説明

光学ガラス

【課題】本発明の目的は、屈折率1.90〜2.10、アッベ数15〜27の範囲の光学定数を有するような高屈折率高分散領域で、部分分散比が小さい光学ガラスを提供することにある。
【解決手段】酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル%でB成分を10.0〜50.0%、及びLa成分を5.0〜30.0%、Nb成分を5.0〜30.0%、Ta成分を0.5〜15.0%含有し、部分分散比(θg,F)がアッベ数(ν)との間で、ν≦25の範囲において(−0.00160×ν+0.63460)≦(θg,F)≦(−0.00562×ν+0.75663)の関係を満たし、ν>25の範囲において(−0.00250×ν+0.65710)≦(θg,F)≦(−0.00260×ν+0.68100)の関係を満たす光学ガラス。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、屈折率(nd)が1.90以上、2.10以下の屈折率を有し、アッベ数(νd)が15〜27で、部分分散比(θg,F)がアッベ数(ν)との間で、ν≦25の範囲において(−0.00160×ν+0.63460)≦(θg,F)≦(−0.00562×ν+0.75663)の関係を満たし、ν>25の範囲において(−0.00250×ν+0.65710)≦(θg,F)≦(−0.00260×ν+0.68100)の関係を満たす光学ガラスについての発明に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、デジタルカメラやカメラ付き携帯電話などの光学製品は、小型軽量化だけではなく、高倍率化、広角化の需要が高まっている。
【0003】
特に、高屈折率高分散領域における光学ガラスは、デジタルカメラやビデオカメラ、携帯電話のカメラ等のレンズに使用され、レンズ設計上、高倍率で広角化である特性を有するため、光学系の市場で必要不可欠となっている。
【0004】
しかしながら、デジタルカメラ等の光学製品に搭載されるレンズは、色収差が問題となることがあり、特に上記性能を有する光学ガラスは、色収差が起こりやすい。
【0005】
高屈折率高分散領域の光学ガラスにおいて、色収差を改善するためには、部分分散比が小さいことが望まれている。
【0006】
したがって、光学設計上の有用性という観点で従来から高屈折率高分散を有し、部分分散比が小さい光学ガラスが強く求められている。
【0007】
特に、屈折率1.90〜2.10、アッベ数15〜27の範囲の光学定数を有し、異常分散が小さい光学ガラスが強く求められている
【0008】
高屈折率高分散性を有するガラスとして、以下の特許文献1〜8のようなB−La系もしくはP−Ti系の光学ガラスが開示されている。しかし、これらの公報に具体的に開示されている光学ガラスは部分分散比が十分に小さいとはいえない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【特許文献1】特開2005−179142号公報
【特許文献2】特開2006−151758号公報
【特許文献3】特開2007−153734号公報
【特許文献4】特開2008−254953号公報
【特許文献5】特開2008−273750号公報
【特許文献6】特開2008−273751号公報
【特許文献7】特開2009−167078号公報
【特許文献8】特開2009−203155号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
光学ガラスには、短波長域の部分分散性を表す部分分散比(θg,F)とアッベ数(ν)との間に、およそ直線的な関係がある。この関係を表す直線は、部分分散比(θg,F)を縦軸に、アッベ数(ν)を横軸に採用した直交座標上で、NSL7とPBM2の部分分散比及びアッベ数をプロットした2点を結ぶ直線で表され、ノーマルラインと呼ばれている(図1参照)。ノーマルラインの基準となるノーマルガラスは光学ガラスメーカー毎によっても異なるが、各社ともほぼ同等の傾きと切片で定義している。(NSL7とPBM2は株式会社オハラ社製の光学ガラスであり、PBM2のアッベ数(ν)は36.3,部分分散比(θg,F)は0.5828、NSL7のアッベ数(ν)は60.5、部分分散比(θg,F)は0.5436である。)
【0011】
