光学ガラス
【課題】低分散でありながら屈折率が高く、優れたガラス安定性を有し、着色の少ない光学ガラスを提供する。
【解決手段】酸化物ガラスであって、カチオン％表示で、Ｓｉ4+０〜３０％、Ｂ3+１０〜５５％、Ｌｉ+、Ｎａ+およびＫ+を合計で５％未満、Ｍｇ2+、Ｃａ2+およびＳｒ2+を合計で５％未満、Ｂａ2+０〜８％、Ｚｎ2+０．１〜１５％、Ｌａ3+１０〜５０％、Ｇｄ3+０〜２０％、Ｙ3+０〜１５％、Ｙｂ3+０〜１０％、Ｚｒ4+０〜２０％、Ｔｉ4+０．１〜２２％、Ｎｂ5+０〜２０％、Ｔａ5+０〜８％、Ｗ6+０〜５％、Ｇｅ4+０〜８％、Ｂｉ3+０〜１０％、Ａｌ3+０〜１０％、Ｂ3+の含有量に対するＳｉ4+の含有量のカチオン比Ｓｉ4+／Ｂ3+が１．０未満、酸化物に換算してＮｂ2Ｏ5とＴａ2Ｏ5の合計含有量が１４質量％未満、屈折率ｎｄが１．９６６〜２．２、アッベ数νｄが２５〜４５であることを特徴とする光学ガラス。
【解決手段】酸化物ガラスであって、カチオン％表示で、Ｓｉ4+０〜３０％、Ｂ3+１０〜５５％、Ｌｉ+、Ｎａ+およびＫ+を合計で５％未満、Ｍｇ2+、Ｃａ2+およびＳｒ2+を合計で５％未満、Ｂａ2+０〜８％、Ｚｎ2+０．１〜１５％、Ｌａ3+１０〜５０％、Ｇｄ3+０〜２０％、Ｙ3+０〜１５％、Ｙｂ3+０〜１０％、Ｚｒ4+０〜２０％、Ｔｉ4+０．１〜２２％、Ｎｂ5+０〜２０％、Ｔａ5+０〜８％、Ｗ6+０〜５％、Ｇｅ4+０〜８％、Ｂｉ3+０〜１０％、Ａｌ3+０〜１０％、Ｂ3+の含有量に対するＳｉ4+の含有量のカチオン比Ｓｉ4+／Ｂ3+が１．０未満、酸化物に換算してＮｂ2Ｏ5とＴａ2Ｏ5の合計含有量が１４質量％未満、屈折率ｎｄが１．９６６〜２．２、アッベ数νｄが２５〜４５であることを特徴とする光学ガラス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は高屈折率低分散特性を有する光学ガラス、前記光学ガラスからなるプレス成形用ガラスゴブおよび光学素子とその製造方法、ならびに光学素子ブランクの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高屈折率低分散ガラスからなるレンズは、超低分散ガラスからなるレンズと組み合わせることにより、色収差を補正しつつ、光学系のコンパクト化を可能にする。そのため、撮像光学系やプロジェクタなどの投射光学系を構成する光学素子として非常に重要な位置を占めている。
特許文献１にはこのような高屈折率低分散ガラスが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭５５−６００３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、高屈折率低分散ガラスは高屈折率付与成分の量が相対的に多くなるとともにガラスネットワーク形成成分の量が相対的に減少するため、ガラス安定性が低下し、製造過程で失透しやすくなるなどの問題を抱えている。
また、高屈折率付与成分を増量するとガラスの着色が著しくなるという問題もある。
【０００５】
本発明は、低分散でありながら屈折率が極めて高く、優れたガラス安定性を有し、着色の少ない光学ガラスを提供すること、前記光学ガラスからなるプレス成形用ガラスゴブおよび光学素子ブランクを提供すること、ならびに光学素子ブランクおよび光学素子の各製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、特定のガラス組成と屈折率とアッベ数を有する光学ガラスにより、その目的を達成し得ることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち、本発明は、
（１）酸化物ガラスであって、カチオン％表示で、
Ｓｉ4+ ０〜３０％、
Ｂ3+ １０〜５５％、
Ｌｉ+、Ｎａ+およびＫ+を合計で５％未満、
Ｍｇ2+、Ｃａ2+およびＳｒ2+を合計で５％未満、
Ｂａ2+ ０〜８％、
Ｚｎ2+ ０．１〜１５％、
Ｌａ3+ １０〜５０％、
Ｇｄ3+ ０〜２０％、
Ｙ3+ ０〜１５％、
Ｙｂ3+ ０〜１０％、
Ｚｒ4+ ０〜２０％、
Ｔｉ4+ ０．１〜２２％、
Ｎｂ5+ ０〜２０％、
Ｔａ5+ ０〜８％、
Ｗ6+ ０〜５％、
Ｇｅ4+ ０〜８％、
Ｂｉ3+ ０〜１０％、
Ａｌ3+ ０〜１０％、
を含み、Ｂ3+の含有量に対するＳｉ4+の含有量のカチオン比Ｓｉ4+／Ｂ3+が１．０未満、
酸化物に換算してＮｂ2Ｏ5とＴａ2Ｏ5の合計含有量が１４質量％未満であり、
屈折率ｎｄが１．９６６〜２．２、アッベ数νｄが２５〜４５であることを特徴とする光学ガラス、
（２）ガラス転移温度Ｔｇが６３０℃以上である上記（１）項に記載の光学ガラス、
（３）着色度λ７０が４７０ｎｍ未満である上記（１）項または（２）項に記載の光学ガラス、
（４）部分分散比Ｐg,Fとアッベ数νｄが下記（１）式の関係を満たす上記（１）項〜（３）項のいずれか１項に記載の光学ガラス、
Ｐg,F≦−０．００１７×νｄ＋０．６６０ ・・・（１）
（５）上記（１）項〜（４）項のいずれか１項に記載の光学ガラスからなることを特徴とするプレス成形用ガラスゴブ、
（６）上記（１）項〜（５）項のいずれか１項に記載の光学ガラスからなることを特徴とする光学素子、
（７）研削、研磨により光学素子に仕上げられる光学素子ブランクの製造方法において、
上記（５）項に記載のプレス成形用ガラスゴブを加熱、軟化してプレス成形することを特徴とする光学素子ブランクの製造方法、
（８）研削、研磨により光学素子に仕上げられる光学素子ブランクの製造方法において、
ガラス原料を熔融し、得られた熔融ガラスをプレス成形し、上記（１）項〜（４）項のいずれか１項に記載の光学ガラスからなる光学素子ブランクを作製することを特徴とする光学素子ブランクの製造方法、
（９）上記（７）項または（８）項に記載の光学素子ブランクを研削、研磨することを特徴とする光学素子の製造方法、
を提供するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、屈折率ｎｄが１．９２以上、アッベ数νｄが２５以上と低分散でありながら屈折率が極めて高く、優れたガラス安定性を有し、比較的着色の少ない光学ガラスを提供すること、前記光学ガラスからなるプレス成形用ガラスゴブおよび光学素子ブランクを提供すること、ならびに光学素子ブランクおよび光学素子の各製造方法を提供することができる。
【０００９】
上記光学素子ならびに上記プレス成形用ガラスゴブや光学素子ブランクから作製される光学素子、例えばレンズによれば、高屈折率高分散ガラス製レンズと組合せることによりコンパクトな色収差補正用の光学系を提供することもできる。
【００１０】
さらに、本発明の光学ガラスの好ましい態様によれば、上記光学特性を備えつつ、アッベ数νｄが同じガラスと比較して部分分散比Ｐg,Fが小さく、高次の色補正に好適な光学ガラスを提供することもできる。こうした性質を活かし、高屈折率高分散光学ガラスからなる光学素子と組合せることにより、高次の色収差補正に好適な光学素子を提供することもできる。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［光学ガラス］
まず、本発明の光学ガラスについて説明する。
本発明の光学ガラスは、
酸化物ガラスであって、カチオン％表示で、
Ｓｉ4+ ０〜３０％、
Ｂ3+ １０〜５５％、
Ｌｉ+、Ｎａ+およびＫ+を合計で５％未満、
Ｍｇ2+、Ｃａ2+およびＳｒ2+を合計で５％未満、
Ｂａ2+ ０〜８％、
Ｚｎ2+ ０．１〜１５％、
Ｌａ3+ １０〜５０％、
Ｇｄ3+ ０〜２０％、
Ｙ3+ ０〜１５％、
Ｙｂ3+ ０〜１０％、
Ｚｒ4+ ０〜２０％、
Ｔｉ4+ ０．１〜２２％、
Ｎｂ5+ ０〜２０％、
Ｔａ5+ ０〜８％、
Ｗ6+ ０〜５％、
Ｇｅ4+ ０〜８％、
Ｂｉ3+ ０〜１０％、
Ａｌ3+ ０〜１０％、
を含み、Ｂ3+の含有量に対するＳｉ4+の含有量のカチオン比Ｓｉ4+／Ｂ3+が１．０未満、
酸化物に換算してＮｂ2Ｏ5とＴａ2Ｏ5の合計含有量が１４質量％未満であり、
屈折率ｎｄが１．９６６〜２．２、アッベ数νｄが２５〜４５であることを特徴とする光学ガラスである。
【００１２】
（組成範囲の限定理由）
上記組成範囲の限定理由について説明するが、特記しない限り、各成分の含有量、合計含有量はカチオン％にて表示する。
【００１３】
Ｓｉ4+は、網目形成カチオンであり、ガラス安定性の維持、熔融ガラスの成形に適した粘性の維持および化学的耐久性の改善に効果的な成分であり、その量が３０％を超えると所望の屈折率を実現することが困難になるとともに、液相温度やガラス転移温度が上昇してしまう。また、所望のアッベ数を実現することが困難になる、ガラスの熔融性が悪化する、耐失透性が悪化するなどの問題が生じてしまう。したがって、Ｓｉ4+の含有量は０〜３０％とする。Ｓｉ4+の含有量の好ましい上限は２５％、より好ましい上限は２３％、さらに好ましい上限は２０％、一層好ましい上限は１８％、より一層好ましい上限は１５％、さらに一層好ましい上限は１２％である。上記Ｓｉ4+含有の効果を得る上からＳｉ4+の含有量の好ましい下限は１％であり、より好ましい下限は３％、さらに好ましい下限は４％、一層好ましい下限は５％、より一層好ましい下限は６％である。
【００１４】
Ｂ3+は、網目形成カチオンであり、ガラスの熔融性維持、液相温度の低下とガラス安定性の工場および低分散化に有効な必須成分である。その量が１０％未満になるとガラス安定性が低下するとともに上記効果が得られなくなり、５５％を超えると所望の屈折率を満たすことが困難になるとともに、化学的耐久性が悪化する。したがって、Ｂ3+の含有量は１０〜５５％とする。Ｂ3+の含有量の好ましい上限は５０％、より好ましい上限は４８％、さらに好ましい上限は４５％、一層好ましい上限は４３％、より一層好ましい上限は４０％、さらに一層好ましい上限は３５％、なお一層好ましい上限は３２％、さらになお一層好ましい上限は３０％であり、Ｂ3+の含有量の好ましい下限は１３％、より好ましい下限は１５％、さらに好ましい下限は１８％、一層好ましい下限は２０％、より一層好ましい下限は２１％、さらに一層好ましい下限は２２％である。
【００１５】
なお、低分散性を維持しつつ、液相温度の低下、耐失透性の改善および熔融性の改善、成形に適した粘性を維持する上から、Ｂ3+の含有量に対するＳｉ4+の含有量のカチオン比Ｓｉ4+／Ｂ3+を１未満とする。カチオン比Ｓｉ4+／Ｂ3+の好ましい上限は０．５である。カチオン比Ｓｉ4+／Ｂ3+の好ましい下限は０．０３である。
【００１６】
Ｌｉ+、Ｎａ+およびＫ+は、熔融性を改善し、ガラス転移温度を低下させる働きをする任意成分である。Ｌｉ+、Ｎａ+およびＫ+の合計含有量が５％以上になると所望の屈折率を実現するのが困難になるとともに、液相温度が上昇し、ガラス安定性、化学的耐久性も低下するので、Ｌｉ+、Ｎａ+およびＫ+の合計含有量を５％未満とする。Ｌｉ+、Ｎａ+およびＫ+の合計含有量の好ましい範囲は３％未満、より好ましい範囲は２％未満、さらに好ましい範囲は１％未満であり、上記アルカリ金属成分を含まないことが一層好ましい。
【００１７】
Ｍｇ2+、Ｃａ2+、Ｓｒ2+は、ガラスの熔融性を改善し、ガラス転移温度Ｔｇを低下させる働きをする。また、硝酸塩、硫酸塩の形でガラスに導入することにより、脱泡効果も得られる。しかし、Ｍｇ2+、Ｃａ2+およびＳｒ2+の合計含有量が５％以上になると液相温度が上昇し、耐失透性が悪化するほか、屈折率が低下し、化学的耐久性も悪化してしまう。したがって、Ｍｇ2+、Ｃａ2+およびＳｒ2+の合計含有量を５％未満とする。Ｍｇ2+、Ｃａ2+およびＳｒ2+の合計含有量の好ましい範囲は３％未満、より好ましい範囲は２％未満、さらに好ましい範囲は１％未満であり、アルカリ土類金属成分を含まないことが一層好ましい。
【００１８】
Ｂａ2+は、ガラスの熔融性を改善し、炭酸塩、硝酸塩の形で導入することにより、脱泡効果も得られる。しかし、Ｂａ2+の含有量が８％を超えると液相温度が上昇し、ガラス安定性が低下するとともに、所望の屈折率を実現することが難しくなる。また、化学的耐久性も悪化する。したがって、Ｂａ2+の含有量を０〜８％とする。Ｂａ2+の含有量の好ましい範囲は０〜７であり、より好ましい範囲は０〜６％であり、さらに好ましい範囲は０〜５％である。なお、本発明の目的を達成する上から、Ｂａ2+の含有量を３％以下としてもよいし、２％以下としてもよいし、１％以下としてもよし、ゼロとしてもよい。
【００１９】
