光学ガラス
【課題】本発明は、屈折率（ｎｄ）が１．７０〜１．７４、アッベ数（νｄ）が４４〜４９であり、良好な着色度及び耐水性を兼ね備えたリヒートプレス成形及び／又は精密モールドプレス成形に適した光学ガラスを提供する。
【解決手段】ＳｉＯ2、Ｂ2Ｏ3、Ｌａ2Ｏ3、ＢａＯ及びZｎOを必須成分として含有し、前記各成分の含有率の総和が酸化物換算組成におけるモル％で表して９０％以上である光学ガラスであって、光学ガラス中のＬａ2Ｏ3、ＢａＯ及びZｎOの含有率の和に対するＳｉＯ2及びＢ2Ｏ3含有率の和の比が１．３５以上かつ１．４２未満である該光学ガラス。
【解決手段】ＳｉＯ2、Ｂ2Ｏ3、Ｌａ2Ｏ3、ＢａＯ及びZｎOを必須成分として含有し、前記各成分の含有率の総和が酸化物換算組成におけるモル％で表して９０％以上である光学ガラスであって、光学ガラス中のＬａ2Ｏ3、ＢａＯ及びZｎOの含有率の和に対するＳｉＯ2及びＢ2Ｏ3含有率の和の比が１．３５以上かつ１．４２未満である該光学ガラス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屈折率（ｎｄ）が１．７０〜１．７４、アッベ数（νｄ）が４４〜４９であり、良好な着色度及び耐水性を兼ね備えたリヒートプレス成形及び／又は精密モールドプレス成形に適した光学ガラスに関する。
【背景技術】
【０００２】
光学ガラスに求められる物性には様々ものが考えられるが、着色度及び化学的耐久性もそのひとつである。
【０００３】
近年、光学機器の小型軽量化が著しく進行している中で、光学機器の光学系を構成するレンズの枚数を減少させる目的でガラス製の非球面レンズが多く用いられるようになってきている。ガラス製の非球面レンズは、加熱軟化したガラスプリフォーム材を、高精度な成形面をもつ金型でプレス成形し、金型の高精度な成形面の形状をガラスプリフォーム材に転写して得る方法、すなわち、精密プレス成形によって製造されることが主流となっている。
【０００４】
しかし、精密プレス成形用の光学ガラスは、通常、低Ｔｇ化が要求される。そのためアルカリ金属酸化物を含有することが多くなり、化学的耐久性が悪化し、洗浄などを行う場合にレンズプリフォーム材表面にヤケを生じ、鏡面あるいは鏡面に近い状態を保てなくなるという欠点がある。つまり、所望の光学恒数を維持しつつ、優れた化学的耐久性を維持していくことは未だ当業界における課題のひとつである。
【０００５】
また、特に高屈折率の光学ガラスを所望の場合には、所望の屈折率を維持しかつ低Ｔｇ化するためにＢｉ２Ｏ３やＴｉＯ２成分を多量に用いる場合がある。しかしこれら成分を多量に含有する光学ガラスは著しく着色度が悪くなるため、撮影系のレンズとして使用するには不向きであるといった欠点を有している。
【０００６】
上述のように、光学設計上の有用性の観点から、従来から高屈折率を有し、ガラス転移温度（Ｔｇ）が低く、なおかつ化学的耐久性及び着色度が優れた光学ガラスが強く求められている。
【０００７】
特に本発明においては、屈折率（ｎｄ）が１．７０〜１．７４、アッベ数（νｄ）が４４〜４９という限定的な範囲の光学恒数が要求されており、かつ化学的耐久性、特に耐水性に優れ、着色度、すなわち分光透過率８０％を示す波長が４００ｎｍ以下であり、かつ分光透過率５％を示す波長が３５０ｎｍ以下である光学ガラスが所望である。
【０００８】
上記屈折率及びアッベ数を有する光学ガラスは光学設計上非常に有用であるため、既に種々のガラスが提案されている。
【０００９】
特公昭４３−７１２４には屈折率が１．６５〜１．８５、アッベ数が２９〜４８の光学ガラスが記載されている。しかし、この光学ガラスはＮｂ２Ｏ５、Ｔａ２Ｏ５を比較的多量に含有するため製造コストが高くなるほか、熔融性が悪いため均質なガラスが得にくいという欠点がある。
【００１０】
特開昭５９−５００４８号公報には屈折率が１．７０〜１．９５、アッベ数が２５〜５０の光学ガラスが記載されている。しかし、この光学ガラスはＮｂ２Ｏ５、Ｔａ２Ｏ５を比較的多量に含有するため上記同様の不利益を有するほか、ＴｉＯ２を多量に含有するため着色度が悪いといった欠点がある。
【００１１】
特開昭５４−６２４４号公報には、Ｎｂ２Ｏ５、Ｔａ２Ｏ５を含有しない光学ガラスが記載されているが、この光学ガラスはガラスの化学的耐久性が悪いという欠点がある。
【００１２】
特開平８−２６７６５号公報には、屈折率が１．６８〜１．８０、アッベ数が４４〜５３の光学ガラスが記載されている。このガラスはガラス転移点を下げるために比較的多量のアルカリ金属酸化物を含有している。しかしこの発明により得られた光学ガラスでは化学耐久性、特に所望の耐水性において本発明の要求を満たすには不十分である。
【００１３】
特開平１１−４３３４４号公報には屈折率が１．６７〜１．７５、アッベ数が４２〜５０の光学ガラスが記載されている。このガラスはＮｂ２Ｏ５、Ｔａ２Ｏ５を含有しないため、低粘性で熔融性に優れている。しかし、この光学ガラスでは着色度がまだ不十分である。
【００１４】
特開２００２−２４９３３７号公報には、屈折率が１．７４〜１．８０、アッベ数が４５〜５２、ガラス転移温度（Ｔｇ）が６３０℃以下および液相温度における粘度が０．６Ｐａ・ｓ以上の光学ガラスが記載されている。しかし、この光学ガラスでは所望の物性を有するためにＳｉＯ２含有量に比べ多量のＢ２Ｏ３を含有しなければならない。しかしこれでは本願発明において所望の化学耐久性、特に所望の耐水性を得ることはできない。またこの光学ガラスはＧｄ２Ｏ３を多量に含むため製造コストが高くなるという欠点がある。
【００１５】
このように、本発明において目的とする所望の光学恒数を有する光学ガラスは、既に上記公報において公知であるが、たとえそれらが所望の光学恒数を有していたとしても化学的耐久性、着色度、製造コストなどの点において改良すべき課題は未だ多数存在する。
【特許文献１】特公昭４３−７１２４号公報
【特許文献２】特開昭５９−５００４８号公報
【特許文献３】特開昭５４−６２４４号公報
【特許文献４】特開平８−２６７６５号公報
【特許文献５】特開平１１−４３３４４号公報
【特許文献６】特開２００２−２４９３３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は、上記従来の光学ガラスが有する諸欠点を改善したものであり、所定の光学恒数を有し、化学的耐久性に優れ、良好な着色度を有し、かつ安価に製造可能な光学ガラス及びその光学ガラスからなる光学部品等を提供するものである。
【００１７】
本発明者は、鋭意研究の結果、光学ガラス中においてＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、ＺｎＯ及びＢａＯを必須成分として酸化物換算組成で９０モル％以上含有し、かつＬａ2Ｏ3、ＢａＯ及びZｎOの含有率の和に対するＳｉＯ2及びＢ2Ｏ3含有率の和の比を所定の範囲に調節することにより、従来の類似構成成分の光学ガラスに比べてはるかに耐水性及び着色度が優れ、かつ所望の光学恒数は維持されたままの光学ガラスを安価に製造し得ることを今般見出した。
【００１８】
さらに、本発明者は前記条件の下でガラス中のＢ2Ｏ3含有率に対するＳｉＯ2含有率の比を所定の範囲に調節することにより、より着色度が優れた光学ガラスを製造し得ることを見出した。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明の光学ガラスについて、以下、具体的に説明する
【００２０】