しかしながら、特に高分散(低アッベ数(ν))のガラスは、ガラスの部分分散比(θg,F)がノーマルラインから離れた値をとる。そのため、これら高分散のガラスを用いて光学素子を作製する場合、光学素子には色収差が生じるため、色収差を補正する必要が生じる。
【0012】
本発明の目的は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、屈折率1.90〜2.10、アッベ数15〜27の範囲の光学定数を有するような高屈折率高分散領域で、部分分散比が小さい光学ガラスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0013】
本発明の第1の構成は、酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル%でB成分を10.0〜50.0%、及びLa成分を5.0〜30.0%、Nb成分を5.0〜30.0%、Ta成分を0.5〜15.0%含有し、部分分散比(θg,F)がアッベ数(ν)との間で、ν≦25の範囲において(−0.00160×ν+0.63460)≦(θg,F)≦(−0.00562×ν+0.75663)の関係を満たし、ν>25の範囲において(−0.00250×ν+0.65710)≦(θg,F)≦(−0.00260×ν+0.68100)の関係を満たす光学ガラスである。
【0014】
本発明の第2の構成は、1.90以上2.10以下の屈折率(n)を有し、15以上27以下のアッベ数(ν)を有し、分光透過率が70%を示す波長(λ70)が480nm未満である前記構成要素記載の光学ガラスである。
【0015】
本発明の第3の構成は、酸化物基準のモル%で、
SiO0〜20%及び/又は
GeO0〜40%及び/又は
ZrO0〜30%及び/又は
TeO0〜20%及び/又は
Al0〜10%及び/又は
LiO 0〜20%及び/又は
NaO 0〜20%及び/又は
O 0〜20%及び/又は
ZnO 0〜30%及び/又は
Bi0〜10%及び/又は
0〜10%及び/又は
BaO 0〜20%及び/又は
SrO 0〜10%及び/又は
CaO 0〜10%及び/又は
MgO 0〜10%及び/又は
0〜10%及び/又は
Gd0〜10%及び/又は
Yb0〜10%及び/又は
WO0〜10%及び/又は
TiO0〜30%及び/又は
SnO0〜1%及び/又は
Sb0〜1%
の各成分を含有することを特徴とする前記構成要素記載の光学ガラスである。
【0016】
本発明の第4の構成は、酸化物基準のモル%で、La成分が21%以下、物質量比(TiO+Nb)/Laが1.45以上である前記構成要素記載の光学ガラスである。
【0017】
本発明の第5の構成は、酸化物基準のモル%で、La成分が21%以下、物質量比(TiO+Nb)/(La+Gd)の物質量比が1.27以上を含有する前記構成要素記載の光学ガラスである。
【0018】
本発明の第6の構成は、酸化物基準のモル%で、SiO成分を0〜15%、B成分を10〜33%含有する前記構成要素記載の光学ガラスである。
【0019】
本発明の第7の構成は、酸化物基準のモル%で、WO成分を0〜4%含有する前記構成要素記載の光学ガラスである。
【0020】
本発明の第8の構成は、酸化物基準のモル%で、TeO成分を8%以下含有する前記構成要素記載の光学ガラスである。
【0021】
本発明の第9の構成は、酸化物基準のモル%で、Ta成分を0.7%以上含有する前記構成要素記載の光学ガラスである。
【0022】
本発明の第10の構成は、前記構成要素の光学ガラスからなるレンズプリフォーム材である。
【0023】
本発明の第11の構成は、前記構成要素のいずれか1項の光学ガラスからなる光学素子である。
【発明の効果】
【0024】
本発明の光学ガラスは、上記構成要素を採用することにより、高屈折率高分散領域において所定の光学定数を有し、部分分散比が小さい光学ガラスを実現することができた。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1】部分分散比(θg,F)が縦軸でアッベ数(ν)が横軸の直交座標に表されるノーマルラインを示す図である。
【図2】本願の実施例及び比較例のガラスについての部分分散比(θg,F)とアッベ数(ν)の関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0026】
