｄ）が１．６８を超えると、色分散性が悪くなり、色収差が生じてしまう。
屈折率（ｎｄ）とアッベ数（νｄ）のバランスを考慮して、屈折率（ｎｄ）は１．６０〜１．６５、アッベ数（νｄ）は５０〜５５がより好ましい。
【００５０】
本実施形態における光学ガラスの製造原料について、例えば成分Ｂ２Ｏ３のためには、Ｈ３ＢＯ３、Ｂ２Ｏ３等を用いることができる。他の成分についても、原料として各種酸化物、炭酸塩、硝酸塩等の通常に用いられる光学ガラス原料を用いることができる。
上記原料を、既述した成分範囲となるように調合、混合し、１１００〜１４００℃で溶融し、清澄（ガス抜き）、攪拌の各工程を経て均質化させた後、９００〜１０５０℃に降温させてから金型に流し込み徐冷することにより、無色、高屈折率・低分散で低屈伏点、透明で均質、加工性に優れた本発明の光学ガラスを得ることができる。なお、脱泡のために少量のＳｂ２Ｏ３やＳｎＯ２等を加えてもよい。これらの脱泡材を添加する際の含有量は１．０重量％以下とする。
【実施例】
【００５１】
以下に、実施例をあげて本発明を更に説明する。本発明は、これらの実施例により何ら限定されるものではない。
表１〜３に示した実施例１〜１６、比較例１の成分組成となるように、原料を調合、混合し、これを白金ルツボに入れて、電気炉中で溶融し、その後に金型に流し込んで徐冷することで光学ガラスを得た。
得られた各光学ガラスについて、屈折率（ｎｄ）、アッベ数（νｄ）、屈伏点（Ａｔ）、及びガラス転移点（Ｔｇ）の測定を行った。
【００５２】
なお実施例１〜５は請求項１、２の発明に、実施例６は請求項３の発明に、実施例７〜１１は請求項４の発明に、実施例１２〜１４は請求項５の発明に、実施例１５、１６は請求項６の発明に対応している。
【００５３】
実施例において、屈折率（ｎｄ）、アッベ数（νｄ）の測定は、屈折率計（カルニュー社製、ＫＰＲ−２００）を用いて行った。
またガラス転移点（Ｔｇ）及び屈伏点（Ａｔ）の測定は、長さ１５〜２０ｍｍ、直径（辺）３〜５ｍｍの棒状試料を毎分１０℃の一定速度で昇温加熱しつつ、試料の伸びと温度を測定して得られた熱膨張曲線から求めた。
これらの測定結果を表１〜３に示す。
【００５４】
【表１】
【００５５】
【表２】
【００５６】
【表３】
【００５７】
表１〜３により明らかなように、本発明の実施例のガラスは、何れも１．５８以上の屈折率（ｎｄ）を有する一方、アッベ数（νｄ）が高く、光学ガラスとして充分な光学恒数を有している。
これらの結果、本発明の光学ガラスが量産を可能にするのに適した性質を備えていることを示している。
また本発明の実施例の何れのガラスも、ガラス転移点（Ｔｇ）が４７０℃以下、屈伏点（Ａｔ）が５００℃以下という比較的低い温度範囲内にあるため、成形が容易である。
これらのことから、本絶発明のガラスは精密モールドプレス成形に好適なガラスであることがわかる。
一方、比較例１のガラスは、ガラス転移点（Ｔｇ）や屈伏点（Ａｔ）が高いために成型温度が高くなり、金型の劣化が大きくなる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明の光学ガラスは、中屈折率以上で低分散、またガラス転移点及び屈伏点が低く、精密モールドプレス成形時に白濁を生じ難く、耐失透性に優れ、非球面レンズ等の成形に特に適し、且つ量産に適した光学ガラスとして、産業上に利用性がある。
【技術分野】
【０００１】
本発明は光学ガラスに関し、特に中屈折率・低分散及び低屈伏点、且つ希土類元素（レアアース）の含有を抑制した、モールド成形に適した組成を有する光学ガラスに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光学機器の小型軽量化が著しく進展している中で、非球面レンズが多く用いられるようになってきている。これは、非球面レンズは光線収差の補正が容易であり、レンズの枚数を少なくし、機器をコンパクトにすることができるためである。
また非球面レンズ以外への光学ガラスの用途も開発されてきており、金型の微細構造を精度よく転写できることが望まれている。
非球面レンズ等の製造は、ガラスのプリフォームを加熱軟化させ、これを所望形状に精密モールドプレス成形することによってなされている。プリフォームを得る方法は大きく２種類に分けられる。その１つはガラスのブロック或いは棒材等からガラス片を切り出してプリフォーム加工する方法で、もう１つはガラス融液をノズル先端から滴下して球状のガラスプリフォームを得る方法である。
