JP5570054B2

JP5570054B2 - 光学ガラス

Info

Publication number: JP5570054B2
Application number: JP2009552562A
Authority: JP
Inventors: 達雄日高; 淳一中村; 禎隆真弓; 英和橋間; 幸平福味; 直之北村; 準治西井
Original assignee: Nihon Yamamura Glass Co Ltd; National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Current assignee: Nihon Yamamura Glass Co Ltd; National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Priority date: 2008-02-08
Filing date: 2009-02-09
Publication date: 2014-08-13
Anticipated expiration: 2029-02-09
Also published as: US8404604B2; WO2009099230A1; JPWO2009099230A1; EP2246311A1; US20100317504A1; CN101970368A

Description

本発明は光学ガラスに関し、特に高屈折率（ｎ_ｄ）・低分散及び低屈伏点（Ａｔ）、且つ成形時の耐失透性が改善された、モールド成形及び微細構造の転写に適した組成を有する光学ガラスに関する。

近年、光学機器の小型軽量化が著しく進展している中で、非球面レンズが多く用いられるようになってきている。これは、非球面レンズは光線収差の補正が容易であり、レンズの枚数を少なくし、機器をコンパクトにすることができるためである。
非球面レンズ等の製造は、ガラスのプリフォームを加熱軟化させ、これを所望形状に精密モールドプレス成形することによってなされている。プリフォームを得る方法は大きく２種類に分けられ、１つはガラスのブロック或いは棒材等からガラス片を切り出してプリフォーム加工する方法、もう１つはガラス融液をノズル先端から滴下して球状のガラスプリフォームを得る方法である。
精密モールド成形によってガラス成形品を得るためには、プリフォームの加圧成形を屈伏点（Ａｔ）近傍の温度で行うことが必要である。このため、プリフォームの屈伏点（Ａｔ）が高いほど、これに接する金型が一層の高温に曝されることとなり、金型表面が酸化消耗し、金型のメンテナンスが必要となり、低コストでの大量生産が実現できなくなる。このためプリフォームを構成する光学ガラスは、比較的低温で成形できること、従ってガラス転移点（Ｔｇ）及び／又は屈伏点（Ａｔ）が低いことが望まれている。
一方、モールドレンズに用いられるガラスとしては、その用途に応じて種々の光学特性を有するものが求められており、中でも高屈折率、低分散、且つ低屈伏点を有するものの要求が高まっている。
上記の光学特性を満たす従来のガラスとして、バリウムフリントタイプのガラスがあるが、人体に有害なＰｂＯ（酸化鉛）を含有するばかりでなく、精密プレス成形時に金属鉛が製品の表面に析出する問題、金型との融着によりガラス表面の荒れが生じやすい問題があり、好ましくない。
またデジタルカメラでは、レンズの表面反射をできるだけ減らす必要があり、反射防止コーティングが用いられている。しかし反射率や入射角度依存性を抑え、波長域を拡げるためには、非常に多層のコーティング膜が必要となり、工程が複雑で高価なものとなっている。
コーティング膜を必要とせずに低反射率を達成するためには、レンズなどの表面に光の波長よりも小さい微細構造を形成することが知られており、例えば樹脂を用いたナノインプリントによる取り組みがなされている。樹脂などの軟化温度が低い材料は、微細加工された金型での成型が比較的容易であるが、樹脂の屈折率の温度依存性は−１×１０^−４（Ｋ）程度と、ガラスより２桁程度大きいため、高画質対応になればなるほど屈折率変化が画質へ影響する。そこで、光学部品の高機能化のために微細構造転写用のガラスについて検討されている。微細構造転写ガラスとは、μｍ〜ｎｍオーダーの金型の凹凸形状をガラス表面に転写した超精密モールドプレス品である。例えば従来の光学部品に微細構造を施したレンズを置き換えることで、デバイスの高機能化、小型化、コスト削減に有利である。ガラスに対して要求される特性は、金型の劣化を抑制するために屈伏点が５００℃以下であることが極めて重要である。従来は、樹脂のレンズ成型を中心に利用されてきたＮｉとＰからなるモールドにも応用できる。更にレンズとしてコーティング膜を施さないためにガラス自身の耐候性も要求されている。