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基準のモル%を意味する。ここで「酸化物基準」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、複合塩、金属フッ化物等が溶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、当該生成酸化物の物質量の総和を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。
【0027】
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、その量が少なすぎると耐失透性が不十分となりやすく、多すぎると屈折率が低くなって目的とする光学定数の範囲から外れ、化学的耐久性が悪くなりやすい。従って、好ましくは10%、より好ましくは12%、最も好ましくは13%を下限として含有することができ、好ましくは50%、より好ましくは45%、最も好ましくは40%を上限として含有することができる。
【0028】
は、原料として例えばHBO、B等を使用してガラス内に導入される。
【0029】
La成分は、部分分散比を低く維持しつつ、ガラスの屈折率を高める効果がある。その量が少なすぎるとガラスの光学定数の値を前記範囲内に維持し難く、多すぎると耐失透性が悪くなりやすくなる。従って、好ましくは5%、より好ましくは7%、最も好ましくは8%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28%、最も好ましくは26%を上限として含有することができる。
【0030】
Laは、原料として例えばLa、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。
【0031】
Nb成分は、高屈折率高分散化させ、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、その量が少なすぎるとその効果が不十分となりやすく、多すぎると逆に耐失透性が悪くなりやすくなり、可視光短波長域の透過率も悪化しやすくなる。従って、好ましくは5%、より好ましくは7%、最も好ましくは8%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28%、最も好ましくは26%を上限として含有することができる。
【0032】
またNbは、原料として例えばNb等を使用してガラス内に導入される。
【0033】
Ta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、その量が少なすぎるとその効果が不十分となり、多すぎると逆に耐失透性が悪化しやすくなる。従って、好ましくは0.5%、より好ましくは0.7%、最も好ましくは1%を下限として含有することができ、好ましくは15%、より好ましくは14%、最も好ましくは13%を上限として含有することができる。
【0034】
なお、B−La系の光学ガラスにおいて、Ta成分の含有量を0.7%以上含有させると、特に化学的耐久性及び耐失透性を両立できる。
【0035】
またTaは、原料として例えばTa等を使用してガラス内に導入される。
【0036】
SiO成分は、本発明の光学ガラスにおいて、ガラスの粘度を高め、耐失透性および化学的耐久性を向上させるのに有効な成分である。しかし、その量が多すぎると逆に耐失透性、溶融性が悪くなりやすくなる。従って、好ましくは20%、より好ましくは15%、最も好ましくは10%を上限として含有することができる。
【0037】
なお、SiO成分とB成分の含有量が、SiO15%以下、かつB成分10〜33%を同時に満たすことにより、耐失透性及び化学的耐久性がより一層向上する。
【0038】
SiOは、原料として例えばSiO等を使用してガラス内に導入される。
【0039】
GeO成分は、屈折率を高め、耐失透性を向上させる効果を有する必須成分であり、ガラス形成酸化物として作用する。しかし、その量が少なすぎるとその効果が不十分となりやすく、多すぎると原料が非常に高価であるため、コストが高くなってしまう。従って、好ましくは40%、より好ましくは35%、最も好ましくは30%を上限として含有することができる。
【0040】
またGeOは、原料として例えばGeO等を使用してガラス内に導入される。
【0041】
