JP2003021701A - 光学ガラス及びその使用 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 屈折率及びアッベ数が大きく、密度が小さ
く、特に読出し／書込みシステムの応用分野領域におけ
る要求を満たすことができる光学ガラス及びそれから作
製した光学素子を提供する。 【解決手段】 屈折率がｎ_d≧１．７０、アッベ数がν_d
≧３５、及び密度がρ≦４．５ｇ／ｃｍ³のガラス、及
び該ガラスからなる、光学データ伝達装置用の光学素子
が提供される。このような光学ガラスは、例えば機械的
に可動の書込み／読出しヘッドを有する読出し／書込み
装置などの光学素子、好ましくは読出し／書込み技術用
のピックアップレンズとして有用である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、屈折率がｎ_d≧
１．７０、アッベ数がν_d≧３５、及び密度がρ≦４．
５ｇ／ｃｍ³の光学ガラス及びその使用、並びにこのよ
うな特性を有する光学素子に関する。さらに本発明は、
このような特性を達成できるガラス組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】「光学的データ伝達／写像／電気通信」
の分野においては、ますますより小さな装置レイアウト
とより高いデータ伝達率に向かう傾向にある。それに加
えて、これらの応用分野の全体的な領域において、従来
の「読出し専用技術」は「読出し・書込み技術」により
ますます駆逐されることになるであろう。それによっ
て、光学システム及びそれと同時に光学材料も変わるこ
とが要求されている。

【０００３】読出し専用技術では、時間的にも空間的に
も互いに厳密に分離した作業種（書くこと又は読むこ
と）は、まさにモノクロマティックなモードでこれらの
分離を行なうことができるということに基づいており、
それ故に、等しい波長の光で行なわれる書込みプロセス
は、読出しプロセスがより遅い作動において専ら起こる
ようにして行なうことができるけれども、これは読出し
・書込み技術では不可能である。この点で、高エネルギ
ーの書込み光線の波長は低エネルギーの読出し光線の波
長よりも、現在のところ少なくともほぼ２〜５ｎｍ小さ
い波長にずれていなければならない。さもないと、装置
において同一の光学ヘッドで両モードを作動することは
できないため、そのような装置のシステム的な費用及び
それと同時にその大きさ及びコストは受け入れがたいほ
ど大きくなるからである。

【０００４】これらの波長差別化は、光学システムにお
いて読出し光線及び書込み光線を互いにきれいに分離す
ることができるようにし、干渉作用と残余作用による不
利な写像欠陥を排除するための必要性から生ずる。完全
な分離を得るために両波長間の差を小さくできればでき
るほど、そのような光学システムを簡素に実現すること
ができる。ここで概念「簡素」は、必要な光学構成部材
の容量に関係し、それと同時にモジュールの最小の構造
的大きさ並びにコスト枠とも関係する。

【０００５】完全な分離に必要な最小の波長差は、それ
でも光学システムにおけるガラス部材の分散に依存して
いる。分散が高くなればなるほど、即ちアッベ数が小さ
くなればなるほど、両方の決して理想的なモノクロマテ
ィックでない光線を最終的にそれらが重なるまで立体的
にさらに重ねることになり、これは所望の分離と矛盾す
ることになる。これらの意味する逆の推論によれば、ガ
ラスによっては、それらの分散が小さければ小さいほど
それだけ小さな波長差に変えることができることにな
る。より小さな分散からは、さらに以下の利点が生ず
る。すなわち、明らかにより小さな波長により同等のよ
り永続的な波長差を作ることができることである。一般
に、より小さな波長の光線には分散がより強く現われ
る。従来の高い分散を有するガラスによれば、それ故
に、非常に小さい波長差を生ずると共に、なお、小さい
分散ガラス系と比較してできるだけ小さい波長とするこ
とができる。より小さな波長による作動領域は、公知の
応用分野にとって好ましく、なぜならば、作動波長が小
さくなればなるほど、データ担体材料の単位面積あたり
の積載情報を密にすることができるからである。そこ
で、最大化された情報密度と共に、より短い経路で占有
時間は最小になる。

【０００６】さらに、光学システムの有用性にとって重
要なのは屈折率である。すなわち、実際のピックアップ
レンズは、それらの屈折率によって、書込み／読出し光
線の絶対波長と共に、決定的なシステムの焦点距離を決
定する。そのようなシステムの焦点距離が小さければ小
さいほど、それらの幾何学的大きさ及びそれと同時に機
構の大きさ並びに重量及びコストは小さくなる。各々の
応用のために決定的な波長領域において屈折率が高いこ
ともまた重大である。より高い屈折率のさらなる利点
は、ピックアップレンズを比較的に薄く非球状積層でき
ることにある。ガラスの屈折率が小さいと、所望の効果
を得るためには大きな層厚を必要とする。必要な層厚の
ためにはさらにまた、積層のために必要なプロセス段数
やそれに伴なう費用及びコストなど、パラメータに直接
影響がある。さらにシステムの作動波長領域における高
い伝送が重要である。作動波長でのガラスの伝達率が小
さくなればなるほど、システムの光利得は悪くなる。そ
の場合、しかしながら光の強さは書込み／読出し品質に
直接関係するので、より高い出力の光源及びそれと組み
合わされた追加の冷却装置が必要となり、それによって
さらにまたコスト及び費用が高くなる。