本発明の第１の態様は、ＳｉＯ2、Ｂ2Ｏ3、Ｌａ2Ｏ3、ＢａＯ及びZｎOを必須成分として含有し、前記各成分の含有率の総和が酸化物換算組成におけるモル％で表して９０％以上であって、光学ガラス中のＬａ2Ｏ3、ＢａＯ及びZｎOの含有率の和に対するＳｉＯ2及びＢ2Ｏ3含有率の和の比が１．３５以上かつ１．４２未満である光学ガラスである。
【００２１】
本発明の第２の態様は、酸化物換算組成におけるモル％で表されたガラス中のＢ2Ｏ3含有率に対するＳｉＯ2含有率の比が１．４０〜２．００である前記光学ガラスである。
【００２２】
本発明の第３の態様は、光学ガラス中のＳｉＯ2含有率が酸化物換算組成におけるモル％で表して３０〜４５％であり、かつＢ2Ｏ3含有率が１８〜３０％である前記光学ガラスである。
【００２３】
本発明の第４の態様は、光学ガラス中のＬａ２Ｏ３含有率が酸化物換算組成におけるモル％で表して１〜７％であり、かつＢａＯの含有率が１８〜３２％であり、ＺｎＯ含有率が９〜１８％の前記光学ガラスである。
【００２４】
本発明の第５の態様は、屈折率（ｎｄ）が１．７０〜１．７４、かつアッベ数（νｄ）が４４〜４９である前記光学ガラスである。
【００２５】
本発明の第６の態様は、ガラス転移点（Tg）が６５０℃未満である前記光学ガラスである。
【００２６】
本発明の第７の態様は、酸化物換算組成におけるモル％で表して
ＺｒＯ２ ０〜６％、及び／又は
ＴｉＯ２ ０〜４％未満、及び／又は
Ｒ２Ｏ（Ｒ＝Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ） ０〜１％、及び／又は
ＣａＯ ０〜３％、及び／又は
ＳｒＯ ０〜３％、及び／又は
ＭｇＯ ０〜３％、及び／又は
Ｓｂ２Ｏ３ ０〜０．５％
の各成分を含有し、かつＡｌ２Ｏ３を含有しない前記光学ガラスである。
【００２７】
本発明の第８の態様は、日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ０２−２００３「光学ガラスの着色度の測定方法」により測定して、分光透過率８０％を示す波長が４００ｎｍ以下であり、かつ分光透過率５％を示す波長が３５０ｎｍ以下である前記光学ガラスである。
【００２８】
本発明の第９の態様は、日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ０６−１９９９「光学ガラスの化学的耐久性の測定方法（粉末法）」により測定して、耐水性が１級である前記光学ガラスである。
【００２９】
本発明の第１０の態様は、前記光学ガラスからなるレンズプリフォーム材である。
【００３０】
本発明の第１１の態様は、前記光学ガラスからなる光学部品である。
【００３１】
本明細書中において「酸化物換算組成」とは、本発明のガラス構成成分の原料として使用される酸化物、炭酸塩等が熔融時にすべて分解され酸化物へ変化すると仮定した場合に、当該生成酸化物の総物質量（モル）を１００モル％として、ガラス中に含有される各成分を表記した組成である。
【００３２】
本発明の光学ガラスの各成分について説明する。以下、特に断らない限り、各成分の含有率は酸化物換算組成におけるモル％を意味する。
【００３３】
ＳｉＯ2成分は、本発明の光学ガラスにおいてガラス形成酸化物成分として欠かすことのできない成分である。しかし、過剰に含有すると屈折率を下げてしまい所望の光学恒数を満たすことができなくなってしまう。また少なすぎると着色度が悪くなる。従って、酸化物換算組成で光学ガラス全体に対して好ましくは３０％、より好ましくは３１％、最も好ましくは３２％を下限として含有することができ、好ましくは４５％、より好ましくは４４％、最も好ましくは４３％を上限として含有することができる。
【００３４】
ＳｉＯ２は、原料として例えばＳｉＯ２等を使用してガラス内に導入される。
【００３５】
Ｂ2Ｏ3成分は、ランタン系ガラスである本発明の光学ガラスにおいて、ガラス形成酸化物成分として欠かすことのできない成分である。しかし、過剰に含有させると化学的耐久性の悪化やガラスの着色のみならず、再加熱による乳白（分相及び失透発生）を招く、また少なすぎると所望の屈折率の実現が困難である。従って、好ましくは１８％、より好ましくは１８．５％、最も好ましくは１９％を下限として含有することができ、好ましくは３０％、より好ましくは２９．５％、最も好ましくは２９％を上限として含有することができる。
【００３６】
Ｂ2Ｏ3は、原料として例えばＨ3ＢＯ3、Ｂ2Ｏ3等を使用してガラス内に導入される。
【００３７】
Ｌａ2Ｏ3成分は、ガラスの屈折率を高め、低分散化させるのに有効である。しかし、その含有率が少なすぎるとガラスの光学定数の値を前記特定範囲内に維持し難く、また、その含有率が多すぎると耐失透性が悪くなる。従って、光学ガラス全体に対して好ましくは１％、より好ましくは２％、最も好ましくは３を下限として含有することができ、好ましくは７％、より好ましくは６．５％、最も好ましくは６％を上限として含有することができる。
【００３８】
Ｌａ2Ｏ3は、原料として例えばＬａ2Ｏ3、硝酸ランタン又はその水和物等を使用してガラス内に導入される。
【００３９】
ＺｎＯ成分は、熔解時のガラス粘性を低下させる効果がありガラスの溶融性を向上し、またガラスの軟化温度を低下させる効果もある。しかしその含有率が多すぎると耐失透性が悪くなる。したがって光学ガラス全体に対して好ましくは９％、より好ましくは９．５％、最も好ましくは１０％を下限として含有することができ、好ましくは１８％、より好ましくは１７％、最も好ましくは１６％を上限として含有することができる。
【００４０】
またＺｎＯは、原料として例えばＺｎＯ等を使用してガラス内に導入できる。
【００４１】
ＢａＯは、ガラスの光線透過率を高め、熔融中のガラスを安定化させ、光学恒数を維持させるうえでも最も重要な成分の１つである。しかし過剰に添加すると熔融性及び耐失透性を悪化させることになる。したがって光学ガラス全体に対して好ましくは１８％、より好ましくは１９％、最も好ましくは２０％を下限として含有することができ、好ましくは３２％、より好ましくは３１％、最も好ましくは３０％を上限として含有することができる。
【００４２】
ＢａＯは、原料として例えばＢａ(ＮＯ３)２、ＢａＣＯ３等を使用してガラス内に含有させる。
【００４３】
本発明の光学ガラスにおいては、所望の光学恒数、すなわち屈折率（ｎｄ）を１．７０〜１．７４、かつアッベ数（νｄ）を４４〜４９に維持しつつ、良好な化学的耐久性及び着色度を兼ね備えるためにはＳｉＯ2、Ｂ2Ｏ3、Ｌａ2Ｏ3、ＢａＯ及びZｎOの合計物質量が、酸化物換算組成で９０モル％以上、より好ましくは９１モル％以上、最も好ましくは９２モル％以上であることが好ましく、同時に光学ガラス中のＬａ2Ｏ3、ＢａＯ及びZｎOの含有率の和に対するＳｉＯ2及びＢ2Ｏ3含有率の和の比が１．３５以上かつ１．４２未満、より好ましくは１．３６〜１．４２未満％、最も好ましくは１．３７〜１．４２未満である。
【００４４】
本発明において、Ｌａ2Ｏ3、ＢａＯ及びZｎOの含有率の和に対するＳｉＯ2及びＢ2Ｏ3含有率の和の比と製造される光学ガラスの物性との因果関係は必ずしも明確ではない。しかし当該比を所定の範囲内に限定することにより、本発明において狭く限定された屈折率及びアッベ数を実現しつつ、着色度や耐水性等の所望の物性を有し、しかもその値が公知技術に対して極めて良好な値を示すことが今般見出されたことは驚くべき事実である。
【００４５】
本発明において特に要求される「化学的耐久性」とは特に耐水性であり、具体的には、日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ０６−１９９９「化学的耐久性の測定方法（粉末法）」により測定して、耐水性が１級であることが好ましい。