Ｚｎ2+は、高屈折率低分散特性を実現する上で有用な必須成分であり、ガラスの熔融性、耐失透性を改善し、液相温度やガラス転移温度を低下させる働きをする。その量が０．１％未満であると屈折率が低下したり、液相温度が上昇し、耐失透性が悪化する。一方、その量が１５％を越えると所望の屈折率を実現することが困難になる。したがって、Ｚｎ2+の含有量は０．１〜１５％とする。Ｚｎ2+の含有量の好ましい上限は１４％、より好ましい上限は１３％、さらに好ましい上限は１２％、一層好ましい上限は１１％、より一層好ましい上限は１０％、さらに一層好ましい上限は７％、なお一層好ましい上限は６％、さらになお一層好ましい上限５％であり、Ｚｎ2+の含有量の好ましい下限は０．３％、より好ましい下限は０．５％、さらに好ましい下限は１％である。
【００２０】
Ｌａ3+は、高屈折率低分散特性を実現する上で必須であり、化学的耐久性を改善する働きもする。その量が１０％未満であると所望の屈折率が得にくくなり、５０％を超えると液相温度が上昇し、耐失透性が悪化する。したがって、Ｌａ3+の含有量は１０〜５０％とする。Ｌａ3+の含有量の好ましい上限は４８％、より好ましい上限は４５％、さらに好ましい上限は４３％、一層好ましい上限は４０％、より一層好ましい上限は３８％、さらに一層好ましい上限は３７％、なお一層好ましい上限は３６％、よりなお一層好ましい上限は３５％であり、Ｌａ3+の含有量の好ましい下限は１３％、より好ましい下限は１５％、さらに好ましい下限は１８％、一層好ましい下限は２０％、より一層好ましい下限は２１％、さらに一層好ましい下限は２２％である。
【００２１】
Ｇｄ3+は、Ｌａ3+と共存させることにより液相温度を低下させ、耐失透性を大幅に改善し、化学的耐久性も改善する働きをする。しかし、その量が２０％を超えると液相温度が上昇し、耐失透性が悪化する。したがって、Ｇｄ3+の含有量を０〜２０％とする。Ｇｄ3+の含有量の好ましい上限は１８％、より好ましい上限は１５％、さらに好ましい上限は１３％、一層好ましい上限は１２％、より一層好ましい上限は１０％、さらに一層好ましい上限は９％、なお一層好ましい上限は８％、よりなお一層好ましい上限は７％であり、Ｇｄ3+の含有量の好ましい下限は０．１％、より好ましい下限は０．５％、さらに好ましい下限は１％、一層好ましい下限は２％である。
【００２２】
Ｙ3+もＬａ3+と共存させることにより液相温度を低下させ、耐失透性を大幅に改善し、化学的耐久性を改善する働きをするが、その量が１５％を超えると液相温度が上昇し、耐失透性が悪化する。したがって、Ｙ3+の含有量は０〜１５％とする。Ｙ3+の含有量の好ましい範囲は０〜１３％、より好ましい範囲は０〜１０％、さらに好ましい範囲は０〜８％、一層好ましい範囲は０〜７％、より一層好ましい範囲は０〜５％、さらに一層好ましい範囲は０〜４％である。
【００２３】
Ｙｂ3+もＬａ3+と共存させることにより液相温度を低下させ、耐失透性を大幅に改善し、化学的耐久性を改善する働きをする。その量が１０％を超えると液相温度が上昇し、耐失透性が悪化する。したがって、Ｙｂ3+の含有量を０〜１０％とする。Ｙｂ3+の含有量の好ましい範囲は０〜５％、より好ましい範囲は０〜３％、さらに好ましい範囲は０〜１％であり、Ｙｂ3+を含有しないことが一層好ましい。
【００２４】
Ｚｒ4+は、屈折率を高め、化学的耐久性を改善する働きをする。少量の導入でも優れた効果が得られる。しかし、その量が２０％を超えると、ガラス転移温度や液相温度が上昇し、耐失透性が低下する。したがって、Ｚｒ4+の含有量を０〜２０％とする。Ｚｒ4+の含有量の好ましい上限は１８％、より好ましい上限は１６％、さらに好ましい上限は１４％、一層好ましい上限は１２％、より一層好ましい上限は１０％、さらに一層好ましい上限は８％、なお一層好ましい上限は７％であり、Ｚｒ4+の含有量の好ましい下限は１％、より好ましい下限は２％、さらに好ましい下限は３％である。
【００２５】
Ｔｉ4+は、屈折率を高め、化学的耐久性および耐失透性を改善する働きをする。その含有量が０．１％未満であると前記効果を得ることができず、２２％を超えると所望のアッベ数を得ることが難しくなるとともに、ガラス転移温度や液相温度が上昇し、耐失透性が悪化する。したがって、Ｔｉ4+の含有量を０．１〜２２％とする。Ｔｉ4+の含有量の好ましい上限は２１％、より好ましい上限は２０％、さらに好ましい上限は１９％、一層好ましい上限は１８％、より一層好ましい上限は１７％であり、さらに一層好ましくい上限は１６％、一層好ましい上限は１５％である。Ｔｉ4+の含有量の好ましい下限は１％、より好ましい下限は３％、さらに好ましい下限は５％、一層好ましい下限は８％、より一層好ましい下限は１０％、さらに一層好ましい下限は１１％、なお一層好ましい下限は１２％である。
特に屈折率ｎｄを１．９６８以上にする場合は、Ｔｉ4+の含有量を５％以上にすることが好ましく、１０％以上にすることがより好ましく、１２％以上にすることがさらに好ましく、１３％以上にすることが一層好ましく、１４％以上にすることがより一層好ましい。ただし屈折率ｎｄを１．９６８以上にする場合でも、ガラス転移温度や液相温度の上昇、耐失透性の悪化を抑制する上から、Ｔｉ4+の含有量を２１％以下にすることが好ましく、２０％以下にすることがより好ましく、１９％以下にすることがさらに好ましい。
【００２６】
Ｎｂ5+は、屈折率を高めるとともに、液相温度を低下させ、耐失透性を改善する働きをする。その量が２０％を超えると液相温度が上昇し、耐失透性が悪化し、所望のアッベ数を実現することが困難になるほか、ガラスの着色も強まる。したがって、Ｎｂ5+の含有量を０〜２０％とする。Ｎｂ5+の含有量の好ましい上限は１８％、より好ましい上限は１６％、さらに好ましい上限は１４％、一層好ましい上限は１２％、より一層好ましい上限は１０％、さらに一層好ましい上限は９％、なお一層好ましい上限は８％である。Ｎｂ5+の含有量の好ましい下限は０．１％、より好ましい下限は１％、さらに好ましい下限は２％、一層好ましい下限は３％である。
【００２７】
Ｔａ5+は、高屈折率低分散性を実現し、ガラス安定性も高める働きをする。しかし、高価な成分であるとともに、その含有量が８％を超えると液相温度が上昇し、耐失透性が低下するため、Ｔａ5+の含有量を０〜８％とする。Ｔａ5+の含有量の好ましい範囲は０〜６％、より好ましい範囲は０〜４％、さらに好ましい範囲は０〜３％、一層好ましい範囲は０〜２．５％、より一層好ましい範囲は０〜２％、さらに一層好ましい範囲は０〜１％である。Ｔａ5+を含まないことが特に好ましい。
【００２８】
なお、本発明の光学ガラスでは、液相温度の上昇を抑え、耐失透性を維持するため、Ｎｂ5+、Ｔａ5+の含有量をそれぞれ酸化物に換算し、Ｎｂ2Ｏ5およびＴａ2Ｏ5の合計含有量を１４質量％未満に制限する。上記観点からＮｂ2Ｏ5およびＴａ2Ｏ5の合計含有量の好ましい範囲は１３質量％以下である。
【００２９】
Ｗ6+は、屈折率を高め、液相温度を低下させ、耐失透性の改善に寄与する任意成分であるが、その量が５％を越えると液相温度が上昇し、耐失透性が悪化するとともに、ガラスの着色も強まる。したがって、Ｗ6+の含有量を０〜５％とする。Ｗ6+の含有量の好ましい範囲は０〜４％、より好ましい範囲は０〜３％、さらに好ましい範囲は０〜２％、一層好ましい範囲は０〜１％であり、Ｗ6+を含有しないことがより一層好ましい。
【００３０】
Ｇｅ4+は、網目形成カチオンであり、屈折率を高める働きもするため、ガラス安定性を維持しつつ屈折率を高めることができる成分であるが、非常に高価な成分であり、コストの面からＴａ成分とともに、その量を控えることが望まれる成分である。本発明では、上記のように組成を決めているので、Ｇｅ4+の含有量を８％以下に抑えても、所望の光学特性の実現と優れたガラス安定性の実現を両立することができる。したがって、Ｇｅ4+の含有量を０〜８％とする。
Ｇｅ4+の含有量の好ましい範囲は０〜６％、より好ましい範囲は０〜４％、さらに好ましい範囲は０〜２％であり、一層好ましい範囲は０〜１％である。Ｇｅ4+を含まないこと、すなわちＧｅフリーガラスであることが特に好ましい。
【００３１】
Ｂｉ3+は、屈折率を高めるとともにガラス安定性も高める働きをするが、その量が１０％を超えると可視域における光線透過率が低下する。したがって、Ｂｉ3+の含有量を０〜１０％とする。Ｂｉ3+の含有量の好ましい範囲は０〜８％、より好ましい範囲は０〜６％、さらに好ましい範囲は０〜４％、一層好ましい範囲は０〜２％、より一層好ましい範囲は０〜１％であり、Ｂｉ3+を含まないことが特に好ましい。
【００３２】
Ａｌ3+は、少量であればガラス安定性および化学的耐久性を改善する働きをするが、その量が１０％を超えると液相温度が上昇し、耐失透性が悪化する。したがって、Ａｌ3+の含有量を０〜１０％とする。Ａｌ3+の含有量の好ましい範囲は０〜８％、より好ましい範囲は０〜６％、さらに好ましい範囲は０〜４％、一層好ましい範囲は０〜２％、より一層好ましい範囲は０〜１％であり、Ａｌ3+を含まないことが特に好ましい。
【００３３】
Ｓｂは、清澄剤として添加可能であり、少量の添加でＦｅなどの不純物混入による光線透過率の低下を抑える働きもするが、酸化物に換算し、Ｓｂ2Ｏ3として外割りで１質量％を超えて添加するとガラスが着色したり、その強力な酸化作用によってプレス成形時、プレス成形型の成形面劣化を助長してしまう。したがって、Ｓｂ2Ｏ3に換算してＳｂの添加量は、外割りで０〜１質量％が好ましく、より好ましくは０〜０．５質量％、さらに好ましくは０％とする。
【００３４】
Ｓｎも清澄剤として添加可能であるが、ＳｎＯ2に換算して外割りで１質量％を超えて添加するとガラスが着色したり、酸化作用によって精密プレス成形時、プレス成形型の成形面劣化を助長してしまう。したがって、ＳｎＯ2に換算してＳｎの添加量は、外割りで０〜１質量％が好ましく、より好ましくは０〜０．５質量％とする。
【００３５】
この他、Ｃｅ酸化物、硫酸塩、硝酸塩、塩化物を清澄剤として少量、添加することもできる。
【００３６】
本発明の光学ガラスは、ガラス安定性を維持しつつ高屈折率低分散の光学特性を実現しており、Ｌｕ、Ｈｆ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｃといった成分を含有させることを必要としない。Ｌｕ、Ｈｆ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｃも高価な成分なので、Ｌｕ3+、Ｈｆ4+、Ｇａ3+、Ｉｎ3+、Ｓｃ3+の含有量をそれぞれ０〜１％に抑えることが好ましく、それぞれ０〜０．５％に抑えることがより好ましく、Ｌｕ3+を導入しないこと、Ｈｆ4+を導入しないこと、Ｇａ3+を導入しないこと、Ｉｎ3+を導入しないこと、Ｓｃ3+を導入しないことがそれぞれ特に好ましい。
【００３７】
また、環境影響に配慮し、Ａｓ、Ｐｂ、Ｕ、Ｔｈ、Ｔｅ、Ｃｄも導入しないことが好ましい。
【００３８】
さらに、ガラスの優れた光線透過性を活かす上から、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｖ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏなどの着色の要因となる物質を導入しないことが好ましい。
【００３９】
本発明の光学ガラスは酸化物ガラスであり、実質的にアニオン成分がＯ2-からなる。前述のように清澄剤としてＣｌ-、Ｆ-を少量添加することも可能であるが、Ｏ2-の含有量を９８アニオン％以上とすることが好ましく、９９アニオン％以上にすることがより好ましく、９９．５アニオン％以上にすることがより好ましく、１００アニオン％にすることが一層好ましい。
【００４０】
（光学ガラスの光学特性）
本発明の光学ガラスの屈折率ｎｄは、１．９２〜２．２である。屈折率ｎｄの好ましい下限は１．９３０、より好ましい下限は１．９３５、さらに好ましい下限は１．９４０であり、好ましい上限は２．０、より好ましい上限は１．９９５、さらに好ましい上限は１．９９０である。屈折率を高めることは、光学素子の高機能化、コンパクト化に有効であり、屈折率の上限を制限することは、ガラス安定性を高める上で有利である。
【００４１】
本発明の光学ガラスのアッベ数νｄは、２５〜４５である。高分散ガラス製のレンズと組み合わせて色収差を補正する場合、アッベ数νｄが大きいほうが有利である。こうした観点から、アッベ数νｄの好ましい下限は２６、より好ましい下限は２７、さらに好ましい下限は２８、一層好ましい下限は２９である。一方、アッベ数νｄの上限を緩和することはガラス安定性を維持、向上させる上で有利に働く。こうした観点からアッベ数νｄの好ましい上限は４３、より好ましい上限は４０、さらに好ましい上限は３８、一層好ましい上限は３６、より一層好ましい上限は３５、一層好ましい上限は３４、より一層好ましい上限は３３、さらに一層好ましい上限は３２である。
