JP2009167075A

JP2009167075A - 光学ガラス組成物、プリフォーム及び光学素子

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Publication number: JP2009167075A
Application number: JP2008114130A
Authority: JP
Inventors: Minoru Onoda; 稔小野田; Kazuhiko Ishimaru; 和彦石丸; Shoji Nakamura; 正二中村
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2007-04-24
Filing date: 2008-04-24
Publication date: 2009-07-30
Anticipated expiration: 2028-04-24
Also published as: JP5317521B2

Abstract

【課題】ｎｄが１．８８〜１．９２の高屈折率領域にありながら、νｄが３３〜３７の光学ガラス組成物を提供すること。
【解決手段】重量％表示で、ＳｉＯ₂を１．０％以上１２．０％以下、Ｂ₂Ｏ₃を８．０％以上１８．０％以下、ＺｎＯを０％以上６．０％以下、ＺｒＯ₂を１．０％以上１０．０％以下、Ｌａ₂Ｏ₃を２５．０％以上４７．０％以下、Ｒ₂Ｏ（ただし、ＲはＬｉ、Ｎａ及びＫの少なくとも１つ）を０％以上５．０％以下、Ｎｂ₂Ｏ₅を０％以上１５．０％以下、ＴｉＯ₂を０％以上７．０％以下、Ｔａ₂Ｏ₅を０％以上１５．０％以下、Ｎｂ₂Ｏ₅＋ＴｉＯ₂＋Ｔａ₂Ｏ₅を１．０％以上、Ｇｄ₂Ｏ₃を０％以上２５．５％以下、ＷＯ₃を０．５％以上１５．０％以下、及びＧｄ₂Ｏ₃＋ＷＯ₃を０．５％以上２６．０％以下含み、ｎｄが１．８８以上１．９２以下で、νｄが３３以上３７以下である光学ガラス組成物、プリフォーム及び光学素子。
【選択図】なし

Description

本発明は、光学ガラス組成物、プリフォーム及び光学素子に関する。特に本発明は、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ（以下、単にデジタルカメラという）の撮影レンズ系に含まれるレンズ素子等の光学素子の材料として好適な光学ガラス組成物、及びその光学素子をプレス成形により製造するためのプリフォーム、並びにその光学素子に関する。

近年、デジタルカメラは、消費者のニーズに応じて普及タイプから高級タイプまでさまざまな形態が提案されている。このようなデジタルカメラは、普及タイプであるか高級タイプであるかを問わず、可搬性の向上のため薄型化が強く求められている。デジタルカメラを薄型化するためには、比較的大きな体積を占有する撮影レンズ系を薄型化することが不可欠である。

撮影レンズ系の薄型化は、レンズ素子の枚数削減が効果的である。しかしながら、近年、撮影レンズ系に要求される光学的な性能が向上しているため、レンズ素子の枚数を飛躍的に削減することが限界に達してきた。そこで、撮影レンズ系の薄型化は、撮影レンズ系に含まれる個々のレンズ素子の厚み削減が必要になってきている。

レンズ素子の厚み削減には、レンズ素子を構成するガラス材料の屈折率を高くすることが効果的である。このような、高屈折率を持つガラス材料として、例えば特許文献１及び２に記載の光学ガラスがある。
特開２００５−２３９４７６号公報特開２００５−１７９１４２号公報

撮像レンズ系は、収差補正を行う必要がある。通常、収差は、レンズ素子の屈折率（ｎｄ）や分散（νｄ：アッベ数）等の光学恒数とレンズ素子の形状とをさまざまに組み合わせることにより補正される。したがって、単純に厚み削減だけを狙って高屈折率を持つガラスを多用するだけでは、収差補正を充分に行うことができない。

撮像レンズ系のうち、ズームレンズ系は、複数のレンズ群間の間隔を変化させて変倍を行うため、レンズ群ごとに色収差補正等、一定の収差補正を行う必要がある。このため、レンズ群は、少なくとも正のパワーのレンズ素子と負のパワーのレンズ素子との２枚が最小枚数になる。ところが、このような２枚のレンズ素子の屈折率（ｎｄ）や分散（νｄ：アッベ数）等の光学恒数は、収差補正を考えた場合、一定の制約条件がある。