【００４６】
本発明において特に要求される「着色度」とは所定の分光透過率を示す波長によって表される。具体的には日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ０２−２００３「光学ガラスの着色度の測定方法」により測定して、分光透過率８０％を示す波長が４００ｎｍ以下、好ましくは３９５ｎｍ以下、最も好ましくは３９０ｎｍ以下であり、及び／又は分光透過率５％を示す波長が３５０ｎｍ以下、より好ましくは３４５ｎｍ以下、最も好ましくは３４０ｎｍ以下であることが好ましい。
【００４７】
酸化物換算組成におけるモル％で表されたガラス中のＢ2Ｏ3含有率に対するＳｉＯ2含有率の比は、本発明の光学ガラスの諸物性に大きく影響する要素であることが今般見出された。当該比と光学ガラスの諸物性との因果関係は必ずしも明確ではないが、恐らく当該成分の含有量の比を所定の範囲に限定することにより、特に着色度において、前記必須５成分の比の限定との相乗効果があるものと考える。当該比は、好ましくは１．４０、より好ましくは１．４５、最も好ましくは１．４８を下限とし、好ましくは２．００、より好ましくは１．９５、最も好ましくは１．９０を上限とする。
【００４８】
本発明の光学ガラスはリヒートプレス成形によってガラス成形品を製造する材料として使用することが想定される。この場合、光学ガラスの軟化温度が高いとプレス成形時に高い温度を必要とするため、熱処理炉の早期劣化をもたらし、安定生産に支障がある。このため、ガラス転移温度（Ｔｇ）が低いほど低温でリヒートプレス成形が可能であり、熱処理炉に対する負荷を低減できる。従ってガラス転移温度（Ｔｇ）は好ましくは６５０℃以下、より好ましくは６４０℃以下、最も好ましくは６３５℃以下である。
【００４９】
ＺｒＯ2成分は、光学定数を調整し、耐失透性を改善し、化学的耐久性を向上させる効果があるため、本発明の光学ガラスにおいても適宜含有させることができる。しかし過剰に添加すると逆に耐失透性が悪くなるうえ、ガラス転移温度（Ｔｇ）を低く維持できなくなる。従って、好ましくは６％、より好ましくは５．５％、最も好ましくは５％を上限として任意に含有させることができる。
【００５０】
ＴｉＯ2成分は、光学定数を調整し、耐失透性を改善する効果があるため、本発明の光学ガラスにおいても適宜含有させることができる。しかし、過剰に添加すると耐失透性が悪くなる。従って、好ましくは４％、より好ましくは３．８％、最も好ましくは３．５％を上限として任意に含有することができる。
【００５１】
Ｒ２Ｏ成分、すなわちＬｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏは、ガラスの熔融性を良好にし、ガラスの軟化温度を低下させる効果があり、ガラス溶融時やリヒートプレス加工時の製造コストを低減できるので適宜使用できる。しかし、過剰に添加するとガラスの化学的耐久性を著しく低下させる傾向がある。従って、本発明の光学ガラスにおいては、好ましくは１％、より好ましくは０．５％、最も好ましくは０．３％を上限として任意に含有することができる。
【００５２】
Ｒ２Ｏ成分はＲ２ＣＯ３、ＲＮＯ３等を使用して、光学ガラス中に添加することができる。
【００５３】
ＣａＯは光学恒数の調整及びガラスの化学的耐久性を向上させ、光線透過率を向上させる成分であり本発明の光学ガラス中に任意成分として含有させることができる。しかし過剰の添加はガラスの熔融性及び透過率を悪化させる。従って好ましくは３％、より好ましくは２％、最も好ましくは１％を上限とて含有させることができる。
【００５４】
ＣａＯは、原料として例えばＣａＣＯ３等を使用してガラス内に含有させる。
【００５５】
ＳｒＯ及びＭｇＯは、光学恒数の調整及びガラスの化学的耐久性を向上させるために有用な成分であり本発明の光学ガラス中に任意成分として導入できる。しかし過剰の添加はガラスの熔融性を悪化させる。従って、ＳｒＯ、ＭｇＯはそれぞれ好ましくは３％、より好ましくは２％、最も好ましくは１％を上限として含有することができる。
【００５６】
ＳｒＯ及びＭｇＯは、は、原料として例えばＳｒ（ＮＯ３）２、ＭｇＯ、ＭｇＣＯ３等を使用してガラスに含有させることができる。
【００５７】
Ｓｂ2Ｏ3成分は、ガラス溶融時の脱泡のために任意に添加しうるが、その量が多すぎると可視光領域の短波長領域における透過率が悪くなる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対して０．５％、好ましくは０．４％、最も好ましくは０．２％を上限として含有できる。
【００５８】
なお、上記ガラス中に存在する各成分を導入させるために使用される原料は、例示の目的で記載したものであり、上記列挙された酸化物、炭酸塩等に限定されるものではない。従って、ガラス製造の条件の諸変更に適宜対応させて、公知の材料から選択できる。
【００５９】
次に、本発明の光学ガラスに含有させるべきではない成分について説明する。
【００６０】
Ａｌ2Ｏ3成分は、一般的に機械的強度や化学的耐久性の向上効果が得られるため、当業界において広く使用されている成分である。しかし、本発明の光学ガラスに含有させると、そのガラス転移点を著しく上げてしまうばかりでなく、耐失透性を急激に悪化させてしまう。従って含有しないことが好ましい。
【００６１】
Ｙ2Ｏ3成分は、一般的にガラスの屈折率を高め、低分散化させるのに有効であり、当業界において広く使用されている成分である。しかし、本発明の光学ガラスに含有させると耐失透性を急激に悪化させてしまうため含有しないことが好ましい。
【００６２】
Ｇｄ2Ｏ3成分は、一般的にガラスの屈折率を高め、低分散化させると共に耐失透性を向上させるのに有効である。しかし、本発明の光学ガラスに含有させると耐失透性を急激に悪化させてしまうのみならず製造コストが高くなる。従って含有しないことが好ましい。
【００６３】
Ｙｂ2Ｏ3成分は、一般的にガラスの屈折率を高め、低分散化させるのに有効である。しかし、本発明の光学ガラスに含有させると耐失透性を急激に悪化させてしまうため含有しないことが好ましい。
【００６４】
ＧｅＯ2成分は、一般的に屈折率を高め耐失透性向上させる効果を有する成分であるが、原料が非常に高価であるため製造コストが高くなる。従って含有しないことが好ましい。
【００６５】
Ｎｂ2Ｏ5成分は、一般的にガラスの屈折率を高める効果があるが、本発明のガラス中に含有させると耐失透性が悪くなる。従って含有しないことが好ましい。
【００６６】
Ｔａ2Ｏ5成分は、屈折率を高め、化学的耐久性及び耐失透性を改善する効果がある。しかし、原料が非常に高価であるため製造コストが高くなる。従って含有しないことが好ましい。
【００６７】
ＷＯ3成分は、本発明のガラス中に含有させると可視光領域の短波長域の光線透過率が悪くなる。従って含有しないことが好ましい。
【００６８】
Ｆ成分は、プリフォームを成形する際にガラス表面からＦ成分が揮発し、プリフォームや金型に付着してレンズに不具合を生じさせる。また、揮発による屈折率の変動が大きいこと、化学的耐久性を劣化させやすいこと等の問題の為、レンズ又は光学素子の用途としては使用する場合、安定した生産に不向きである。従って、本発明の光学ガラスにおいてはＦ成分を含有しない。
【００６９】