【００４２】
より一層の高屈折率化がなされた光学ガラスは、撮像光学系、投射光学系などの光学系のコンパクト化、高機能化に適した光学素子の材料に好適である。また、同じ焦点距離をもつレンズを作製する場合においても、レンズの光学機能面の曲率の絶対値を小さくする（カーブを緩くする）ことができるため、レンズの成形、加工の面でも有利である。一方、光学ガラスをより一層の高屈折率化により、ガラスの熱的安定性が低下したり、着色が増加する、すなわち可視短波長域における光線透過率が減少する傾向を示す。したがって、用途や生産性などの観点から、本発明の光学ガラスを、より一層の高屈折率化を優先する場合と、熱的安定性の向上あるいは着色低減を優先する場合とに大別し、使い分けることもできる。
【００４３】
本発明の光学ガラスにおいて、より一層の高屈折率化を優先する場合、好ましい屈折率ｎｄの下限は１．９６６、より好ましい下限は１．９６７、さらに好ましい下限は１．９６８であり、この場合のアッベ数νｄの好ましい範囲は２５〜３４、より好ましい範囲は２６〜３３、さらに好ましい範囲は２７〜３２である。より一層の屈折率化を優先する場合であってもガラス安定性の維持などの観点から屈折率ｎｄを２．２００以下にすることが好ましく、２．１００以下にすることがより好ましく、２．０５０以下にすることがさらに好ましい。本発明の光学ガラスのうち、屈折率ｎｄが１．９６６以上のものを光学ガラスＡと呼び、屈折率ｎｄが１．９６６未満のものを光学ガラスＢと呼ぶことにする。
なお、先に説明した屈折率ｎｄが１．９６８以上の場合におけるＴｉ４＋含有量の好ましい範囲は、光学ガラスＡにおけるＴｉ４＋含有量の好ましい範囲にもあてはまる。
【００４４】
本発明の光学ガラスは、アッベ数νｄを固定したとき、部分分散比が小さいガラスであるため、本発明の光学ガラスからなるレンズなどの光学素子は、高次の色収差補正に好適である。
【００４５】
ここで、部分分散比Ｐg,Fは、ｇ線、F線、ｃ線における各屈折率ｎｇ、ｎF、ｎcを用いて、（ｎg−ｎF）／（ｎF−ｎc）と表される。
【００４６】
高次の色収差補正に好適な光学ガラスを提供する上から、本発明の光学ガラスにおいて、部分分散比Ｐg,Fとアッベ数νｄとが下記（１）式の関係を満たすものが好ましく、下記（２）式の関係を満たすものがより好ましく、下記（３）式の関係を満たすものがさらに好ましい。
Ｐg,F≦−０．００１７×νｄ＋０．６６０ ・・・（１）
Ｐg,F≦−０．００１７×νｄ＋０．６５５ ・・・（２）
Ｐg,F≦−０．００１７×νｄ＋０．６５０ ・・・（３）
光学ガラスＡおよび光学ガラスＢ、特に光学ガラスＢは、上記（１）式〜（３）式のいずれかを満たす上からより好ましい態様である。
【００４７】
次に、本発明の光学ガラスの光線透過性について説明する。
本発明の光学ガラスは、可視域の広い波長域にわたり高い光線透過率を示す。
本発明の光学ガラスの好ましい態様では、λ７０が４７０ｎｍ以下の着色度を示す。λ７０のより好ましい範囲は４６５ｎｍ以下、さらに好ましい範囲は４６０ｎｍ以下、一層好ましい範囲は４５５ｎｍ以下、より一層好ましい範囲は４５０ｎｍ以下、さらに一層好ましい範囲は４４５ｎｍ以下、なお一層好ましい範囲は４４０ｎｍ以下である。
【００４８】
ここでλ７０とは、波長２８０〜７００ｎｍの範囲において光線透過率が７０％になる波長のことである。ここで、光線透過率とは、１０．０±０．１ｍｍの厚さに研磨された互いに平行な面を有するガラス試料を用い、前記研磨された面に対して垂直方向から光を入射して得られる分光透過率、すなわち、前記試料に入射する光の強度をＩin、前記試料を透過した光の強度をＩoutとしたときのＩout／Ｉinのことである。分光透過率には、試料表面における光の反射損失も含まれる。また、上記研磨は測定波長域の波長に対し、表面粗さが十分小さい状態に平滑化されていることを意味する。
【００４９】
本発明の光学ガラスの好ましい態様において、λ７０よりも長波長側の可視域では、光線透過率が７０％を超える。λ７０と同様に、λ５も次のように定義することができる。λ５は、分光透過率が５％になる波長のことである。
【００５０】
λ５の好ましい範囲は３８０ｎｍ以下、より好ましい範囲は３７５ｎｍ以下、さらに好ましい範囲は３６５ｎｍ以下である。
【００５１】
上記分光透過率は、前述のように波長２８０〜７００ｎｍの範囲で測定されるが、λ５から波長を長くしていくと光線透過率が増加し、λ７０に達すると波長７００ｎｍ まで７０％以上の高透過率を保つ。
光学ガラスＡおよび光学ガラスＢ、特に光学ガラスＢは、上記λ７０、λ５に関する特性を得る上からより好ましい態様である。
【００５２】
後述するように、本発明の光学ガラスからなるレンズは、超低分散光学ガラスからなるレンズと組合せることにより、色収差補正能力に優れ、コンパクト、高機能な光学系を提供することができる。従来、色収差補正光学系で超低分散ガラス製レンズと組合わせとして、高屈折率高分散ガラス製レンズが使用されていたが、高屈折率高分散ガラスは、比較的多量のＴｉＯ2、Ｎｂ2Ｏ5、Ｂｉ2Ｏ3、ＷＯ3などの高屈折率高分散付与成分を含有させており、可視域の短波長側において十分高い光線透過率が得られない場合がある。超低分散ガラス製レンズと高屈折率高分散ガラス製レンズを組合わせた色収差補正光学系では、青色など可視域の短波長側の光に対し、高屈折率高分散ガラス製レンズの透過率が低下する分、光学系全体の可視光透過率が低下してしまう。高屈折率高分散ガラス製レンズに換えて、本発明の光学ガラスからなるレンズを用いることにより、上記色収差補正光学系全体の可視域における光線透過率が十分確保される。
こうした観点から、本発明において、λ５も前述の範囲にある光学ガラスが好ましい。
【００５３】
（光学ガラスのガラス転移温度）
本発明の光学ガラスは、研削、研磨により平滑な光学機能面を形成するのに好適なガラスである。研削、研磨などの冷間加工の適性、すなわち冷間加工性は間接的ながらガラス転移温度と関連がある。ガラス転移温度が低いガラスは冷間加工性よりも精密プレス成形に好適であるのに対し、ガラス転移温度が高いガラスは精密プレス成形よりも冷間加工に好適であって、冷間加工性に優れる。したがって、本発明においてもガラス転移温度を過剰に低くしないことが好ましく、６３０℃よりも高くすることが好ましく、６４０℃以上にすることがより好ましく、６６０℃以上にすることがさらに好ましい。しかし、ガラス
転移温度が高すぎるとガラスを再加熱、軟化して成形する際の加熱温度が高くなり、成形に使用する金型の劣化が著しくなったり、アニール温度も高温になり、アニール炉の劣化、消耗も著しくなる。したがって、ガラス転移温度は７５０℃以下とすることが好ましく、７４０℃以下にすることがより好ましく、７３０℃以下にすることがさらに好ましく、７２５℃以下であることが一層好ましく、７１０℃以下にすることがより一層好ましい。
【００５４】
（光学ガラスの熱的安定性）
本発明の光学ガラスの好ましい態様の液相温度は１２２０℃以下である。また、光学ガラスＡの液相温度の好ましい範囲は１２１０℃以下、より好ましい範囲は１２００℃以下である。光学ガラスＢの液相温度の好ましい範囲は１２００℃以下、より好ましい範囲は１１９０℃以下である。このように本発明の光学ガラスは、高屈折率低分散ガラスでありながら、優れた熱的安定性を備えているため、高品質な光学ガラスを安定して生産することができる。また、失透を防止しつつ、熔融温度を低下させ、坩堝を構成する白金あるいは白金合金のガラスへの溶け込みを抑制することができるため、白金イオンなどによるガラスの着色増加や白金異物の混入を抑制、防止することもできる。
【００５５】
（光学ガラスの製造方法）
次に本発明の光学ガラスの製造方法について説明する。例えば、粉体状の化合物原料あるいはカレット原料を目的のガラス組成に対応して秤量、調合し、白金合金製の熔融容器内に供給した後、これを加熱、熔融する。上記原料を完全に熔融してガラス化した後、この熔融ガラスの温度を上昇させて清澄を行う。清澄した熔融ガラスを攪拌器による攪拌によって均質化し、ガラス流出パイプに連続供給、流出し、急冷、固化してガラス成形体を得る。
なお、光学ガラスの熔融温度は１２５０〜１４００℃の範囲にすることが、均質、低着色かつ光学特性を含む諸特性の安定したガラスを得る上から望ましい。
次に本発明のプレス成形用ガラスゴブについて説明する。
【００５６】
[プレス成形用ガラスコブ]
本発明のプレス成形用ガラスゴブは上記した本発明の光学ガラスからなることを特徴とする。ゴブの形状は、目的とするプレス成形品の形状に応じてプレス成形しやすい形状にする。また、ゴブの質量もプレス成形品に合わせて設定する。本発明においては、安定性の優れたガラスを使用しているので、再加熱、軟化してプレス成形してもガラスが失透しにくく、高品質の成形品を安定して生産することができる。
プレス成形用ガラスゴブの製造例は以下のとおりである。
【００５７】
第１の製造例においては、流出パイプの下方に水平に配置した鋳型にパイプから流出する熔融ガラスを連続的に鋳込み、一定の厚みを有する板状に成形する。成形されたガラスは鋳型側面に設けた開口部から水平方向へと連続して引き出される。板状ガラス成形体の引き出しはベルトコンベアによって行う。ベルトコンベアの引き出し速度を一定にしてガラス成形体の板厚が一定になるように引き出すことにより、所定の厚み、板幅のガラス成形体を得ることができる。ガラス成形体はベルトコンベアによりアニール炉内へと搬送され、徐冷される。徐冷したガラス成形体を板厚方向に切断あるいは割断し、研磨加工を施
したり、バレル研磨を施してプレス成形用ガラスゴブにする。
【００５８】
第２の製造例においては、上記鋳型の代わりに円筒状の鋳型内に熔融ガラスを鋳込んで円柱状のガラス成形体を成形する。鋳型内で成形されたガラス成形体は鋳型底部の開口部から一定の速度で鉛直下方に引き出される。引き出し速度は鋳型内での熔融ガラス液位が一定になるように行えばよい。ガラス成形体を徐冷した後、切断もしくは割断して、研磨加工またはバレル研磨を施してプレス成形用ガラスゴブとする。
【００５９】
第３の製造例においては、流出パイプの下方に円形のターンテーブルの円周上に複数個の成形型を等間隔に配置した成形機を流出パイプの下方に設置し、ターンテーブルをインデックス回転し、成形型の停留位置の一つを成形型に熔融ガラスを供給する位置（キャスト位置という）として熔融ガラスを供給し、供給した熔融ガラスをガラス成形体に成形した後、キャスト位置とは異なる所定の成形型の停留位置（テイクアウト位置）からガラス成形体を取り出す。テイクアウト位置をどの停留位置にするかは、ターンテーブルの回転速度、ガラスの冷却速度などを考慮して定めればよい。キャスト位置における成形型への熔融ガラスの供給は、流出パイプのガラス流出口から熔融ガラスを滴下し、ガラス滴を上記成形型で受ける方法、キャスト位置に停留する成形型をガラス流出口に近づけて流出する熔融ガラス流の下端部を支持し、ガラス流の途中にくびれを作り、所定のタイミングで成形型を鉛直方向に急降下することによりくびれより下の熔融ガラスを分離して成形型上に受ける方法、流出する熔融ガラス流を切断刃で切断し、分離した熔融ガラス塊をキャスト位置に停留する成形型で受ける方法などにより行うことができる。
【００６０】
成形型上でのガラスの成形は公知の方法を用いればよい。中でも成形型から上向きにガスを噴出してガラス塊に上向きの風圧を加え、ガラスを浮上させながら成形すると、ガラス成形体の表面にシワができたり、成形型との接触によってガラス成形体にカン割れが発生するのを防止することができる。
【００６１】
ガラス成形体の形状は、成形型形状の選択や上記ガスの噴出の仕方により、球状、回転楕円体状、回転対象軸を１つ有し、該回転対象軸の軸方向を向いた２つの面が共に外側に凸状である形状等にすることができる。これらの形状はレンズなどの光学素子あるいは光学素子ブランクをプレス成形するためのガラスゴブに好適である。このようにして得られたガラス成形体はそのまま、あるいは表面を研磨あるいはバレル研磨してプレス成形用ガラスゴブにすることができる。
【００６２】
[光学素子]
次に本発明の光学素子について説明する。