精密モールド成形によってガラス成形品を得るためには、プリフォームの加圧成形を屈伏点（Ａｔ）近傍の温度で行うことが必要である。このため、プリフォームの屈伏点（Ａｔ）が高いほど、これに接する金型が一層の高温に曝されることとなり、金型表面が酸化消耗し、金型のメンテナンスが必要となって、低コストでの大量生産が実現できなくなる。このため、プリフォームを構成する光学ガラスは、比較的低温で成形できること、従ってガラス転移点（Ｔｇ）及び／又は屈伏点（Ａｔ）が低いことが望まれている。
【０００３】
モールドレンズに用いられるガラスとしては、その用途に応じて種々の光学特性を有するものが求められており、所望の屈折率及び分散、且つ低屈伏点を有するものへの要求が高まっている。
上記の要求を満たすため、従来のガラスとして、例えばＬａＫ、ＬａＦタイプのガラスがあるが、比較的ガラスの屈伏点が高いガラスが多く、金型が劣化し易いという問題が生じ、金型の耐久性向上のためには好ましくない。またこれらのガラスは、一般にＬａ２Ｏ３などのレアアースを多く含んでおり、近年のレアアース市場の動向によっては、原材料価格の高騰や、原材料の確保の困難に繋がり得る。
【０００４】
一方、Ｂ２Ｏ３−Ｌａ２Ｏ３−Ｙ２Ｏ３−ＲＯ−Ｌｉ２Ｏ系ガラス（ＲＯは２価金属酸化物）で、屈折率（ｎｄ）が１．６２〜１．８５、アッベ数（νｄ）が３５〜６５の範囲の光学恒数を有する光学ガラスが開示されている（特許文献１）。
しかしながら、この特許文献１に示された光学ガラスにおいては、ガラス転移点（Ｔｇ）や屈伏点（Ａｔ）が低いものはガラスの耐失透性が劣る。またモールド成形性に関しても、具体的な記載がなされておらず、不明である。
【０００５】
また上記以外にも、Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２−Ｌａ２Ｏ３−ＺｎＯ系ガラスで中屈折率、低分散性を有する光学ガラスが開示されている（特許文献２、３）。
しかしながら、これら特許文献２及び３に示す光学ガラスは、ガラス転移点や屈伏点、軟化点が高いために金型が劣化し易いという問題がある。
【０００６】
また、Ｂ２Ｏ３−Ｌａ２Ｏ３−Ｇｄ２Ｏ３−ＺｎＯ系のガラスで、中屈折率、低分散性を有する光学ガラスが開示されている（特許文献４、５）。
しかしながら、これら特許文献４及び５に示す光学ガラスは、Ｌａ２Ｏ３やＧｄ２Ｏ３等のレアアース成分を多く含有しているため、価格が高くなり、しかもレアアースの市場動向に大きく左右される。
【０００７】
またＢ２Ｏ３−Ｌａ２Ｏ３−ＺｎＯ−Ｇｄ２Ｏ３系のガラスで、中屈折率、低分散性を有する光学ガラスが開示されている（特許文献６）。
しかしながら、特許文献６に示す光学ガラスは、Ｌａ２Ｏ３やＧｄ２Ｏ３等のレアアース成分が多いか、若しくはレアアースの替わりにＴａ２Ｏ５を含有させることで光学恒数を調整しているため、生産コストが高くなってしまう。更に上記に加えて、ＢａＯの含有量が少ないこともあって屈伏点が高くなり、成型温度が高くなるため、金型が劣化し易いという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開昭６０−２２１３３８号公報
【特許文献２】特開２００４−３５３１８号公報
【特許文献３】特開２００５−２０６４２７号公報
【特許文献４】特開２００６−２１９６９号公報
【特許文献５】特開２００６−３２１７１０号公報
【特許文献６】特開２００７−１３７７０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで本発明は上記従来の光学ガラスにおける欠点を解消し、中屈折率（屈折率１．５８以上）、低分散（アッベ数４７以上）、低屈伏点で、成形時の耐失透性が改善され、且つレアアース含有量を抑制した、精密モールドプレス成形等のモールド成形に適した光学ガラスの提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、ガラス製造にあたって、その組成を特定のものとすること、具体的にはＢ２Ｏ３−ＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３−Ｒ１２Ｏ−Ｒ２Ｏ−ＺｎＯ−ＷＯ３系ガラスを基本とすることにより、上記の課題を解決できることを見出し、本発明を完成させた。ここで、Ｒ１はＬｉ、Ｎａ、Ｋの中から選ばれる１種以上の元素を示し、Ｒ２はＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａの中から選ばれる１種以上の元素を示す。
【００１１】
