JP2000016831A

JP2000016831A - 光学ガラス、それを用いた精密プレス成形用素材および光学部品

Info

Publication number: JP2000016831A
Application number: JP11107676A
Authority: JP
Inventors: Koichi Sato; 浩一佐藤
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 1998-04-28
Filing date: 1999-04-15
Publication date: 2000-01-18
Anticipated expiration: 2019-04-15
Also published as: JP3059719B2

Abstract

(57)【要約】【課題】高屈折率特性および低分散特性を有し、かつ
屈伏点Ｔ_Sおよび液相温度Ｌ．Ｔが共に低いものを得る
ことが容易な光学ガラスを提供する。【解決手段】重量％で、Ｂ₂Ｏ₃ ２５〜４２％、Ｌａ
₂Ｏ₃ １４〜３０％、Ｙ₂Ｏ₃ ２〜１３％、ＳｉＯ₂
２〜２０％、Ｌｉ₂Ｏ２％より多く９％以下、ＣａＯ
０．５〜２０％、ＺｎＯ２〜２０％、Ｇｄ₂Ｏ₃ ０
〜８％、ＺｒＯ₂０〜８％、Ｇｄ₂Ｏ₃＋ＺｒＯ₂ ０．５
〜１２％を含有し、かつこれらの成分の合計含有量が９
０％以上であり、さらに、場合により、Ｎａ₂Ｏ０〜
５％、Ｋ₂Ｏ０〜５％、ＭｇＯ０〜５％、ＳｒＯ
０〜５％、ＢａＯ０〜１０％、Ｔａ₂Ｏ₅ ０〜５％、
Ａｌ₂Ｏ₃ ０〜５％、Ｙｂ₂Ｏ₃ ０〜５％、Ｎｂ₂Ｏ₅
０〜５％、Ａｓ₂Ｏ₃ ０〜２％およびＳｂ₂Ｏ₃ ０〜２
％を含有する光学ガラスである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光学ガラス、それ
を用いた精密プレス成形用素材および光学部品に関す
る。さらに詳しくは、本発明は、特に高屈折率、低分散
の光学部品を精密プレス成形によって得るうえで好適な
光学ガラス、当該光学ガラスを素材として用いて得られ
る精密プレス成形用素材および前記の光学ガラスを素材
として用いて得られる光学部品に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ガラスの精密プレス成形は、所定形状の
キャビティを有する成形型を用いてガラス成形予備体を
高温下で加圧成形することによって、最終製品形状また
はそれに極めて近い形状および面精度を有するガラス成
形品を得る手法であり、当該精密プレス成形によれば所
望形状の成形品を高い生産性の下に製造することが可能
である。このため、現在では球面レンズ、非球面レン
ズ、回折格子等、種々のガラス製光学部品が精密プレス
成形によって製造されるようになり、これに伴って精密
プレス成形に適した種々の光学ガラスが開発されてい
る。

【０００３】精密プレス成形によってガラス製の光学部
品を得るに当たっては、上記のようにガラス成形予備体
を高温下で加圧成形することが必要であるので、この際
使用される成形型も高温に曝され、かつ、高い圧力が加
えられる。このため、ガラス成形予備体については、プ
レス成形の際の高温環境によって成形型自体や当該成形
型の内側表面に設けられている離型膜が損傷することを
抑制するという観点から、その屈伏点Ｔ_Sをできるだけ
低くすることが望まれている。また、精密プレス成形す
るためのガラス成形予備体を製造する場合、液相温度
Ｌ．Ｔが高いとガラスが失透しやすくなり、量産性に欠
けるため、液相温度Ｌ．Ｔはできるだけ低い方が望まし
い。

【０００４】従来より、屈伏点Ｔ_Sが低い高屈折率（本
明細書においては屈折率ｎ_dが１．６７５以上であるこ
とを意味するものとする。）、低分散（本明細書におい
てはアッベ数ν_dが５０以上であることを意味するもの
とする。）の光学ガラスとしては、（１）ＳｉＯ₂−Ｂ₂
Ｏ₃−（Ｌｉ₂Ｏ，Ｎａ₂Ｏ，Ｋ₂Ｏ）−ＺｎＯ−Ｌａ₂Ｏ₃
系のガラスや（特開平８−２５９２５７号公報参
照）、（２）ＳｉＯ₂−Ｂ₂Ｏ₃−Ｌａ₂Ｏ₃−Ｇｄ₂Ｏ₃−
Ｌｉ₂Ｏ−ＣａＯ−ＢａＯ系のガラス（特許第２６１６
９５８号参照）などが知られている。