本発明の光学素子は、上記した本発明の光学ガラスからなることを特徴とする。本発明の光学素子は、高屈折率低分散特性を有し、ＴａやＧｅなどの高価な成分の含有量が比較的少量またはゼロに抑えられているので、低コストにて光学的な価値の高い各種レンズ、プリズムなどの光学素子を提供することができる。
【００６３】
レンズの例としては、レンズ面が球面または非球面である、凹メニスカスレンズ、凸メニスカスレンズ、両凸レンズ、両凹レンズ、平凸レンズ、平凹レンズなどの各種レンズを示すことができる。
【００６４】
こうしたレンズは、低分散ガラス製のレンズと組み合わせることにより色収差を補正することができ、色収差補正用のレンズとして好適である。また、光学系のコンパクト化にも有効なレンズである。
【００６５】
また、プリズムについては、屈折率が高いので撮像光学系に組み込むことにより、光路を曲げて所望の方向に向けることによりコンパクトで広い画角の光学系を実現することもできる。
なお本発明の光学素子の光学機能面には、反射防止膜などの光線透過率を制御する膜を設けることもできる。
【００６６】
[光学素子ブランクの製造方法]
次に本発明の光学素子ブランクの製造方法について説明する。
本発明の光学素子ブランクの製造方法には、以下に示す２つの態様がある。
【００６７】
（第１の光学素子ブランクの製造方法）
本発明の第１の光学素子ブランクの製造方法は、研削、研磨により光学素子に仕上げられる光学素子ブランクの製造方法において、上記した本発明のプレス成形用ガラスゴブを加熱、軟化してプレス成形することを特徴とする。
【００６８】
光学素子ブランクは、目的とする光学素子の形状に、研削、研磨により除去する加工しろを加えた光学素子の形状に近似する形状を有するガラス成形体である。
【００６９】
光学素子ブランクを作製するにあたり、該ブランクの形状を反転した形状の成形面を有するプレス成形型を用意する。プレス成形型は上型、下型そして必要に応じて胴型を含む型部品によって構成され、上下型の成形面、あるいは胴型を使用する場合は胴型成形面を前述の形状にする。
【００７０】
次にプレス成形用ガラスゴブの表面に窒化ホウ素などの粉末状離型剤を均一に塗布し、加熱、軟化してから予熱された下型に導入し、下型と対向する上型とでプレスし、光学素子ブランクに成形する。
【００７１】
次に光学素子ブランクを離型してプレス成形型から取り出し、アニール処理する。このアニール処理によってガラス内部の歪を低減し、屈折率などの光学特性が所望の値になるようにする。
【００７２】
ガラスゴブの加熱条件、プレス成形条件、プレス成形型に使用する材料などは公知のものを適用すればよい。以上の工程は大気中で行うことができる。
【００７３】
（第２の光学素子ブランクの製造方法）
本発明の第２の光学素子ブランクの製造方法は、研削、研磨により光学素子に仕上げられる光学素子ブランクの製造方法において、ガラス原料を熔融し、得られた熔融ガラスをプレス成形し、上記した本発明の光学ガラスからなる光学素子ブランクを作製することを特徴とする。
【００７４】
上型、下型、必要に応じて胴型を含む型部品によりプレス成形型を構成する。前述のように光学素子ブランクの表面形状を反転した形状にプレス成形型の成形面を加工する。
【００７５】
下型成形面上に窒化ホウ素などの粉末状離型剤を均一に塗布し、前述の光学ガラスの製造方法にしたがい熔融した熔融ガラスを下型成形面上に流出し、下型上の熔融ガラス量が所望の量になったところで熔融ガラス流をシアと呼ばれる切断刃で切断する。こうして下型上に熔融ガラス塊を得た後、上方に上型が待機する位置に熔融ガラス塊ごと下型を移動し、上型と下型とでガラスをプレスし、光学素子ブランクに成形する。
【００７６】
次に光学素子ブランクを離型してプレス成形型から取り出し、アニール処理する。このアニール処理によってガラス内部の歪を低減し、屈折率などの光学特性が所望の値になるようにする。
【００７７】
ガラスゴブの加熱条件、プレス成形条件、プレス成形型に使用する材料などは公知のものを適用すればよい。以上の工程は大気中で行うことができる。
次に本発明の光学素子の製造方法について説明する。
【００７８】
[光学素子の製造方法]
本発明の光学素子の製造方法は、上記した本発明の方法で作製した光学素子ブランクを研削、研磨することを特徴とする。研削、研磨は公知の方法を適用することができる。
【実施例】
【００７９】
次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によって何等限定されるものではない。本実施例のガラスを参考に、前述の各ガラス成分の含有量の調整法を適用することにより、本発明の光学ガラスを得ることができる。
【００８０】
（実施例１）
まず、表１−１〜表１−４に示す組成（カチオン％表示）を有する酸化物ガラスＮｏ．１〜３６が得られるように、原料として硝酸塩、硫酸塩、水酸化物、酸化物、ホウ酸などを用い、各原料粉末を秤量して十分混合し、調合原料とし、この調合原料を白金製坩堝に入れて１４００℃で加熱、熔融し、清澄、撹拌して均質な熔融ガラスした。この熔融ガラスを予熱した鋳型に流し込んで急冷し、ガラス転移温度近傍の温度で２時間保持した後、徐冷して酸化物ガラスＮｏ．１〜３６の各光学ガラスを得た。いずれのガラス中にも結晶の析出は認められなかった。
【００８１】
なお、酸化物ガラスＮｏ．１〜３６のアニオン成分は全量、Ｏ2-である。また、表２−１〜表２−３は、酸化物ガラスＮｏ．１〜３６の質量％表示による組成、表３−１〜表３−３はモル％表示による組成である。
【００８２】
各ガラスの特性は、以下に示す方法で測定した。測定結果を表１−５に示す。
（１）屈折率ｎｄおよびアッベ数νｄ
１時間あたり３０℃の降温速度で冷却した光学ガラスについて測定した。
（２）部分分散比Ｐg,F
１時間あたり３０℃の降温速度で冷却した光学ガラスについて屈折率ｎｇ、ｎF、ｎcを測定し、これらの値から算出した。
（３）ガラス転移温度Ｔｇ
熱機械分析装置を用いて、昇温速度４℃／分の条件下で測定した。
（４）液相温度
ガラスを所定温度に加熱された炉内に入れて２時間保持し、冷却後、ガラス内部を１００倍の光学顕微鏡で観察し、結晶の有無から液相温度を決定した。
（５）比重
アルキメデス法により測定した。
（６）λ７０、λ５
１０．０±０．１ｍｍの厚さに研磨された互いに平行な面を有するガラス試料を用い、分光光度計により、前記研磨された面に対して垂直方向から強度Ｉinの光を入射し、試料を透過した光の強度Ｉoutを測定し、光線透過率Ｉout／Ｉinを算出し、光線透過率が７０％になる波長をλ７０、光線透過率が５％になる波長をλ５とした。
【００８３】
【表１−１】
【００８４】
【表１−２】
【００８５】
【表１−３】
【００８６】
【表１−４】
【００８７】
【表１−５】
【００８８】
【表２−１】
【００８９】
【表２−２】
【００９０】
【表２−３】
【００９１】
【表３−１】
【００９２】
【表３−２】
【００９３】
【表３−３】
【００９４】
（実施例２）
次に実施例１の各光学ガラスからなるプレス成形用ガラスゴブを次のようにして作製した。
まず、上記各ガラスが得られるようにガラス原料を調合し、白金製坩堝に投入し、加熱、熔融し、清澄、撹拌して均質な熔融ガラスを得た。次に、熔融ガラスを流出パイプから一定流量で流出し、流出パイプの下方に水平に配置した鋳型に鋳込み、一定の厚みを有するガラス板を成形した。成形されたガラス板を鋳型側面に設けた開口部から水平方向へと連続して引き出し、ベルトコンベアにてアニール炉内へと搬送し、徐冷した。
【００９５】
徐冷したガラス板を切断あるいは割断してガラス片を作り、これらガラス片をバレル研磨してプレス成形用ガラスゴブにした。
【００９６】
なお、流出パイプの下方に円筒状の鋳型を配置し、この鋳型内に熔融ガラスを鋳込んで円柱状ガラスに成形し、鋳型底部の開口部から一定の速度で鉛直下方に引き出した後、徐冷し、切断もしくは割断してガラス片を作り、これらガラス片をバレル研磨してプレス成形用ガラスゴブを得ることもできる。
【００９７】
（実施例３）
実施例２と同様に熔融ガラスを流出パイプから流出し、成形型で流出する熔融ガラス下端を受けた後、成形型を急降下し、表面張力によって熔融ガラス流を切断し、成形型上に所望の量の熔融ガラス塊を得た。そして、成形型からガスを噴出してガラスに上向きの風圧を加え、浮上させながらガラス塊に成形し、成形型から取り出してアニールした。それからガラス塊をバレル研磨してプレス成形用ガラスゴブとした。
【００９８】
（実施例４）
実施例３で得た各プレス成形用ガラスゴブの全表面に窒化ホウ素粉末からなる離型剤を均一に塗布した後、上記ゴブを加熱、軟化してプレス成形し、凹メニスカスレンズ、凸メニスカスレンズ、両凸レンズ、両凹レンズ、平凸レンズ、平凹レンズなどの各種レンズ、プリズムのブランクを作製した。
【００９９】
（実施例５）
実施例２と同様にして熔融ガラスを作り、熔融ガラスを窒化ホウ素粉末の離型剤を均一に塗布した下型成形面に供給し、下型上の熔融ガラス量が所望量になったところで熔融ガラス流を切断刃で切断した。
【０１００】
こうして下型上に得た熔融ガラス塊を上型と下型でプレスし、凹メニスカスレンズ、凸メニスカスレンズ、両凸レンズ、両凹レンズ、平凸レンズ、平凹レンズなどの各種レンズ、プリズムのブランクを作製した。
【０１０１】
（実施例６）
実施例４、５で作製した各ブランクをアニールした。アニールによってガラス内部の歪を低減し、屈折率などの光学特性が所望の値になるようにする。
次に各ブランクを研削、研磨して凹メニスカスレンズ、凸メニスカスレンズ、両凸レンズ、両凹レンズ、平凸レンズ、平凹レンズなどの各種レンズ、プリズムを作製した。得られた光学素子の表面には反射防止膜をコートしてもよい。
【０１０２】
（実施例７）
実施例２と同様にしてガラス板および円柱状ガラスを作製し、得られたガラス成形体をアニールして内部の歪を低減するとともに、屈折率などの光学特性が所望の値になるようした。
次にこれらガラス成形体を切断、研削、研磨して凹メニスカスレンズ、凸メニスカスレンズ、両凸レンズ、両凹レンズ、平凸レンズ、平凹レンズなどの各種レンズ、プリズムのブランクを作製した。得られた光学素子の表面に反射防止膜をコートしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１０３】
本発明は、安定供給が可能であり、かつ優れたガラス安定性を有する高屈折率低分散性を備える光学ガラスであって、プレス成形用ガラスゴブ、光学素子ブランクおよび光学素子に好適である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は高屈折率低分散特性を有する光学ガラス、前記光学ガラスからなるプレス成形用ガラスゴブおよび光学素子とその製造方法、ならびに光学素子ブランクの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高屈折率低分散ガラスからなるレンズは、超低分散ガラスからなるレンズと組み合わせることにより、色収差を補正しつつ、光学系のコンパクト化を可能にする。そのため、撮像光学系やプロジェクタなどの投射光学系を構成する光学素子として非常に重要な位置を占めている。
特許文献１にはこのような高屈折率低分散ガラスが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭５５−６００３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、高屈折率低分散ガラスは高屈折率付与成分の量が相対的に多くなるとともにガラスネットワーク形成成分の量が相対的に減少するため、ガラス安定性が低下し、製造過程で失透しやすくなるなどの問題を抱えている。
また、高屈折率付与成分を増量するとガラスの着色が著しくなるという問題もある。
【０００５】
本発明は、低分散でありながら屈折率が極めて高く、優れたガラス安定性を有し、着色の少ない光学ガラスを提供すること、前記光学ガラスからなるプレス成形用ガラスゴブおよび光学素子ブランクを提供すること、ならびに光学素子ブランクおよび光学素子の各製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、特定のガラス組成と屈折率とアッベ数を有する光学ガラスにより、その目的を達成し得ることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち、本発明は、
（１）酸化物ガラスであって、カチオン％表示で、
Ｓｉ4+ ０〜３０％、