ＰｂＯを含有しない上記の光学特性を有するガラスとして、Ｐ_２Ｏ_５−Ｒ^１ _２Ｏ−Ｒ^２Ｏ−（希土類酸化物等）系ガラス（ここでＲ^１：アルカリ金属酸化物、Ｒ^２：２価の金属酸化物）が開示されている。この光学ガラスは、屈折率（ｎ_ｄ）が１．６３〜１．６７、アッベ数（ν_ｄ）が４７〜５９、屈伏点（Ａｔ）が５００℃以下である（特許文献１）。
またＰ_２Ｏ_５−Ｒ^１ _２Ｏ−ＢａＯ−ＺｎＯ−（高原子価酸化物）系の光学ガラスが開示されている。この光学ガラスは、屈折率（ｎ_ｄ）が１．５２〜１．７、アッベ数（ν_ｄ）が４２〜７０である（特許文献２）。
またＰ_２Ｏ_５−Ｒ^１ _２Ｏ−Ｒ^２Ｏ−Ｎｂ_２Ｏ_５系ガラス、Ｐ_２Ｏ_５−Ｒ^１ _２Ｏ−Ｎｂ_２Ｏ_５−ＷＯ_３系ガラス、Ｐ_２Ｏ_５−Ｒ^１ _２Ｏ−Ｂｉ_２Ｏ_３系ガラスが開示されている。これらの光学ガラスは、屈折率（ｎ_ｄ）が１．５７以上、屈伏点（Ａｔ）が５７０℃以下である（特許文献３〜７）。
またＰ_２Ｏ_５−Ｂ_２Ｏ_３−Ｒ^１ _２Ｏ−Ｒ^２Ｏ−Ｇｄ_２Ｏ_３系ガラス、Ｐ_２Ｏ_５−Ｂ_２Ｏ_３−Ｒ^１ _２Ｏ−ＢａＯ−ＺｎＯ系ガラスが開示されている。これらの光学ガラスは、屈折率（ｎ_ｄ）が１．５４以上、アッベ数（ν_ｄ）が５７以上である（特許文献８、９）。
またＰ_２Ｏ_５−Ｒ^１ _２Ｏ−Ｒ^２Ｏ−ＺｎＯ−Ａｌ_２Ｏ_３系ガラスが開示されている。この光学ガラスは、屈折率（ｎ_ｄ）が１．５５〜１．６５、アッベ数（ν_ｄ）が５５〜６５、屈伏点が５００℃以下である（特許文献１０〜１２）。
特開平１１−１３９８４５号公報特開２００４−２１７５１３号公報特開２００２−２９３５７２号公報特開２００５−２４７６５９号公報特開２００３−３３５５４９号公報特開２００４−２１５３号公報特開２００３−２３８１９７号公報特開２００６−５２１１９号公報ＷＯ２００３／０７２５１８号公報特開２００４−１６８５９３号公報特開２００４−２６２７０３号公報特開２００５−５３７４９号公報

ところが上記特許文献１、２に開示された光学ガラスは、高屈折率・低分散で低屈伏点ではあるが、アルカリ金属酸化物や酸化亜鉛等で屈伏点を低下させているため、耐候性に問題が生じやすい。
また上記特許文献３〜７に開示された光学ガラスは、高分散（ν_ｄ≦４２）であり、高屈折率・低分散用途には適さない問題がある。
また上記特許文献８、９に開示された光学ガラスは、高屈折率・低分散ではあるが、屈伏点が５００℃以上と高温であるために、金型表面に好ましくない問題が生じやすい。
また上記特許文献１０〜１２に開示された光学ガラスは、耐候性を改良するためにＡｌ_２Ｏ_３を必須成分としているために、ガラスの溶融温度が上昇し、Ｐｔルツボが侵食されやすくなることにより、低波長側で透過率が低下する問題が生じやすい。

そこで本発明は上記従来のリン酸塩系光学ガラスの欠点を解決し、高屈折率（特に好ましくは屈折率１．６以上）・低分散（アッベ数４２以上）、低屈伏点で成形時の耐失透性が改善され、且つ精密モールドプレス成形等のモールド成形及び微細構造の転写に適した光学ガラスの提供を課題とする。