本発明の光学ガラスは、Ｂ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｒ１、Ｒ２、Ｚｎ、Ｗ、Ｌｎを、酸化物換算で、次の通り含有することを第１の特徴としている。ただし、Ｒ１はＬｉ、Ｎａ、Ｋの中から選ばれる１種若しくは２種以上の元素を示し、Ｒ２はＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａの中から選ばれる１種若しくは２種以上の元素を示し、ＬｎはＹ、Ｌａ、Ｇｄの中から選ばれる１種若しくは２種以上の元素を示すものとする。
Ｂ２Ｏ３ ：２０．０〜４０．０重量％
ＳｉＯ２ ：１．０〜１０．０重量％
Ａｌ２Ｏ３ ：０．１〜８．０重量％
Ｒ１２Ｏ ：３．０〜１５．０重量％
Ｒ２Ｏ ：１０．０〜４０．０重量％
ＺｎＯ ：１０．０〜４０．０重量％
ＷＯ３ ：１．０〜１５．０重量％
Ｌｎ２Ｏ３ ：１２．０重量％以下
【００１２】
また本発明の光学ガラスは、上記第１の特徴に加えて、Ｂａを、酸化物換算で、次の通り含有させたことを第２の特徴としている。
ＢａＯ ：１０．０〜３０．０重量％
【００１３】
また本発明の光学ガラスは、上記第１又は第２の特徴に加えて、Ｚｒを、酸化物換算で、次の通り含有させたことを第３の特徴としている。
ＺｒＯ２ ：１０．０重量％以下
【００１４】
また本発明の光学ガラスは、上記第１〜第３の何れかの特徴に加えて、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒの中から選ばれる１種若しくは２種以上の元素を、酸化物換算で、次の通り含有させたことを第４の特徴としている。
ＭｇＯ ：１０．０重量％以下
ＣａＯ ：１５．０重量％以下
ＳｒＯ ：１５．０重量％以下
【００１５】
また本発明の光学ガラスは、上記第１〜第４の何れかの特徴に加えて、Ｙ、Ｌａ、Ｇｄの中から選ばれる１種若しくは２種以上の元素を、酸化物換算で、次の通り含有させたことを第５の特徴としている。
Ｙ２Ｏ３ ：４．０重量％以下
Ｌａ２Ｏ３ ：１２．０重量％以下
Ｇｄ２Ｏ３ ：４．０重量％以下
【００１６】
また本発明の光学ガラスは、上記第１〜第５の何れかの特徴に加えて、Ｔｉ、Ｎｂの何れか一方若しくは両方を、酸化物換算で、次の通り含有させたことを第６の特徴としている。
ＴｉＯ２ ：５．０重量％以下
Ｎｂ２Ｏ５ ：８．０重量％以下
【００１７】
また本発明の光学ガラスは、上記第１〜第６の何れかの特徴に加えて、屈折率（ｎｄ）が１．５８〜１．６８、アッベ数（νｄ）が４７〜５７、ガラス転移点（Ｔｇ）が４７０℃以下、ガラス屈伏点（Ａｔ）が５００℃以下とすることを第７の特徴としている。
【００１８】
上記において、屈折率（ｎｄ）とは、ヘリウムの５８７．６ｎｍの輝線に対する屈折率を言う。またアッベ数（νｄ）は、νｄ＝（ｎｄ−１）／（ｎＦ−ｎＣ）で定義され、ｎＦ、ｎＣは、それぞれ水素の４８６．１ｎｍ及び６５６．３ｎｍの輝線に対する屈折率である。またガラス転移点（Ｔｇ）とは、熱機械分析装置（ＴＭＡ）で熱膨張測定をしたとき、ガラスの伸び率が急激に増大することによって膨張曲線が屈曲する部分の、低温側と高温側の直線のそれぞれの延長線の交点に相当する温度である。また屈伏点（Ａｔ）とは、熱機械分析装置（ＴＭＡ）で熱膨張測定をしたとき、ガラスの軟化によって膨張曲線が上昇から下降に転じる極大点である。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１に記載の光学ガラスによれば、そこに示す組成としたので、
レアアースの含有量を抑えつつ、屈折率（ｎｄ）が１．５８以上の中屈折率で、アッベ（νｄ）数が４７以上の低分散のものを提供でき、且つ低ガラス転移点（Ｔｇ）、低屈伏点（Ａｔ）の特性を有し、精密モールドプレス成形等のモールド成形にも適したものを提供することが可能となった。
【００２０】
請求項２に記載の光学ガラスによれば、上記請求項１に記載の構成による効果に加えて、Ｂａを、酸化物換算で、ＢａＯ：１０．０〜３０．０重量％含有させたことにより、
ガラス成形時の失透の発生を抑制することができる。また屈伏点を低下させるので、ガラスの成形性をよくすることができる。
【００２１】
請求項３に記載の光学ガラスによれば、上記請求項１又は請求項２に記載の構成による効果に加えて、Ｚｒを、酸化物換算で、ＺｒＯ２：１０．０重量％以下含有させたことにより、
ガラスの光学特性としての屈折率（ｎｄ）を高めることができる。またガラスの安定性を高めることができる。
【００２２】
請求項４に記載の光学ガラスによれば、上記請求項１〜３の何れかに記載の構成による効果に加えて、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒの中から選ばれる１種若しくは２種以上の元素を、酸化物換算で、ＭｇＯ：１０．０重量％以下、ＣａＯ：１５．０重量％以下、ＳｒＯ：１５．０重量％以下含有させたことにより、