ZrO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。しかし、その量が多すぎると逆に耐失透性が悪化しやすくなる。従って、好ましくは30%、より好ましくは25%、最も好ましくは20%を上限として含有することができる。
【0042】
またZrOは、原料として例えばZrO等を使用してガラス内に導入される。
【0043】
TeO成分は、屈折率を高める効果を有する成分であるが、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化しやすくなるため、その箇所に穴が開き、溶融ガラスが流出する事故がおこる危険性が憂慮される。従って、好ましくは20%を上限とし、より好ましくは15%、最も好ましくは10%を上限として含有できる。
【0044】
なお、TeO成分の含有量を8%以下とすることで、ガラスの安定性を向上させ、ガラス転移点を低下させやすくなる。
【0045】
またTeOは、原料として例えばTeO等を使用してガラス内に導入される。
【0046】
Al成分は、化学的耐久性の改善に有効である。しかし、その量が多すぎると耐失透性が悪くなりやすくなる。従って、好ましくは10%、より好ましくは8%、最も好ましくは7%を上限として含有することができる。
【0047】
またAlは、原料として例えばAl、Al(OH)等を使用してガラス内に導入される。
【0048】
LiO成分は、ガラス転移温度(Tg)を大幅に下げ、かつ、混合したガラス原料の溶融を促進する効果がある。しかし、その量が多すぎると耐失透性が急激に悪化しやすくなる。従って、好ましくは20%、より好ましくは10%、最も好ましくは8%を上限として含有することができる。
【0049】
またLiOは、原料として例えばLiOまたはその炭酸塩、硝酸塩、水酸化物等を使用してガラス内に導入できる。
【0050】
NaO成分は、ガラス転移温度(Tg)を下げ、混合したガラス原料の溶融を促進する効果がある。しかし、その量が多すぎると耐失透性が急激に悪化しやすくなる。従って、好ましくは20%、より好ましくは17%、最も好ましくは15%を上限として含有することができる。
【0051】
またNaOは、原料として例えばNaOまたはその炭酸塩、硝酸塩、水酸化物等を使用してガラス内に導入できる。
【0052】
O成分は、ガラス転移温度(Tg)を下げ、混合したガラス原料の溶融を促進する効果がある。しかし、その量が多すぎると耐失透性が急激に悪化しやすくなる。従って、好ましくは20%、より好ましくは17%、最も好ましくは15%を上限として含有することができる。
【0053】
またKOは、原料として例えばKOまたはその炭酸塩、硝酸塩、水酸化物等を使用してガラス内に導入できる。
【0054】
ZnO成分は、ガラス転移温度(Tg)を低くし、化学的耐久性を改善する効果がある。しかし、その量が多すぎると耐失透性が悪くなりやすくなる。従って、好ましくは30%、より好ましくは25%、最も好ましくは20%を上限として含有することができる。
【0055】
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。
【0056】
Bi成分は、屈折率を高め、ガラス転移温度(Tg)を下げる効果がある。しかし、その量が多すぎると耐失透性が悪化しやすくなる。従って、好ましくは10%、より好ましくは8%、最も好ましくは7%を上限として含有することができる。
【0057】
またBiは、原料として例えばBi等を使用してガラス内に導入される。
【0058】
成分は、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、好ましくは10%、より好ましくは8%、最も好ましくは7%を上限として含有することができる。
【0059】
またPは、原料として例えばHPO等を使用してガラス内に導入される。
【0060】
BaO成分は光学定数の調整に有効である。しかし、その量が多すぎると耐失透性が悪くなりやすくなる。従って、好ましくは20%、より好ましくは15%、最も好ましくは10%を上限として含有することができる。
【0061】
BaO成分は、原料として例えばBaOまたはその炭酸塩、硝酸塩、水酸化物等を使用してガラス内に導入できる。
【0062】
SrO成分は光学定数の調整に有効である。しかし、その量が多すぎると耐失透性が悪くなりやすくなる。従って、好ましくは10%、より好ましくは8%、最も好ましくは7%を上限として含有することができる。
【0063】