Ｂ3+ １０〜５５％、
Ｌｉ+、Ｎａ+およびＫ+を合計で５％未満、
Ｍｇ2+、Ｃａ2+およびＳｒ2+を合計で５％未満、
Ｂａ2+ ０〜８％、
Ｚｎ2+ ０．１〜１５％、
Ｌａ3+ １０〜５０％、
Ｇｄ3+ ０〜２０％、
Ｙ3+ ０〜１５％、
Ｙｂ3+ ０〜１０％、
Ｚｒ4+ ０〜２０％、
Ｔｉ4+ ０．１〜２２％、
Ｎｂ5+ ０〜２０％、
Ｔａ5+ ０〜８％、
Ｗ6+ ０〜５％、
Ｇｅ4+ ０〜８％、
Ｂｉ3+ ０〜１０％、
Ａｌ3+ ０〜１０％、
を含み、Ｂ3+の含有量に対するＳｉ4+の含有量のカチオン比Ｓｉ4+／Ｂ3+が１．０未満、
酸化物に換算してＮｂ2Ｏ5とＴａ2Ｏ5の合計含有量が１４質量％未満であり、
屈折率ｎｄが１．９６６〜２．２、アッベ数νｄが２５〜４５であることを特徴とする光学ガラス、
（２）ガラス転移温度Ｔｇが６３０℃以上である上記（１）項に記載の光学ガラス、
（３）着色度λ７０が４７０ｎｍ未満である上記（１）項または（２）項に記載の光学ガラス、
（４）部分分散比Ｐg,Fとアッベ数νｄが下記（１）式の関係を満たす上記（１）項〜（３）項のいずれか１項に記載の光学ガラス、
Ｐg,F≦−０．００１７×νｄ＋０．６６０ ・・・（１）
（５）上記（１）項〜（４）項のいずれか１項に記載の光学ガラスからなることを特徴とするプレス成形用ガラスゴブ、
（６）上記（１）項〜（５）項のいずれか１項に記載の光学ガラスからなることを特徴とする光学素子、
（７）研削、研磨により光学素子に仕上げられる光学素子ブランクの製造方法において、
上記（５）項に記載のプレス成形用ガラスゴブを加熱、軟化してプレス成形することを特徴とする光学素子ブランクの製造方法、
（８）研削、研磨により光学素子に仕上げられる光学素子ブランクの製造方法において、
ガラス原料を熔融し、得られた熔融ガラスをプレス成形し、上記（１）項〜（４）項のいずれか１項に記載の光学ガラスからなる光学素子ブランクを作製することを特徴とする光学素子ブランクの製造方法、
（９）上記（７）項または（８）項に記載の光学素子ブランクを研削、研磨することを特徴とする光学素子の製造方法、
を提供するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、屈折率ｎｄが１．９２以上、アッベ数νｄが２５以上と低分散でありながら屈折率が極めて高く、優れたガラス安定性を有し、比較的着色の少ない光学ガラスを提供すること、前記光学ガラスからなるプレス成形用ガラスゴブおよび光学素子ブランクを提供すること、ならびに光学素子ブランクおよび光学素子の各製造方法を提供することができる。
【０００９】
上記光学素子ならびに上記プレス成形用ガラスゴブや光学素子ブランクから作製される光学素子、例えばレンズによれば、高屈折率高分散ガラス製レンズと組合せることによりコンパクトな色収差補正用の光学系を提供することもできる。
【００１０】
さらに、本発明の光学ガラスの好ましい態様によれば、上記光学特性を備えつつ、アッベ数νｄが同じガラスと比較して部分分散比Ｐg,Fが小さく、高次の色補正に好適な光学ガラスを提供することもできる。こうした性質を活かし、高屈折率高分散光学ガラスからなる光学素子と組合せることにより、高次の色収差補正に好適な光学素子を提供することもできる。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［光学ガラス］
まず、本発明の光学ガラスについて説明する。
本発明の光学ガラスは、
酸化物ガラスであって、カチオン％表示で、
Ｓｉ4+ ０〜３０％、
Ｂ3+ １０〜５５％、
Ｌｉ+、Ｎａ+およびＫ+を合計で５％未満、
Ｍｇ2+、Ｃａ2+およびＳｒ2+を合計で５％未満、
Ｂａ2+ ０〜８％、
Ｚｎ2+ ０．１〜１５％、
Ｌａ3+ １０〜５０％、
Ｇｄ3+ ０〜２０％、
Ｙ3+ ０〜１５％、
Ｙｂ3+ ０〜１０％、
Ｚｒ4+ ０〜２０％、
Ｔｉ4+ ０．１〜２２％、
Ｎｂ5+ ０〜２０％、
Ｔａ5+ ０〜８％、
Ｗ6+ ０〜５％、
Ｇｅ4+ ０〜８％、
Ｂｉ3+ ０〜１０％、
Ａｌ3+ ０〜１０％、
を含み、Ｂ3+の含有量に対するＳｉ4+の含有量のカチオン比Ｓｉ4+／Ｂ3+が１．０未満、
酸化物に換算してＮｂ2Ｏ5とＴａ2Ｏ5の合計含有量が１４質量％未満であり、
屈折率ｎｄが１．９６６〜２．２、アッベ数νｄが２５〜４５であることを特徴とする光学ガラスである。
【００１２】
（組成範囲の限定理由）
上記組成範囲の限定理由について説明するが、特記しない限り、各成分の含有量、合計含有量はカチオン％にて表示する。
【００１３】
Ｓｉ4+は、網目形成カチオンであり、ガラス安定性の維持、熔融ガラスの成形に適した粘性の維持および化学的耐久性の改善に効果的な成分であり、その量が３０％を超えると所望の屈折率を実現することが困難になるとともに、液相温度やガラス転移温度が上昇してしまう。また、所望のアッベ数を実現することが困難になる、ガラスの熔融性が悪化する、耐失透性が悪化するなどの問題が生じてしまう。したがって、Ｓｉ4+の含有量は０〜３０％とする。Ｓｉ4+の含有量の好ましい上限は２５％、より好ましい上限は２３％、さらに好ましい上限は２０％、一層好ましい上限は１８％、より一層好ましい上限は１５％、さらに一層好ましい上限は１２％である。上記Ｓｉ4+含有の効果を得る上からＳｉ4+の含有量の好ましい下限は１％であり、より好ましい下限は３％、さらに好ましい下限は４％、一層好ましい下限は５％、より一層好ましい下限は６％である。
【００１４】
Ｂ3+は、網目形成カチオンであり、ガラスの熔融性維持、液相温度の低下とガラス安定性の工場および低分散化に有効な必須成分である。その量が１０％未満になるとガラス安定性が低下するとともに上記効果が得られなくなり、５５％を超えると所望の屈折率を満たすことが困難になるとともに、化学的耐久性が悪化する。したがって、Ｂ3+の含有量は１０〜５５％とする。Ｂ3+の含有量の好ましい上限は５０％、より好ましい上限は４８％、さらに好ましい上限は４５％、一層好ましい上限は４３％、より一層好ましい上限は４０％、さらに一層好ましい上限は３５％、なお一層好ましい上限は３２％、さらになお一層好ましい上限は３０％であり、Ｂ3+の含有量の好ましい下限は１３％、より好ましい下限は１５％、さらに好ましい下限は１８％、一層好ましい下限は２０％、より一層好ましい下限は２１％、さらに一層好ましい下限は２２％である。
【００１５】
なお、低分散性を維持しつつ、液相温度の低下、耐失透性の改善および熔融性の改善、成形に適した粘性を維持する上から、Ｂ3+の含有量に対するＳｉ4+の含有量のカチオン比Ｓｉ4+／Ｂ3+を１未満とする。カチオン比Ｓｉ4+／Ｂ3+の好ましい上限は０．５である。カチオン比Ｓｉ4+／Ｂ3+の好ましい下限は０．０３である。
【００１６】
Ｌｉ+、Ｎａ+およびＫ+は、熔融性を改善し、ガラス転移温度を低下させる働きをする任意成分である。Ｌｉ+、Ｎａ+およびＫ+の合計含有量が５％以上になると所望の屈折率を実現するのが困難になるとともに、液相温度が上昇し、ガラス安定性、化学的耐久性も低下するので、Ｌｉ+、Ｎａ+およびＫ+の合計含有量を５％未満とする。Ｌｉ+、Ｎａ+およびＫ+の合計含有量の好ましい範囲は３％未満、より好ましい範囲は２％未満、さらに好ましい範囲は１％未満であり、上記アルカリ金属成分を含まないことが一層好ましい。
【００１７】
Ｍｇ2+、Ｃａ2+、Ｓｒ2+は、ガラスの熔融性を改善し、ガラス転移温度Ｔｇを低下させる働きをする。また、硝酸塩、硫酸塩の形でガラスに導入することにより、脱泡効果も得られる。しかし、Ｍｇ2+、Ｃａ2+およびＳｒ2+の合計含有量が５％以上になると液相温度が上昇し、耐失透性が悪化するほか、屈折率が低下し、化学的耐久性も悪化してしまう。したがって、Ｍｇ2+、Ｃａ2+およびＳｒ2+の合計含有量を５％未満とする。Ｍｇ2+、Ｃａ2+およびＳｒ2+の合計含有量の好ましい範囲は３％未満、より好ましい範囲は２％未満、さらに好ましい範囲は１％未満であり、アルカリ土類金属成分を含まないことが一層好ましい。
【００１８】
Ｂａ2+は、ガラスの熔融性を改善し、炭酸塩、硝酸塩の形で導入することにより、脱泡効果も得られる。しかし、Ｂａ2+の含有量が８％を超えると液相温度が上昇し、ガラス安定性が低下するとともに、所望の屈折率を実現することが難しくなる。また、化学的耐久性も悪化する。したがって、Ｂａ2+の含有量を０〜８％とする。Ｂａ2+の含有量の好ましい範囲は０〜７であり、より好ましい範囲は０〜６％であり、さらに好ましい範囲は０〜５％である。なお、本発明の目的を達成する上から、Ｂａ2+の含有量を３％以下としてもよいし、２％以下としてもよいし、１％以下としてもよし、ゼロとしてもよい。
【００１９】
Ｚｎ2+は、高屈折率低分散特性を実現する上で有用な必須成分であり、ガラスの熔融性、耐失透性を改善し、液相温度やガラス転移温度を低下させる働きをする。その量が０．１％未満であると屈折率が低下したり、液相温度が上昇し、耐失透性が悪化する。一方、その量が１５％を越えると所望の屈折率を実現することが困難になる。したがって、Ｚｎ2+の含有量は０．１〜１５％とする。Ｚｎ2+の含有量の好ましい上限は１４％、より好ましい上限は１３％、さらに好ましい上限は１２％、一層好ましい上限は１１％、より一層好ましい上限は１０％、さらに一層好ましい上限は７％、なお一層好ましい上限は６％、さらになお一層好ましい上限５％であり、Ｚｎ2+の含有量の好ましい下限は０．３％、より好ましい下限は０．５％、さらに好ましい下限は１％である。
【００２０】
Ｌａ3+は、高屈折率低分散特性を実現する上で必須であり、化学的耐久性を改善する働きもする。その量が１０％未満であると所望の屈折率が得にくくなり、５０％を超えると液相温度が上昇し、耐失透性が悪化する。したがって、Ｌａ3+の含有量は１０〜５０％とする。Ｌａ3+の含有量の好ましい上限は４８％、より好ましい上限は４５％、さらに好ましい上限は４３％、一層好ましい上限は４０％、より一層好ましい上限は３８％、さらに一層好ましい上限は３７％、なお一層好ましい上限は３６％、よりなお一層好ましい上限は３５％であり、Ｌａ3+の含有量の好ましい下限は１３％、より好ましい下限は１５％、さらに好ましい下限は１８％、一層好ましい下限は２０％、より一層好ましい下限は２１％、さらに一層好ましい下限は２２％である。
【００２１】
Ｇｄ3+は、Ｌａ3+と共存させることにより液相温度を低下させ、耐失透性を大幅に改善し、化学的耐久性も改善する働きをする。しかし、その量が２０％を超えると液相温度が上昇し、耐失透性が悪化する。したがって、Ｇｄ3+の含有量を０〜２０％とする。Ｇｄ3+の含有量の好ましい上限は１８％、より好ましい上限は１５％、さらに好ましい上限は１３％、一層好ましい上限は１２％、より一層好ましい上限は１０％、さらに一層好ましい上限は９％、なお一層好ましい上限は８％、よりなお一層好ましい上限は７％であり、Ｇｄ3+の含有量の好ましい下限は０．１％、より好ましい下限は０．５％、さらに好ましい下限は１％、一層好ましい下限は２％である。
【００２２】
Ｙ3+もＬａ3+と共存させることにより液相温度を低下させ、耐失透性を大幅に改善し、化学的耐久性を改善する働きをするが、その量が１５％を超えると液相温度が上昇し、耐失透性が悪化する。したがって、Ｙ3+の含有量は０〜１５％とする。Ｙ3+の含有量の好ましい範囲は０〜１３％、より好ましい範囲は０〜１０％、さらに好ましい範囲は０〜８％、一層好ましい範囲は０〜７％、より一層好ましい範囲は０〜５％、さらに一層好ましい範囲は０〜４％である。
【００２３】
Ｙｂ3+もＬａ3+と共存させることにより液相温度を低下させ、耐失透性を大幅に改善し、化学的耐久性を改善する働きをする。その量が１０％を超えると液相温度が上昇し、耐失透性が悪化する。したがって、Ｙｂ3+の含有量を０〜１０％とする。Ｙｂ3+の含有量の好ましい範囲は０〜５％、より好ましい範囲は０〜３％、さらに好ましい範囲は０〜１％であり、Ｙｂ3+を含有しないことが一層好ましい。
【００２４】
Ｚｒ4+は、屈折率を高め、化学的耐久性を改善する働きをする。少量の導入でも優れた効果が得られる。しかし、その量が２０％を超えると、ガラス転移温度や液相温度が上昇し、耐失透性が低下する。したがって、Ｚｒ4+の含有量を０〜２０％とする。Ｚｒ4+の含有量の好ましい上限は１８％、より好ましい上限は１６％、さらに好ましい上限は１４％、一層好ましい上限は１２％、より一層好ましい上限は１０％、さらに一層好ましい上限は８％、なお一層好ましい上限は７％であり、Ｚｒ4+の含有量の好ましい下限は１％、より好ましい下限は２％、さらに好ましい下限は３％である。