鉛化合物は、精密プレス成形時に金型と融着しやすい成分であるという問題並びにガラスの製造のみならず、研磨等のガラスの冷間加工及びガラスの廃棄に至るまで、環境対策上の措置が必要となり、環境負荷が大きい成分であるという問題があるため、本発明の光学ガラスに含有させるべきではない。
【００７０】
Ａｓ2Ｏ3、カドミウム及びトリウムは、共に、環境に有害な影響を与え、環境負荷の非常に大きい成分であるため、本発明の光学ガラスに含有させるべきではない。
【００７１】
Ｐ2Ｏ5は、本発明の光学ガラスに含有させると、耐失透性を悪化させやすいので含有させないことが好ましい。
【００７２】
ＴｅＯ2は、白金製の坩堝や、溶融ガラスと接する部分が白金で形成されている溶融槽でガラス原料を溶融する際、テルルと白金が合金化し、合金となった箇所は耐熱性が悪くなるため、その箇所に穴が開き溶融ガラス流出する事故がおこる危険性が憂慮されるため、本発明の光学ガラスに含有させるべきではない。
【００７３】
さらに本発明の光学ガラスにおいては、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｅｕ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｅｒ等の着色成分は、含有しないことが好ましい。ただし、ここでいう含有しないとは、不純物として混入される場合を除き、人為的に含有させないことを意味する。
【００７４】
また、本発明のガラス組成物は、その組成がモル％で表されているため直接的に質量％の記載に表せるものではないが、本発明において要求される諸特性を満たすガラス組成物中に存在する各成分の質量％表示による組成は、概ね以下の値をとる。
ＳｉＯ２ １７〜２２％
Ｂ２Ｏ３ １２〜１７％
Ｌａ２Ｏ３ １５〜２０％
ＢａＯ ２８〜３３％
ＺｎＯ ７〜１２％及び
ＺｒＯ２ ０〜５％、及び／又は
ＴｉＯ２ ０〜４％未満、及び／又は
Ｒ２Ｏ（Ｒ＝Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ） ０〜１％、及び／又は
ＣａＯ ０〜２％、及び／又は
ＳｒＯ ０〜２％、及び／又は
ＭｇＯ ０〜２％、及び／又は
Ｓｂ２Ｏ３ ０〜０．５％
【００７５】
以下、本発明の実施例について述べるが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００７６】
【表１】
【００７７】
表１に示した本発明の実施例の光学ガラス（Ｎｏ．1〜Ｎｏ．５）及び比較例１〜４の光学ガラスについて、酸化物、水酸化物、炭酸塩、硝酸塩等の通常の光学ガラス用原料を、酸化物換算組成で表１に示した各実施例の組成の割合となるように秤量し、混合し、白金るつぼに投入し、組成による熔融性に応じて、１１００〜１３００℃で、３〜５時間溶融、清澄、攪拌して均質化した後、金型等に鋳込み徐冷することにより得た。
【００７８】
屈折率（ｎｄ）及びアッベ数（νｄ）は徐冷降温速度を−２５℃／時にして得られた光学ガラスについて測定した。
【００７９】
ガラス転移温度（Ｔｇ）は日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ０８−２００３（光学ガラスの熱膨張の測定方法）に記載された方法により測定した。ただし試験片として長さ５０ｍｍ、直径４ｍｍの試料を使用した。
【００８０】
着色度の評価は、日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ０２−２００３「光学ガラスの着色度の測定方法」により行った。当該規格中に記載されるように、着色度は透過率８０％及び５％を示す波長をそれぞれ整数第１位を四捨五入し１０ｎｍを単位として表示したものである。例えば透過率８０％の波長が４００ｎｍで透過率５％の波長が３６０ｎｍの場合には４０／３６のように表示した。
【００８１】
耐水性の評価は、日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ０６−１９９９「光学ガラスの化学的耐久性の測定方法（粉末法）」により行い、それぞれを級で表示した。
【００８２】
表１より、実施例１、３、５の光学ガラスは、所定の範囲内のＳｉＯ２+Ｂ２Ｏ３+ＬＡ２Ｏ３+ＢａＯ+ＺｎＯ及び／又は（ＳｉＯ２+Ｂ２Ｏ３）／（ＬＡ２Ｏ３+ＢａＯ+ＺｎＯ）値を有するため、着色度及び／又は耐水性に優れた光学ガラスが得られることが分かった。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
屈折率（ｎｄ）が１．７０〜１．７４、アッベ数（νｄ）が４４〜４９であり、良好な着色度及び耐水性を兼ね備えており、生産性に優れかつ撮影系のレンズとして優れている。
【００８４】
以上、本発明を例示の目的で詳細に説明したが、本実施例はあくまで例示の目的のみであって、本発明の思想及び範囲を逸脱することなく多くの改変を当業者により成し得ることが理解されよう。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屈折率（ｎｄ）が１．７０〜１．７４、アッベ数（νｄ）が４４〜４９であり、良好な着色度及び耐水性を兼ね備えたリヒートプレス成形及び／又は精密モールドプレス成形に適した光学ガラスに関する。
【背景技術】
【０００２】
光学ガラスに求められる物性には様々ものが考えられるが、着色度及び化学的耐久性もそのひとつである。
【０００３】
近年、光学機器の小型軽量化が著しく進行している中で、光学機器の光学系を構成するレンズの枚数を減少させる目的でガラス製の非球面レンズが多く用いられるようになってきている。ガラス製の非球面レンズは、加熱軟化したガラスプリフォーム材を、高精度な成形面をもつ金型でプレス成形し、金型の高精度な成形面の形状をガラスプリフォーム材に転写して得る方法、すなわち、精密プレス成形によって製造されることが主流となっている。
【０００４】
しかし、精密プレス成形用の光学ガラスは、通常、低Ｔｇ化が要求される。そのためアルカリ金属酸化物を含有することが多くなり、化学的耐久性が悪化し、洗浄などを行う場合にレンズプリフォーム材表面にヤケを生じ、鏡面あるいは鏡面に近い状態を保てなくなるという欠点がある。つまり、所望の光学恒数を維持しつつ、優れた化学的耐久性を維持していくことは未だ当業界における課題のひとつである。
【０００５】
また、特に高屈折率の光学ガラスを所望の場合には、所望の屈折率を維持しかつ低Ｔｇ化するためにＢｉ２Ｏ３やＴｉＯ２成分を多量に用いる場合がある。しかしこれら成分を多量に含有する光学ガラスは著しく着色度が悪くなるため、撮影系のレンズとして使用するには不向きであるといった欠点を有している。
【０００６】
上述のように、光学設計上の有用性の観点から、従来から高屈折率を有し、ガラス転移温度（Ｔｇ）が低く、なおかつ化学的耐久性及び着色度が優れた光学ガラスが強く求められている。
【０００７】
特に本発明においては、屈折率（ｎｄ）が１．７０〜１．７４、アッベ数（νｄ）が４４〜４９という限定的な範囲の光学恒数が要求されており、かつ化学的耐久性、特に耐水性に優れ、着色度、すなわち分光透過率８０％を示す波長が４００ｎｍ以下であり、かつ分光透過率５％を示す波長が３５０ｎｍ以下である光学ガラスが所望である。
【０００８】
上記屈折率及びアッベ数を有する光学ガラスは光学設計上非常に有用であるため、既に種々のガラスが提案されている。
【０００９】
特公昭４３−７１２４には屈折率が１．６５〜１．８５、アッベ数が２９〜４８の光学ガラスが記載されている。しかし、この光学ガラスはＮｂ２Ｏ５、Ｔａ２Ｏ５を比較的多量に含有するため製造コストが高くなるほか、熔融性が悪いため均質なガラスが得にくいという欠点がある。