【０００７】これらの応用のためにはまた、前記光学的
特性と共に、さらにガラスの物理的及び化学的特性が重
要である。これは特に小さな密度と良好な積層（成膜）
可能性、特に有機材料による積層（成膜）可能性であ
る。これらのシステムの光学材料の密度は極めて重要で
ある。書込み／読出しヘッドの要素部材としてのピック
アップレンズは、このシステムの可動要素である。ヘッ
ドはそれ自体、本来のデータ伝達のためにデータ担体上
を移動する。それに関して占有時間と軌跡密度は、ヘッ
ドの速くて正確なポジショニングの可能性に依存する。
そのときガラス構造部分の密度が高ければ高いほど、可
動単位の重量は大きくなり、それによってポジショニン
グが鈍重で遅くなる。それ故に、本発明に係るガラスの
密度は、従来の光学ガラスの密度よりも小さいことが重
要である。

【０００８】レンズの非球状積層は、通例有機材料によ
り行なわれる。ベースガラスに対する充分に良好な光学
層の付着が得られるためには、材料は有機結合性の又は
強力な接着能を有する成分を多量に含有せねばならな
い。特許文献では、既に幾つかの公報に公知の又はそれ
に近い範囲の光学値を有するガラスが記載されている。
しかしながら、これらのガラスは種々の欠点を有する。

【０００９】ドイツ特許明細書（ＤＥ−ＡＳ）１０６１
９７６には、三成分系Ｂ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂−Ｌａ₂Ｏ₃から
なるガラスが記載されている。これらのガラスは、基礎
ガラスと組成内で非常にバリエーションに富む多数の付
加成分からなる。それらは、それでもＧｅＯ₂とＹｂ₂Ｏ
₃を含有しておらず、良好な書込み性を有していない。
同様のことは、ドイツ特許出願公開公報ＤＥ３１０２６
９０Ａ１に記載のガラス、ドイツ特許明細書（ＤＥ−Ａ
Ｓ）２６５２７４７に記載のＢ₂Ｏ₃−Ｌａ₂Ｏ₃−Ｙ₂Ｏ₃
−ＴｉＯ₂系からなるガラス、及びドイツ特許公報ＤＥ
２２６５７０３Ｃ２に記載のＢ₂Ｏ₃−Ｇｄ₂Ｏ₃−Ｌａ₂
Ｏ₃系からなるガラスについても当てはまる。

【００１０】それに反して、特開昭５３−２５３２３号
に記載のガラスは、４０質量％までの高いＹｂ₂Ｏ₃含有
量を教示しており、またその実施例によれば高いＴａ₂
Ｏ₅含有量又は高いアルカリ土類酸化物成分量を教示し
ている。極めて高いＹｂ₂Ｏ₃含有量のために、これらの
ガラスは高い結晶化傾向を示す。米国特許第４，１６
６，７４６号及び特開昭５９−１９５５５２３号に記載
のガラスは、小さな分散及び高い屈折率と同時に小さな
密度の有利な組合せを教示していない。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、特に読出し／書込みシステムの応用分野領域におい
て前記した要求を満たすことができる光学ガラス及びそ
れから作製した光学素子を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記目的は、本発明の特
許請求の範囲に記載の態様により達成される。特に本発
明によれば、屈折率がｎ_d≧１．７０、アッベ数がν_d≧
３５、及び密度がρ≦４．５ｇ／ｃｍ³のガラス、及び
該ガラスからなる、光学データ伝達装置用の光学素子が
提供される。なかんずく、ガラスの密度は、ρ≦４．５
ｇ／ｃｍ³、より好ましくはρ≦４．３ｇ／ｃｍ³、さら
に好ましくはρ≦４．２ｇ／ｃｍ³であることが好まし
い。なかんずく、ガラスの屈折率はｎ_d≧１．７１、よ
り好ましくはｎ_d≧１．７３、さらに好ましくはｎ_d≧
１．７５であることが好ましい。とりわけ、ガラスのア
ッベ数は、ν_d≧４０、より好ましくはν_d≧４５である
ことが好ましい。しかしながら、それと共に配慮すべき
ことは、ガラスが特に小さな密度、例えばρ≦４．０ｇ
／ｃｍ³を有する場合でも、例えばアッベ数がν_d≧３５
であれば充分に使用可能であることである。そのような
実施態様ばかりでなく、さらに有利な組合せも好まし
い。

【００１３】

【発明の実施の形態】光学素子は、例えば球状もしくは
非球状レンズ、球レンズもしくは半球レンズなどのレン
ズばかりでなく、種々の形状寸法のプリズム並びに所謂
コンパクト装置部材であり得る。コンパクト装置部材
は、装置部材だけでなく、そのようなレンズ状及び／又
はプリズム状の形態を含む。このような部材に加工する
ことができると共に、屈折率、アッベ数及び密度に関し
て必要な特性を示す特に以下に詳細に説明する４つのク
ラスの光学ガラスは、本発明に適することが確認され、
それ故に本発明に係る光学素子の作製に適することが確
認された。