SrO成分は、原料として例えばSrOまたはその炭酸塩、硝酸塩、水酸化物等を使用してガラス内に導入できる。
【0064】
CaO成分は光学定数の調整に有効である。しかし、その量が多すぎると耐失透性が悪くなりやすくなる。従って、好ましくは10%、より好ましくは8%、最も好ましくは7%を上限として含有することができる。
【0065】
CaO成分は、原料として例えばCaOまたはその炭酸塩、硝酸塩、水酸化物等を使用してガラス内に導入できる。
【0066】
MgO成分は光学定数の調整に有効である。しかし、その量が多すぎると耐失透性が悪くなる。従って、好ましくは10%、より好ましくは8%、最も好ましくは7%を上限として含有することができる。
【0067】
MgO成分は、原料として例えばMgO又はその炭酸塩、硝酸塩、水酸化物等を使用してガラス内に導入できる。
【0068】
成分は、ガラスの屈折率を高め、低分散化させるのに効果がある。しかし、その量が多すぎると耐失透性が悪くなりやすくなる。従って、好ましくは10%、より好ましくは8%、最も好ましくは7%を上限として含有することができる。
【0069】
は、原料として例えばY等を使用してガラス内に導入される。
【0070】
Gd成分は、ガラスの屈折率を高め、低分散化させるのに効果がある。しかし、その量が多すぎると耐失透性が悪化しやすくなる。従って、好ましくは10%、より好ましくは8%、最も好ましくは7%を上限として含有することができる。
【0071】
またGdは、原料として例えばGd等を使用してガラス内に導入される。
【0072】
Yb成分は、ガラスの屈折率を高め、低分散化させるのに効果がある。しかし、その量が多すぎると耐失透性および化学的耐久性が悪くなりやすくなる。従って、好ましくは10%、より好ましくは8%、最も好ましくは7%を上限として含有することができる。
【0073】
またYbは、原料として例えばYb等を使用してガラス内に導入される。
【0074】
WO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。しかし、その量が多すぎると逆に耐失透性や可視光領域の短波長域の光線透過率が悪化しやすくなる。従って、好ましくは10%、より好ましくは8%、最も好ましくは7%を上限として含有することができる。なお、WO成分は任意成分であり、含有しなくとも本発明のガラスを製造することは可能であるが、前記効果を発揮させやすくするためにも、好ましくは0%を超え、より好ましくは0.1%、最も好ましくは1%を下限とする。
【0075】
なお、WO成分の含有量を4%以下とすることで耐失透性が飛躍的に向上する。
【0076】
またWOは、原料として例えばWO等を使用してガラス内に導入される。
【0077】
TiO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。しかし、その量が少なすぎるとその効果が不十分となりやすく、多すぎると可視光短波長域の透過率が悪化しやすくなる。従って、好ましくは30%、より好ましくは28%、最も好ましくは26%を上限として含有することができる。なお、TiO成分は任意成分であり、含有しなくとも本発明のガラスを製造することは可能であるが、前記効果を発揮させやすくするためにも、好ましくは0%を超え、より好ましくは0.1%、最も好ましくは1%を下限とする。
【0078】
TiOは、原料として例えばTiO等を使用してガラス内に導入される。
【0079】
Hf、Ga、BeOの各成分は含有させることは可能であるが、Hf、Gaは高額原料であるため原料コストが高くなり実際の製造においては現実的ではなく、BeOは、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という問題がある。従って、好ましくは0.1%未満、より好ましくは0.05%を上限として含有することができ、最も好ましくは含有しない。
【0080】
Sb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化しやすくなる。従って、好ましくは1%、より好ましくは0.5%、最も好ましくは0.2%を上限として含有できる。
【0081】
SnO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化しやすくなる。従って、好ましくは1%、より好ましくは0.5%、最も好ましくは0.2%を上限として含有できる。