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、ガラス製造にあたって、その組成を特定の範囲のものとすること、具体的にはＰ_２Ｏ_５−ＢａＯ−ＺｎＯ−Ｎｂ_２Ｏ_５系ガラスを基本とすることにより、またアルカリ金属酸化物の組合わせと希土類酸化物の適切な量の組合わせ、更にフッ化物の添加により、上記の課題を解決できることを見出し、本発明を完成した。
即ち、本発明の光学ガラスは、Ｐ_２Ｏ_５：２５〜５０重量％、ＢａＯ：１６〜３５重量％、ＺｎＯ：１〜２５重量、Ｎｂ_２Ｏ_５：３〜１０重量％、Ｂ _２Ｏ _３：０．１〜８重量％、Ｆ：０．１〜１０重量％を含有するＰ_２Ｏ_５−ＢａＯ−ＺｎＯ−Ｎｂ_２Ｏ_５系ガラスであることを第１の特徴としている。
また本発明の光学ガラスは、上記第１の特徴に加えて、ＧｅＯ_２：０〜８重量％、Ａｌ_２Ｏ_３：０〜１重量％（ただし、１重量％を除く）、Ｌｉ_２Ｏ：０〜８重量％、Ｎａ_２Ｏ：０〜１０重量％、Ｋ_２Ｏ：０〜８重量％、ＣａＯ：０〜１０重量％、ＳｒＯ：０〜１５重量％、ＭｇＯ：０〜５重量％、ＷＯ_３：０〜１０重量％、Ｇｄ_２Ｏ_３：０〜８重量％、Ｔａ_２Ｏ_５：０〜８重量％、Ｙ_２Ｏ_３：０〜５重量％、ＺｒＯ_２：０〜３重量％、ＬｉＦ：０〜１０重量％、ＮａＦ：０〜１０重量％、ＺｎＦ_２：０〜１５重量％、ＢａＦ_２：０〜１５重量％のうち、少なくとも１種以上の成分を含有し、全成分の含有量が０である場合を除く構成としてあることを第２の特徴としている。
また本発明の光学ガラスは、上記第１又は第２の特徴に加えて、屈折率（ｎ_ｄ）が１．５８〜１．７０、アッベ数（ν_ｄ）が４２〜５８、ガラス転移点（Ｔｇ）が４７０℃以下、ガラス屈伏点（Ａｔ）が５００℃以下であることを第３の特徴としている。
また本発明の光学ガラスは、上記第１〜第３の何れかに記載の特徴に加えて、微細構造の転写に用いることを第４の特徴としている。
ここで微細構造の転写とは、μｍ〜ｎｍオーダーの周期をもつ凹凸形状からなる微細構造を表面に構成した金型を用い、この金型の表面の微細構造を、光学ガラスの表面に転写することを言う。精密ガラスモールド法やナノインプリント法と称される精密転写法を用いた微細構造の転写である。

請求項１に記載の光学ガラスによれば、そこに示す組成としたので、高屈折率・低分散で、且つ低ガラス転移点、低屈伏点の特性を有する光学ガラスを提供することが可能となった。また成形時に表面に白濁が生じ難く、精密モールドプレス成形等のモールド成形及び微細構造の転写に適した光学ガラスを提供することが可能となった。勿論、鉛を含まず、安全である。更にガラスの安定化を増すことができる。またガラスの溶融性及びガラスの耐候性を高めることができる。
請求項２に記載の光学ガラスによれば、上記請求項１に記載の構成による効果に加えて、そこに示す組成を含有することにより、ガラスの光学特性としての高屈折率（ｎ_ｄ）、低分散を進めることができる。また低屈伏点で、且つ白濁が生じ難く、精密モールドプレス成形等のモールド成形及び微細構造の転写に適した光学ガラスとすることができる。
請求項３に記載の光学ガラスによれば、上記請求項１又は請求項２に記載の構成による効果に加えて、屈折率（ｎ_ｄ）が１．５８〜１．７０、アッベ数（ν_ｄ）が４２〜５８、ガラス転移点（Ｔｇ）が４７０℃以下、ガラス屈伏点（Ａｔ）が５００℃以下であることにより、現に高屈折率・低分散、低ガラス転移点、低屈伏点の精密モールド成形、微細構造の転写に適したものを提供することができる。
請求項４に記載の光学ガラスによれば、上記請求項１〜３の何れかに記載の構成による効果に加えて、微細構造の転写に用いることにより、例えば光の波長よりも小さい周期をもつ２次元凹凸構造の微細構造を、ガラス表面に正確に転写したレンズ等の光学ガラスを得ることができる。そのような表面構造の光学ガラスは光の反射防止に非常に優れた性能を発揮することができる。