【００１４】それ故に、本発明はまた、屈折率がｎ_d≧
１．７０、アッベ数がν_d≧３５、及び密度がρ≦４．
５ｇ／ｃｍ³の光学ガラスの光学的データ伝達のための
使用、特に例えば機械的に可動の書込み／読出しヘッド
を有する読出し／書込み装置などの読出し／書込み用途
のための使用に関する。驚くべきことに、以下に詳細に
説明するようなガラスを含む光学素子は、例えば４０５
ｎｍなどの青紫色スペクトル領域における高エネルギー
放射のためにも適していることが見出された。

【００１５】特に下記の４つのクラスのガラスは、本発
明に係る光学素子用の光学ガラスとして有用である。従
って、本発明はさらに、以下に詳細に説明する光学ガラ
スの、光学的データ伝達分野において、特に読出し専用
技術用もしくは書込み専用技術用、好ましくは読出し／
書込み技術用のピックアップレンズ用としての使用に関
する。最初の２つのクラスのガラスは、先に述べた特性
を示し、かつ本発明に係る光学素子として乃至本発明に
係る使用に特に有用な新規なガラスに関する。それ故
に、本発明は以下に述べる最初の２つのクラスのガラス
にも関する。

【００１６】最初の２つのクラスのガラスは、ランタン
ホウ酸塩ガラス系に由来する。Ｌａ ₂Ｏ₃成分は３０〜５
５質量％であり、Ｂ₂Ｏ₃成分は２０〜４０質量％であ
る。溶解媒体としてランタン酸化物と共にホウ素酸化物
を用いることにより、高いアッベ数と同時に高い屈折率
が達成される。充分なＢ₂Ｏ₃を供給するためには、好適
な態様においては質量比Ｌａ₂Ｏ₃／Ｂ₂Ｏ₃は最高で１．
５であり、特に好適な態様においては質量比Ｌａ₂Ｏ₃／
Ｂ₂Ｏ₃は最高で１．４である。ＳｉＯ₂に富むガラスの
場合には特に、凝離作用及び結晶化現象を生ずるほど高
いＬａ₂Ｏ₃／Ｂ₂Ｏ₃比に近い値にすることができる。特
に低いＬａ₂Ｏ₃含有量と組み合わされている場合には、
Ｂ₂Ｏ₃含有量が高すぎると耐薬品性が悪くなり、製造の
際に激しい揮発現象を生ずるようになる。また、同じ温
度の場合には粘度が低くなり、成分の高い移行速度によ
り結晶化傾向が高くなる。そのため、質量比Ｌａ₂Ｏ₃／
Ｂ₂Ｏ₃は好ましくは少なくとも１．０である。但し、あ
まりに低いＬａ₂Ｏ₃含有量では所望の光学状態が得られ
なくなる。

【００１７】結晶化安定性を改善するために、ガラスは
さらにガラス形成剤Ａｌ₂Ｏ₃を５質量％まで含有するこ
とができる。これよりもＡｌ₂Ｏ₃含有量が高いと、アッ
ベ数が低下し、ガラスの溶融性が悪くなる。それに加え
て、ガラスは、結晶化安定性を改善するために、ＺｎＯ
を１０質量％まで、好ましくは８質量％まで含有するこ
とができる。ＺｎＯ含有量がこれよりも高いと屈折率が
非常に低下する。ＺｎＯ含有量は、好ましくは少なくと
も２質量％、さらに好ましくは少なくとも３質量％であ
る。

【００１８】ガラスはＮｂ₂Ｏ₅を０〜１０質量％、Ｙ₂
Ｏ₃を０〜１１質量％、及び／又はＺｒＯ₂を０〜１０質
量％含有する。これら３成分は全て、高い屈折率と同時
に低い分散、即ち高いアッベ数を得るために有効であ
る。Ｙ₂Ｏ₃含有量及びＮｂ₂Ｏ₅含有量がこれよりも高く
なると、混合物がかなりコスト高となる。また、Ｙ₂Ｏ₃
含有量がこれよりも高くなると黄味を帯びるようにな
る。ＺｒＯ₂含有量及びＮｂ₂Ｏ₅含有量がこれよりも高
くなると、これらの成分は芽形成剤として機能するの
で、これら高いランタン酸化物含有ガラス組成物におい
て結晶化傾向が非常に高くなる。全ての３成分が同時に
存在すると、反対の作用によって上記不利益が最小とな
る。好ましくは、Ｎｂ₂Ｏ₅、Ｙ₂Ｏ₃、及びＺｒＯ₂の合
計量は少なくとも２質量％、さらに好ましくは少なくと
も５質量％である。

【００１９】ガラスはＳｉＯ₂を０〜８質量％、ＧｅＯ₂
を０〜１５質量％、及びＰｂＯを０〜５質量％含有する
ことができる。これらの成分により、ガラスの有機層を
吸着する能力が高くなる。さらにＰｂＯは屈折率を上昇
させる。好ましくは、ＳｉＯ₂、ＧｅＯ₂、及びＰｂＯの
合計量は少なくとも２質量％である。ＰｂＯ成分は、ア
ッベ数を非常に下げ、また密度を高くするので、上記最
高値に制限される。ＳｉＯ₂は、その含有量が高くなる
とランタンホウ酸塩ガラスの凝離を促進し、屈折率を非
常に下げる。同様のことは、ただ単に和らげた程度では
あるがＧｅＯ₂についても言える。そのため、ＳｉＯ₂に
比べてＧｅＯ₂が存在する方が好ましい。しかしなが
ら、０．５質量％程度の少量のＧｅＯ₂でもガラス中の
構造変化を生じさせるので、ＳｉＯ₂含有量を高くする
ことができる。このようにして高くしたガラス形成剤成
分により、多量にＮｂ₂Ｏ₅を付加することが可能になる
が、これ以外の方法ではガラスの結晶化を招来する。