【０００５】しかしながら、上記（１）の光学ガラス
は、アッベ数ν_dが５０以上のものを得ようとするとそ
の液相温度Ｌ．Ｔが１０００℃程度と高くなって量産性
に欠けるようになるか、または、失透しやすくなって量
産性に欠けるようになるなどの欠点を有している。一
方、上記（２）の光学ガラスは、屈折率ｎ_dが１．６７
５以上のものを得ようとすると液相温度Ｌ．Ｔが１００
０℃を超えて量産性に欠けるという欠点を有している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このような事情のもと
で、本発明の第１の目的は、高屈折率特性および低分散
特性を有し、かつ、屈伏点Ｔ_Sおよび液相温度Ｌ．Ｔが
共に低いものを得ることが容易な光学ガラスを提供する
ことにある。

【０００７】また、本発明の第２の目的は、高屈折率特
性および低分散特性を有する光学ガラスからなる精密プ
レス成形品を得ることが容易な精密プレス成形用素材を
提供することにある。

【０００８】そして、本発明の第３の目的は、高屈折率
特性および低分散特性を有する光学ガラスからなる光学
部品を精密プレス成形によって量産性よく提供すること
にある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】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、必須成分およ
び任意成分として、それぞれ特定の成分を所定の割合で
含有する光学ガラスが、その目的に適合しうることを見
出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。

【００１０】すなわち、本発明の第１の目的は、必須成
分として、酸化ホウ素、酸化ランタン、酸化イットリウ
ム、酸化ケイ素、酸化リチウム、酸化カルシウム、酸化
亜鉛、および酸化ガドリニウムと酸化ジルコニウムの２
成分のうちの少なくとも一方を含有し、これらの必須成
分それぞれの含有量が、重量％で、酸化ホウ素２５〜４
２％、酸化ランタン１４〜３０％、酸化イットリウム２
〜１３％、酸化ケイ素２〜２０％、酸化リチウム２％よ
り多く９％以下、酸化カルシウム０．５〜２０％、酸化
亜鉛２〜２０％、酸化ガドリニウム０〜８％、酸化ジル
コニウム０〜８％、酸化ガドリニウムと酸化ジルコニウ
ムの合計０．５〜１２％であって、これらの必須成分の
合計含有量が９０％以上であり、かつ任意成分として、
重量％で、酸化ナトリウム０〜５％、酸化カリウム０〜
５％、酸化マグネシウム０〜５％、酸化ストロンチウム
０〜５％、酸化バリウム０〜１０％、酸化タンタル０〜
５％、酸化アルミニウム０〜５％、酸化イッテルビウム
０〜５％、酸化ニオブ０〜５％、酸化ヒ素０〜２％およ
び酸化アンチモン０〜２％を含有することを特徴とする
光学ガラスによって達成される。

【００１１】また、第２の目的は、上記光学ガラスから
なる精密プレス成形用素材によって達成される。さら
に、第３の目的は、上記光学ガラスからなる被成形物
を、所定形状のキャビティを形成する上型と下型とで精
密プレス成形してなる光学部品によって達成される。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。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、上述したように、酸
化ホウ素、酸化ランタン、酸化イットリウム、酸化ケイ
素、酸化亜鉛、酸化リチウム、酸化カルシウム、および
酸化ガドリニウムと酸化ジルコニウムの２成分のうちの
少なくとも一方を必須成分として含有し、これら必須成
分それぞれの含有量が、重量％で、酸化ホウ素２５〜４
２％、酸化ランタン１４〜３０％、酸化イットリウム２
〜１３％、酸化ケイ素２〜２０％、酸化リチウム２％よ
り多く９％以下、酸化カルシウム０．５〜２０％、酸化
亜鉛２〜２０％、酸化ガドリニウム０〜８％、酸化ジル
コニウム０〜８％、酸化ガドリニウムと酸化ジルコニウ
ムの合計０．５〜１２％のものである。

【００１３】当該光学ガラスは、ランタンクラウンガラ
スとして分類することが適当な光学ガラスであるので、
酸化ホウ素はガラス形成成分として欠かせない成分であ
る。酸化ホウ素の含有量が２５重量％未満ではガラスの
耐失透性が低下しやすくなり、４２重量％を超えると高
屈折率の光学ガラスを得ることが困難になる。

【００１４】また、酸化ランタンおよび酸化イットリウ
ムは、高屈折率、低分散の光学ガラス（ランタンクラウ
ンガラス）を得るうえで不可欠の成分であり、酸化ラン
タンの含有量が１４重量％未満になるか、酸化イットリ
ウムの含有量が２重量％未満になると、これらの成分を
含有させたとしても高屈折率、低分散の光学ガラスを得
ることが困難になる。一方、酸化ランタンの含有量が３
０重量％を超えるか、酸化イットリウムの含有量が１３
重量％を超えると、ガラスの耐失透性が低下しやすくな
る。