本発明の光学ガラスにおける成分とその含有量について説明する。
成分Ｐ_２Ｏ_５はガラスの網目構造形成成分であり、ガラスに製造可能な安定性をもたせるための必須成分である。
Ｐ_２Ｏ_５は２５〜５０重量％含有させる。２５重量％未満では安定して良好なガラスを得難くなる。一方、５０重量％を超えると屈折率が充分高いものが得られなくなる。
Ｐ_２Ｏ_５の含有量は、ガラスの安定性、屈折率等を考慮すると、２８〜４５重量％がより好ましい。

成分ＢａＯはガラスの安定性を高め、且つ屈伏点や液相温度を低下させるために必須である。
ＢａＯは１５〜３５重量％含有させる。ＢａＯが１５重量％未満の場合には、屈伏点が高くなり、ガラスの安定性の点でも好ましくない。また３５重量％を超えると、高屈折率を保持できなくなる。
ＢａＯの含有量は、ガラスの成形性、屈折率等を考慮すると、１６〜３３重量％がより好ましい。

成分ＺｎＯはガラス成形時の失透の発生を抑制し、ガラスの成形性、安定性を向上させるために必須である。
ＺｎＯは１〜２５重量％含有させる。１重量％未満では効果が不十分である。また２５重量％を超えるとガラスの液相温度を上げ、ガラス転移点、屈伏点が高くなるので好ましくない。
ＺｎＯの含有量は、ガラス成形性、安定性、ガラス転移点、屈伏点を考慮すると、３〜２３重量％がより好ましく、最適には３〜２０重量％がよい。

成分Ｎｂ_２Ｏ_５は、ガラスを高屈折率にするのに最も寄与する成分として必須である。
Ｎｂ_２Ｏ_５は３〜１０重量％含有させる。３重量％未満ではガラスの屈折率を上げる効果が不十分である。一方、１０重量％を超える含有はガラスの安定性を損なうので好ましくない。
Ｎｂ_２Ｏ_５の含有量は、屈折率、ガラスの安定性を考慮すると、４〜８重量％がより好ましい。

成分Ｂ_２Ｏ_３は、ガラス網目構造を形成してガラスを安定化させる成分である。任意成分として８重量％以下で含有させることができる。８重量％を超えると、屈折率が低下するので好ましくない。
Ｂ_２Ｏ_３の含有量は、ガラスの安定化、屈折率の観点から、好ましくは０．１〜８重量％、より好ましくは０．１〜７重量％とし、最適には０．１〜６重量％とするのがよい。

成分ＧｅＯ_２もガラス網目構造を形成してガラスを安定化させる成分である。
ＧｅＯ_２を加えることで、高屈折率化に効果があり、所望の光学恒数を満たすことができる。任意成分として８重量％以下で含有させることができる。８重量％を超えると、ガラスの安定性が低下するので好ましくない。
ＧｅＯ_２の含有量は、高屈折率化、ガラス安定性を考慮して、好ましくは１〜７重量％とし、最適には１〜６重量％とするのがよい。

成分Ａｌ_２Ｏ_３は成形時の失透の発生を抑制するために有効な成分である。また耐候性にも効果がある。任意成分として１重量％以下（ただし、１重量％を除く）で含有させることができる。１重量％以上では、ガラスの液相温度を上げ、また屈折率を低下させるので好ましくない。
Ａｌ_２Ｏ_３の含有量は、失透抑制機能、耐候性を考慮して、好ましくは０．１〜０．９重量％とし、最適には０．５〜０．８重量％とするのがよい。

成分Ｌｉ_２Ｏはガラス転移点を低下させると同時に、良好に屈折率を保持するために有効な成分である。任意成分として８重量％以下で含有させることができる。８重量％を超えるとガラスの粘性を下げ、ガラスの安定性を損なう。
Ｌｉ_２Ｏの含有量は、上記各機能を考慮して、好ましくは０．１〜８重量％とし、最適には１〜７重量％とする。