【００２０】さらにガラスはＹｂ₂Ｏ₃を５質量％まで含
有することができる。同様にＹｂ₂Ｏ₃は屈折率を高くす
る。具体的なガラス組成物において、これに関して逆に
作用する２つの成分、ＧｅＯ₂及びＹｂ₂Ｏ₃のおかげで
所望の値を変えることができる。そのため、ＧｅＯ₂及
びＹｂ₂Ｏ₃の合計量は少なくとも０．１質量％、好まし
くは少なくとも０．５質量％である。ランタン酸化物の
最高添加は、ホウ酸塩ガラス母材中へのそれらの限られ
た溶解性のために制限される。Ｙｂ₂Ｏ₃は比肩し得る特
性を有し、そのため補充的に入れられる。

【００２１】さらに任意の成分ＴｉＯ₂（０〜５質量
％）、ＭｇＯ（０〜８質量％）、ＣａＯ（０〜８質量
％）、ＢａＯ（０〜８質量％）、ＳｒＯ（０〜８質量
％）、Ｇｄ ₂Ｏ₃（０〜５質量％）は、光学状態の微調整
のために有用であり、ＭｇＯ、ＣａＯ及びＳｒＯはアッ
ベ数が高くし、ＢａＯは屈折率を高くし、ＴｉＯ₂は屈
折率を高くするがアッベ数を低くする。それに加えて、
ＭｇＯ、ＣａＯ及びＳｒＯは所望の低い密度を得るため
にはプラスである。ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯ
の合計量は、好ましくは最高１０質量％、特に８質量％
に制限される。

【００２２】さらにガラスは、Ｌｉ₂Ｏ、Ｎａ₂Ｏ、Ｋ₂
Ｏ、Ｒｂ₂Ｏ、Ｃｓ₂Ｏなどのアルカリ酸化物を１０質量
％まで含有することができる。それによって屈折率を調
和させることができ、特に高溶融性ガラス、なかんずく
高いランタン酸化物及びガラス形成剤含有ガラスのため
に重要である溶融性を改善することができる。上記アル
カリ含有量０〜１０質量％は、酸化物Ｌｉ₂Ｏ及び／又
はＮａ₂Ｏ及び／又はＫ ₂Ｏで実現されることが好まし
い。Ｌｉ₂Ｏ＋Ｎａ₂Ｏ＋Ｋ₂Ｏの含有量は０〜８質量％
であることが特に好ましい。

【００２３】以下、最初の２つのクラスのガラスについ
て個々に説明する。最初の２つのクラスのガラスは、有
機層が特に信頼性良く吸着することにより特徴付けられ
る。第一のクラスのガラスは、当該組成範囲が酸化物基
準の質量％表示で以下のＰｂＯ含有ガラスと規定され
る：Ｌａ₂Ｏ₃ ３０〜４５％、特に好ましくは３２〜４
２％、Ｂ₂Ｏ₃ ３０〜４０％、ＰｂＯ ０．１〜５％、
特に好ましくは０．５〜４％、ＭｇＯ ０〜８％、Ｃａ
Ｏ ０〜８％、ＳｒＯ ０〜８％、ＢａＯ ０〜８％、
ΣＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ ０〜１０％、より
特に好ましくは０〜８％、ＺｎＯ １〜１０％、特に好
ましくは２〜８％、ＴｉＯ₂ ０〜５％、特に好ましく
は０〜２％、ＺｒＯ₂ １〜１０％、特に好ましくは３
〜１０％、Ｙ₂Ｏ₃ １〜８％、特に好ましくは１〜５
％、Ｙｂ₂Ｏ₃ ０．１〜５％、特に好ましくは０．５〜
２％、Ｇｄ₂Ｏ₃ ０．１〜５％、好ましくは０．１〜３
％、Ｎｂ₂Ｏ₅ ０．１〜１０％、好ましくは２〜１０
％、特に好ましくは４〜１０％。これらのガラスは、屈
折率ｎ_d≧１．７４、アッベ数ν_d≧４０、及び密度ρ≦
４．５ｇ／ｃｍ³を有する。特に好ましい前記範囲のガ
ラスは、屈折率ｎ_d≧１．７６、アッベ数ν_d≧４２、及
び密度ρ≦４．２ｇ／ｃｍ³を有する。鉛含有ホウ酸塩
ガラス母材中のランタン酸化物の溶解性は無鉛のものと
比べて小さいので、これらの鉛含有ガラスではＹｂ₂Ｏ₃
は常に存在する成分である。