特許文献１には、２．００を超えるような高い屈折率を持つ光学ガラスが開示されている。このような光学ガラスをズームレンズ系のレンズ群のうち、正のパワーを有するレンズ素子に用いると、レンズ群の厚みを削減する効果が高い。しかしながら、２．００を超えるような高い屈折率領域では、アッベ数（νｄ）が小さい値になる傾向が大きい。このため、負のパワーを有するレンズ素子に対して、比較的高い屈折率を有し、アッベ数の大きい光学ガラスが求められる。具体的には、負のパワーを有するレンズ素子には、ｄ線に対する屈折率（ｎｄ）が１．８８以上１．９２以下で、ｄ線に対するアッベ数（νｄ）が３３以上３７以下の範囲の光学ガラスが必要になる。しかしながら、これら特許文献１及び２には、ｄ線に対する屈折率（ｎｄ）が１．８８以上１．９２以下で、ｄ線に対するアッベ数（νｄ）が３３以上３７以下の範囲の光学ガラスは記載されていない。

本発明は、上記課題に鑑み、ｄ線に対する屈折率（ｎｄ）が１．８８以上１．９２以下という高屈折率領域にありながら、ｄ線に対するアッベ数（νｄ）が３３以上３７以下の範囲にある光学ガラス組成物、及び該光学ガラス組成物からなるプリフォームと光学素子とを提供することを目的とする。

上記目的は、以下の光学ガラス組成物、プリフォーム、光学素子により達成される。

すなわち、本発明は、
（１）重量％表示で、
ＳｉＯ₂を１．０％以上１２．０％以下、
Ｂ₂Ｏ₃を８．０％以上１８．０％以下、
ＺｎＯを０％以上６．０％以下、
ＺｒＯ₂を１．０％以上１０．０％以下、
Ｌａ₂Ｏ₃を２５．０％以上４７．０％以下、
Ｒ₂Ｏ（ただし、ＲはＬｉ、Ｎａ及びＫの少なくとも１つ）を０％以上５．０％以下、
Ｎｂ₂Ｏ₅を０％以上１５．０％以下、
ＴｉＯ₂を０％以上７．０％以下、
Ｔａ₂Ｏ₅を０％以上１５．０％以下、
Ｎｂ₂Ｏ₅＋ＴｉＯ₂＋Ｔａ₂Ｏ₅を１．０％以上、
Ｇｄ₂Ｏ₃を０％以上２５．５％以下、
ＷＯ₃を０．５％以上１５．０％以下、及び
Ｇｄ₂Ｏ₃＋ＷＯ₃を０．５％以上２６．０％以下含み、
ｄ線に対する屈折率（ｎｄ）が１．８８以上１．９２以下で、ｄ線に対するアッベ数（νｄ）が３３以上３７以下である、光学ガラス組成物、
（２）上記（１）項に記載の光学ガラス組成物からなり、かつ加熱により軟化させて少なくともプレス成形に供するための、プリフォーム、並びに
（３）上記（１）項に記載の光学ガラス組成物からなる、光学素子
に関する。

本発明によれば、ｄ線に対する屈折率（ｎｄ）が１．８８以上１．９２以下という高屈折率領域にありながら、ｄ線に対するアッベ数（νｄ）が３３以上３７以下の範囲にある光学ガラス組成物を提供することができる。

また本発明によれば、ｄ線に対する屈折率（ｎｄ）が１．８８以上１．９２以下という高屈折率領域にありながら、ｄ線に対するアッベ数（νｄ）が３３以上３７以下の範囲にある光学ガラス組成物からなる光学素子を、プレス成形によって作製するためのプリフォームを提供することができる。

さらに本発明によれば、ｄ線に対する屈折率（ｎｄ）が１．８８以上１．９２以下という高屈折率領域にありながら、ｄ線に対するアッベ数（νｄ）が３３以上３７以下の範囲にある光学ガラス組成物からなる光学素子を提供することができる。