【００２５】
Ｔｉ4+は、屈折率を高め、化学的耐久性および耐失透性を改善する働きをする。その含有量が０．１％未満であると前記効果を得ることができず、２２％を超えると所望のアッベ数を得ることが難しくなるとともに、ガラス転移温度や液相温度が上昇し、耐失透性が悪化する。したがって、Ｔｉ4+の含有量を０．１〜２２％とする。Ｔｉ4+の含有量の好ましい上限は２１％、より好ましい上限は２０％、さらに好ましい上限は１９％、一層好ましい上限は１８％、より一層好ましい上限は１７％であり、さらに一層好ましくい上限は１６％、一層好ましい上限は１５％である。Ｔｉ4+の含有量の好ましい下限は１％、より好ましい下限は３％、さらに好ましい下限は５％、一層好ましい下限は８％、より一層好ましい下限は１０％、さらに一層好ましい下限は１１％、なお一層好ましい下限は１２％である。
特に屈折率ｎｄを１．９６８以上にする場合は、Ｔｉ4+の含有量を５％以上にすることが好ましく、１０％以上にすることがより好ましく、１２％以上にすることがさらに好ましく、１３％以上にすることが一層好ましく、１４％以上にすることがより一層好ましい。ただし屈折率ｎｄを１．９６８以上にする場合でも、ガラス転移温度や液相温度の上昇、耐失透性の悪化を抑制する上から、Ｔｉ4+の含有量を２１％以下にすることが好ましく、２０％以下にすることがより好ましく、１９％以下にすることがさらに好ましい。
【００２６】
Ｎｂ5+は、屈折率を高めるとともに、液相温度を低下させ、耐失透性を改善する働きをする。その量が２０％を超えると液相温度が上昇し、耐失透性が悪化し、所望のアッベ数を実現することが困難になるほか、ガラスの着色も強まる。したがって、Ｎｂ5+の含有量を０〜２０％とする。Ｎｂ5+の含有量の好ましい上限は１８％、より好ましい上限は１６％、さらに好ましい上限は１４％、一層好ましい上限は１２％、より一層好ましい上限は１０％、さらに一層好ましい上限は９％、なお一層好ましい上限は８％である。Ｎｂ5+の含有量の好ましい下限は０．１％、より好ましい下限は１％、さらに好ましい下限は２％、一層好ましい下限は３％である。
【００２７】
Ｔａ5+は、高屈折率低分散性を実現し、ガラス安定性も高める働きをする。しかし、高価な成分であるとともに、その含有量が８％を超えると液相温度が上昇し、耐失透性が低下するため、Ｔａ5+の含有量を０〜８％とする。Ｔａ5+の含有量の好ましい範囲は０〜６％、より好ましい範囲は０〜４％、さらに好ましい範囲は０〜３％、一層好ましい範囲は０〜２．５％、より一層好ましい範囲は０〜２％、さらに一層好ましい範囲は０〜１％である。Ｔａ5+を含まないことが特に好ましい。
【００２８】
なお、本発明の光学ガラスでは、液相温度の上昇を抑え、耐失透性を維持するため、Ｎｂ5+、Ｔａ5+の含有量をそれぞれ酸化物に換算し、Ｎｂ2Ｏ5およびＴａ2Ｏ5の合計含有量を１４質量％未満に制限する。上記観点からＮｂ2Ｏ5およびＴａ2Ｏ5の合計含有量の好ましい範囲は１３質量％以下である。
【００２９】
Ｗ6+は、屈折率を高め、液相温度を低下させ、耐失透性の改善に寄与する任意成分であるが、その量が５％を越えると液相温度が上昇し、耐失透性が悪化するとともに、ガラスの着色も強まる。したがって、Ｗ6+の含有量を０〜５％とする。Ｗ6+の含有量の好ましい範囲は０〜４％、より好ましい範囲は０〜３％、さらに好ましい範囲は０〜２％、一層好ましい範囲は０〜１％であり、Ｗ6+を含有しないことがより一層好ましい。
【００３０】
Ｇｅ4+は、網目形成カチオンであり、屈折率を高める働きもするため、ガラス安定性を維持しつつ屈折率を高めることができる成分であるが、非常に高価な成分であり、コストの面からＴａ成分とともに、その量を控えることが望まれる成分である。本発明では、上記のように組成を決めているので、Ｇｅ4+の含有量を８％以下に抑えても、所望の光学特性の実現と優れたガラス安定性の実現を両立することができる。したがって、Ｇｅ4+の含有量を０〜８％とする。
Ｇｅ4+の含有量の好ましい範囲は０〜６％、より好ましい範囲は０〜４％、さらに好ましい範囲は０〜２％であり、一層好ましい範囲は０〜１％である。Ｇｅ4+を含まないこと、すなわちＧｅフリーガラスであることが特に好ましい。
【００３１】
Ｂｉ3+は、屈折率を高めるとともにガラス安定性も高める働きをするが、その量が１０％を超えると可視域における光線透過率が低下する。したがって、Ｂｉ3+の含有量を０〜１０％とする。Ｂｉ3+の含有量の好ましい範囲は０〜８％、より好ましい範囲は０〜６％、さらに好ましい範囲は０〜４％、一層好ましい範囲は０〜２％、より一層好ましい範囲は０〜１％であり、Ｂｉ3+を含まないことが特に好ましい。
【００３２】
Ａｌ3+は、少量であればガラス安定性および化学的耐久性を改善する働きをするが、その量が１０％を超えると液相温度が上昇し、耐失透性が悪化する。したがって、Ａｌ3+の含有量を０〜１０％とする。Ａｌ3+の含有量の好ましい範囲は０〜８％、より好ましい範囲は０〜６％、さらに好ましい範囲は０〜４％、一層好ましい範囲は０〜２％、より一層好ましい範囲は０〜１％であり、Ａｌ3+を含まないことが特に好ましい。
【００３３】
Ｓｂは、清澄剤として添加可能であり、少量の添加でＦｅなどの不純物混入による光線透過率の低下を抑える働きもするが、酸化物に換算し、Ｓｂ2Ｏ3として外割りで１質量％を超えて添加するとガラスが着色したり、その強力な酸化作用によってプレス成形時、プレス成形型の成形面劣化を助長してしまう。したがって、Ｓｂ2Ｏ3に換算してＳｂの添加量は、外割りで０〜１質量％が好ましく、より好ましくは０〜０．５質量％、さらに好ましくは０％とする。
【００３４】
Ｓｎも清澄剤として添加可能であるが、ＳｎＯ2に換算して外割りで１質量％を超えて添加するとガラスが着色したり、酸化作用によって精密プレス成形時、プレス成形型の成形面劣化を助長してしまう。したがって、ＳｎＯ2に換算してＳｎの添加量は、外割りで０〜１質量％が好ましく、より好ましくは０〜０．５質量％とする。
【００３５】
この他、Ｃｅ酸化物、硫酸塩、硝酸塩、塩化物を清澄剤として少量、添加することもできる。
【００３６】
本発明の光学ガラスは、ガラス安定性を維持しつつ高屈折率低分散の光学特性を実現しており、Ｌｕ、Ｈｆ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｃといった成分を含有させることを必要としない。Ｌｕ、Ｈｆ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｃも高価な成分なので、Ｌｕ3+、Ｈｆ4+、Ｇａ3+、Ｉｎ3+、Ｓｃ3+の含有量をそれぞれ０〜１％に抑えることが好ましく、それぞれ０〜０．５％に抑えることがより好ましく、Ｌｕ3+を導入しないこと、Ｈｆ4+を導入しないこと、Ｇａ3+を導入しないこと、Ｉｎ3+を導入しないこと、Ｓｃ3+を導入しないことがそれぞれ特に好ましい。
【００３７】
また、環境影響に配慮し、Ａｓ、Ｐｂ、Ｕ、Ｔｈ、Ｔｅ、Ｃｄも導入しないことが好ましい。
【００３８】
さらに、ガラスの優れた光線透過性を活かす上から、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｖ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏなどの着色の要因となる物質を導入しないことが好ましい。
【００３９】
本発明の光学ガラスは酸化物ガラスであり、実質的にアニオン成分がＯ2-からなる。前述のように清澄剤としてＣｌ-、Ｆ-を少量添加することも可能であるが、Ｏ2-の含有量を９８アニオン％以上とすることが好ましく、９９アニオン％以上にすることがより好ましく、９９．５アニオン％以上にすることがより好ましく、１００アニオン％にすることが一層好ましい。
【００４０】
（光学ガラスの光学特性）
本発明の光学ガラスの屈折率ｎｄは、１．９２〜２．２である。屈折率ｎｄの好ましい下限は１．９３０、より好ましい下限は１．９３５、さらに好ましい下限は１．９４０であり、好ましい上限は２．０、より好ましい上限は１．９９５、さらに好ましい上限は１．９９０である。屈折率を高めることは、光学素子の高機能化、コンパクト化に有効であり、屈折率の上限を制限することは、ガラス安定性を高める上で有利である。
【００４１】
本発明の光学ガラスのアッベ数νｄは、２５〜４５である。高分散ガラス製のレンズと組み合わせて色収差を補正する場合、アッベ数νｄが大きいほうが有利である。こうした観点から、アッベ数νｄの好ましい下限は２６、より好ましい下限は２７、さらに好ましい下限は２８、一層好ましい下限は２９である。一方、アッベ数νｄの上限を緩和することはガラス安定性を維持、向上させる上で有利に働く。こうした観点からアッベ数νｄの好ましい上限は４３、より好ましい上限は４０、さらに好ましい上限は３８、一層好ましい上限は３６、より一層好ましい上限は３５、一層好ましい上限は３４、より一層好ましい上限は３３、さらに一層好ましい上限は３２である。
【００４２】
より一層の高屈折率化がなされた光学ガラスは、撮像光学系、投射光学系などの光学系のコンパクト化、高機能化に適した光学素子の材料に好適である。また、同じ焦点距離をもつレンズを作製する場合においても、レンズの光学機能面の曲率の絶対値を小さくする（カーブを緩くする）ことができるため、レンズの成形、加工の面でも有利である。一方、光学ガラスをより一層の高屈折率化により、ガラスの熱的安定性が低下したり、着色が増加する、すなわち可視短波長域における光線透過率が減少する傾向を示す。したがって、用途や生産性などの観点から、本発明の光学ガラスを、より一層の高屈折率化を優先する場合と、熱的安定性の向上あるいは着色低減を優先する場合とに大別し、使い分けることもできる。
【００４３】
本発明の光学ガラスにおいて、より一層の高屈折率化を優先する場合、好ましい屈折率ｎｄの下限は１．９６６、より好ましい下限は１．９６７、さらに好ましい下限は１．９６８であり、この場合のアッベ数νｄの好ましい範囲は２５〜３４、より好ましい範囲は２６〜３３、さらに好ましい範囲は２７〜３２である。より一層の屈折率化を優先する場合であってもガラス安定性の維持などの観点から屈折率ｎｄを２．２００以下にすることが好ましく、２．１００以下にすることがより好ましく、２．０５０以下にすることがさらに好ましい。本発明の光学ガラスのうち、屈折率ｎｄが１．９６６以上のものを光学ガラスＡと呼び、屈折率ｎｄが１．９６６未満のものを光学ガラスＢと呼ぶことにする。
なお、先に説明した屈折率ｎｄが１．９６８以上の場合におけるＴｉ４＋含有量の好ましい範囲は、光学ガラスＡにおけるＴｉ４＋含有量の好ましい範囲にもあてはまる。
【００４４】
本発明の光学ガラスは、アッベ数νｄを固定したとき、部分分散比が小さいガラスであるため、本発明の光学ガラスからなるレンズなどの光学素子は、高次の色収差補正に好適である。
【００４５】
ここで、部分分散比Ｐg,Fは、ｇ線、F線、ｃ線における各屈折率ｎｇ、ｎF、ｎcを用いて、（ｎg−ｎF）／（ｎF−ｎc）と表される。
【００４６】
高次の色収差補正に好適な光学ガラスを提供する上から、本発明の光学ガラスにおいて、部分分散比Ｐg,Fとアッベ数νｄとが下記（１）式の関係を満たすものが好ましく、下記（２）式の関係を満たすものがより好ましく、下記（３）式の関係を満たすものがさらに好ましい。
Ｐg,F≦−０．００１７×νｄ＋０．６６０ ・・・（１）
Ｐg,F≦−０．００１７×νｄ＋０．６５５ ・・・（２）
Ｐg,F≦−０．００１７×νｄ＋０．６５０ ・・・（３）
光学ガラスＡおよび光学ガラスＢ、特に光学ガラスＢは、上記（１）式〜（３）式のいずれかを満たす上からより好ましい態様である。
【００４７】
次に、本発明の光学ガラスの光線透過性について説明する。
本発明の光学ガラスは、可視域の広い波長域にわたり高い光線透過率を示す。
本発明の光学ガラスの好ましい態様では、λ７０が４７０ｎｍ以下の着色度を示す。λ７０のより好ましい範囲は４６５ｎｍ以下、さらに好ましい範囲は４６０ｎｍ以下、一層好ましい範囲は４５５ｎｍ以下、より一層好ましい範囲は４５０ｎｍ以下、さらに一層好ましい範囲は４４５ｎｍ以下、なお一層好ましい範囲は４４０ｎｍ以下である。
【００４８】