【００２４】これら第一のクラスのガラスの例として
は、酸化物基準の質量％表示で以下の組成が挙げられ
る。 Ｌａ₂Ｏ₃ ３０〜４５％、 Ｂ₂Ｏ₃ ３０〜４０％、 ＰｂＯ ０．１〜５％、 ＭｇＯ ０〜８％、 ＣａＯ ０〜８％、 ＳｒＯ ０〜８％、 ＢａＯ ０〜８％、 ＺｎＯ １〜１０％、 ＴｉＯ₂ ０〜５％、 ＺｒＯ₂ １〜１０％、 Ｙ₂Ｏ₃ １〜８％、 Ｙｂ₂Ｏ₃ ０．１〜５％、 Ｇｄ₂Ｏ₃ ０．１〜５％、 Ｎｂ₂Ｏ₅ ０．１〜１０％、 ΣＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ ０〜１０％。

【００２５】これら第一のクラスのガラスの好ましい例
としては、酸化物基準の質量％表示で以下の組成が挙げ
られる。 Ｌａ₂Ｏ₃ ３０〜４５％、 Ｂ₂Ｏ₃ ３０〜４０％、 ＰｂＯ ０．１〜５％、 ＭｇＯ ０〜８％、 ＣａＯ ０〜８％、 ＳｒＯ ０〜８％、 ＢａＯ ０〜８％、 ＺｎＯ １〜１０％、 ＴｉＯ₂ ０〜５％、 ＺｒＯ₂ １〜１０％、 Ｙ₂Ｏ₃ １〜８％、 Ｙｂ₂Ｏ₃ ０．１〜５％、 Ｇｄ₂Ｏ₃ ０．１〜３％、 Ｎｂ₂Ｏ₅ ２〜１０％、 ΣＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ ０〜１０％。

【００２６】これら第一のクラスのガラスのさらに好ま
しい例は、酸化物基準の質量％表示で以下の組成であ
る。 Ｌａ₂Ｏ₃ ３２〜４２％、 Ｂ₂Ｏ₃ ３０〜４０％、 ＰｂＯ ０．５〜４％、 ＭｇＯ ０〜８％、 ＣａＯ ０〜８％、 ＳｒＯ ０〜８％、 ＢａＯ ０〜８％、 ＺｎＯ ２〜８％、 ＴｉＯ₂ ０〜２％、 ＺｒＯ₂ ３〜１０％、 Ｙ₂Ｏ₃ １〜５％、 Ｙｂ₂Ｏ₃ ０．５〜２％、 Ｇｄ₂Ｏ₃ ０．１〜３％、 Ｎｂ₂Ｏ₅ ４〜１０％、 ΣＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ ０〜１０％。 第一のクラスのガラスは、特に結晶化安定性及びコスト
面で有利なガラスである。

【００２７】第二のクラスのガラスは、酸化物基準の質
量％表示で以下の組成範囲のＧｅＯ ₂含有ガラスに関す
る：Ｌａ₂Ｏ₃ ３５〜５０％、好ましくは３８〜４８
％、Ｂ₂Ｏ₃ ３０〜４０％、ＳｉＯ₂ ０〜８％、好ま
しくは０〜５％、ＧｅＯ₂ ０．１〜１５％、好ましく
は０．５〜１３％、好ましくはΣＳｉＯ₂＋ＧｅＯ₂ ５
〜１３％、ＭｇＯ ０〜５％、好ましくは０〜２％、Ｃ
ａＯ ０．１〜７％、好ましくは０．１〜５％、ＳｒＯ
０〜２％、ＢａＯ ０．１〜７％、好ましくは０．１
〜５％、ＺｎＯ ０〜５％、好ましくは０〜３％、Ｚｒ
Ｏ₂ ０．１〜８％、好ましくは０．５〜６％、Ｙ₂Ｏ₃
０．１〜６％、好ましくは０．１〜４％、Ｇｄ₂Ｏ₃
０〜５％、好ましくはＧｄ₂Ｏ₃無含有、Ｎｂ₂Ｏ₅ １〜
１０％、好ましくは３〜７％。これらのガラスは、屈折
率ｎ_d≧１．７０、アッベ数ν_d≧４５、及び密度ρ≦
４．４ｇ／ｃｍ³を有する。前記好ましい組成範囲のも
のは、屈折率ｎ_d≧１．７２、アッベ数ν_d≧４７、及び
密度ρ≦４．１ｇ／ｃｍ³を有する。これらのガラス
は、好ましくはアルカリ土類酸化物を最高１０質量％、
特に最高８質量％、特に好ましくは最高６質量％含有す
る。

【００２８】これら第二のクラスのガラスの例として
は、酸化物基準の質量％表示で以下の組成が挙げられ
る。 Ｌａ₂Ｏ₃ ３５〜５０％、 Ｂ₂Ｏ₃ ３０〜４０％、 ＳｉＯ₂ ０〜８％、 ＧｅＯ₂ ０．１〜１５％、 ＭｇＯ ０〜５％、 ＣａＯ ０．１〜７％、 ＳｒＯ ０〜２％、 ＢａＯ ０．１〜７％、 ＺｎＯ ０〜５％、 ＺｒＯ₂ ０．１〜８％、 Ｙ₂Ｏ₃ ０．１〜６％、 Ｇｄ₂Ｏ₃ ０〜５％、 Ｎｂ₂Ｏ₅ １〜１０％。