【００１５】酸化ケイ素は、Ｂ₂Ｏ₃−Ｌａ₂Ｏ₃系のガラ
スに適量含有させた場合に当該ガラスの耐失透性を向上
させるという効果を奏する成分であるので、本発明にお
いては欠かせない成分である。酸化ケイ素の含有量が２
重量％未満では前記の効果を得ることが困難になり、２
０重量％を超えるとガラスの屈折率ｎ_dの高い光学ガラ
スを得ることが困難になる。

【００１６】酸化リチウムは、ガラスの屈伏点Ｔ_Sを下
げる成分として不可欠である。酸化リチウムの含有量が
２重量％以下になるとガラスの屈伏点Ｔ_Sが６００℃を
超えやすく、当該屈伏点Ｔ_Sが６００℃を超えると精密
プレス成形によって所望の成形品を量産するためのガラ
ス素材としては不向きになる。一方、酸化リチウムの含
有量が９重量％を超えるとガラスの耐失透性が低下しや
すくなる。

【００１７】酸化カルシウムは、Ｂ₂Ｏ₃−Ｌａ₂Ｏ₃系の
ガラスの高屈折率特性および低分散特性を維持しながら
当該ガラスの耐失透性を向上させるという効果を奏する
成分であるので、本発明においては不可欠の成分であ
る。酸化カルシウムの含有量が０．５重量％未満では前
記の効果を得ることが困難になり、２０重量％を超える
と屈折率ｎ_dの高い光学ガラスを得ることが困難にな
る。

【００１８】酸化亜鉛は、酸化カルシウムと同様にＢ₂
Ｏ₃−Ｌａ₂Ｏ₃系のガラスの高屈折率特性および低分散
特性を維持しながら当該ガラスの耐失透性を向上させる
という効果を奏する成分であり、さらに、ガラスの屈伏
点Ｔ_Sを下げる成分でもあるので、本発明において不可
欠の成分である。酸化亜鉛の含有量が２重量％未満では
当該酸化亜鉛を含有させたことによる効果が十分には発
現されず、２０重量％を超えるとガラスの耐失透性が低
下しやすくなる。

【００１９】そして、酸化ガドリニウムおよび酸化ジル
コニウムは、それぞれ適量含有させた場合にガラスの耐
失透性を向上させる成分であるので、本発明においては
これら２成分のうちの少なくとも一方を含有させる。酸
化ガドリニウムのみを含有させる場合において当該酸化
ガドリニウムの含有量が８重量％を超えると、ガラスの
耐失透性が逆に低下しやすくなる。同様に、酸化ジルコ
ニウムのみを含有させる場合において当該酸化ジルコニ
ウムの含有量が８重量％を超えると、ガラスの耐失透性
が逆に低下しやすくなる。そして、酸化ガドリニウムの
含有量と酸化ジルコニウムの含有量の合計が０．５重量
％未満となるか、または１２重量％を超えると、ガラス
の液相温度Ｌ．Ｔが上昇しやすくなる。

【００２０】これらの必須成分を上述した含有量の範囲
内で組み合わせることにより、また、必要に応じて他の
成分（任意成分）を含有させることにより、屈折率ｎ_d
が１．６７５以上、アッベ数ν_dが５０以上、屈伏点Ｔ_S
が概ね６００℃以下、液相温度Ｌ．Ｔが１０００℃未満
という物性を有する光学ガラスを容易に得ることができ
る。

【００２１】前記の物性を有する光学ガラスを得るに当
たって上記の任意成分を含有させる場合には、上述した
必須成分の合計含有量を９０重量％以上とし、かつ、任
意成分として、重量％で、酸化ナトリウム０〜５％、酸
化カリウム０〜５％、酸化マグネシウム０〜５％、酸化
ストロンチウム０〜５％、酸化バリウム０〜１０％、酸
化タンタル０〜５％、酸化アルミニウム０〜５％、酸化
イッテルビウム０〜５％、酸化ニオブ０〜５％、酸化ヒ
素０〜２％、および酸化アンチモン０〜２％を含有させ
ることができる。

【００２２】任意成分として挙げた酸化ナトリウムおよ
び酸化カリウムは、それぞれガラスの屈伏点Ｔ_Sを下げ
る働きをするが、酸化ナトリウムの含有量が５重量％を
超えるとガラスの耐失透性が低下しやすくなる。すなわ
ち、ガラスの液相温度Ｌ．Ｔが上昇しやすくなる。同様
に、酸化カリウムの含有量が５重量％を超えた場合に
も、ガラスの耐失透性が低下しやすくなり、その液相温
度が上昇しやすくなる。