【００１０】
特開昭５９−５００４８号公報には屈折率が１．７０〜１．９５、アッベ数が２５〜５０の光学ガラスが記載されている。しかし、この光学ガラスはＮｂ２Ｏ５、Ｔａ２Ｏ５を比較的多量に含有するため上記同様の不利益を有するほか、ＴｉＯ２を多量に含有するため着色度が悪いといった欠点がある。
【００１１】
特開昭５４−６２４４号公報には、Ｎｂ２Ｏ５、Ｔａ２Ｏ５を含有しない光学ガラスが記載されているが、この光学ガラスはガラスの化学的耐久性が悪いという欠点がある。
【００１２】
特開平８−２６７６５号公報には、屈折率が１．６８〜１．８０、アッベ数が４４〜５３の光学ガラスが記載されている。このガラスはガラス転移点を下げるために比較的多量のアルカリ金属酸化物を含有している。しかしこの発明により得られた光学ガラスでは化学耐久性、特に所望の耐水性において本発明の要求を満たすには不十分である。
【００１３】
特開平１１−４３３４４号公報には屈折率が１．６７〜１．７５、アッベ数が４２〜５０の光学ガラスが記載されている。このガラスはＮｂ２Ｏ５、Ｔａ２Ｏ５を含有しないため、低粘性で熔融性に優れている。しかし、この光学ガラスでは着色度がまだ不十分である。
【００１４】
特開２００２−２４９３３７号公報には、屈折率が１．７４〜１．８０、アッベ数が４５〜５２、ガラス転移温度（Ｔｇ）が６３０℃以下および液相温度における粘度が０．６Ｐａ・ｓ以上の光学ガラスが記載されている。しかし、この光学ガラスでは所望の物性を有するためにＳｉＯ２含有量に比べ多量のＢ２Ｏ３を含有しなければならない。しかしこれでは本願発明において所望の化学耐久性、特に所望の耐水性を得ることはできない。またこの光学ガラスはＧｄ２Ｏ３を多量に含むため製造コストが高くなるという欠点がある。
【００１５】
このように、本発明において目的とする所望の光学恒数を有する光学ガラスは、既に上記公報において公知であるが、たとえそれらが所望の光学恒数を有していたとしても化学的耐久性、着色度、製造コストなどの点において改良すべき課題は未だ多数存在する。
【特許文献１】特公昭４３−７１２４号公報
【特許文献２】特開昭５９−５００４８号公報
【特許文献３】特開昭５４−６２４４号公報
【特許文献４】特開平８−２６７６５号公報
【特許文献５】特開平１１−４３３４４号公報
【特許文献６】特開２００２−２４９３３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は、上記従来の光学ガラスが有する諸欠点を改善したものであり、所定の光学恒数を有し、化学的耐久性に優れ、良好な着色度を有し、かつ安価に製造可能な光学ガラス及びその光学ガラスからなる光学部品等を提供するものである。
【００１７】
本発明者は、鋭意研究の結果、光学ガラス中においてＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、ＺｎＯ及びＢａＯを必須成分として酸化物換算組成で９０モル％以上含有し、かつＬａ2Ｏ3、ＢａＯ及びZｎOの含有率の和に対するＳｉＯ2及びＢ2Ｏ3含有率の和の比を所定の範囲に調節することにより、従来の類似構成成分の光学ガラスに比べてはるかに耐水性及び着色度が優れ、かつ所望の光学恒数は維持されたままの光学ガラスを安価に製造し得ることを今般見出した。
【００１８】
さらに、本発明者は前記条件の下でガラス中のＢ2Ｏ3含有率に対するＳｉＯ2含有率の比を所定の範囲に調節することにより、より着色度が優れた光学ガラスを製造し得ることを見出した。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明の光学ガラスについて、以下、具体的に説明する
【００２０】
本発明の第１の態様は、ＳｉＯ2、Ｂ2Ｏ3、Ｌａ2Ｏ3、ＢａＯ及びZｎOを必須成分として含有し、前記各成分の含有率の総和が酸化物換算組成におけるモル％で表して９０％以上であって、光学ガラス中のＬａ2Ｏ3、ＢａＯ及びZｎOの含有率の和に対するＳｉＯ2及びＢ2Ｏ3含有率の和の比が１．３５以上かつ１．４２未満である光学ガラスである。
【００２１】
本発明の第２の態様は、酸化物換算組成におけるモル％で表されたガラス中のＢ2Ｏ3含有率に対するＳｉＯ2含有率の比が１．４０〜２．００である前記光学ガラスである。
【００２２】
本発明の第３の態様は、光学ガラス中のＳｉＯ2含有率が酸化物換算組成におけるモル％で表して３０〜４５％であり、かつＢ2Ｏ3含有率が１８〜３０％である前記光学ガラスである。
【００２３】
本発明の第４の態様は、光学ガラス中のＬａ２Ｏ３含有率が酸化物換算組成におけるモル％で表して１〜７％であり、かつＢａＯの含有率が１８〜３２％であり、ＺｎＯ含有率が９〜１８％の前記光学ガラスである。
【００２４】
本発明の第５の態様は、屈折率（ｎｄ）が１．７０〜１．７４、かつアッベ数（νｄ）が４４〜４９である前記光学ガラスである。
【００２５】
本発明の第６の態様は、ガラス転移点（Tg）が６５０℃未満である前記光学ガラスである。
【００２６】
本発明の第７の態様は、酸化物換算組成におけるモル％で表して
ＺｒＯ２ ０〜６％、及び／又は
ＴｉＯ２ ０〜４％未満、及び／又は
Ｒ２Ｏ（Ｒ＝Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ） ０〜１％、及び／又は
ＣａＯ ０〜３％、及び／又は
ＳｒＯ ０〜３％、及び／又は
ＭｇＯ ０〜３％、及び／又は
Ｓｂ２Ｏ３ ０〜０．５％
の各成分を含有し、かつＡｌ２Ｏ３を含有しない前記光学ガラスである。
【００２７】
本発明の第８の態様は、日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ０２−２００３「光学ガラスの着色度の測定方法」により測定して、分光透過率８０％を示す波長が４００ｎｍ以下であり、かつ分光透過率５％を示す波長が３５０ｎｍ以下である前記光学ガラスである。
【００２８】
本発明の第９の態様は、日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ０６−１９９９「光学ガラスの化学的耐久性の測定方法（粉末法）」により測定して、耐水性が１級である前記光学ガラスである。
【００２９】
本発明の第１０の態様は、前記光学ガラスからなるレンズプリフォーム材である。
【００３０】
本発明の第１１の態様は、前記光学ガラスからなる光学部品である。
【００３１】
本明細書中において「酸化物換算組成」とは、本発明のガラス構成成分の原料として使用される酸化物、炭酸塩等が熔融時にすべて分解され酸化物へ変化すると仮定した場合に、当該生成酸化物の総物質量（モル）を１００モル％として、ガラス中に含有される各成分を表記した組成である。
【００３２】
本発明の光学ガラスの各成分について説明する。以下、特に断らない限り、各成分の含有率は酸化物換算組成におけるモル％を意味する。
【００３３】
ＳｉＯ2成分は、本発明の光学ガラスにおいてガラス形成酸化物成分として欠かすことのできない成分である。しかし、過剰に含有すると屈折率を下げてしまい所望の光学恒数を満たすことができなくなってしまう。また少なすぎると着色度が悪くなる。従って、酸化物換算組成で光学ガラス全体に対して好ましくは３０％、より好ましくは３１％、最も好ましくは３２％を下限として含有することができ、好ましくは４５％、より好ましくは４４％、最も好ましくは４３％を上限として含有することができる。
【００３４】