（実施の形態１）
まず、本発明の実施の形態１に係る光学ガラス組成物について詳細に説明する。該光学ガラス組成物は、以下の組成を有する。

すなわち、本実施の形態１に係る光学ガラス組成物は、重量％表示で、ＳｉＯ₂を１．０％以上１２．０％以下、Ｂ₂Ｏ₃を８．０％以上１８．０％以下、ＺｎＯを０％以上６．０％以下、ＺｒＯ₂を１．０％以上１０．０％以下、Ｌａ₂Ｏ₃を２５．０％以上４７．０％以下、Ｒ₂Ｏ（ただし、ＲはＬｉ、Ｎａ及びＫの少なくとも１つ）を０％以上５．０％以下、Ｎｂ₂Ｏ₅を０％以上１５．０％以下、ＴｉＯ₂を０％以上７．０％以下、Ｔａ₂Ｏ₅を０％以上１５．０％以下、Ｎｂ₂Ｏ₅＋ＴｉＯ₂＋Ｔａ₂Ｏ₅を１．０％以上、Ｇｄ₂Ｏ₃を０％以上２５．５％以下、ＷＯ₃を０．５％以上１５．０％以下、及びＧｄ₂Ｏ₃＋ＷＯ₃を０．５％以上２６．０％以下含む。該光学ガラス組成物から、ｄ線に対する屈折率（ｎｄ）が１．８８以上１．９２以下で、ｄ線に対するアッベ数（νｄ）が３３以上３７以下の範囲でより安定した光学ガラスを得ることができる。

次に、前記光学ガラス組成物を構成する各成分について詳細に説明する。以下、各成分の含有量は重量％表示とする。

ＳｉＯ₂は、網目形成成分として機能し、耐失透性を向上させる必須成分である。しかしながら、該ＳｉＯ₂の量が１２．０％を超えると、溶解性が悪化し、安定に製造することが難しくなるとともに、液相温度が上昇して製造が困難になる。逆に、該ＳｉＯ₂の量が１．０％未満であると、耐失透性が悪化し、ガラスが不安定になる。ＳｉＯ₂の好ましい量は、１．０％以上１０．５％以下であり、さらに好ましい量は、３．０％以上８．５％以下である。

Ｂ₂Ｏ₃は、網目形成成分として機能し、溶融性及び粘性流動を確保するための温度域を低下させる効果を発現する。しかしながら、該Ｂ₂Ｏ₃の量が１８．０％を超えると、屈折率が低下しすぎる。逆に、該Ｂ₂Ｏ₃の量が８．０％未満であると、溶融性及び流動性を確保するための温度域が高くなりすぎる。Ｂ₂Ｏ₃の好ましい量は、９．０％以上１６．０％以下である。

ＺｎＯは、耐失透性を改善し、粘性流動の温度を低下させる効果を発現する。該ＺｎＯの量が０％以上６．０％以下の範囲から外れると、屈折率（ｎｄ）及びアッベ数（νｄ）を所望の範囲に調整することが困難になる。ＺｎＯの好ましい量は、２．０％以上６．０％以下である。

ＺｒＯ₂は、屈折率を向上させるとともに、耐失透性を改善する効果も発現する。該ＺｒＯ₂の量が１．０％未満であると、屈折率を向上させる効果が低減する。逆に、該ＺｒＯ₂の量が１０．０％を超えると、耐失透性が低下して溶解性も悪化する。ＺｒＯ₂の好ましい量は、２．０％以上９．０％以下である。

Ｌａ₂Ｏ₃は、屈折率を向上させるとともに、アッベ数を制御する最も重要な成分の１つである。該Ｌａ₂Ｏ₃の量が２５．０％未満であると、アッベ数を所望の範囲に調整することが困難になる。逆に、該Ｌａ₂Ｏ₃の量が４７．０％を超えると、耐失透性が低下するため、ガラスとして不安定になり、製造が困難になる。Ｌａ₂Ｏ₃の好ましい量は、２６．０％以上４５．０％以下である。

Ｒ₂Ｏ（ただし、ＲはＬｉ、Ｎａ及びＫの少なくとも１つ）は、ガラス転移温度（以下、Ｔｇという）を低下させ、溶融性を向上させる効果を発現する。特に、Ｌｉ₂Ｏが最も効果的である。しかしながら、該Ｒ₂Ｏを多量に用いると、耐失透性の低下及び屈折率の低下が著しくなるので、Ｒ₂Ｏの量は０％以上５．０％以下、好ましくは０％以上３．０％以下である。なお、Ｔｇを低下させ、溶融性を向上させる効果をより充分に発現させるには、該Ｒ₂Ｏの量を０．５％以上とすることが好ましい。