【0082】
SnO成分はSnOとしての形態もとり得るが、本明細書中ではSnOとして表す。
【0083】
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、公知の原料から選択できる。
【0084】
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。
【0085】
鉛化合物は、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。
【0086】
As、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。
【0087】
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。
【0088】
本発明は高屈折率高分散領域において、特に透過率がいい光学ガラスを所望している。具体的には、屈折率が好ましくは1.90、より好ましくは1.92、最も好ましくは1.93を上限とし、好ましくは2.10、より好ましくは2.09、最も好ましくは2.10を下限とする。アッベ数については、好ましくは15、より好ましくは17、最も好ましくは19を下限とし、好ましくは27を上限とする。
【0089】
また、本発明の光学ガラスは、部分分散比(θg,F)がノーマルラインに近い必要が
ある。より具体的には、本発明の光学ガラスの部分分散比(θg,F)は、アッベ数(ν
)との間で、ν≦25の範囲において(−0.0016×ν+0.6346)≦(
θg,F)≦(−0.0058×ν+0.7539)の関係を満たし、且つ、ν>2
5の範囲において(−0.0025×ν+0.6576)≦(θg,F)≦(−0.0
020×ν+0.6590)の関係を満たす。これにより、高分散を有しながらも部分分散比(θg,F)とアッベ数(ν)とのプロットの位置が図1のノーマルライン(Normal Line)に近付けられる。そのため、この光学ガラスを用いた光学素子による色収差が低減されることが推論できる。ここで、ν≦25における光学ガラスの部分分散比(θg,F)は、好ましくは(−0.00160×ν+0.63460)、より好ましくは(−0.00160×ν+0.63660)、最も好ましくは(−0.00160×ν+0.63860)を下限とし、好ましくは(−0.00562×ν+0.75663)、より好ましくは(−0.00562×ν+0.75363)、更に好ましくは(−0.00562×ν+0.75163)、最も好ましくは(−0.00562×ν+0.74962)を上限とする。また、ν>25における光学ガラスの部分分散比(θg,F)は、好ましくは(−0.00250×ν+0.65710)、より好ましくは(−0.00250×ν+0.65910)、最も好ましくは(−0.00250×ν+0.66110)を下限とし、好ましくは(−0.00260×ν+0.68100)、より好ましくは(−0.00260×ν+0.67800)、更に好ましくは(−0.00260×ν+0.67600)、最も好ましくは(−0.00260×ν+0.67400)を上限とする。なお、特にアッベ数(ν)が小さい領域では、一般的なガラスの部分分散比(θg,F)はノーマルラインよりも高い値にあり、一般的なガラスの部分分散比(θg,F)とアッベ数(ν)の関係は曲線で表される。しかしながら、この曲線の近似が困難であるため、本発明では、一般的なガラスよりも部分分散比(θg,F)が低いことを、ν=25を境に異なった傾きを有する直線を用いて表した。
【0090】
また、透過率については、分光透過率が70%となる波長λ70が480nm未満であることが好ましく、より好ましくは475nm以下、最も好ましくは470nm以下である。
【0091】
本発明は、市場のニーズにより、前記範囲内の光学定数において、部分分散比(θg,F)がアッベ数(ν)との間で、ν≦25の範囲において好ましくは、(−0.00562×ν+0.75663)、より好ましくは(−0.00562×ν+0.75363)、更に好ましくは(−0.00562×νd+0.75163)、最も好ましくは(−0.00562×ν+0.74962)を上限とし、好ましくは(−0.00160×ν+0.63460)、より好ましくは(−0.00160×ν+0.63660)、最も好ましくは(−0.00160×ν+0.63860)を下限とする。