【００２９】これら第一のクラスのガラスの好ましい例
としては、酸化物基準の質量％表示で以下の組成が挙げ
られる。 Ｌａ₂Ｏ₃ ３８〜４８％、 Ｂ₂Ｏ₃ ３０〜４０％、 ＳｉＯ₂ ０〜５％、 ＧｅＯ₂ ０．５〜１３％、 ΣＳｉＯ₂＋ＧｅＯ₂ ５〜１３％ ＭｇＯ ０〜２％、 ＣａＯ ０．１〜５％、 ＳｒＯ ０〜２％、 ＢａＯ ０．１〜５％、 ＺｎＯ ０〜３％、 ＺｒＯ₂ ０．５〜６％、 Ｙ₂Ｏ₃ ０．１〜４％、 Ｎｂ₂Ｏ₅ ３〜７％。 これら第二のクラスのガラスは、特性、密度、屈折率及
び分散の特に有利な組合せを提示する。

【００３０】第三のクラスのガラスとしては、酸化物基
準の質量％表示で以下の組成が挙げられる。 Ｌａ₂Ｏ₃ ４０〜５５％、 Ｂ₂Ｏ₃ ２２〜３２％、 ＳｉＯ₂ １〜８％、 Ａｌ₂Ｏ₃ ０〜５％、 ＭｇＯ ０〜８％、 ＣａＯ ０〜８％、 ＳｒＯ ０〜８％、 ＢａＯ ０〜２％、 ＺｎＯ ０．５〜６％、 ＴｉＯ₂ ０〜３％、 ＺｒＯ₂ ２〜１０％、 Ｙ₂Ｏ₃ ３〜１１％、 Ｍ₂Ｏ（Ｍ＝Ｌｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｒｂ及び／又はＣｓ） ０〜８％。

【００３１】第三のクラスのガラスの好ましい例として
は、酸化物基準の質量％表示で以下の組成が挙げられ
る。 Ｌａ₂Ｏ₃ ４５〜５０％、 Ｂ₂Ｏ₃ ２６〜２９％、 ＳｉＯ₂ ４〜７％、 ＢａＯ ０〜２％、 ＺｎＯ ２〜５％、 ＴｉＯ₂ ０〜３％、 ＺｒＯ₂ ６〜９％、 Ｙ₂Ｏ₃ ７〜１０％。

【００３２】第四のクラスのガラスとしては、酸化物基
準の質量％表示で以下の組成が挙げられる。 Ｌａ₂Ｏ₃ １０〜１６％、 Ｂ₂Ｏ₃ １〜８％、 ＳｉＯ₂ ２０〜３０％、 Ａｌ₂Ｏ₃ ０〜３％、 ＭｇＯ ０〜８％、 ＣａＯ ２０〜３０％、 ＳｒＯ ０〜８％、 ＢａＯ ０〜８％、 ＺｎＯ １〜８％、 ＴｉＯ₂ ３〜１１％、 ＺｒＯ₂ ０．５〜６％、 Ｎｄ₂Ｏ₅ １０〜１８％、 Ｍ₂Ｏ（Ｍ＝Ｌｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｒｂ及び／又はＣｓ） ０〜８％。

【００３３】第四のクラスのガラスの好ましい例として
は、酸化物基準の質量％表示で以下の組成が挙げられ
る。 Ｌａ₂Ｏ₃ １２〜１６％、 Ｂ₂Ｏ₃ ３〜７％、 ＳｉＯ₂ ２２〜２８％、 Ａｌ₂Ｏ₃ ０〜１．５％、 ＣａＯ ２０〜２７％、 ＺｎＯ ３〜８％、 ＴｉＯ₂ ６〜１１％、 ＺｒＯ₂ ２〜６％、 Ｎｄ₂Ｏ₅ １２〜１６％、 Ｌｉ₂Ｏ ０〜１．５％。

【００３４】ガラス品質の改良のために、ガラス混合物
に１種又はそれ以上の公知の清澄剤を慣用量添加するこ
とができる。ガラス品質に特に関連あるものとして、ガ
ラスの気泡及び縞を無くすることが挙げられる。特に、
ガラスは、Ｓｂ₂Ｏ₃ ０〜１．５質量％、Ａｓ₂Ｏ₃ ０
〜１．５質量％、ＳｎＯ₂ ０〜１．５質量％、ＣｅＯ₂
０〜１．５質量％、Ｃｌ^- ０〜１．５質量％、ＳＯ₄
^2- ０〜１．５質量％含有することができ、その際これ
らの２種以上を使用する場合には、Ａｓ₂Ｏ₃、Ｓｂ
₂Ｏ₃、、ＳｎＯ₂、ＣｅＯ₂、Ｃｌ^-、ＳＯ₄ ^2-の合計量も
０〜１．５質量％とすべきである。

【００３５】

【実施例】以下、実施例を示して本発明についてさらに
具体的に説明するが、本発明の範囲が下記実施例により
限定されるものでないことはもとよりである。

【００３６】実施例１〜９ 本発明の９つの実施例のガラスを慣用の原料から製造し
た。本発明のガラスは以下のようにして製造した。すな
わち、酸化物乃至酸化物用の原料、好ましくは炭酸塩、
硝酸塩及び／又は弗化物を秤量し、充分に混合した。こ
のガラス混合物を連続溶解装置内で約１３５０℃で溶解
し、次いで約１３８０℃で清澄化し、均質化した。注型
温度約１１４０℃でガラスを加工し、例えばプレス又は
圧延し、最終的に冷却し、所望の大きさにさらに加工し
た。表１に、１００ｋｇで計算されたガラスについての
溶融例の一つを示す。