Ｎｂ₂Ｏ₅は、Ｌａ₂Ｏ₃と同様に、屈折率を向上させるとともに、アッベ数を制御する成分の１つである。また、Ｌａ₂Ｏ₃と置換することにより、耐失透性を向上させる効果も発現する。しかしながら、該Ｎｂ₂Ｏ₅を多量に用いると、アッベ数を所望の範囲に調整することが困難になるので、Ｎｂ₂Ｏ₅の量は０％以上１５．０％以下、好ましくは０％以上１２．０％以下である。なお、屈折率及び耐失透性を向上させる効果をより充分に発現させるには、該Ｎｂ₂Ｏ₅の量を０．５％以上とすることが好ましい。

ＴｉＯ₂は、屈折率及びアッベ数を制御するとともに、耐失透性を向上させる効果も発現する。しかしながら、該ＴｉＯ₂を多量に用いると、アッベ数を所望の範囲に調整することが困難になるので、ＴｉＯ₂の量は０％以上７．０％以下、好ましくは０％以上５．０％以下である。なお、屈折率及び耐失透性を向上させる効果をより充分に発現させるには、該ＴｉＯ₂の量を０．５％以上とすることが好ましい。

Ｔａ₂Ｏ₅は、Ｌａ₂Ｏ₃と同様に、屈折率を向上させるとともに、アッベ数を制御する成分の１つである。しかしながら、該Ｔａ₂Ｏ₅を多量に用いると、溶融性が低下して製造が困難になるので、Ｔａ₂Ｏ₅の量は０％以上１５．０％以下、好ましくは０％以上１２．０％以下である。なお、屈折率を向上させる効果をより充分に発現させるには、該Ｔａ₂Ｏ₅の量を０．５％以上とすることが好ましい。

なお、Ｌａ₂Ｏ₃の高い失透性を改善するとともに、屈折率及びアッベ数を各々所望の範囲に調整するためには、上記Ｎｂ₂Ｏ₅、ＴｉＯ₂及びＴａ₂Ｏ₅の少なくとも１つを用いることが好ましい。具体的には、Ｎｂ₂Ｏ₅、ＴｉＯ₂及びＴａ₂Ｏ₅の合計量（Ｎｂ₂Ｏ₅＋ＴｉＯ₂＋Ｔａ₂Ｏ₅）が１．０％以上、好ましくは１０．０％以上となるように調整する。なお、該合計量が多すぎると、アッベ数を所望の範囲に調整することが困難になったり、溶融性が低下して製造が困難になる恐れがあるので、該合計量は３０．０％以下となるように調整することが好ましい。

Ｇｄ₂Ｏ₃は、Ｌａ₂Ｏ₃と同様に、屈折率を向上させるとともに、アッベ数を制御する成分の１つである。しかしながら、該Ｇｄ₂Ｏ₃を多量に用いると、耐失透性が低下するため、ガラスとして不安定になり、製造が困難になるので、Ｇｄ₂Ｏ₃の量は０％以上２５．５％以下、好ましくは０％以上２０．０％以下である。なお、屈折率を向上させる効果をより充分に発現させるには、該Ｇｄ₂Ｏ₃の量を０．５％以上とすることが好ましい。

ＷＯ₃は、Ｌａ₂Ｏ₃の高い失透性を改善するとともに、屈折率及びアッベ数を各々所望の範囲に調整するための成分である。しかしながら、該ＷＯ₃の量が１５．０％を超えると、青色域の透過率が悪化する。逆に、該ＷＯ₃の量が０．５％未満であると、失透性を改善する効果を発現することができない。ＷＯ₃の好ましい量は、０．５％以上１３．０％以下であり、さらに好ましい量は、３．０％以上１０．０％以下である。

なお、屈折率及びアッベ数を各々所望の範囲に調整するためには、上記Ｇｄ₂Ｏ₃とＷＯ₃との合計量（Ｇｄ₂Ｏ₃＋ＷＯ₃）が０．５％以上２６．０％以下、好ましくは１０．０％以上１６．０％以下である。

ＢａＯは、製造性を向上させる成分であり、０％以上１５．０％以下の量で用いることができる。なお、該ＢａＯを除く、アルカリ土類金属酸化物Ｒ’Ｏ（ただし、Ｒ’はＳｒ、Ｃａ及びＭｇの少なくとも１つ）は、いずれも多量に用いると、耐失透性が悪化する傾向があるため、用いないことが好ましい。したがって、該Ｒ’Ｏを用いる場合には、合計でも０％以上１５％以下とする。