ν>25の範囲において、好ましくは(−0.00260×ν+0.68100)、より好ましくは(−0.00260×ν+0.67800)、更に好ましくは(−0.00260×ν+0.67600)、最も好ましくは(−0.00260×ν+0.67400)を上限とし、好ましくは(−0.00250×ν+0.65710)、より好ましくは(−0.00250×ν+0.65910)、最も好ましくは(−0.00250×ν+0.66110)を下限とする。
【0092】
また、本発明は、前記範囲内の光学定数において、TiO成分とNb成分の含有量と、La成分との物質量比を所定の値に調整することにより、従来よりも透過率が良好で、かつアッベ数がより低いガラスが得られることを見出した。すなわち、(TiO+Nb)/Laの値が、好ましくは1.45、より好ましくは1.46、最も好ましくは1.47を下限とすることができる。上限は特に限定しないが、3以下であれば本願の目的を容易に達成することができる。
【0093】
上記効果は特に、La成分が21%以下であるときに顕著である。
【0094】
さらに、本発明は、前記範囲内の光学定数において、TiO成分とNb成分の含有量と、La成分とGd成分の和の物質量比を所定の値に調整することでも、従来よりも透過率が良好で、かつアッベ数がより低いガラスが得られることを見出した。すなわち、(TiO+Nb)/(La+Gd)の値が、好ましくは1.27、より好ましくは1.28、最も好ましくは1.30を下限とすることができる。上限は特に限定しないが、3以下であれば本願の目的を容易に達成することができる。
【0095】
上記効果は特に、La成分が21%以下であるときに顕著である。
【0096】
本発明の光学ガラスは精密プレス成形用のプリフォーム材としても使用することができる。プリフォーム材として使用する場合、その製造方法及び精密プレス成形方法は特に限定されるものではなく、公知の製造方法及び成形方法を使用することができる。例えば、熔融ガラスから直接プリフォーム材を製造することもでき、また板状に成形されたガラスを冷間加工して製造しても良い。
【0097】
本発明の光学ガラスを成形することにより得られる光学素子はカメラ、ビデオ用のレンズ、顕微鏡や望遠鏡用のレンズなどに使用できることはもちろんであるが、その用途は限定されない。
【実施例】
【0098】
本発明の実施例(No.1〜No.60)及び参考例(No.1〜No.3)の組成、及び、これらのガラスの屈折率(n)、アッベ数(ν)、部分分散比(θg,F)、並びに分光透過率が70%及び5%を示す波長(λ70、λ)の結果を表1〜9に示す。また、実施例(No.1〜No.60)及び比較例(No.1〜No.3)のガラスにおける、アッベ数(ν)及び部分分散比(θg,F)の関係を図2に示す。なお、以下の実施例はあくまで例示の目的であり、これらの実施例のみ限定されるものではない。
【0099】
本発明のガラスの実施例(No.1〜No.60)の組成を、これらのガラスの屈折率(nd)、アッベ数(νd)、部分分散比(θg,F)、透過率(λ70)と共に表1〜8に示した。表中、各成分の組成はモル%で表示するものとする。
また、比較例のガラス(No.1〜No.3)の組成を、これらのガラスの屈折率(nd)、アッベ数(νd)、部分分散比(θg,F)、透過率(λ70)と共に表9に示した。表中、各成分の組成はモル%で表示するものとする。
【0100】
屈折率及びアッベ数については、ガラス転移点付近で2時間保持した後、徐冷降温速度を−25℃/Hrとして得られたガラスを、JOGIS01−2003に基づき測定した。
【0101】
部分分散比(θg,F)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Cライン(波長 656.27nm)における屈折率(nC)、Fライン(波長 486.13nm)における屈折率(nF)、gライン(波長 435.835nm)における屈折率(ng)を測定し、θg,F=(ng−nF)/(nF−nC)による式にて算出した。
【0102】
透過率測定については、日本光学硝子工業会規格JOGIS02に準じて行った。尚、本発明においては、着色度ではなく肉厚10mmのガラスにおいて70%の透過率を示す波長(λ70%)を示した。具体的には、厚さ10±0.1mmの対面平行研磨品をJISZ8722に準じ、200〜800nmの分光透過率を測定し、透過率70%時の波長(λ70%)を求めた。