成分Ｎａ_２Ｏもガラス転移点を低下させると同時に、良好に屈折率を保持するために有効な成分である。任意成分として１０重量％以下で含有させることができる。１０重量％を超えるとガラスの屈折率の低下を招く。
Ｎａ_２Ｏの含有量は、ガラス転移点、屈折率を考慮して、好ましくは０．１〜１０重量％とし、最適には１〜８重量％とする。

成分Ｋ_２Ｏもガラス転移点を低下させると同時に、良好に屈折率を保持するために有効な成分である。任意成分として８重量％以下で含有させることができる。８重量％を超えるとガラスの屈折率の低下を招く。
Ｋ_２Ｏの含有量は、ガラス転移点、屈折率を考慮して、好ましくは０．１〜８重量％とし、最適には１〜７重量％とする。

上記成分Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ及びＫ_２Ｏは、アルカリ金属酸化物として、２種以上を併用して含有させることが好ましい。混合アルカリ効果により、ガラスに製造可能な安定性をもたせつつ、ガラス転移点及び屈伏点を低下させることに有効である。
併用させる場合、これらの３成分のうちの何れか２成分、若しくは３成分の合計含有量を、１〜１０重量％とするのがよい。より好ましくは２〜８重量％とする。

成分ＣａＯは、ガラスの安定性を高め、成形性の向上に有効である。任意成分として１０重量％以下で含有させることができる。１０重量％を超えるとガラスの屈折率の低下を招く。
ＣａＯの含有量は、ガラス安定性、成形性、屈折率を考慮して、好ましくは、０．１〜１０重量％とし、最適には１〜８重量％とする。

成分ＳｒＯは、ガラスの安定性を高め、成形性の向上に有効である。任意成分として１５重量％以下で含有させることができる。１５重量％を超えるとガラスの屈折率の低下を招く。
ＳｒＯの含有量は、ガラス安定性、成形性、屈折率を考慮して、好ましくは０．１〜１５重量％とし、最適には１〜１２重量％とする。

成分ＭｇＯは、ガラスの安定性を高め、成形性の向上に有効である。任意成分として５重量％以下で含有させることができる。５重量％を超えるとガラスの屈折率の低下を招く。
ＭｇＯの含有量は、ガラス安定性、成形性、屈折率を考慮して、好ましくは０．１〜５重量％とし、最適には１〜４重量％とする。

成分ＷＯ_３は、ガラスに高屈折率をもたらし、また低屈伏点による成形性をもたらすのに有効な成分である。任意成分として１０重量％以下で含有させることができる。１０重量％を超えるとガラスの安定性を損なう。
ＷＯ_３の含有量は、ガラス屈折率、成形性、ガラス安定性を考慮して、好ましくは０．１〜１０重量％とし、最適には１〜８重量％とする。

成分Ｇｄ_２Ｏ_３、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｙ_２Ｏ_３、ＺｒＯ_２は、ガラスの屈折率とアッベ数を高めるのに有効である。
Ｇｄ_２Ｏ_３とＴａ_２Ｏ_５は、任意成分として、それぞれ８重量％以下で含有させることができる。８重量％を超えるとガラスの安定性を損なう。
Ｇｄ_２Ｏ_３とＴａ_２Ｏ_５の好ましい含有量は、それぞれ０．５〜８重量％とし、最適には１〜７重量％とする。
Ｙ_２Ｏ_３は、任意成分として５重量％以下で含有させることができる。５重量％を超えるとガラスの安定性を損なう。
Ｙ_２Ｏ_３の含有量は、好ましくは０．１〜５重量％とする。
ＺｒＯ_２は任意成分であるが、３重量％以下で含有させることができる。３重量％を超えるとガラスの安定性を損なう。
ＺｒＯ_２の含有量は、好ましくは０．１〜２重量％とする。

成分ＬｉＦ、ＮａＦ、ＺｎＦ_２、ＢａＦ_２は、ガラスの溶融性を高め、且つ屈伏点や液相温度を低下させるのに有効で、またガラスの耐候性を向上させるのに有効である。
ＬｉＦ、ＮａＦは、任意成分として、それぞれ１０重量％以下で含有させることができる。１０重量％を超えるとガラスの安定性を損なう。
ＬｉＦ、ＮａＦの好ましい含有量は、それぞれ０．５〜１０重量％とし、最適には１〜８重量％とする。
ＺｎＦ_２、ＢａＦ_２は、任意成分として１５重量％以下で含有させることができる。１５重量％を超えるとガラスの安定性を損なう。
ＺｎＦ_２、ＢａＦ_２の好ましい含有量は、それぞれ０．５〜１５重量％とし、最適には１〜１３重量％とする。