Ｙ₂Ｏ₃及びＹｂ₂Ｏ₃は、Ｌａ₂Ｏ₃と同様に、屈折率を向上させるとともに、アッベ数を制御する成分である。しかしながら、これらＹ₂Ｏ₃及びＹｂ₂Ｏ₃を多量に用いると、耐失透性が低下するため、ガラスとして不安定になり、製造が困難になる。したがって、Ｌａ₂Ｏ₃と置換してこれらＹ₂Ｏ₃及びＹｂ₂Ｏ₃を用いる場合には、各々０％以上１０％以下とする。

ＧｅＯ₂は、ＳｉＯ₂との置換が可能であり、網目形成成分として機能するので、１２．０％まで添加することができる。しかしながら、該ＧｅＯ₂を多量に用いると耐失透性が低下する恐れがある。したがってＧｅＯ₂の量は１２．０％以下であることが好ましい。

Ａｌ₂Ｏ₃は、屈折率を調整するために用いることが可能であるが、その量は０％以上１０％以下とすることが望ましい。また、Ｇａ₂Ｏ₃及びＩｎ₂Ｏ₃も、各々屈折率を調整するために、１０％程度までの量で用いることができる。しかしながら、これらを用いることによって耐失透性が悪化する恐れがあるので、多量に用いないことが望ましい。

上記成分以外に、一般的に清澄剤として用いられているＳｂ₂Ｏ₃及びＳｎＯ₂の使用が可能である。Ｓｂ₂Ｏ₃及びＳｎＯ₂の量は、各々０％以上２％以下であることが好ましい。ただし、清澄剤として強力な作用を有するＡｓ₂Ｏ₃は、毒性があるため使用しないことが好ましい。

その他、Ｐｂ及びその化合物、Ｔｅ、Ｓｅ、Ｃｄ等、ＵやＴｈ等の放射性物質等は、安全性の観点から使用しないことが望ましい。また、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｖ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ等の着色原因となる物質も使用しないことが望ましい。

各成分が上記のごとき割合となるように調整することにより、ｄ線に対する屈折率（ｎｄ）が１．８８以上１．９２以下で、かつｄ線に対するアッベ数（νｄ）が３３以上３７以下である光学ガラス組成物を得ることができる。

なお、光学ガラスの液相温度は、ガラスを軟化溶融状態で取り扱うに際し、溶融性、加工性（液滴性）、結晶性等の観点から、一般的には低い方が好ましい。しかしながら、本実施の形態１に係る光学ガラス組成物について、液相温度を低下させることは必須条件ではなく、高い液相温度の光学ガラスであっても、そのガラスの諸特性を損なわずに加工が可能な温度範囲を選択することが望ましい。

（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２に係るプリフォーム及びその製造方法について詳細に説明する。該プリフォームは、加熱により軟化させて少なくともプレス成形に供するためのもので、最終目的とするプレス成形品の大きさや形状に応じて、該プリフォームの重量や形状は適宜決定される。本実施の形態２に係るプリフォームは、上記実施の形態１に係る光学ガラス組成物からなるものであり、実施の形態１における光学ガラス組成物の諸特性を損なわずに得ることができる。

実施の形態１に係る光学ガラス組成物からなるプリフォームについて以下に説明する。なお、プリフォームとは、加熱され精密プレス成形に供されるガラス予備成形体を意味する。プリフォームは、ガラス素材を溶融状態から成形して製造するゴブプリフォームと、ガラス素材を物理的に研磨して製造する研磨プリフォームとに大別される。実施の形態１に係る光学ガラス組成物は、ゴブプリフォーム及び研磨プリフォームのいずれにも適用可能である。

以下、プリフォームの製造方法を説明する。はじめに、上記実施の形態１に係る光学ガラス組成物を得るためのガラス原料（上記各成分）を秤量、調合し、溶解、脱泡、清澄、均質化等の工程を経て、異物が内在しない均質な溶融ガラスを得る。次に、白金合金製等の流出パイプ（以下、ノズルという）から溶融ガラスを流出させるにあたり、ガラスが失透しない範囲でノズル近傍の温度条件を厳密に設定する。流出する溶融ガラスは、平面形状、凹面形状、凸面形状等の受け面を有する受け型や、平面、凹面、凸面の各々の周囲に囲いを設けた鋳型に鋳込み、所望の形状に成形する。以下、好適な成形方法を例示する。