ＳｉＯ２は、原料として例えばＳｉＯ２等を使用してガラス内に導入される。
【００３５】
Ｂ2Ｏ3成分は、ランタン系ガラスである本発明の光学ガラスにおいて、ガラス形成酸化物成分として欠かすことのできない成分である。しかし、過剰に含有させると化学的耐久性の悪化やガラスの着色のみならず、再加熱による乳白（分相及び失透発生）を招く、また少なすぎると所望の屈折率の実現が困難である。従って、好ましくは１８％、より好ましくは１８．５％、最も好ましくは１９％を下限として含有することができ、好ましくは３０％、より好ましくは２９．５％、最も好ましくは２９％を上限として含有することができる。
【００３６】
Ｂ2Ｏ3は、原料として例えばＨ3ＢＯ3、Ｂ2Ｏ3等を使用してガラス内に導入される。
【００３７】
Ｌａ2Ｏ3成分は、ガラスの屈折率を高め、低分散化させるのに有効である。しかし、その含有率が少なすぎるとガラスの光学定数の値を前記特定範囲内に維持し難く、また、その含有率が多すぎると耐失透性が悪くなる。従って、光学ガラス全体に対して好ましくは１％、より好ましくは２％、最も好ましくは３を下限として含有することができ、好ましくは７％、より好ましくは６．５％、最も好ましくは６％を上限として含有することができる。
【００３８】
Ｌａ2Ｏ3は、原料として例えばＬａ2Ｏ3、硝酸ランタン又はその水和物等を使用してガラス内に導入される。
【００３９】
ＺｎＯ成分は、熔解時のガラス粘性を低下させる効果がありガラスの溶融性を向上し、またガラスの軟化温度を低下させる効果もある。しかしその含有率が多すぎると耐失透性が悪くなる。したがって光学ガラス全体に対して好ましくは９％、より好ましくは９．５％、最も好ましくは１０％を下限として含有することができ、好ましくは１８％、より好ましくは１７％、最も好ましくは１６％を上限として含有することができる。
【００４０】
またＺｎＯは、原料として例えばＺｎＯ等を使用してガラス内に導入できる。
【００４１】
ＢａＯは、ガラスの光線透過率を高め、熔融中のガラスを安定化させ、光学恒数を維持させるうえでも最も重要な成分の１つである。しかし過剰に添加すると熔融性及び耐失透性を悪化させることになる。したがって光学ガラス全体に対して好ましくは１８％、より好ましくは１９％、最も好ましくは２０％を下限として含有することができ、好ましくは３２％、より好ましくは３１％、最も好ましくは３０％を上限として含有することができる。
【００４２】
ＢａＯは、原料として例えばＢａ(ＮＯ３)２、ＢａＣＯ３等を使用してガラス内に含有させる。
【００４３】
本発明の光学ガラスにおいては、所望の光学恒数、すなわち屈折率（ｎｄ）を１．７０〜１．７４、かつアッベ数（νｄ）を４４〜４９に維持しつつ、良好な化学的耐久性及び着色度を兼ね備えるためにはＳｉＯ2、Ｂ2Ｏ3、Ｌａ2Ｏ3、ＢａＯ及びZｎOの合計物質量が、酸化物換算組成で９０モル％以上、より好ましくは９１モル％以上、最も好ましくは９２モル％以上であることが好ましく、同時に光学ガラス中のＬａ2Ｏ3、ＢａＯ及びZｎOの含有率の和に対するＳｉＯ2及びＢ2Ｏ3含有率の和の比が１．３５以上かつ１．４２未満、より好ましくは１．３６〜１．４２未満％、最も好ましくは１．３７〜１．４２未満である。
【００４４】
本発明において、Ｌａ2Ｏ3、ＢａＯ及びZｎOの含有率の和に対するＳｉＯ2及びＢ2Ｏ3含有率の和の比と製造される光学ガラスの物性との因果関係は必ずしも明確ではない。しかし当該比を所定の範囲内に限定することにより、本発明において狭く限定された屈折率及びアッベ数を実現しつつ、着色度や耐水性等の所望の物性を有し、しかもその値が公知技術に対して極めて良好な値を示すことが今般見出されたことは驚くべき事実である。
【００４５】
本発明において特に要求される「化学的耐久性」とは特に耐水性であり、具体的には、日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ０６−１９９９「化学的耐久性の測定方法（粉末法）」により測定して、耐水性が１級であることが好ましい。
【００４６】
本発明において特に要求される「着色度」とは所定の分光透過率を示す波長によって表される。具体的には日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ０２−２００３「光学ガラスの着色度の測定方法」により測定して、分光透過率８０％を示す波長が４００ｎｍ以下、好ましくは３９５ｎｍ以下、最も好ましくは３９０ｎｍ以下であり、及び／又は分光透過率５％を示す波長が３５０ｎｍ以下、より好ましくは３４５ｎｍ以下、最も好ましくは３４０ｎｍ以下であることが好ましい。
【００４７】
酸化物換算組成におけるモル％で表されたガラス中のＢ2Ｏ3含有率に対するＳｉＯ2含有率の比は、本発明の光学ガラスの諸物性に大きく影響する要素であることが今般見出された。当該比と光学ガラスの諸物性との因果関係は必ずしも明確ではないが、恐らく当該成分の含有量の比を所定の範囲に限定することにより、特に着色度において、前記必須５成分の比の限定との相乗効果があるものと考える。当該比は、好ましくは１．４０、より好ましくは１．４５、最も好ましくは１．４８を下限とし、好ましくは２．００、より好ましくは１．９５、最も好ましくは１．９０を上限とする。
【００４８】
本発明の光学ガラスはリヒートプレス成形によってガラス成形品を製造する材料として使用することが想定される。この場合、光学ガラスの軟化温度が高いとプレス成形時に高い温度を必要とするため、熱処理炉の早期劣化をもたらし、安定生産に支障がある。このため、ガラス転移温度（Ｔｇ）が低いほど低温でリヒートプレス成形が可能であり、熱処理炉に対する負荷を低減できる。従ってガラス転移温度（Ｔｇ）は好ましくは６５０℃以下、より好ましくは６４０℃以下、最も好ましくは６３５℃以下である。
【００４９】
ＺｒＯ2成分は、光学定数を調整し、耐失透性を改善し、化学的耐久性を向上させる効果があるため、本発明の光学ガラスにおいても適宜含有させることができる。しかし過剰に添加すると逆に耐失透性が悪くなるうえ、ガラス転移温度（Ｔｇ）を低く維持できなくなる。従って、好ましくは６％、より好ましくは５．５％、最も好ましくは５％を上限として任意に含有させることができる。
【００５０】
ＴｉＯ2成分は、光学定数を調整し、耐失透性を改善する効果があるため、本発明の光学ガラスにおいても適宜含有させることができる。しかし、過剰に添加すると耐失透性が悪くなる。従って、好ましくは４％、より好ましくは３．８％、最も好ましくは３．５％を上限として任意に含有することができる。
【００５１】
Ｒ２Ｏ成分、すなわちＬｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏは、ガラスの熔融性を良好にし、ガラスの軟化温度を低下させる効果があり、ガラス溶融時やリヒートプレス加工時の製造コストを低減できるので適宜使用できる。しかし、過剰に添加するとガラスの化学的耐久性を著しく低下させる傾向がある。従って、本発明の光学ガラスにおいては、好ましくは１％、より好ましくは０．５％、最も好ましくは０．３％を上限として任意に含有することができる。
【００５２】
Ｒ２Ｏ成分はＲ２ＣＯ３、ＲＮＯ３等を使用して、光学ガラス中に添加することができる。
【００５３】
ＣａＯは光学恒数の調整及びガラスの化学的耐久性を向上させ、光線透過率を向上させる成分であり本発明の光学ガラス中に任意成分として含有させることができる。しかし過剰の添加はガラスの熔融性及び透過率を悪化させる。従って好ましくは３％、より好ましくは２％、最も好ましくは１％を上限とて含有させることができる。