【００２３】酸化マグネシウム、酸化ストロンチウム、
酸化バリウム、酸化タンタルおよび酸化アルミニウムそ
れぞれの含有量を上記の範囲内で適宜選択することによ
り、ガラスの光学恒数（ｎ_d、ν_d）を調整することが可
能である。しかしながら、これらの成分のいずれかでも
その含有量が上記の範囲を超えると、ガラスの液相温度
Ｌ．Ｔが上昇しやすくなり、その耐失透性が低下しやす
くなる。

【００２４】また、酸化イッテルビウムおよび酸化ニオ
ブは、それぞれ適量の添加によってガラスの耐失透性を
向上させる働きをする。しかしながら、これらの成分の
いずれかでもその含有量が上記の範囲を超えると、ガラ
スの耐失透性が逆に低下しやすくなる。そして、酸化ヒ
素および酸化アンチモンは、それぞれ適量の添加によっ
て脱泡剤あるいは清澄剤としての働きをする。しかしな
がら、これらの成分のいずれかでもその含有量が上記の
範囲を超えると、ガラスの液相温度Ｌ．Ｔが上昇しやす
くなり、その耐失透性が低下しやすくなる。

【００２５】本発明の光学ガラスは、前述したように屈
折率ｎ_dが１．６７５以上、アッベ数ν_dが５０以上、屈
伏点Ｔ_Sが概ね６００℃以下、液相温度Ｌ．Ｔが１００
０℃未満という物性を有しているものを得ることが容易
なガラスである。液相温度Ｌ．Ｔが１０００℃未満であ
れば、当該光学ガラス自体の量産が容易である。また、
屈伏点Ｔ_Sが概ね６００℃以下であれば、所望の成形品
をプレス成形によって量産する際の素材（プレス成形用
素材（ガラス成形予備体）またはその材料ガラス）とし
て好適である。

【００２６】したがって、本発明の光学ガラスは、高屈
折率特性および低分散特性を有する光学部品を精密プレ
ス成形によって高い生産性の下に得るうえで好適なガラ
スである。勿論、精密プレス成形用の素材としての用途
以外に、プレス成形用の素材として、あるいは、機械加
工や研削加工等によって所望の成形品を得る際の素材等
として利用することもできる。

【００２７】光学ガラスの屈折率ｎ_d、アッベ数ν_d、屈
伏点Ｔ_S、液相温度Ｌ．Ｔ等を総合的に勘案すると、好
ましい光学ガラスとして、必須成分それぞれの含有量
が、重量％で、酸化ホウ素２７〜３９％、酸化ランタン
１６〜２８％、酸化イットリウム４〜１２％、酸化ケイ
素４〜１８％、酸化リチウム２．５〜８％、酸化カルシ
ウム１〜１８％、酸化亜鉛３〜１８％、酸化ガドリニウ
ム０〜６％、酸化ジルコニウム０〜７％、酸化ガドリニ
ウムと酸化ジルコニウムの合計０．５〜１１％であっ
て、これらの必須成分の合計含有量が９２％以上であ
り、かつ任意成分として、重量％で、酸化ナトリウム０
〜３％、酸化カリウム０〜３％、酸化マグネシウム０〜
３％、酸化ストロンチウム０〜３％、酸化バリウム０〜
７％、酸化タンタル０〜３％、酸化アルミニウム０〜３
％、酸化イッテルビウム０〜３％、酸化ニオブ０〜３
％、酸化ヒ素０〜２％および酸化アンチモン０〜２％を
含有する組成のものを挙げることができる。

【００２８】また、より好ましい光学ガラスとして、必
須成分それぞれの含有量が、重量％で、酸化ホウ素２８
〜３７％、酸化ランタン１７〜２７％、酸化イットリウ
ム５〜１０％、酸化ケイ素５〜１６％、酸化リチウム３
〜７％、酸化カルシウム２〜１６％、さらに好ましくは
４〜１４％、酸化亜鉛４〜１７％、さらに好ましくは６
〜１５％、酸化ガドリニウム０〜５％、酸化ジルコニウ
ム０〜６％、酸化ガドリニウムと酸化ジルコニウムの合
計０．５〜１０％であって、これらの必須成分の合計含
有量が９３％以上であり、かつ任意成分として、重量％
で、酸化ナトリウム０〜３％、酸化カリウム０〜３％、
酸化マグネシウム０〜３％、酸化ストロンチウム０〜３
％、酸化バリウム０〜６％、酸化タンタル０〜３％、酸
化アルミニウム０〜３％、酸化イッテルビウム０〜３
％、酸化ニオブ０〜３％、酸化ヒ素０〜２％および酸化
アンチモン０〜２％を含有する組成のものを挙げること
ができる。