ガラス転移点、屈伏点を低下させることができる。
【００２３】
請求項５に記載の光学ガラスによれば、上記請求項１〜４の何れかに記載の構成による効果に加えて、Ｙ、Ｌａ、Ｇｄの中から選ばれる１種若しくは２種以上の元素を、酸化物換算で、Ｙ２Ｏ３：４．０重量％以下、Ｌａ２Ｏ３：１２．０重量％以下、Ｇｄ２Ｏ３：４．０重量％以下含有させたことにより、
レアアースの含有量を抑えつつ、ガラスの光学特性としての高屈折率（ｎｄ）、低分散（νｄ）を進めることができる。またガラスの安定性を高め、成形性を向上させることができる。
【００２４】
請求項６に記載の光学ガラスによれば、上記請求項１〜５の何れかに記載の構成による効果に加えて、Ｔｉ、Ｎｂの何れか一方若しくは両方を、酸化物換算で、ＴｉＯ２：５．０重量％以下、Ｎｂ２Ｏ５：８．０重量％以下含有させたことにより、
ガラスの光学特性としての屈折率（ｎｄ）を高めることができる。
【００２５】
請求項７に記載の光学ガラスによれば、上記請求項１〜６の何れかに記載の構成による効果に加えて、屈折率（ｎｄ）が１．５８〜１．６８、アッベ数（νｄ）が４７〜５７、ガラス転移点（Ｔｇ）が４７０℃以下、ガラス屈伏点（Ａｔ）が５００℃以下とすることにより、
耐失透性、精密モールドプレス成形性の各特性を保持しつつ、用途に応じた各特性の調整及び修正、或いは付加的特性をもたらすことが可能となる。また低温度での成形性に優れており、金型の長寿命化を達成できる。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明の光学ガラスにおける成分とその含有量について説明する。
成分Ｂ２Ｏ３はガラスの網目構造形成成分であり、ガラスに製造可能な安定性をもたせるための必須成分である。
Ｂ２Ｏ３は２０．０〜４０．０重量％含有させる。２０．０重量％未満では、ガラスの安定性を損なう。また４０．０重量％を超えると、屈折率が充分高いものが得られなくなる。
Ｂ２Ｏ３の含有量は、ガラスの安定性、屈折率等を考慮すると、２１．０〜４０．０重量％がより好ましく、更に好ましくは２３．０〜３８．０重量％含有させるのがよい。
【００２７】
成分ＳｉＯ２はＢ２Ｏ３と同様にガラスの網目構造を形成して、ガラスを安定化させる必須成分である。
ＳｉＯ２は１．０〜１０．０重量％含有させる。１０．０重量％を超えると、ガラスの屈伏点が高くなる上に、屈折率が充分高いものが得られなくなる。また１．０重量％未満ではガラスの安定性が悪化する。
ＳｉＯ２の含有量は、ガラスの安定性、屈折率等を考慮すると、３．０〜１０．０重量％がより好ましい。更に好ましくは、５．０〜９．０重量％とするのがよい。
【００２８】
成分Ａｌ２Ｏ３は成形時の失透の発生を抑制するために有効であり、また耐候性を向上させるために必須な成分である。
Ａｌ２Ｏ３０．１〜８．０重量含有させる。８．０重量％を超えると、ガラスの液相温度を上げ、また屈折率を低下させる。また０．１重量％未満では、ガラスの安定性が悪化する。
Ａｌ２Ｏ３の含有量は、ガラスの安定性、屈折率等を考慮して、０．１〜７．０重量％がより好ましく、更には０．５〜５．０重量％含有させるのがよい。
【００２９】
成分Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏはガラス転移点を低下させる成分である。本発明では、これらのうち１種若しくは２種以上を含有させることを必須とする。
元素Ｒ１がＬｉ、Ｎａ、Ｋの中から選ばれる１種若しくは２種以上の元素を示すものとし、酸化物Ｒ１２ＯがＬｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏの中から選ばれる１種若しくは２種以上の酸化物を示すものとすると、Ｒ１２Ｏは３．０〜１５．０重量％含有させる。
酸化物Ｒ１２Ｏが３重量％未満では、ガラスの屈伏点が効果的に低下しない。また１５．０重量％を超えると、ガラスの安定化を損なう。
酸化物Ｒ１２Ｏの含有量は、ガラスの安定性、屈伏点等を考慮すると、３．５〜１４．０重量％がより好ましい。更に好ましくは４．０〜１３．０重量％含有させるのがよい。
【００３０】
本発明の光学ガラスでは、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯのうち、１種若しくは２種以上を含有させる。
元素Ｒ２がＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａの中から選ばれる１種若しくは２種以上の元素を示すものとし、酸化物Ｒ２ＯがＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯの中から選ばれる１種若しくは２種以上の酸化物を示すものとすると、Ｒ２Ｏは１０．０〜４０．０重量％含有させる。