【００５４】
ＣａＯは、原料として例えばＣａＣＯ３等を使用してガラス内に含有させる。
【００５５】
ＳｒＯ及びＭｇＯは、光学恒数の調整及びガラスの化学的耐久性を向上させるために有用な成分であり本発明の光学ガラス中に任意成分として導入できる。しかし過剰の添加はガラスの熔融性を悪化させる。従って、ＳｒＯ、ＭｇＯはそれぞれ好ましくは３％、より好ましくは２％、最も好ましくは１％を上限として含有することができる。
【００５６】
ＳｒＯ及びＭｇＯは、は、原料として例えばＳｒ（ＮＯ３）２、ＭｇＯ、ＭｇＣＯ３等を使用してガラスに含有させることができる。
【００５７】
Ｓｂ2Ｏ3成分は、ガラス溶融時の脱泡のために任意に添加しうるが、その量が多すぎると可視光領域の短波長領域における透過率が悪くなる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対して０．５％、好ましくは０．４％、最も好ましくは０．２％を上限として含有できる。
【００５８】
なお、上記ガラス中に存在する各成分を導入させるために使用される原料は、例示の目的で記載したものであり、上記列挙された酸化物、炭酸塩等に限定されるものではない。従って、ガラス製造の条件の諸変更に適宜対応させて、公知の材料から選択できる。
【００５９】
次に、本発明の光学ガラスに含有させるべきではない成分について説明する。
【００６０】
Ａｌ2Ｏ3成分は、一般的に機械的強度や化学的耐久性の向上効果が得られるため、当業界において広く使用されている成分である。しかし、本発明の光学ガラスに含有させると、そのガラス転移点を著しく上げてしまうばかりでなく、耐失透性を急激に悪化させてしまう。従って含有しないことが好ましい。
【００６１】
Ｙ2Ｏ3成分は、一般的にガラスの屈折率を高め、低分散化させるのに有効であり、当業界において広く使用されている成分である。しかし、本発明の光学ガラスに含有させると耐失透性を急激に悪化させてしまうため含有しないことが好ましい。
【００６２】
Ｇｄ2Ｏ3成分は、一般的にガラスの屈折率を高め、低分散化させると共に耐失透性を向上させるのに有効である。しかし、本発明の光学ガラスに含有させると耐失透性を急激に悪化させてしまうのみならず製造コストが高くなる。従って含有しないことが好ましい。
【００６３】
Ｙｂ2Ｏ3成分は、一般的にガラスの屈折率を高め、低分散化させるのに有効である。しかし、本発明の光学ガラスに含有させると耐失透性を急激に悪化させてしまうため含有しないことが好ましい。
【００６４】
ＧｅＯ2成分は、一般的に屈折率を高め耐失透性向上させる効果を有する成分であるが、原料が非常に高価であるため製造コストが高くなる。従って含有しないことが好ましい。
【００６５】
Ｎｂ2Ｏ5成分は、一般的にガラスの屈折率を高める効果があるが、本発明のガラス中に含有させると耐失透性が悪くなる。従って含有しないことが好ましい。
【００６６】
Ｔａ2Ｏ5成分は、屈折率を高め、化学的耐久性及び耐失透性を改善する効果がある。しかし、原料が非常に高価であるため製造コストが高くなる。従って含有しないことが好ましい。
【００６７】
ＷＯ3成分は、本発明のガラス中に含有させると可視光領域の短波長域の光線透過率が悪くなる。従って含有しないことが好ましい。
【００６８】
Ｆ成分は、プリフォームを成形する際にガラス表面からＦ成分が揮発し、プリフォームや金型に付着してレンズに不具合を生じさせる。また、揮発による屈折率の変動が大きいこと、化学的耐久性を劣化させやすいこと等の問題の為、レンズ又は光学素子の用途としては使用する場合、安定した生産に不向きである。従って、本発明の光学ガラスにおいてはＦ成分を含有しない。
【００６９】
鉛化合物は、精密プレス成形時に金型と融着しやすい成分であるという問題並びにガラスの製造のみならず、研磨等のガラスの冷間加工及びガラスの廃棄に至るまで、環境対策上の措置が必要となり、環境負荷が大きい成分であるという問題があるため、本発明の光学ガラスに含有させるべきではない。
【００７０】
Ａｓ2Ｏ3、カドミウム及びトリウムは、共に、環境に有害な影響を与え、環境負荷の非常に大きい成分であるため、本発明の光学ガラスに含有させるべきではない。
【００７１】
Ｐ2Ｏ5は、本発明の光学ガラスに含有させると、耐失透性を悪化させやすいので含有させないことが好ましい。
【００７２】
ＴｅＯ2は、白金製の坩堝や、溶融ガラスと接する部分が白金で形成されている溶融槽でガラス原料を溶融する際、テルルと白金が合金化し、合金となった箇所は耐熱性が悪くなるため、その箇所に穴が開き溶融ガラス流出する事故がおこる危険性が憂慮されるため、本発明の光学ガラスに含有させるべきではない。
【００７３】
さらに本発明の光学ガラスにおいては、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｅｕ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｅｒ等の着色成分は、含有しないことが好ましい。ただし、ここでいう含有しないとは、不純物として混入される場合を除き、人為的に含有させないことを意味する。
【００７４】
また、本発明のガラス組成物は、その組成がモル％で表されているため直接的に質量％の記載に表せるものではないが、本発明において要求される諸特性を満たすガラス組成物中に存在する各成分の質量％表示による組成は、概ね以下の値をとる。
ＳｉＯ２ １７〜２２％
Ｂ２Ｏ３ １２〜１７％
Ｌａ２Ｏ３ １５〜２０％
ＢａＯ ２８〜３３％
ＺｎＯ ７〜１２％及び
ＺｒＯ２ ０〜５％、及び／又は
ＴｉＯ２ ０〜４％未満、及び／又は
Ｒ２Ｏ（Ｒ＝Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ） ０〜１％、及び／又は
ＣａＯ ０〜２％、及び／又は
ＳｒＯ ０〜２％、及び／又は
ＭｇＯ ０〜２％、及び／又は
Ｓｂ２Ｏ３ ０〜０．５％
【００７５】
以下、本発明の実施例について述べるが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００７６】
【表１】
【００７７】
表１に示した本発明の実施例の光学ガラス（Ｎｏ．1〜Ｎｏ．５）及び比較例１〜４の光学ガラスについて、酸化物、水酸化物、炭酸塩、硝酸塩等の通常の光学ガラス用原料を、酸化物換算組成で表１に示した各実施例の組成の割合となるように秤量し、混合し、白金るつぼに投入し、組成による熔融性に応じて、１１００〜１３００℃で、３〜５時間溶融、清澄、攪拌して均質化した後、金型等に鋳込み徐冷することにより得た。
【００７８】
屈折率（ｎｄ）及びアッベ数（νｄ）は徐冷降温速度を−２５℃／時にして得られた光学ガラスについて測定した。
【００７９】
ガラス転移温度（Ｔｇ）は日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ０８−２００３（光学ガラスの熱膨張の測定方法）に記載された方法により測定した。ただし試験片として長さ５０ｍｍ、直径４ｍｍの試料を使用した。
【００８０】
着色度の評価は、日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ０２−２００３「光学ガラスの着色度の測定方法」により行った。当該規格中に記載されるように、着色度は透過率８０％及び５％を示す波長をそれぞれ整数第１位を四捨五入し１０ｎｍを単位として表示したものである。例えば透過率８０％の波長が４００ｎｍで透過率５％の波長が３６０ｎｍの場合には４０／３６のように表示した。