【表１】 このようにして製造されたガラスの特性は、表２の実施
例４に示されている。

【００３７】表２に、製造された各実施例のガラスのそ
れぞれの組成（酸化物基準の質量％表示）、屈折率
ｎ_d、アッベ数ν_d、スペクトルの青色領域における部分
分散Ｐ_{g, F}及びこの部分分散の標準直線からの偏差であ
る異常部分分散ΔＰ_g,F［１０^-4］、熱膨張率α_20/300
［１０^-6／Ｋ］、転移温度Ｔｇ［℃］、密度ρ［ｇ/ｃ
ｍ³］、及びヌープ硬度［ＨＫ］を示す。また、波長λ
３８０ｎｍ、４００ｎｍ及び４２０ｎｍに対しての試験
厚さｄ＝２５ｍｍでのスペクトル透過率τ_i［％］（τ_i
(25mm)）も併せて示す。

【表２】

【００３８】実施例１０〜１９ 前記各実施例と同様にして製造した実施例１０〜１９の
ガラスのそれぞれの組成（酸化物基準の質量％表示）、
光学特性及び物性を表３に示す。

【表３】

【００３９】

【発明の効果】本発明に係るガラスは、前記のような高
いアッベ数、高い屈折率及びこれらの光学状態から見れ
ば小さい密度ρ≦４．５ｇ／ｃｍ³を有することによ
り、ランタンクラウンガラス、ランタンフリントガラス
及びランタン重フリントガラスのガラス性質を有する。
特にまたこれらは、このような光学状態の公知のガラス
に比べて非常に良好な青色領域及び紫外線透過率を有す
る。また、ガラスはそれらの層接着性成分により良好な
有機材料成膜能を有し、被覆される層を非常に良好にガ
ラスに密着することができる。本発明に係るガラスは容
易に溶融し、加工することができる。それらの結晶化安
定性、溶融性及び粘度特性曲線は連続装置による製造を
可能とする。さらにまた、それらの特性プロファイルに
より、光学的データ伝達システムにおける構成部材ガラ
スとしての使用、特にピックアップレンズ用のベースガ
ラスとして著しく適している。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウテ ヴェルフェル ドイツ連邦共和国、55130 マインツ、リ ュッセルシャイメル アレー 88 (72)発明者 ウルリッヒ ジーペ ドイツ連邦共和国、65197 ウィースバー デン、リューデシャイメル シュトラーセ 15 Ｆターム(参考） 4G062 AA04 BB08 DA01 DA02 DA03 DB01 DB02 DB03 DC05 DD01 DE01 DE02 DE03 DF01 DF02 DF03 EA01 EA02 EA03 EA10 EB01 EB02 EB03 EC01 EC02 EC03 ED01 ED02 ED03 EE01 EE02 EE03 EF01 EF02 EF03 EG01 EG02 EG03 FA01 FB01 FB02 FB03 FC03 FD01 FD02 FD03 FD04 FE01 FE02 FE03 FF01 FG02 FG03 FH01 FJ02 FJ03 FK05 FL01 FL02 FL03 GA01 GA10 GB01 GB02 GB03 GC01 GD01 GE01 GE02 GE03 HH01 HH03 HH05 HH07 HH09 HH11 HH13 HH15 HH17 HH20 JJ01 JJ03 JJ04 JJ05 JJ06 JJ07 JJ10 KK01 KK03 KK04 KK05 KK07 KK08 KK10 MM02 NN01 NN02 NN16