酸化物Ｒ２Ｏが１０．０重量％未満では、屈伏点を低下させ、屈折率を高める効果が不充分となる。また４０．０重量％を超えると、ガラスの安定化を損なうため好ましくない。
酸化物Ｒ２Ｏの含有量は、ガラスの安定性、屈伏点、屈折率等を考慮すると、１０．５〜３５．０重量％がより好ましい。更に好ましくは１１．０〜３０．０重量％含有させるのがよい。
【００３１】
成分ＢａＯはガラス成形時の失透の発生を抑制し、屈伏点を低下させてガラスの成形性をよくする。また屈折率を高める効果も有する。
ＢａＯは１０．０〜３０．０重量％含有させる。１０．０重量％未満では、屈伏点を低下させる効果や屈折率を高める効果が不充分となる。また３０．０重量％を超えると、ガラスの安定化を損なうため好ましくない。
ＢａＯの含有量は、ガラスの成形性、屈折率等を考慮して、１０．５〜２５．０重量％がより好ましい。更に好ましくは１１．０〜２０．０重量％がよい。
【００３２】
成分ＭｇＯは、ガラスの安定性を高め、成形性の向上に有効である。またガラス転移点、屈伏点を若干低下させることができる。任意成分であるが、１０．０重量％以下で含有させることができる。１０．０重量％を超えるとガラスの屈折率の低下を招く。
ＭｇＯの含有量は、ガラスの成形性、屈折率を考慮して、７．０重量％以下がより好ましい。更に好ましくは、０．５〜５．０重量％とするのがよい。
【００３３】
成分ＣａＯは、ガラスの安定性を高め、成形性の向上に有効である。またガラス転移点、屈伏点を若干低下させることができる。任意成分であるが、１５．０重量％以下で含有させることができる。１５．０重量％を超えるとガラスの屈折率の低下を招く。
ＣａＯの含有量は、ガラスの成形性、屈折率を考慮して、０．５〜１５．０重量％がより好ましい。更に好ましくは、１．０〜１０．０重量％とするのがよい。
【００３４】
成分ＳｒＯはガラスの安定性を高め、成形性の向上に有効である。またガラス転移点、屈伏点を若干低下させることができる。任意成分であるが、１５．０重量％以下で含有させることができる。１５．０重量％を超えるとガラスの屈折率の低下を招く。
ＳｒＯの含有量はガラスの成形性、屈折率を考慮して、１０．０重量％以下がより好ましい。更に好ましくは、０．５〜８．０重量％とするのがよい。
【００３５】
成分ＺｎＯはガラス成形時の失透の発生を抑制し、屈伏点を低下させてガラスの成形性をよくするために必須な成分である。
ＺｎＯは１０．０〜４０．０重量％含有させる。１０．０重量％未満では、屈伏点を低下させる効果が不充分となる。また４０．０重量％を超えると、ガラスの安定化を損なうため好ましくない。
ＺｎＯの含有量は、ガラスの成形性、安定性、ガラスの転移点、屈伏点を考慮すると、１２．０〜３９．０重量％がより好ましい。更に好ましくは１３．０〜３８．０重量％がよい。
【００３６】
成分ＷＯ３は、ガラスに高屈折率をもたらし、また低屈伏点による成形性をもたらすのに有効であって、本発明における必須成分である。
ＷＯ３は１．０〜１５．０重量％含有させる。１．０重量％未満では、充分な屈折率が得られない。１５．０重量％を超えると、分散が大きくなり、またガラスの安定性を損なう。
ＷＯ３の含有量は、ガラスの屈折率、成形性、安定性を考慮すると、１．０〜１４．０重量％がより好ましい。更に好ましくは、３．０〜１０．０重量％がよい。
【００３７】
本発明の光学ガラスでは、Ｙ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３うち、１種若しくは２種以上を１２．０重量％以下含有する。１２．０重量％を超えるとガラスの屈伏点が高くなるばかりか、原材料中に含まれるレアアースの比率が高くなり、価格の高騰や原材料の確保等の問題に直面し得る。
これらの酸化物の含有量は、ガラスの屈伏点等を考慮すると、１０．０重量％以下がより好ましく、更に好ましくは８．０重量％以下がよく、特に好ましくは５．５重量％以下がよい。
【００３８】
成分Ｙ２Ｏ３はアッベ数の低下を抑えつつガラスの屈折率を高めるのに有効な成分である。またＬａ２Ｏ３の一部と置換した場合、ガラスの安定性を高め、成形性の向上に有効である。任意成分であるが、４．０重量％以下で含有させるのが好ましい。４．０重量％を超えるとガラスの屈伏点が高くなる上に、原材料中に含まれるレアアースの比率が高くなり、価格の高騰や原材料の確保等の問題に直面し得る。
Ｙ２Ｏ３の含有量は、ガラスの屈伏点等を考慮して、３．５重量％以下がより好ましく、更に好ましくは３．０重量％以下とするのがよい。