【００８１】
耐水性の評価は、日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ０６−１９９９「光学ガラスの化学的耐久性の測定方法（粉末法）」により行い、それぞれを級で表示した。
【００８２】
表１より、実施例１、３、５の光学ガラスは、所定の範囲内のＳｉＯ２+Ｂ２Ｏ３+ＬＡ２Ｏ３+ＢａＯ+ＺｎＯ及び／又は（ＳｉＯ２+Ｂ２Ｏ３）／（ＬＡ２Ｏ３+ＢａＯ+ＺｎＯ）値を有するため、着色度及び／又は耐水性に優れた光学ガラスが得られることが分かった。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
屈折率（ｎｄ）が１．７０〜１．７４、アッベ数（νｄ）が４４〜４９であり、良好な着色度及び耐水性を兼ね備えており、生産性に優れかつ撮影系のレンズとして優れている。
【００８４】
以上、本発明を例示の目的で詳細に説明したが、本実施例はあくまで例示の目的のみであって、本発明の思想及び範囲を逸脱することなく多くの改変を当業者により成し得ることが理解されよう。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＳｉＯ2、Ｂ2Ｏ3、Ｌａ2Ｏ3、ＢａＯ及びZｎOを必須成分として含有し、前記各成分の含有率の総和が酸化物換算組成におけるモル％で表して９０％以上であって、光学ガラス中のＬａ2Ｏ3、ＢａＯ及びZｎOの含有率の和に対するＳｉＯ2及びＢ2Ｏ3含有率の和の比が１．３５以上かつ１．４２未満である光学ガラス。
【請求項２】
酸化物換算組成におけるモル％で表されたガラス中のＢ2Ｏ3含有率に対するＳｉＯ2含有率の比が１．４０〜２．００である請求項１の光学ガラス。
【請求項３】
光学ガラス中のＳｉＯ2含有率が酸化物換算組成におけるモル％で表して３０〜４５％であり、かつＢ2Ｏ3含有率が１８〜３０％である請求項１又は２の光学ガラス。
【請求項４】
光学ガラス中のＬａ２Ｏ３含有率が酸化物換算組成におけるモル％で表して１〜７％であり、かつＢａＯの含有率が１８〜３２％であり、ＺｎＯ含有率が９〜１８％である請求項１〜３のいずれか１項の光学ガラス。
【請求項５】
屈折率（ｎｄ）が１．７０〜１．７４、かつアッベ数（νｄ）が４４〜４９である請求項１〜４のいずれか１項の光学ガラス。
【請求項６】
ガラス転移点（Ｔｇ）が６５０℃未満である請求項１〜５のいずれか１項の光学ガラス。
【請求項７】
酸化物換算組成におけるモル％で表して
ＺｒＯ２ ０〜６％、及び／又は
ＴｉＯ２ ０〜４％未満、及び／又は
Ｒ２Ｏ（Ｒ＝Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ） ０〜１％、及び／又は
ＣａＯ ０〜３％、及び／又は
ＳｒＯ ０〜３％、及び／又は
ＭｇＯ ０〜３％、及び／又は
Ｓｂ２Ｏ３ ０〜０．５％
の各成分を含有し、かつＡｌ２Ｏ３を含有しない請求項１〜６のいずれか１項の光学ガラス。
【請求項８】
日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ０２−２００３「光学ガラスの着色度の測定方法」により測定して、分光透過率８０％を示す波長が４００ｎｍ以下であり、かつ分光透過率５％を示す波長が３５０ｎｍ以下である請求項１〜７のいずれか１項の光学ガラス。
【請求項９】
日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ０６−１９９９「光学ガラスの化学的耐久性の測定方法（粉末法）」により測定して、耐水性が１級である請求項１〜８のいずれか１項の光学ガラス
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項の光学ガラスからなるレンズプリフォーム材。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項の光学ガラスからなる光学部品。
【請求項１】
ＳｉＯ2、Ｂ2Ｏ3、Ｌａ2Ｏ3、ＢａＯ及びZｎOを必須成分として含有し、前記各成分の含有率の総和が酸化物換算組成におけるモル％で表して９０％以上であって、光学ガラス中のＬａ2Ｏ3、ＢａＯ及びZｎOの含有率の和に対するＳｉＯ2及びＢ2Ｏ3含有率の和の比が１．３５以上かつ１．４２未満である光学ガラス。
【請求項２】
酸化物換算組成におけるモル％で表されたガラス中のＢ2Ｏ3含有率に対するＳｉＯ2含有率の比が１．４０〜２．００である請求項１の光学ガラス。
【請求項３】
光学ガラス中のＳｉＯ2含有率が酸化物換算組成におけるモル％で表して３０〜４５％であり、かつＢ2Ｏ3含有率が１８〜３０％である請求項１又は２の光学ガラス。
【請求項４】
光学ガラス中のＬａ２Ｏ３含有率が酸化物換算組成におけるモル％で表して１〜７％であり、かつＢａＯの含有率が１８〜３２％であり、ＺｎＯ含有率が９〜１８％である請求項１〜３のいずれか１項の光学ガラス。
【請求項５】
屈折率（ｎｄ）が１．７０〜１．７４、かつアッベ数（νｄ）が４４〜４９である請求項１〜４のいずれか１項の光学ガラス。
【請求項６】
ガラス転移点（Ｔｇ）が６５０℃未満である請求項１〜５のいずれか１項の光学ガラス。
【請求項７】
酸化物換算組成におけるモル％で表して
ＺｒＯ２ ０〜６％、及び／又は
ＴｉＯ２ ０〜４％未満、及び／又は
Ｒ２Ｏ（Ｒ＝Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ） ０〜１％、及び／又は
ＣａＯ ０〜３％、及び／又は
ＳｒＯ ０〜３％、及び／又は
ＭｇＯ ０〜３％、及び／又は
Ｓｂ２Ｏ３ ０〜０．５％
の各成分を含有し、かつＡｌ２Ｏ３を含有しない請求項１〜６のいずれか１項の光学ガラス。
【請求項８】
日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ０２−２００３「光学ガラスの着色度の測定方法」により測定して、分光透過率８０％を示す波長が４００ｎｍ以下であり、かつ分光透過率５％を示す波長が３５０ｎｍ以下である請求項１〜７のいずれか１項の光学ガラス。
【請求項９】
日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ０６−１９９９「光学ガラスの化学的耐久性の測定方法（粉末法）」により測定して、耐水性が１級である請求項１〜８のいずれか１項の光学ガラス
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項の光学ガラスからなるレンズプリフォーム材。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項の光学ガラスからなる光学部品。
【公開番号】特開２００６−３６５９５（Ｐ２００６−３６５９５Ａ）
【公開日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２１９７８９（Ｐ２００４−２１９７８９）
【出願日】平成１６年７月２８日（２００４．７．２８）
【出願人】（０００１２８７８４）株式会社オハラ (539)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月２８日（２００４．７．２８）
【出願人】（０００１２８７８４）株式会社オハラ (539)
【Ｆターム（参考）】
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