【0103】
【表1】

【0104】
【表2】














【0105】
【表3】













【0106】
【表4】













【0107】
【表5】






【0108】
【表6】















【0109】
【表7】














【0110】
【表8】














【0111】
【表9】















【0112】
表1〜表8に見られるとおり、実施例の光学ガラス(実施例1〜実施例60)はすべて、上記特定範囲内の光学恒数、すなわち、屈折率(nd)が1.90以上2.10以下であり、アッベ数(νd)が15以上27以下、所望の部分分散比を有し、分光透過率が70%を示す波長(λ70)が480nm未満である光学ガラスを得ることができた。一方、比較例は透過率が悪く、本願発明が所望するような光学素子として使用できるものではない。
【0113】
また、図2に示すように、実施例(No.1〜No.60)の光学ガラスは、部分分散比(θg,F)がアッベ数(ν)との関係において、いずれも(−0.00250×ν+0.65710)以上、より詳細には(−0.00250×ν+0.66110)以上であるとともに、この部分分散比(θg,F)は(−0.00260×ν+0.6810)以下、より詳細には(−0.00260×ν+0.67600)以下であった。また、比較例(No.2〜No.3)のガラスは、ν>25でありながら、部分分散比(θg,F)は(−0.00260×ν+0.67600)を超えていた。このため、本発明の実施例の光学ガラスは、比較例(N0.2〜No.3)のガラスに比べて部分分散比(θg,F)がノーマルラインに近く、色収差が小さいことが明らかになった。

【産業上の利用可能性】
【0114】
以上、述べたとおり、本発明の光学ガラスは、屈折率1.90〜2.10、アッベ数15〜27の範囲の光学定数を有するような高屈折率高分散領域で、部分分散比が小さい光学ガラスを提供することにある。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル%でB成分を10.0〜50.0%、及びLa成分を5.0〜30.0%、Nb成分を5.0〜30.0%、Ta成分を0.5〜15.0%含有し、部分分散比(θg,F)がアッベ数(ν)との間で、ν≦25の範囲において(−0.00160×ν+0.63460)≦(θg,F)≦(−0.00562×ν+0.75663)の関係を満たし、ν>25の範囲において(−0.00250×ν+0.65710)≦(θg,F)≦(−0.00260×ν+0.68100)の関係を満たす光学ガラス。
【請求項2】
1.90以上2.10以下の屈折率(n)を有し、15以上27以下のアッベ数(ν)を有し、分光透過率が70%を示す波長(λ70)が480nm未満である請求項1記載の光学ガラス。
【請求項3】
酸化物基準のモル%で、
SiO0〜20%及び/又は
GeO0〜40%及び/又は
ZrO0〜30%及び/又は
TeO0〜20%及び/又は
Al0〜10%及び/又は
LiO 0〜20%及び/又は
NaO 0〜20%及び/又は
O 0〜20%及び/又は
ZnO 0〜30%及び/又は
Bi0〜10%及び/又は
0〜10%及び/又は
BaO 0〜20%及び/又は
SrO 0〜10%及び/又は
CaO 0〜10%及び/又は
MgO 0〜10%及び/又は
0〜10%及び/又は
Gd0〜10%及び/又は
Yb0〜10%及び/又は
WO0〜10%及び/又は
TiO0〜30%及び/又は
SnO0〜1%及び/又は
Sb0〜1%
の各成分を含有することを特徴とする請求項1または2に記載の光学ガラス。
【請求項4】
酸化物基準のモル%で、La成分が21%以下、物質量比(TiO+Nb)/Laが1.45以上である請求項1〜3いずれかに記載の光学ガラス。
【請求項5】
酸化物基準のモル%で、La成分が21%以下、物質量比(TiO+Nb)/(La+Gd)の物質量比が1.27以上を含有する請求項1〜4いずれかに記載の光学ガラス。
【請求項6】
酸化物基準のモル%で、SiO成分を0〜15%、B成分を10〜33%含有する請求項1〜5いずれかに記載の光学ガラス。
【請求項7】
酸化物基準のモル%で、WO成分を0〜4%含有する請求項1〜6いずれかに記載の光学ガラス。
【請求項8】
酸化物基準のモル%で、TeO成分を8%以下含有する請求項1〜7いずれかに記載の光学ガラス。
【請求項9】
酸化物基準のモル%で、Ta成分を0.7%以上含有する請求項1〜8いずれかに記載の光学ガラス。
【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素子

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate


【公開番号】特開2011−178571(P2011−178571A)
【公開日】平成23年9月15日(2011.9.15)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−24468(P2010−24468)
【出願日】平成22年2月5日(2010.2.5)
【出願人】(000128784)株式会社オハラ (539)
【Fターム(参考)】