【００３９】
成分Ｌａ２Ｏ３はアッベ数の低下を抑えつつガラスの屈折率を高めるのに有効な成分である。任意成分であるが、１２．０重量％以下で含有させることができる。１２．０重量％を超えるとガラスの屈伏点が高くなる上に、原材料中に含まれるレアアースの比率が高くなり、価格の高騰や原材料の確保等の問題に直面し得る。
Ｌａ２Ｏ３の含有量は、ガラスの屈伏点等を考慮して、９．５重量％以下がより好ましく、更に好ましくは５．０重量％以下とするのがよい。
【００４０】
成分Ｇｄ２Ｏ３は、アッベ数の低下を抑えつつガラスの屈折率を高めるのに有効な成分である。またＬａ２Ｏ３の一部と置換した場合、ガラスの安定性を高め、成形性の向上に有効である。任意成分であるが、４．０重量％以下で含有させるのが好ましい。４．０重量％を超える場合には、ガラスの屈伏点が高くなる上に、原材料中に含まれるレアアースの比率が高くなり、価格の高騰や原材料の確保等の問題に直面し得る。
Ｇｄ２Ｏ３の含有量は、ガラスの屈伏点等を考慮して、３．５重量％以下がより好ましく、更に好ましくは３．０重量％以下とするのがよい。
【００４１】
成分ＺｒＯ２は、ガラスの屈折率とアッベ数を高め、ガラスの安定性を高めるのに有効である。任意成分であるが、１０．０重量％以下で含有させるのが好ましい。１０．０重量％を超える場合には、屈伏点が高くなり、またガラスの安定性の点でも好ましくない。
ＺｒＯ２の含有量は、ガラスの安定性、成形性を考慮して、０．１〜１０．０重量％がより好ましい。更に好ましくは０．１〜８．０重量％がよい。
【００４２】
成分ＴｉＯ２は、ガラスの屈折率を高め、ガラスの安定性を高めるのに有効である。任意成分であるが、５．０重量％以下で含有させるのが好ましい。５．０重量％を超える場合には、屈伏点が高くなり、またガラスの安定性の点でも好ましくない。
ＴｉＯ２の含有量は、ガラスの安定性、成形性を考慮して、４．０重量％以下がより好ましい。更に好ましくは、０．５重量％〜４．０重量％とするのがよい。
【００４３】
成分Ｎｂ２Ｏ５は、ガラスの屈折率を高め、ガラスの安定性を高めるのに有効である。任意成分であるが、８．０重量％以下で含有させるのが好ましい。８．０重量％を超える場合には、屈伏点が高くなり、またアッベ数が大幅に低下する点でも好ましくない。
Ｎｂ２Ｏ５の含有量は、ガラスの安定性、アッベ数を考慮して、５．０重量％以下がより好ましい。更に好ましくは、０．５重量％〜５．０重量％とするのがよい。
【００４４】
なお、成分Ｔａ２Ｏ５はガラスに高屈折率をもたらす効果があるが、非常に高価であり、生産コストが高くなってしまうため、実質的に含有させないことが好ましい。
【００４５】
また成分Ｆはガラス転移温度や屈伏点を下げる効果があるが、溶融成形の際にガラス表面から揮発しやすく脈理が生じやすいため、実質的に含有させないほうがよい。
【００４６】
またＢｉ２Ｏ３は屈折率を高めつつガラス転移温度や屈伏点を下げる効果があるが、着色の原因となり得ることから、実質的に含有させないことが好ましい。
【００４７】
またＹｂ２Ｏ３は９５０〜１０００ｎｍの領域で強い吸収バンドを有することから、実質的に含有させないことが好ましい。
【００４８】
ここで、「実質的に含有させない」との表現については、本明細書においては、不純物レベルで含有されるような場合までをも否定する意図ではなく、例えばガラス粉末を作成する原材料などに不純物として含まれているレベルであれば、その含有が許容され得ることを意図するものである。
より具体的には、上記のような成分は、その合計量が酸化物換算で１０００ｐｐｍ以下であれば含有されても問題になるおそれは低く、実質的に含有されていない場合に相当する。ただし、上記のような問題を発生させるおそれをより確実に防止する意味においては、１００ｐｐｍ以下であることがより好ましい。
【００４９】
本発明では、中屈折率域での光学ガラスとして用いるために、屈折率（ｎｄ）を１．５８〜１．６８、アッベ数（νｄ）を４７〜５７とする。屈折率（ｎｄ）が１．５８未満では、屈折率が低いために光学レンズの厚みが厚くなってしまう。また一般に、屈折率を高めるとアッベ数が低下し、色分散性が悪くなることから、屈折率（ｎｄ）が１．６８を超えると、色分散性が悪くなり、色収差が生じてしまう。
屈折率（ｎｄ）とアッベ数（νｄ）のバランスを考慮して、屈折率（ｎｄ）は１．６０〜１．６５、アッベ数（νｄ）は５０〜５５がより好ましい。
【００５０】
本実施形態における光学ガラスの製造原料について、例えば成分Ｂ２Ｏ３のためには、Ｈ３ＢＯ３、Ｂ２Ｏ３等を用いることができる。他の成分についても、原料として各種酸化物、炭酸塩、硝酸塩等の通常に用いられる光学ガラス原料を用いることができる。