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 屈折率がｎ_d≧１．７０、アッベ数がν_d
   ≧３５、及び密度がρ≦４．５ｇ／ｃｍ³のガラスから
   なる、光学データ伝達装置用の光学素子。
2. 【請求項２】 アッベ数がν_d≧４０である請求項１に
   記載の光学素子。
3. 【請求項３】 密度がρ≦４．３ｇ／ｃｍ³である請求
   項１又は２に記載の光学素子。
4. 【請求項４】 屈折率がｎ_d≧１．７０、アッベ数がν_d
   ≧３５、及び密度がρ≦４．５ｇ／ｃｍ³の光学ガラス
   の光学データ伝達のための使用。
5. 【請求項５】 読出し／書込み応用のための請求項４に
   記載の使用。
6. 【請求項６】 機械的に可動の読出し／書込みヘッドを
   備える読出し／書込み装置用の請求項４又は５に記載の
   使用。
7. 【請求項７】 酸化物基準の質量％表示で以下の組成を
   有し、屈折率ｎ_d≧１．７１、アッベ数ν_d≧３９、及び
   密度ρ≦４．７ｇ／ｃｍ³を有する光学ガラス。 Ｌａ₂Ｏ₃ ３０〜４５％、 Ｂ₂Ｏ₃ ３０〜４０％、 ＰｂＯ ０．１〜５％、 ＭｇＯ ０〜８％、 ＣａＯ ０〜８％、 ＳｒＯ ０〜８％、 ＢａＯ ０〜８％、 ＺｎＯ １〜１０％、 ＴｉＯ₂ ０〜５％、 ＺｒＯ₂ １〜１０％、 Ｙ₂Ｏ₃ １〜８％、 Ｙｂ₂Ｏ₃ ０．１〜５％、 Ｇｄ₂Ｏ₃ ０．１〜５％、 Ｎｂ₂Ｏ₅ ０．１〜１０％、 ΣＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ ０〜１０％。
8. 【請求項８】 酸化物基準の質量％表示で以下の組成を
   有する請求項７に記載の光学ガラス。 Ｌａ₂Ｏ₃ ３０〜４５％、 Ｂ₂Ｏ₃ ３０〜４０％、 ＰｂＯ ０．１〜５％、 ＭｇＯ ０〜８％、 ＣａＯ ０〜８％、 ＳｒＯ ０〜８％、 ＢａＯ ０〜８％、 ＺｎＯ １〜１０％、 ＴｉＯ₂ ０〜５％、 ＺｒＯ₂ １〜１０％、 Ｙ₂Ｏ₃ １〜８％、 Ｙｂ₂Ｏ₃ ０．１〜５％、 Ｇｄ₂Ｏ₃ ０．１〜３％、 Ｎｂ₂Ｏ₅ ２〜１０％、 ΣＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ ０〜１０％。
9. 【請求項９】 酸化物基準の質量％表示で以下の組成を
   有する請求項７又は８に記載の光学ガラス。 Ｌａ₂Ｏ₃ ３２〜４２％、 Ｂ₂Ｏ₃ ３０〜４０％、 ＰｂＯ ０．５〜４％、 ＭｇＯ ０〜８％、 ＣａＯ ０〜８％、 ＳｒＯ ０〜８％、 ＢａＯ ０〜８％、 ＺｎＯ ２〜８％、 ＴｉＯ₂ ０〜２％、 ＺｒＯ₂ ３〜１０％、 Ｙ₂Ｏ₃ １〜５％、 Ｙｂ₂Ｏ₃ ０．５〜２％、 Ｇｄ₂Ｏ₃ ０．１〜３％、 Ｎｂ₂Ｏ₅ ４〜１０％、 ΣＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ ０〜１０％。
10. 【請求項１０】 酸化物基準の質量％表示で以下の組成
    を有し、屈折率ｎ_d≧１．７１、アッベ数ν_d≧３９、及
    び密度ρ≦４．７ｇ／ｃｍ³を有する光学ガラス。 Ｌａ₂Ｏ₃ ３５〜５０％、 Ｂ₂Ｏ₃ ３０〜４０％、 ＳｉＯ₂ ０〜８％、 ＧｅＯ₂ ０．１〜１５％、 ＭｇＯ ０〜５％、 ＣａＯ ０．１〜７％、 ＳｒＯ ０〜２％、 ＢａＯ ０．１〜７％、 ＺｎＯ ０〜５％、 ＺｒＯ₂ ０．１〜８％、 Ｙ₂Ｏ₃ ０．１〜６％、 Ｇｄ₂Ｏ₃ ０〜５％、 Ｎｂ₂Ｏ₅ １〜１０％。
11. 【請求項１１】 酸化物基準の質量％表示で以下の組成
    を有する請求項１０に記載の光学ガラス。 Ｌａ₂Ｏ₃ ３８〜４８％、 Ｂ₂Ｏ₃ ３０〜４０％、 ＳｉＯ₂ ０〜５％、 ＧｅＯ₂ ０．５〜１３％、 ΣＳｉＯ₂＋ＧｅＯ₂ ５〜１３％ ＭｇＯ ０〜２％、 ＣａＯ ０．１〜５％、 ＳｒＯ ０〜２％、 ＢａＯ ０．１〜５％、 ＺｎＯ ０〜３％、 ＺｒＯ₂ ０．５〜６％、 Ｙ₂Ｏ₃ ０．１〜４％、 Ｎｂ₂Ｏ₅ ３〜７％。
12. 【請求項１２】 さらに酸化物基準の質量％表示で以下
    の成分：Ａｌ₂Ｏ₃０〜５％、ΣＬｉ₂Ｏ＋Ｎａ₂Ｏ＋Ｋ₂
    Ｏ＋Ｒｂ₂Ｏ＋Ｃｓ₂Ｏ ０〜１０％を含有する請求項８
    乃至１１のいずれか一項に記載の光学ガラス。
13. 【請求項１３】 ΣＬｉ₂Ｏ＋Ｎａ₂Ｏ＋Ｋ₂Ｏを０〜１
    ０質量％、特に０〜８質量％含有する請求項８乃至１２
    のいずれか一項に記載の光学ガラス。
14. 【請求項１４】 さらに酸化物基準の質量％表示で以下
    の成分を含有する請求項８乃至１３のいずれか一項に記
    載の光学ガラス。 Ａｓ₂Ｏ₃ ０〜１．５％、 Ｓｂ₂Ｏ₃ ０〜１．５％、 ＳｎＯ₂ ０〜１．５％、 ＣｅＯ₂ ０〜１．５％、 Ｃｌ^- ０〜１．５％、 Ｆ^- ０〜１．５％、 ＳＯ₄ ^2- ０〜１．５％、 ΣＳｂ₂Ｏ₃＋Ａｓ₂Ｏ₃＋ＳｎＯ₂＋ＣｅＯ₂＋Ｃｌ^-＋Ｆ^-＋ＳＯ₄ ^2- ０〜１．５ ％。