【００２９】そして、特に好ましい光学ガラスとして、
必須成分それぞれの含有量が、重量％で、酸化ホウ素３
０〜３６％、酸化ランタン１８〜２５％、酸化イットリ
ウム６〜１０％、酸化ケイ素６〜１２％、酸化リチウム
３〜６％、酸化カルシウム５〜１２％、酸化亜鉛７〜１
３％、酸化ガドリニウム０．５〜４％、酸化ジルコニウ
ム１〜５％、酸化ガドリニウムと酸化ジルコニウムの合
計１．５〜８％であって、これらの必須成分の合計含有
量が９５％以上であり、かつ任意成分として、酸化ニオ
ブ０〜２重量％を含有する組成のものを挙げることがで
きる。

【００３０】以上説明した本発明の光学ガラスを得るに
当たっては、まず、目的とするガラス組成に応じて所望
の原料をそれぞれ所定量秤量し、これらの原料を混合し
て調合原料を得る。次いで、この調合原料を１１５０〜
１３５０℃程度に加熱した熔解炉において熔解させてガ
ラス融液とし、このガラス融液を清澄化した後に撹拌し
て均一化する。その後、均一化したガラス融液を所望形
状に成形し、徐冷することにより得ることができる。こ
の際、酸化ホウ素用の原料としてはＢ₂Ｏ₃、Ｈ₃ＢＯ₃等
を、また、酸化アルミニウム用の原料としてはＡｌ
₂Ｏ₃、Ａｌ（ＯＨ）₃等を、そして、他の成分用の原料
としては目的とする成分を構成しているカチオン元素に
ついての炭酸塩、硝酸塩、酸化物等を適宜用いることが
できる。

【００３１】次に、本発明の精密プレス成形用素材につ
いて説明する。本発明の精密プレス成形用素材は、前述
したように、上記本発明の光学ガラスからなるものであ
る。この精密プレス成形用素材の形状は特に限定される
ものではなく、当該素材を用いた精密プレス成形によっ
て得ようとする成形品の形状に応じて、例えば球状、マ
ーブル状、平板状、柱状等、適宜選択可能である。

【００３２】また、その製造方法も特に限定されるもの
ではなく、目的とする形状等に応じて、研削研磨等の冷
間加工、特開昭６１−１４６７２１号公報に記載されて
いる方法、特公平７−５１４４６号公報に記載されてい
る方法等を適宜適用することができる。

【００３３】本発明の精密プレス成形用素材は、前述し
た本発明の光学ガラス、すなわち、屈折率ｎ_dが１．６
７５以上で、アッベ数ν_dが５０以上で、屈伏点Ｔ_Sが概
ね６００℃以下のものを容易に得ることができる光学ガ
ラスからなっているので、高屈折率特性およ低分散特性
を有する精密プレス成形品を得ることが容易な精密プレ
ス成形用素材である。

【００３４】次に、本発明の光学部品について説明す
る。本発明の光学部品は、前述したように、上述した本
発明の光学ガラスからなる被成形物を、所定形状のキャ
ビティを形成する上型と下型とで精密プレス成形してな
るものである。ここで、上記の光学部品はプレス成形に
よって得ることが可能なものであればよく、その具体例
としては、球面レンズ、非球面レンズ、プリズム等の光
学素子等が挙げられる。また、当該光学部品は、光学機
能面が最終製品と同様の面精度を有するものであるが、
必要に応じて極めて研磨代の薄い研磨を行うことができ
る。さらに、光学機能面以外の部分、例えばコバ部分を
所望の径に調整する後加工等をすることもできる。

【００３５】光学部品の種類が限定されないことに伴っ
て、上記の被成形物の形状も特に限定されるものではな
く、目的とする光学部品の種類や形状に応じて、例えば
球状、マーブル状、平板状、柱状等、適宜選択可能であ
る。

【００３６】本発明の光学部品は、上述した本発明の光
学ガラスからなる被成形物を用いること以外は従来と同
様の精密プレス成形法によって得ることができる。精密
プレス成形によって本発明の光学部品を得るにあたって
は、種々の精密プレス成形装置、例えば図１に示す精密
プレス成形装置を用いることができる。

【００３７】図１は精密プレス成形装置の一例を示す断
面図であって、この図１に示した精密プレス成形装置１
においては、支持棒２の一端に配設されている支持台３
の上に上型４ａ、下型４ｂおよび案内型（胴型）４ｃか
らなる成形型４が置かれ、これらは、下型４ｂの成形面
上に被成形物（ガラス成形予備体）５を置き、その上に
上型４ａを載せた後に、外周にヒーター６が巻き付けら
れている石英管７中に配置される。前記の上型４ａは可
動型となっており、精密プレス成形時には、当該上型４
ａの鉛直上方から押し棒８によって荷重が付加される。
また、前記の下型４ｂの内部には、支持棒２および支持
台３を介して熱伝対９が挿入されており、成形型４の温
度は前記の熱伝対９を利用してモニターされる。被成形
物（ガラス成形予備体）５は、例えば球状を呈する。