上記原料を、既述した成分範囲となるように調合、混合し、１１００〜１４００℃で溶融し、清澄（ガス抜き）、攪拌の各工程を経て均質化させた後、９００〜１０５０℃に降温させてから金型に流し込み徐冷することにより、無色、高屈折率・低分散で低屈伏点、透明で均質、加工性に優れた本発明の光学ガラスを得ることができる。なお、脱泡のために少量のＳｂ２Ｏ３やＳｎＯ２等を加えてもよい。これらの脱泡材を添加する際の含有量は１．０重量％以下とする。
【実施例】
【００５１】
以下に、実施例をあげて本発明を更に説明する。本発明は、これらの実施例により何ら限定されるものではない。
表１〜３に示した実施例１〜１６、比較例１の成分組成となるように、原料を調合、混合し、これを白金ルツボに入れて、電気炉中で溶融し、その後に金型に流し込んで徐冷することで光学ガラスを得た。
得られた各光学ガラスについて、屈折率（ｎｄ）、アッベ数（νｄ）、屈伏点（Ａｔ）、及びガラス転移点（Ｔｇ）の測定を行った。
【００５２】
なお実施例１〜５は請求項１、２の発明に、実施例６は請求項３の発明に、実施例７〜１１は請求項４の発明に、実施例１２〜１４は請求項５の発明に、実施例１５、１６は請求項６の発明に対応している。
【００５３】
実施例において、屈折率（ｎｄ）、アッベ数（νｄ）の測定は、屈折率計（カルニュー社製、ＫＰＲ−２００）を用いて行った。
またガラス転移点（Ｔｇ）及び屈伏点（Ａｔ）の測定は、長さ１５〜２０ｍｍ、直径（辺）３〜５ｍｍの棒状試料を毎分１０℃の一定速度で昇温加熱しつつ、試料の伸びと温度を測定して得られた熱膨張曲線から求めた。
これらの測定結果を表１〜３に示す。
【００５４】
【表１】
【００５５】
【表２】
【００５６】
【表３】
【００５７】
表１〜３により明らかなように、本発明の実施例のガラスは、何れも１．５８以上の屈折率（ｎｄ）を有する一方、アッベ数（νｄ）が高く、光学ガラスとして充分な光学恒数を有している。
これらの結果、本発明の光学ガラスが量産を可能にするのに適した性質を備えていることを示している。
また本発明の実施例の何れのガラスも、ガラス転移点（Ｔｇ）が４７０℃以下、屈伏点（Ａｔ）が５００℃以下という比較的低い温度範囲内にあるため、成形が容易である。
これらのことから、本絶発明のガラスは精密モールドプレス成形に好適なガラスであることがわかる。
一方、比較例１のガラスは、ガラス転移点（Ｔｇ）や屈伏点（Ａｔ）が高いために成型温度が高くなり、金型の劣化が大きくなる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明の光学ガラスは、中屈折率以上で低分散、またガラス転移点及び屈伏点が低く、精密モールドプレス成形時に白濁を生じ難く、耐失透性に優れ、非球面レンズ等の成形に特に適し、且つ量産に適した光学ガラスとして、産業上に利用性がある。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｂ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｒ１、Ｒ２、Ｚｎ、Ｗ、Ｌｎを、酸化物換算で、次の通り含有することを特徴とする光学ガラス。ただし、Ｒ１はＬｉ、Ｎａ、Ｋの中から選ばれる１種若しくは２種以上の元素を示し、Ｒ２はＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａの中から選ばれる１種若しくは２種以上の元素を示し、ＬｎはＹ、Ｌａ、Ｇｄの中から選ばれる１種若しくは２種以上の元素を示すものとする。
Ｂ２Ｏ３ ：２０．０〜４０．０重量％
ＳｉＯ２ ：１．０〜１０．０重量％
Ａｌ２Ｏ３ ：０．１〜８．０重量％
Ｒ１２Ｏ ：３．０〜１５．０重量％
Ｒ２Ｏ ：１０．０〜４０．０重量％
ＺｎＯ ：１０．０〜４０．０重量％
ＷＯ３ ：１．０〜１５．０重量％
Ｌｎ２Ｏ３ ：１２．０重量％以下
【請求項２】
Ｂａを、酸化物換算で、次の通り含有させたことを特徴とする請求項１に記載の光学ガラス。
ＢａＯ ：１０．０〜３０．０重量％
【請求項３】
Ｚｒを、酸化物換算で、次の通り含有させたことを特徴とする請求項１又は２に記載の光学ガラス。
ＺｒＯ２ ：１０．０重量％以下
【請求項４】
Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒの中から選ばれる１種若しくは２種以上の元素を、酸化物換算で、次の通り含有させたことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の光学ガラス。