第１の成形方法は、ゴブプリフォームの製造方法の一例である。はじめに、ノズル下方に配置される複数の受け型上に、最終成形品に合致する重量、もしくは最終成形品を２次加工するために加算された所望重量の溶融ガラス塊を滴下する。次に、ガラス塊を成形しながら冷却してゴブプリフォームを得る。

第２の成形方法は、ゴブプリフォームの製造方法の別の例である。第２の成形方法は、比較的大きな重量のプリフォームを作製する場合に適する。はじめに、ノズルから流出する溶融ガラスの先端を受け型表面に接触させ、所望重量になった時間毎に受け型を溶融ガラスから素早く引き離すことで溶融ガラスを切断し、脈理やシャーマークのないガラスの成形を行う。次に、必要に応じて、溶融ガラス塊の冷却を兼ねてプレス成形し、所望の形状を付与してゴブプリフォームを得る。

第３の成形方法は、研磨プリフォームの製造方法の一例である。はじめに、上記第１及び第２の成形方法と同様の方法によって、ガラス塊に所望の形状を付与する。このとき、ガラス塊は、所望重量に、最終製品（例えばレンズ）の光学機能面を含む全ての面を機械加工によって仕上げるのに必要な重量が加算されている。次に、このガラス塊を、機械加工により切削・研磨して研磨プリフォームを得る。

上記第１及び第２の成形方法で得られるプリフォームは、何れもプレス成形用プリフォームとして、そのまま精密プレス成形に用いることができる。また第３の成形方法では、研磨用プリフォームを製造することができる。取り扱い時にプリフォームの破損を防止するために、その形状や重量に応じて、例えば３次元的な冷却法、最適な冷却速度、焼鈍処理等を選択することができる。

上記のように、実施の形態１に係る光学ガラス組成物を用い、所望重量のプレス成形用プリフォーム及び研磨用プリフォームを得ることができる。プレス成形用プリフォームの場合は、成形時の離型を目的として、受け型表面の面粗さを調整したり、離型膜を形成することが好ましい。また研磨用プリフォームの場合は、ＨＢＮ（ボロン系離型剤）を塗布しておくと、より一層離型を容易にすることが可能であり、好適である。

（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３に係る光学素子について説明する。実施の形態３に係る光学素子は、上記実施の形態１に係る光学ガラス組成物の組成が決定する光学恒数を有している。すなわち、ｄ線に対する屈折率（ｎｄ）が１．８８〜１．９２であり、ｄ線に対するアッベ数（νｄ）が３３〜３７である。また、該光学素子は、可視領域において着色による光吸収量の少ない特性を併せ持つ。実施の形態１に係る光学ガラス組成物を用いた光学素子は、デジタルカメラ、ビデオカメラ、モバイル機器等の光学系に好適な光学素子である。

本実施の形態３に係る光学素子としては、例えば球面レンズ、非球面レンズ、マイクロレンズ等の他に、プリズムや回折格子等も例示することができる。さらには、ガラス材料をはじめ異種の光学材料で構成される光学素子と接合された光学素子も例示することができる。

次に、実施の形態３に係る光学素子の製造方法について説明する。実施の形態３に係る光学素子は、上記実施の形態２に係るプリフォームを成形型内に投入し、加熱により軟化させてプレス成形し、さらに必要に応じて研磨して製造することができる。

光学素子を得るためのプレス成形法としては、大別して２つの方法を例示することができる。該方法は、光が入出射するための光学機能面を形成する手段に応じて選択される。

第１の手段は、精密プレス成形と呼ばれる手段である。プレス成形型の成形面が最終成形品である光学素子の光学機能面とは反転形状に精密に加工されており、必要に応じてプリフォームと成形型との融着防止を目的とした離型膜を形成し、プレス成形によって、加熱により軟化されたプレス成形用プリフォームに上記成形面の形状を精密転写する。この手段によれば、光学機能面の研削、研磨が必要なく、プレス成形のみによって光学素子を製造することができる。プレス成形は、チッ素ガス等の不活性の雰囲気下で行う。ただし、最終成形品よりも重量加算したプレス成形用プリフォームを用いた場合には、重量加算に相当する分量は、例えばレンズでは研削加工によって芯取りすることが可能である。