【００３８】精密プレス成形装置１を用いた精密プレス
成形は、ヒーター６に通電して石英管７中の成形型４お
よび当該成形型４内の被成形物（ガラス成形予備体）５
を所望温度、すなわち、被成形物（ガラス成形予備体）
５の粘度が例えば１０⁵〜１０^7.5Ｐａ・ｓ（パスカル・
秒）程度となる温度にまで加熱し、その後、押し棒８を
降下させて上型４ａを上方から押し、これによって成形
型４内の被成形物（ガラス成形予備体）５をプレスする
ことで行われる。成形時のプレス圧力およびプレス時間
は、被成形物（ガラス成形予備体）５の粘度等を考慮し
て適宜決定されるが、プレス圧力は例えば５０〜１００
ｋｇ／ｃｍ²とされ、プレス時間は例えば１０〜１２０
秒とされる。プレス後、成形物の温度がそのガラス転移
点付近まで降下してから当該成形物を成形型４から取り
出し、その後さらに冷却することにより、所望の光学部
品を得ることができる。

【００３９】プレス成形時の温度が概ね６５０℃以下で
あれば、成形型が熱によって劣化することを容易に抑制
できる。そして、被成形物がガラスである場合、当該ガ
ラスの屈伏点Ｔ_Sが概ね６００℃以下であれば、プレス
成形時の温度を概ね６５０℃以下とすることができる。
そして、前述したように、本発明の光学ガラスは屈折率
ｎ_dが１．６７５以上、アッベ数ν_dが５０以上、屈伏点
Ｔ_Sが概ね６００℃以下のものを容易に得ることができ
るガラスである。したがって、当該光学ガラスからなる
被成形物を精密プレス成形することによって得られる本
発明の光学部品は、高屈折率特性および低分散特性を有
するものを量産することが容易な光学部品である。

【００４０】本発明の光学部品として例えばレンズを得
ようとする場合、当該レンズとしては種々の大きさのレ
ンズ、例えば径が２０ｍｍを超える大物レンズ、径が２
０ｍｍ以下の小物レンズ、径が１２ｍｍ以下のマイクロ
レンズ、径が８ｍｍ以下の超マイクロレンズを得ること
が可能である。これらのレンズは、例えばカメラやＶＴ
Ｒ等に組み込んで使用することができる。

【００４１】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。実施例１〜実施例１６および比較例１〜比較例６まず、実施例または比較例毎に、表１、表２、表３また
は表４に示す組成のガラスが得られるように所望の原料
をそれぞれ所定量秤量し、これらの原料を混合して調合
原料を得た。次に、実施例毎または比較例毎に、前記の
調合原料を１１５０〜１３５０℃に加熱した熔解炉にお
いて熔解させてガラス融液とし、このガラス融液を清澄
化し、撹拌により均一化してから所定形状の鋳型に鋳込
んだ後、徐冷して、目的とする光学ガラスを得た。

【００４２】この際、酸化ホウ素用の原料としてはＨ₃
ＢＯ₃を、また、酸化アルミニウム用の原料としてはＡ
ｌ（ＯＨ）₃を用い、他の成分の原料としては、これら
の成分（酸化物）を構成しているカチオン元素について
の炭酸塩、硝酸塩または酸化物をそれぞれ用いた。

【００４３】上述のようにして得た各光学ガラスについ
て、屈折率ｎ_d、アッベ数ν_d、屈伏点Ｔ_Sおよび液相温
度Ｌ．Ｔをそれぞれ以下のようにして測定した。これら
の結果を表１〜表４に併記する。

【００４４】・屈折率ｎ_dおよびアッベ数ν_d 鋳型に鋳込んだガラス融液を徐冷する際の降温速度を−
３０℃／ｈにして目的とする光学ガラスを得、当該光学
ガラスについて測定した。・屈伏点Ｔ_S 熱膨張測定機を用いて昇温速度８℃／分の条件下で測定
した。

【００４５】・液相温度Ｌ．Ｔまず、実施例、比較例毎に所定個の試料を用意し、これ
らの試料を５００〜１１００℃の温度勾配を設けた失透
試験炉に入れて３０分間保持した後、室温まで冷却し
た。次いで、これらの試料における結晶生成の有無を倍
率１００倍の顕微鏡によって観察し、結晶が認められな
かった最も低い失透試験温度を液相温度とした。

【００４６】

【表１】

【００４７】

【表２】

【００４８】

【表３】

【００４９】

【表４】

【００５０】表１〜表３に示したように、実施例１〜実
施例１６で得た各光学ガラスは屈折率ｎ_dが１．６８１
６〜１．６９８１、アッベ数ν_dが５２．３〜５３．６
という高屈折率、低分散の光学ガラスである。そして、
これらの光学ガラスの屈伏点Ｔ_Sは５３０〜５９０℃と
低く、その液相温度Ｌ．Ｔも９２０〜９７０℃と低い。
したがって、実施例１〜実施例１６で得た各光学ガラス
は、プレス成形あるいは精密プレス成形によって高屈折
率特性および低分散特性を有する光学部品を量産するた
めの素材として好適な光学ガラスである。