ここでλ７０とは、波長２８０〜７００ｎｍの範囲において光線透過率が７０％になる波長のことである。ここで、光線透過率とは、１０．０±０．１ｍｍの厚さに研磨された互いに平行な面を有するガラス試料を用い、前記研磨された面に対して垂直方向から光を入射して得られる分光透過率、すなわち、前記試料に入射する光の強度をＩin、前記試料を透過した光の強度をＩoutとしたときのＩout／Ｉinのことである。分光透過率には、試料表面における光の反射損失も含まれる。また、上記研磨は測定波長域の波長に対し、表面粗さが十分小さい状態に平滑化されていることを意味する。
【００４９】
本発明の光学ガラスの好ましい態様において、λ７０よりも長波長側の可視域では、光線透過率が７０％を超える。λ７０と同様に、λ５も次のように定義することができる。λ５は、分光透過率が５％になる波長のことである。
【００５０】
λ５の好ましい範囲は３８０ｎｍ以下、より好ましい範囲は３７５ｎｍ以下、さらに好ましい範囲は３６５ｎｍ以下である。
【００５１】
上記分光透過率は、前述のように波長２８０〜７００ｎｍの範囲で測定されるが、λ５から波長を長くしていくと光線透過率が増加し、λ７０に達すると波長７００ｎｍ まで７０％以上の高透過率を保つ。
光学ガラスＡおよび光学ガラスＢ、特に光学ガラスＢは、上記λ７０、λ５に関する特性を得る上からより好ましい態様である。
【００５２】
後述するように、本発明の光学ガラスからなるレンズは、超低分散光学ガラスからなるレンズと組合せることにより、色収差補正能力に優れ、コンパクト、高機能な光学系を提供することができる。従来、色収差補正光学系で超低分散ガラス製レンズと組合わせとして、高屈折率高分散ガラス製レンズが使用されていたが、高屈折率高分散ガラスは、比較的多量のＴｉＯ2、Ｎｂ2Ｏ5、Ｂｉ2Ｏ3、ＷＯ3などの高屈折率高分散付与成分を含有させており、可視域の短波長側において十分高い光線透過率が得られない場合がある。超低分散ガラス製レンズと高屈折率高分散ガラス製レンズを組合わせた色収差補正光学系では、青色など可視域の短波長側の光に対し、高屈折率高分散ガラス製レンズの透過率が低下する分、光学系全体の可視光透過率が低下してしまう。高屈折率高分散ガラス製レンズに換えて、本発明の光学ガラスからなるレンズを用いることにより、上記色収差補正光学系全体の可視域における光線透過率が十分確保される。
こうした観点から、本発明において、λ５も前述の範囲にある光学ガラスが好ましい。
【００５３】
（光学ガラスのガラス転移温度）
本発明の光学ガラスは、研削、研磨により平滑な光学機能面を形成するのに好適なガラスである。研削、研磨などの冷間加工の適性、すなわち冷間加工性は間接的ながらガラス転移温度と関連がある。ガラス転移温度が低いガラスは冷間加工性よりも精密プレス成形に好適であるのに対し、ガラス転移温度が高いガラスは精密プレス成形よりも冷間加工に好適であって、冷間加工性に優れる。したがって、本発明においてもガラス転移温度を過剰に低くしないことが好ましく、６３０℃よりも高くすることが好ましく、６４０℃以上にすることがより好ましく、６６０℃以上にすることがさらに好ましい。しかし、ガラス
転移温度が高すぎるとガラスを再加熱、軟化して成形する際の加熱温度が高くなり、成形に使用する金型の劣化が著しくなったり、アニール温度も高温になり、アニール炉の劣化、消耗も著しくなる。したがって、ガラス転移温度は７５０℃以下とすることが好ましく、７４０℃以下にすることがより好ましく、７３０℃以下にすることがさらに好ましく、７２５℃以下であることが一層好ましく、７１０℃以下にすることがより一層好ましい。
【００５４】
（光学ガラスの熱的安定性）
本発明の光学ガラスの好ましい態様の液相温度は１２２０℃以下である。また、光学ガラスＡの液相温度の好ましい範囲は１２１０℃以下、より好ましい範囲は１２００℃以下である。光学ガラスＢの液相温度の好ましい範囲は１２００℃以下、より好ましい範囲は１１９０℃以下である。このように本発明の光学ガラスは、高屈折率低分散ガラスでありながら、優れた熱的安定性を備えているため、高品質な光学ガラスを安定して生産することができる。また、失透を防止しつつ、熔融温度を低下させ、坩堝を構成する白金あるいは白金合金のガラスへの溶け込みを抑制することができるため、白金イオンなどによるガラスの着色増加や白金異物の混入を抑制、防止することもできる。
【００５５】
（光学ガラスの製造方法）
次に本発明の光学ガラスの製造方法について説明する。例えば、粉体状の化合物原料あるいはカレット原料を目的のガラス組成に対応して秤量、調合し、白金合金製の熔融容器内に供給した後、これを加熱、熔融する。上記原料を完全に熔融してガラス化した後、この熔融ガラスの温度を上昇させて清澄を行う。清澄した熔融ガラスを攪拌器による攪拌によって均質化し、ガラス流出パイプに連続供給、流出し、急冷、固化してガラス成形体を得る。
なお、光学ガラスの熔融温度は１２５０〜１４００℃の範囲にすることが、均質、低着色かつ光学特性を含む諸特性の安定したガラスを得る上から望ましい。
次に本発明のプレス成形用ガラスゴブについて説明する。
【００５６】
[プレス成形用ガラスコブ]
本発明のプレス成形用ガラスゴブは上記した本発明の光学ガラスからなることを特徴とする。ゴブの形状は、目的とするプレス成形品の形状に応じてプレス成形しやすい形状にする。また、ゴブの質量もプレス成形品に合わせて設定する。本発明においては、安定性の優れたガラスを使用しているので、再加熱、軟化してプレス成形してもガラスが失透しにくく、高品質の成形品を安定して生産することができる。
プレス成形用ガラスゴブの製造例は以下のとおりである。
【００５７】
第１の製造例においては、流出パイプの下方に水平に配置した鋳型にパイプから流出する熔融ガラスを連続的に鋳込み、一定の厚みを有する板状に成形する。成形されたガラスは鋳型側面に設けた開口部から水平方向へと連続して引き出される。板状ガラス成形体の引き出しはベルトコンベアによって行う。ベルトコンベアの引き出し速度を一定にしてガラス成形体の板厚が一定になるように引き出すことにより、所定の厚み、板幅のガラス成形体を得ることができる。ガラス成形体はベルトコンベアによりアニール炉内へと搬送され、徐冷される。徐冷したガラス成形体を板厚方向に切断あるいは割断し、研磨加工を施
したり、バレル研磨を施してプレス成形用ガラスゴブにする。
【００５８】
第２の製造例においては、上記鋳型の代わりに円筒状の鋳型内に熔融ガラスを鋳込んで円柱状のガラス成形体を成形する。鋳型内で成形されたガラス成形体は鋳型底部の開口部から一定の速度で鉛直下方に引き出される。引き出し速度は鋳型内での熔融ガラス液位が一定になるように行えばよい。ガラス成形体を徐冷した後、切断もしくは割断して、研磨加工またはバレル研磨を施してプレス成形用ガラスゴブとする。
【００５９】
第３の製造例においては、流出パイプの下方に円形のターンテーブルの円周上に複数個の成形型を等間隔に配置した成形機を流出パイプの下方に設置し、ターンテーブルをインデックス回転し、成形型の停留位置の一つを成形型に熔融ガラスを供給する位置（キャスト位置という）として熔融ガラスを供給し、供給した熔融ガラスをガラス成形体に成形した後、キャスト位置とは異なる所定の成形型の停留位置（テイクアウト位置）からガラス成形体を取り出す。テイクアウト位置をどの停留位置にするかは、ターンテーブルの回転速度、ガラスの冷却速度などを考慮して定めればよい。キャスト位置における成形型への熔融ガラスの供給は、流出パイプのガラス流出口から熔融ガラスを滴下し、ガラス滴を上記成形型で受ける方法、キャスト位置に停留する成形型をガラス流出口に近づけて流出する熔融ガラス流の下端部を支持し、ガラス流の途中にくびれを作り、所定のタイミングで成形型を鉛直方向に急降下することによりくびれより下の熔融ガラスを分離して成形型上に受ける方法、流出する熔融ガラス流を切断刃で切断し、分離した熔融ガラス塊をキャスト位置に停留する成形型で受ける方法などにより行うことができる。
【００６０】
成形型上でのガラスの成形は公知の方法を用いればよい。中でも成形型から上向きにガスを噴出してガラス塊に上向きの風圧を加え、ガラスを浮上させながら成形すると、ガラス成形体の表面にシワができたり、成形型との接触によってガラス成形体にカン割れが発生するのを防止することができる。
【００６１】
ガラス成形体の形状は、成形型形状の選択や上記ガスの噴出の仕方により、球状、回転楕円体状、回転対象軸を１つ有し、該回転対象軸の軸方向を向いた２つの面が共に外側に凸状である形状等にすることができる。これらの形状はレンズなどの光学素子あるいは光学素子ブランクをプレス成形するためのガラスゴブに好適である。このようにして得られたガラス成形体はそのまま、あるいは表面を研磨あるいはバレル研磨してプレス成形用ガラスゴブにすることができる。
【００６２】
[光学素子]
次に本発明の光学素子について説明する。
本発明の光学素子は、上記した本発明の光学ガラスからなることを特徴とする。本発明の光学素子は、高屈折率低分散特性を有し、ＴａやＧｅなどの高価な成分の含有量が比較的少量またはゼロに抑えられているので、低コストにて光学的な価値の高い各種レンズ、プリズムなどの光学素子を提供することができる。
【００６３】
レンズの例としては、レンズ面が球面または非球面である、凹メニスカスレンズ、凸メニスカスレンズ、両凸レンズ、両凹レンズ、平凸レンズ、平凹レンズなどの各種レンズを示すことができる。
【００６４】
こうしたレンズは、低分散ガラス製のレンズと組み合わせることにより色収差を補正することができ、色収差補正用のレンズとして好適である。また、光学系のコンパクト化にも有効なレンズである。
【００６５】
また、プリズムについては、屈折率が高いので撮像光学系に組み込むことにより、光路を曲げて所望の方向に向けることによりコンパクトで広い画角の光学系を実現することもできる。
なお本発明の光学素子の光学機能面には、反射防止膜などの光線透過率を制御する膜を設けることもできる。
【００６６】
[光学素子ブランクの製造方法]
次に本発明の光学素子ブランクの製造方法について説明する。
本発明の光学素子ブランクの製造方法には、以下に示す２つの態様がある。
【００６７】
（第１の光学素子ブランクの製造方法）
本発明の第１の光学素子ブランクの製造方法は、研削、研磨により光学素子に仕上げられる光学素子ブランクの製造方法において、上記した本発明のプレス成形用ガラスゴブを加熱、軟化してプレス成形することを特徴とする。
【００６８】
光学素子ブランクは、目的とする光学素子の形状に、研削、研磨により除去する加工しろを加えた光学素子の形状に近似する形状を有するガラス成形体である。
【００６９】
光学素子ブランクを作製するにあたり、該ブランクの形状を反転した形状の成形面を有するプレス成形型を用意する。プレス成形型は上型、下型そして必要に応じて胴型を含む型部品によって構成され、上下型の成形面、あるいは胴型を使用する場合は胴型成形面を前述の形状にする。
【００７０】
次にプレス成形用ガラスゴブの表面に窒化ホウ素などの粉末状離型剤を均一に塗布し、加熱、軟化してから予熱された下型に導入し、下型と対向する上型とでプレスし、光学素子ブランクに成形する。
【００７１】
次に光学素子ブランクを離型してプレス成形型から取り出し、アニール処理する。このアニール処理によってガラス内部の歪を低減し、屈折率などの光学特性が所望の値になるようにする。
【００７２】
ガラスゴブの加熱条件、プレス成形条件、プレス成形型に使用する材料などは公知のものを適用すればよい。以上の工程は大気中で行うことができる。
【００７３】
（第２の光学素子ブランクの製造方法）
本発明の第２の光学素子ブランクの製造方法は、研削、研磨により光学素子に仕上げられる光学素子ブランクの製造方法において、ガラス原料を熔融し、得られた熔融ガラスをプレス成形し、上記した本発明の光学ガラスからなる光学素子ブランクを作製することを特徴とする。
【００７４】
上型、下型、必要に応じて胴型を含む型部品によりプレス成形型を構成する。前述のように光学素子ブランクの表面形状を反転した形状にプレス成形型の成形面を加工する。
【００７５】
下型成形面上に窒化ホウ素などの粉末状離型剤を均一に塗布し、前述の光学ガラスの製造方法にしたがい熔融した熔融ガラスを下型成形面上に流出し、下型上の熔融ガラス量が所望の量になったところで熔融ガラス流をシアと呼ばれる切断刃で切断する。こうして下型上に熔融ガラス塊を得た後、上方に上型が待機する位置に熔融ガラス塊ごと下型を移動し、上型と下型とでガラスをプレスし、光学素子ブランクに成形する。
【００７６】
次に光学素子ブランクを離型してプレス成形型から取り出し、アニール処理する。このアニール処理によってガラス内部の歪を低減し、屈折率などの光学特性が所望の値になるようにする。