ＭｇＯ ：１０．０重量％以下
ＣａＯ ：１５．０重量％以下
ＳｒＯ ：１５．０重量％以下
【請求項５】
Ｙ、Ｌａ、Ｇｄの中から選ばれる１種若しくは２種以上の元素を、酸化物換算で、次の通り含有させたことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の光学ガラス。
Ｙ２Ｏ３ ：４．０重量％以下
Ｌａ２Ｏ３ ：１２．０重量％以下
Ｇｄ２Ｏ３ ：４．０重量％以下
【請求項６】
Ｔｉ、Ｎｂの何れか一方若しくは両方を、酸化物換算で、次の通り含有させたことを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の光学ガラス。
ＴｉＯ２ ：５．０重量％以下
Ｎｂ２Ｏ５ ：８．０重量％以下
【請求項７】
屈折率（ｎｄ）が１．５８〜１．６８、アッベ数（νｄ）が４７〜５７、ガラス転移点（Ｔｇ）が４７０℃以下、ガラス屈伏点（Ａｔ）が５００℃以下とすることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の光学ガラス。
【請求項１】
Ｂ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｒ１、Ｒ２、Ｚｎ、Ｗ、Ｌｎを、酸化物換算で、次の通り含有することを特徴とする光学ガラス。ただし、Ｒ１はＬｉ、Ｎａ、Ｋの中から選ばれる１種若しくは２種以上の元素を示し、Ｒ２はＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａの中から選ばれる１種若しくは２種以上の元素を示し、ＬｎはＹ、Ｌａ、Ｇｄの中から選ばれる１種若しくは２種以上の元素を示すものとする。
Ｂ２Ｏ３ ：２０．０〜４０．０重量％
ＳｉＯ２ ：１．０〜１０．０重量％
Ａｌ２Ｏ３ ：０．１〜８．０重量％
Ｒ１２Ｏ ：３．０〜１５．０重量％
Ｒ２Ｏ ：１０．０〜４０．０重量％
ＺｎＯ ：１０．０〜４０．０重量％
ＷＯ３ ：１．０〜１５．０重量％
Ｌｎ２Ｏ３ ：１２．０重量％以下
【請求項２】
Ｂａを、酸化物換算で、次の通り含有させたことを特徴とする請求項１に記載の光学ガラス。
ＢａＯ ：１０．０〜３０．０重量％
【請求項３】
Ｚｒを、酸化物換算で、次の通り含有させたことを特徴とする請求項１又は２に記載の光学ガラス。
ＺｒＯ２ ：１０．０重量％以下
【請求項４】
Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒの中から選ばれる１種若しくは２種以上の元素を、酸化物換算で、次の通り含有させたことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の光学ガラス。
ＭｇＯ ：１０．０重量％以下
ＣａＯ ：１５．０重量％以下
ＳｒＯ ：１５．０重量％以下
【請求項５】
Ｙ、Ｌａ、Ｇｄの中から選ばれる１種若しくは２種以上の元素を、酸化物換算で、次の通り含有させたことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の光学ガラス。
Ｙ２Ｏ３ ：４．０重量％以下
Ｌａ２Ｏ３ ：１２．０重量％以下
Ｇｄ２Ｏ３ ：４．０重量％以下
【請求項６】
Ｔｉ、Ｎｂの何れか一方若しくは両方を、酸化物換算で、次の通り含有させたことを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の光学ガラス。
ＴｉＯ２ ：５．０重量％以下
Ｎｂ２Ｏ５ ：８．０重量％以下
【請求項７】
屈折率（ｎｄ）が１．５８〜１．６８、アッベ数（νｄ）が４７〜５７、ガラス転移点（Ｔｇ）が４７０℃以下、ガラス屈伏点（Ａｔ）が５００℃以下とすることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の光学ガラス。
【公開番号】特開２０１２−２１１０４１（Ｐ２０１２−２１１０４１Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７７３３７（Ｐ２０１１−７７３３７）
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（０００１７８８２６）日本山村硝子株式会社 (140)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（０００１７８８２６）日本山村硝子株式会社 (140)
【Ｆターム（参考）】
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