ガラスに含まれるＦは、ガラスの溶融性を高める効果と、ガラスの耐候性を高めるのに有効な成分である。任意成分として１０重量％以下で添加することができる。１０重量％を超えると、ガラスの安定性を損なう。
Ｆの含有量は、ガラスの溶融性、ガラスの耐候性、ガラスの安定性を考慮して、０．１〜１０重量％が好ましく、０．１〜８重量％がより好ましい。

なお、Ｙｂ_２Ｏ_３は９５０〜１０００ｎｍの領域で強い吸収バンドを有することから、含有させないことが好ましい。
またＢｉ_２Ｏ_３は、含有させることでガラスの屈伏点を低下させるのに有効であるが、多く含むとガラスが着色しやすいという問題を有している。Ｂｉ_２Ｏ_３を含有させる場合は５重量％以下とする。

実施形態における光学ガラスの製造原料については、例えば成分Ｐ_２Ｏ_５のためには、ＬｉＰＯ_３、ＮａＰＯ_３、ＫＰＯ_３、Ａｌ（ＰＯ_３）_３、Ｂａ（ＰＯ_３）_２等を用いることができ、成分Ｂ_２Ｏ_３のためには、Ｈ_３ＢＯ_３、Ｂ_２Ｏ_３等を用いることができ、他の成分についても、原料として各種酸化物、炭酸塩、硝酸塩等の通常に用いられる光学ガラス原料を用いることができる。
上記原料を、既述した成分範囲となるように用いて、９００〜１３００℃で溶融し、清澄（ガス抜き）、攪拌の各工程を経て均質化させた後、金型に流し込み徐冷することにより、無色、高屈折率で低屈伏点、透明で均質、加工性に優れた本発明の光学ガラスを得ることができる。

本発明の課題を解決する高屈折率・低分散で、且つ低屈伏点である光学ガラスとして、非常に好ましい組成の具体例としては、次の（１）、（２）、（３）がある。これらの光学ガラスは化学的耐久性にも優れる。
（１）Ｂ_２Ｏ_３が０．１〜３重量％、Ｐ_２Ｏ_５が３０〜３６重量％、Ｌｉ_２Ｏが１〜６重量％、Ｎａ_２Ｏが１〜５重量％、ＢａＯが２８〜３５重量％、ＺｎＯが１０〜１５重量％、ＺｎＦ_２が０．５〜４重量％、Ｇｄ_２Ｏ_３が０．５〜５重量％、Ｎｂ_２Ｏ_５が５〜１０重量％、Ｔａ_２Ｏ_５が０．５〜３重量％からなるガラス。
（２）Ｂ_２Ｏ_３が０．１〜３重量％、Ｐ_２Ｏ_５が３０〜３６重量％、Ｌｉ_２Ｏが１〜６重量％、Ｎａ_２Ｏが１〜５重量％、ＢａＯが２８〜３５重量％、ＺｎＯが１０〜１５重量％、ＺｎＦ_２が０．５〜４重量％、Ｇｄ_２Ｏ_３が０．５〜５重量％、Ｎｂ_２Ｏ_５が５〜１０重量％、Ｔａ_２Ｏ_５が０．１〜３重量％、ＺｒＯ_２が０．１〜３重量％からなるガラス。
（３）Ｂ_２Ｏ_３が０．１〜３重量％、Ｐ_２Ｏ_５が３０〜３６重量％、Ｌｉ_２Ｏが１〜６重量％、Ｎａ_２Ｏが１〜５重量％、ＢａＯが２８〜３５重量％、ＺｎＯが１０〜１５重量％、ＺｎＦ_２が０．５〜４重量％、Ｇｄ_２Ｏ_３が０．５〜５重量％、Ｎｂ_２Ｏ_５が５〜１０重量％、ＺｒＯ_２が０．１〜３重量％からなるガラス。