【００７７】
ガラスゴブの加熱条件、プレス成形条件、プレス成形型に使用する材料などは公知のものを適用すればよい。以上の工程は大気中で行うことができる。
次に本発明の光学素子の製造方法について説明する。
【００７８】
[光学素子の製造方法]
本発明の光学素子の製造方法は、上記した本発明の方法で作製した光学素子ブランクを研削、研磨することを特徴とする。研削、研磨は公知の方法を適用することができる。
【実施例】
【００７９】
次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によって何等限定されるものではない。本実施例のガラスを参考に、前述の各ガラス成分の含有量の調整法を適用することにより、本発明の光学ガラスを得ることができる。
【００８０】
（実施例１）
まず、表１−１〜表１−４に示す組成（カチオン％表示）を有する酸化物ガラスＮｏ．１〜３６が得られるように、原料として硝酸塩、硫酸塩、水酸化物、酸化物、ホウ酸などを用い、各原料粉末を秤量して十分混合し、調合原料とし、この調合原料を白金製坩堝に入れて１４００℃で加熱、熔融し、清澄、撹拌して均質な熔融ガラスした。この熔融ガラスを予熱した鋳型に流し込んで急冷し、ガラス転移温度近傍の温度で２時間保持した後、徐冷して酸化物ガラスＮｏ．１〜３６の各光学ガラスを得た。いずれのガラス中にも結晶の析出は認められなかった。
【００８１】
なお、酸化物ガラスＮｏ．１〜３６のアニオン成分は全量、Ｏ2-である。また、表２−１〜表２−３は、酸化物ガラスＮｏ．１〜３６の質量％表示による組成、表３−１〜表３−３はモル％表示による組成である。
【００８２】
各ガラスの特性は、以下に示す方法で測定した。測定結果を表１−５に示す。
（１）屈折率ｎｄおよびアッベ数νｄ
１時間あたり３０℃の降温速度で冷却した光学ガラスについて測定した。
（２）部分分散比Ｐg,F
１時間あたり３０℃の降温速度で冷却した光学ガラスについて屈折率ｎｇ、ｎF、ｎcを測定し、これらの値から算出した。
（３）ガラス転移温度Ｔｇ
熱機械分析装置を用いて、昇温速度４℃／分の条件下で測定した。
（４）液相温度
ガラスを所定温度に加熱された炉内に入れて２時間保持し、冷却後、ガラス内部を１００倍の光学顕微鏡で観察し、結晶の有無から液相温度を決定した。
（５）比重
アルキメデス法により測定した。
（６）λ７０、λ５
１０．０±０．１ｍｍの厚さに研磨された互いに平行な面を有するガラス試料を用い、分光光度計により、前記研磨された面に対して垂直方向から強度Ｉinの光を入射し、試料を透過した光の強度Ｉoutを測定し、光線透過率Ｉout／Ｉinを算出し、光線透過率が７０％になる波長をλ７０、光線透過率が５％になる波長をλ５とした。
【００８３】
【表１−１】
【００８４】
【表１−２】
【００８５】
【表１−３】
【００８６】
【表１−４】
【００８７】
【表１−５】
【００８８】
【表２−１】
【００８９】
【表２−２】
【００９０】
【表２−３】
【００９１】
【表３−１】
【００９２】
【表３−２】
【００９３】
【表３−３】
【００９４】
（実施例２）
次に実施例１の各光学ガラスからなるプレス成形用ガラスゴブを次のようにして作製した。
まず、上記各ガラスが得られるようにガラス原料を調合し、白金製坩堝に投入し、加熱、熔融し、清澄、撹拌して均質な熔融ガラスを得た。次に、熔融ガラスを流出パイプから一定流量で流出し、流出パイプの下方に水平に配置した鋳型に鋳込み、一定の厚みを有するガラス板を成形した。成形されたガラス板を鋳型側面に設けた開口部から水平方向へと連続して引き出し、ベルトコンベアにてアニール炉内へと搬送し、徐冷した。
【００９５】
徐冷したガラス板を切断あるいは割断してガラス片を作り、これらガラス片をバレル研磨してプレス成形用ガラスゴブにした。
【００９６】
なお、流出パイプの下方に円筒状の鋳型を配置し、この鋳型内に熔融ガラスを鋳込んで円柱状ガラスに成形し、鋳型底部の開口部から一定の速度で鉛直下方に引き出した後、徐冷し、切断もしくは割断してガラス片を作り、これらガラス片をバレル研磨してプレス成形用ガラスゴブを得ることもできる。
【００９７】
（実施例３）
実施例２と同様に熔融ガラスを流出パイプから流出し、成形型で流出する熔融ガラス下端を受けた後、成形型を急降下し、表面張力によって熔融ガラス流を切断し、成形型上に所望の量の熔融ガラス塊を得た。そして、成形型からガスを噴出してガラスに上向きの風圧を加え、浮上させながらガラス塊に成形し、成形型から取り出してアニールした。それからガラス塊をバレル研磨してプレス成形用ガラスゴブとした。
【００９８】
（実施例４）
実施例３で得た各プレス成形用ガラスゴブの全表面に窒化ホウ素粉末からなる離型剤を均一に塗布した後、上記ゴブを加熱、軟化してプレス成形し、凹メニスカスレンズ、凸メニスカスレンズ、両凸レンズ、両凹レンズ、平凸レンズ、平凹レンズなどの各種レンズ、プリズムのブランクを作製した。
【００９９】
（実施例５）
実施例２と同様にして熔融ガラスを作り、熔融ガラスを窒化ホウ素粉末の離型剤を均一に塗布した下型成形面に供給し、下型上の熔融ガラス量が所望量になったところで熔融ガラス流を切断刃で切断した。
【０１００】
こうして下型上に得た熔融ガラス塊を上型と下型でプレスし、凹メニスカスレンズ、凸メニスカスレンズ、両凸レンズ、両凹レンズ、平凸レンズ、平凹レンズなどの各種レンズ、プリズムのブランクを作製した。
【０１０１】
（実施例６）
実施例４、５で作製した各ブランクをアニールした。アニールによってガラス内部の歪を低減し、屈折率などの光学特性が所望の値になるようにする。
次に各ブランクを研削、研磨して凹メニスカスレンズ、凸メニスカスレンズ、両凸レンズ、両凹レンズ、平凸レンズ、平凹レンズなどの各種レンズ、プリズムを作製した。得られた光学素子の表面には反射防止膜をコートしてもよい。
【０１０２】
（実施例７）
実施例２と同様にしてガラス板および円柱状ガラスを作製し、得られたガラス成形体をアニールして内部の歪を低減するとともに、屈折率などの光学特性が所望の値になるようした。
次にこれらガラス成形体を切断、研削、研磨して凹メニスカスレンズ、凸メニスカスレンズ、両凸レンズ、両凹レンズ、平凸レンズ、平凹レンズなどの各種レンズ、プリズムのブランクを作製した。得られた光学素子の表面に反射防止膜をコートしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１０３】
本発明は、安定供給が可能であり、かつ優れたガラス安定性を有する高屈折率低分散性を備える光学ガラスであって、プレス成形用ガラスゴブ、光学素子ブランクおよび光学素子に好適である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化物ガラスであって、カチオン％表示で、
Ｓｉ4+ ０〜３０％、
Ｂ3+ １０〜５５％、
Ｌｉ+、Ｎａ+およびＫ+を合計で５％未満、
Ｍｇ2+、Ｃａ2+およびＳｒ2+を合計で５％未満、
Ｂａ2+ ０〜８％、
Ｚｎ2+ ０．１〜１５％、
Ｌａ3+ １０〜５０％、
Ｇｄ3+ ０〜２０％、
Ｙ3+ ０〜１５％、
Ｙｂ3+ ０〜１０％、
Ｚｒ4+ ０〜２０％、
Ｔｉ4+ ０．１〜２２％、
Ｎｂ5+ ０〜２０％、
Ｔａ5+ ０〜８％、
Ｗ6+ ０〜５％、
Ｇｅ4+ ０〜８％、
Ｂｉ3+ ０〜１０％、
Ａｌ3+ ０〜１０％、
を含み、Ｂ3+の含有量に対するＳｉ4+の含有量のカチオン比Ｓｉ4+／Ｂ3+が１．０未満、
酸化物に換算してＮｂ2Ｏ5とＴａ2Ｏ5の合計含有量が１４質量％未満であり、
屈折率ｎｄが１．９６６〜２．２、アッベ数νｄが２５〜４５であることを特徴とする光学ガラス。
【請求項２】
ガラス転移温度Ｔｇが６３０℃以上である請求項１に記載の光学ガラス。
【請求項３】
着色度λ７０が４７０ｎｍ未満である請求項１または２に記載の光学ガラス。
【請求項４】
部分分散比Ｐg,Fとアッベ数νｄが下記（１）式の関係を満たす請求項１〜３のいずれか１項に記載の光学ガラス。
Ｐg,F≦−０．００１７×νｄ＋０．６６０ ・・・（１）
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の光学ガラスからなることを特徴とするプレス成形用ガラスゴブ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の光学ガラスからなることを特徴とする光学素子。
【請求項７】
研削、研磨により光学素子に仕上げられる光学素子ブランクの製造方法において、
請求項５に記載のプレス成形用ガラスゴブを加熱、軟化してプレス成形することを特徴とする光学素子ブランクの製造方法。
【請求項８】
研削、研磨により光学素子に仕上げられる光学素子ブランクの製造方法において、
ガラス原料を熔融し、得られた熔融ガラスをプレス成形し、請求項１〜４のいずれか１項に記載の光学ガラスからなる光学素子ブランクを作製することを特徴とする光学素子ブランクの製造方法。
【請求項９】
請求項７または８に記載の光学素子ブランクを研削、研磨することを特徴とする光学素子の製造方法。
【請求項１】
酸化物ガラスであって、カチオン％表示で、
Ｓｉ4+ ０〜３０％、
Ｂ3+ １０〜５５％、
Ｌｉ+、Ｎａ+およびＫ+を合計で５％未満、
Ｍｇ2+、Ｃａ2+およびＳｒ2+を合計で５％未満、
Ｂａ2+ ０〜８％、
Ｚｎ2+ ０．１〜１５％、
Ｌａ3+ １０〜５０％、
Ｇｄ3+ ０〜２０％、
Ｙ3+ ０〜１５％、
Ｙｂ3+ ０〜１０％、
Ｚｒ4+ ０〜２０％、
Ｔｉ4+ ０．１〜２２％、
Ｎｂ5+ ０〜２０％、
Ｔａ5+ ０〜８％、
Ｗ6+ ０〜５％、
Ｇｅ4+ ０〜８％、
Ｂｉ3+ ０〜１０％、
Ａｌ3+ ０〜１０％、
を含み、Ｂ3+の含有量に対するＳｉ4+の含有量のカチオン比Ｓｉ4+／Ｂ3+が１．０未満、
酸化物に換算してＮｂ2Ｏ5とＴａ2Ｏ5の合計含有量が１４質量％未満であり、
屈折率ｎｄが１．９６６〜２．２、アッベ数νｄが２５〜４５であることを特徴とする光学ガラス。
【請求項２】
ガラス転移温度Ｔｇが６３０℃以上である請求項１に記載の光学ガラス。
【請求項３】
着色度λ７０が４７０ｎｍ未満である請求項１または２に記載の光学ガラス。
【請求項４】
部分分散比Ｐg,Fとアッベ数νｄが下記（１）式の関係を満たす請求項１〜３のいずれか１項に記載の光学ガラス。
Ｐg,F≦−０．００１７×νｄ＋０．６６０ ・・・（１）
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の光学ガラスからなることを特徴とするプレス成形用ガラスゴブ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の光学ガラスからなることを特徴とする光学素子。
【請求項７】
研削、研磨により光学素子に仕上げられる光学素子ブランクの製造方法において、
請求項５に記載のプレス成形用ガラスゴブを加熱、軟化してプレス成形することを特徴とする光学素子ブランクの製造方法。
【請求項８】
研削、研磨により光学素子に仕上げられる光学素子ブランクの製造方法において、
ガラス原料を熔融し、得られた熔融ガラスをプレス成形し、請求項１〜４のいずれか１項に記載の光学ガラスからなる光学素子ブランクを作製することを特徴とする光学素子ブランクの製造方法。
【請求項９】
請求項７または８に記載の光学素子ブランクを研削、研磨することを特徴とする光学素子の製造方法。
【公開番号】特開２０１２−９６９９２（Ｐ２０１２−９６９９２Ａ）
【公開日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２８３２３７（Ｐ２０１１−２８３２３７）
【出願日】平成２３年１２月２６日（２０１１．１２．２６）
【分割の表示】特願２００９−１３８０２０（Ｐ２００９−１３８０２０）の分割
【原出願日】平成２１年６月９日（２００９．６．９）
【出願人】（０００１１３２６３）ＨＯＹＡ株式会社 (3,820)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１２月２６日（２０１１．１２．２６）
【分割の表示】特願２００９−１３８０２０（Ｐ２００９−１３８０２０）の分割
【原出願日】平成２１年６月９日（２００９．６．９）
【出願人】（０００１１３２６３）ＨＯＹＡ株式会社 (3,820)
【Ｆターム（参考）】
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