【００５１】一方、比較例１〜比較例４で得た各光学ガ
ラスは、それぞれ特許第２６１６９５８号に記載されて
いる実施例５、実施例６、実施例８または実施例９のガ
ラスに相当する高屈折率、低分散の光学ガラスである
が、その液相温度Ｌ．Ｔは１０１０℃または１０００℃
と高い。また、比較例５で得た光学ガラスは、特開平８
−２５９２５７号公報に記載されている実施例１のガラ
スに相当する高屈折率、低分散のガラスであるが、その
液相温度Ｌ．Ｔは１０００℃と高い。そして、比較例６
で得ようとした光学ガラスは、特開平８−２５９２５７
号公報に記載されている実施例２のガラスに相当するも
のであるが、原料の熔解中に失透を起こしたために得る
ことができなかった。失透が起こったことから推察する
に、同公報の実施例２に記載されているガラスの液相温
度Ｌ．Ｔはかなり高い。

【００５２】このように、比較例１〜比較例６に示した
組成の光学ガラスは液相温度Ｌ．Ｔが高いので、当該ガ
ラス自体の量産性に劣る。したがって、これらの光学ガ
ラスをプレス成形用の素材あるいは精密プレス成形用の
素材として用いたとしても、所望の成形品を量産するこ
とは困難である。

【００５３】実施例１７（精密プレス成形用素材の製
造）まず、所定形状の凹部と当該凹部の底に開口している気
体吹き出し用の細孔とを有し、前記の凹部の垂直断面が
鉛直上方（使用時における鉛直上方）に向かって開いて
いるラッパ状となっている成形型を用意した。また、実
施例１で得た光学ガラスと同一組成の光学ガラスが得ら
れるガラス融液を調製した。そして、特公平７−５１４
４６号公報に記載されている成形方法に従って、前記の
ガラス融液から球形の成形品を得た。

【００５４】この際の成形条件は、同公報の「実験結果
１」の欄に示されている成形条件と同じにした。すなわ
ち、上記の成形型における凹部の「広がり角度θ」を１
５°、上記の細孔の径を２ｍｍとし、また、ガラス融液
は、流出口が鉛直下方を向くようにして配設された内径
１ｍｍ、先端の外径２．５ｍｍの流出パイプによって前
記の成形型の鉛直上方まで導き、その粘度を０．８Ｐａ
・ｓに保持した状態でここから自然滴下させた。そし
て、上記の成形型における気体吹き出し用の細孔から
は、予め毎分１リットルの空気を吹き出しておき、当該
空気の吹き出しは、前記の流出パイプから自然滴下して
きたガラス塊が十分に冷却されるまで続けた。

【００５５】上記の条件下においては、流出パイプから
自然滴下したガラス塊は成形型の凹部の内面とほとんど
接触することなく当該凹部によって受けられ、かつ、ほ
とんど接触せずにわずかに浮上した状態で回転し、球形
化された。

【００５６】このようにして得られた球形の成形品は、
直径が４．９２ｍｍ±０．０４ｍｍの真球度を有する球
形を呈し、その表面にキズや汚れは認められなかった。
当該成形品は、例えば高屈折率、低分散の非球面レンズ
を精密プレス成形によって得る際の素材（精密プレス成
形用素材）として好適である。

【００５７】実施例１８（光学部品の製造）実施例１７で得た精密プレス成形用素材を被成形物とし
て用い、当該被成形物をその粘度（ガラスの粘度）が１
０⁸Ｐａ・ｓとなる温度に加熱した状態下で、プレス圧力
１８０ｋｇ／ｃｍ²、プレス時間１０秒の条件の下に図
１に示した精密プレス成形装置によって精密プレス成形
して、非球面レンズを得た。上記の非球面レンズは、精
度が極めて高いものであった。

【００５８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の光学ガラ
スは、高屈折率特性および低分散特性を有し、かつ、屈
伏点Ｔ_Sおよび液相温度Ｌ．Ｔが共に低いものを得るこ
とが容易な光学ガラスである。したがって、本発明によ
れば、高屈折率、低分散の光学ガラスからなる所望の精
密プレス成形用素材や光学部品を量産することが容易に
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】精密プレス成形装置の一例の概略を示す断面図
である。