第２の手段は、最終成形品である光学素子の形状に近似し、光学素子よりも大きな研磨用プリフォームを用いてプレス成形する手段である。成形されたプレス成形品は光学機能面を含み、光学素子の表面が機械加工により形成される。プレス成形品では、機械加工に耐え、ガラスの破損を防止するために、残留歪を最低限に抑える必要があり、また必要な光学恒数に設定するために、好適な焼鈍処理が必要である。この手段では、大気中でのプレス成形が可能であり、上記離型剤の使用も可能である。

なお、上記第１及び第２の手段いずれを選択した場合であっても、得られる光学素子の屈折率（ｎｄ）及びアッベ数（νｄ）は、その製造過程での熱履歴により僅かながら変化する。精密に定められた光学恒数を有する光学素子を作製する場合には、上記屈折率（ｎｄ）及びアッベ数（νｄ）の変化を考慮して、光学ガラス組成物の成分調整、製造工程での熱履歴調整、必要に応じて変化量を光学設計に盛り込む調整等を適宜選択することができる。このように、所望の光学恒数と優れた透過率とを備え、固体撮像素子等を搭載する機器の光学部品として特に好適な光学素子を得ることができる。

次に、本発明の実施の形態を以下の実施例にてさらに詳細に説明するが、該実施の形態は、これら実施例のみに限定されるものではない。

各実施例及び比較例における操作は、次のとおりである。まず、白金るつぼに所定量の各酸化物及び炭酸塩からなる原料混合物を入れ、１３５０〜１４５０℃にて１時間、間欠的に撹拌しながら該原料混合物を溶融した。次に、予め加熱された鋳型に融液を流し出し、想定されるＴｇよりも高く設定された電気炉にて１時間保持した後、３０℃／時間の冷却速度で炉冷して光学ガラス塊を得た。その後、該光学ガラス塊から切り出した研磨試料を用い、屈折率（ｎｄ）及び分散（νｄ：アッベ数）を測定した。実施例及び比較例におけるガラスの組成（成分割合）を、以下の各表に示す。

なお、各表において、以下の点を付記する。
（１）各表における組成欄の各成分割合は、バッチ原料から計算した重量％で表す。
（２）ｎｄ及びνｄは、室温における屈折率及びアッベ数である。

上記表１〜７から明らかなように、実施例における光学ガラス組成物は、ｄ線に対する屈折率（ｎｄ）が１．８８以上１．９２以下という高屈折率領域にありながら、ｄ線に対するアッベ数（νｄ）が３３以上３７以下の範囲にあることがわかる。

本発明の光学ガラス組成物は、デジタルカメラの撮影レンズ系に含まれるレンズ素子等の光学素子の材料として好適である。また、光ヘッド装置に用いられる光ピックアップ光学系のレンズ素子や、投影プロジェクタに用いられる照明光学系や投影光学系のレンズ素子等に用い、これらの装置の性能を向上させることも可能である。

Claims

重量％表示で、
ＳｉＯ₂を１．０％以上１２．０％以下、
Ｂ₂Ｏ₃を８．０％以上１８．０％以下、
ＺｎＯを０％以上６．０％以下、
ＺｒＯ₂を１．０％以上１０．０％以下、
Ｌａ₂Ｏ₃を２５．０％以上４７．０％以下、
Ｒ₂Ｏ（ただし、ＲはＬｉ、Ｎａ及びＫの少なくとも１つ）を０％以上５．０％以下、
Ｎｂ₂Ｏ₅を０％以上１５．０％以下、
ＴｉＯ₂を０％以上７．０％以下、
Ｔａ₂Ｏ₅を０％以上１５．０％以下、
Ｎｂ₂Ｏ₅＋ＴｉＯ₂＋Ｔａ₂Ｏ₅を１．０％以上、
Ｇｄ₂Ｏ₃を０％以上２５．５％以下、
ＷＯ₃を０．５％以上１５．０％以下、及び
Ｇｄ₂Ｏ₃＋ＷＯ₃を０．５％以上２６．０％以下含み、
ｄ線に対する屈折率（ｎｄ）が１．８８以上１．９２以下で、ｄ線に対するアッベ数（νｄ）が３３以上３７以下である、光学ガラス組成物。
請求項１に記載の光学ガラス組成物からなり、かつ加熱により軟化させて少なくともプレス成形に供するための、プリフォーム。
請求項１に記載の光学ガラス組成物からなる、光学素子。