【符号の説明】

１…精密プレス成形装置、４…成形型、５…被成形
物、７…石英管。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】必須成分として、酸化ホウ素、酸化ラン
タン、酸化イットリウム、酸化ケイ素、酸化リチウム、
酸化カルシウム、酸化亜鉛、および酸化ガドリニウムと
酸化ジルコニウムの２成分のうちの少なくとも一方を含
有し、これらの必須成分それぞれの含有量が、重量％
で、酸化ホウ素２５〜４２％、酸化ランタン１４〜３０
％、酸化イットリウム２〜１３％、酸化ケイ素２〜２０
％、酸化リチウム２％より多く９％以下、酸化カルシウ
ム０．５〜２０％、酸化亜鉛２〜２０％、酸化ガドリニ
ウム０〜８％、酸化ジルコニウム０〜８％、酸化ガドリ
ニウムと酸化ジルコニウムの合計０．５〜１２％であっ
て、これらの必須成分の合計含有量が９０％以上であ
り、かつ任意成分として、重量％で、酸化ナトリウム０
〜５％、酸化カリウム０〜５％、酸化マグネシウム０〜
５％、酸化ストロンチウム０〜５％、酸化バリウム０〜
１０％、酸化タンタル０〜５％、酸化アルミニウム０〜
５％、酸化イッテルビウム０〜５％、酸化ニオブ０〜５
％、酸化ヒ素０〜２％および酸化アンチモン０〜２％を
含有することを特徴とする光学ガラス。
【請求項２】必須成分それぞれの含有量が、重量％
で、酸化ホウ素２７〜３９％、酸化ランタン１６〜２８
％、酸化イットリウム４〜１２％、酸化ケイ素４〜１８
％、酸化リチウム２．５〜８％、酸化カルシウム１〜１
８％、酸化亜鉛３〜１８％、酸化ガドリニウム０〜６
％、酸化ジルコニウム０〜７％、酸化ガドリニウムと酸
化ジルコニウムの合計０．５〜１１％であって、これら
の必須成分の合計含有量が９２％以上であり、かつ任意
成分として、重量％で、酸化ナトリウム０〜３％、酸化
カリウム０〜３％、酸化マグネシウム０〜３％、酸化ス
トロンチウム０〜３％、酸化バリウム０〜７％、酸化タ
ンタル０〜３％、酸化アルミニウム０〜３％、酸化イッ
テルビウム０〜３％、酸化ニオブ０〜３％、酸化ヒ素０
〜２％および酸化アンチモン０〜２％を含有する請求項
１に記載の光学ガラス。
【請求項３】必須成分それぞれの含有量が、重量％
で、酸化ホウ素２８〜３７％、酸化ランタン１７〜２７
％、酸化イットリウム５〜１０％、酸化ケイ素５〜１６
％、酸化リチウム３〜７％、酸化カルシウム２〜１６
％、酸化亜鉛４〜１７％、酸化ガドリニウム０〜５％、
酸化ジルコニウム０〜６％、酸化ガドリニウムと酸化ジ
ルコニウムの合計０．５〜１０％であって、これらの必
須成分の合計含有量が９３％以上であり、かつ任意成分
として、重量％で、酸化ナトリウム０〜３％、酸化カリ
ウム０〜３％、酸化マグネシウム０〜３％、酸化ストロ
ンチウム０〜３％、酸化バリウム０〜６％、酸化タンタ
ル０〜３％、酸化アルミニウム０〜３％、酸化イッテル
ビウム０〜３％、酸化ニオブ０〜３％、酸化ヒ素０〜２
％および酸化アンチモン０〜２％を含有する請求項２に
記載の光学ガラス。
【請求項４】必須成分それぞれの含有量が、重量％
で、酸化ホウ素３０〜３６％、酸化ランタン１８〜２５
％、酸化イットリウム６〜１０％、酸化ケイ素６〜１２
％、酸化リチウム３〜６％、酸化カルシウム５〜１２
％、酸化亜鉛７〜１３％、酸化ガドリニウム０．５〜４
％、酸化ジルコニウム１〜５％、酸化ガドリニウムと酸
化ジルコニウムの合計１．５〜８％であって、これらの
必須成分の合計含有量が９５％以上であり、かつ任意成
分として、酸化ニオブ０〜２重量％を含有する請求項３
に記載の光学ガラス。
【請求項５】屈折率ｎ_dが１．６７５以上、アッベ数
ν_dが５０以上、屈伏点Ｔ_Sが６００℃以下、液相温度
Ｌ．Ｔが１０００℃未満である請求項１ないし４のいず
れか１項に記載の光学ガラス。
【請求項６】請求項１ないし５のいずれか１項に記載
の光学ガラスからなる精密プレス成形用素材。
【請求項７】請求項１ないし５のいずれか１項に記載
の光学ガラスからなる被成形物を、所定形状のキャビテ
ィを形成する上型と下型とで精密プレス成形してなる光
学部品。