以下に、実施例をあげて本発明を更に説明する。しかしながら本発明は、これらの実施例により何ら限定されるものではない。
なお、ここで実施例１〜８、１２〜１５、２２はＢ _２Ｏ _３及び／又はＦを含有しない本発明の参考例で、実施例９〜１１、１６〜２１が本発明の実施例である。
表１〜表４に示した実施例１〜２２、比較例１〜５の成分組成となるように、原料を調合、混合し、これを白金ルツボに入れて、電気炉中で９００℃〜１３００℃で溶融し、その後に金型に流し込んで徐冷することで光学ガラスを得た。
得られた各光学ガラスについて、屈折率（ｎ_ｄ）、アッベ数（ν_ｄ）、ガラス転移点（Ｔｇ）、屈伏点（Ａｔ）の測定を行った。また白濁等の欠点の有無を顕微鏡で確認した。
次に各ガラス板を賽の目状に切断加工し、複数個の同一寸法を有するカットピースを得た。更に複数個のカットピースの成形面を鏡面研磨し、洗浄したサンプルをプレス成形用ガラスプリフォームとした。
この成形用ガラスプリフォームを、貴金属系の離型膜の設けられた上コア・下コアを備えたプレス成形機に投入し、Ｎ_２ガス若しくは真空雰囲気中にて屈伏点（Ａｔ）近傍温度まで加熱後、加圧してプレス成形し、冷却後、プレス成形品として取り出した。このプレス成形品の成形面上の観察（外観）と、ガラスと接したコア面の観察（コア面）を行った。コア面に曇りが生じた場合には、ガラスからの成分揮発が原因であり、プレス成形面に微小な荒れが生じていることを示すものである。

なお比較例１は、特許文献１の実施例１４に記載のガラスと同一組成のものである。比較例２は、特許文献２の実施例１−３に記載のガラスと同一組成のものである。比較例３は、特許文献３の実施例１に記載のガラスと同一組織のものである。比較例４は、特許文献８の実施例２に記載のガラスと同一組成のものである。比較例５は、特許文献９の実施例１に記載のガラスと同一組成のものである。

実施例、比較例において、屈折率（ｎ_ｄ）、アッベ数（ν_ｄ）の測定は、屈折率計（カルニュー社製、ＫＰＲ−２００）を用いて行った。
ガラス転移点（Ｔｇ）及び屈伏点（Ａｔ）の測定は、長さ１５〜２０ｍｍ、直径（辺）３〜５ｍｍの棒状試料を毎分５℃の一定速度で昇温加熱しつつ、試料の伸びと温度を測定して得られた熱膨張曲線から求めた。
耐候性の評価については、得られたガラスを約１０×１０×厚み２ｍｍに加工し、１０×１０の両面を鏡面研磨した。研磨したガラスを約６５℃、湿度９０％の恒温恒湿機内で保持し、一定時間毎にその表面状態を観察し、ガラス表面の曇り、斑点が観察される時間により評価した。
測定結果を表１〜表４に示す。

表１〜表３により明らかなように、本発明の実施例のガラスは、何れも１．５８以上の高い屈折率（ｎ_ｄ）を有する一方、アッベ数（ν_ｄ）が高く、光学ガラスとして十分な光学恒数を有している。また成形時における成形表面の白濁発生が十分に抑制されていた。
これらの結果は、本発明の光学ガラスが量産を可能にするのに適した性質を備えていることを示している。
また本発明の実施例の何れのガラスも、屈伏点（Ａｔ）が５００℃以下という比較的低い温度範囲内にあるため、成形が容易である。これらのことから、本発明のガラスは、精密モールドプレス成形に好適なガラスであることがわかる。
一方、比較例１、２のガラスは、耐候性テストを実施した結果、５０時間以内で表面に曇りが生じ始めた。比較例３〜５のガラスは、何れも屈伏点（Ａｔ）が高く、金型表面の劣化が大きい。

本発明の光学ガラスは、高屈折率、高アッベ数で、ガラス転移温度及び屈伏点が低く、精密モールドプレス成形時に白濁を生じ難く、耐失透性に優れ、非球面レンズ等の成形に特に適し、且つ量産に適した光学ガラスとして、産業上に利用性がある。

Claims

Ｐ_２Ｏ_５：２５〜５０重量％、ＢａＯ：１６〜３５重量％、ＺｎＯ：１〜２５重量％、Ｎｂ_２Ｏ_５：３〜１０重量％、Ｂ _２Ｏ _３：０．１〜８重量％、Ｆ：０．１〜１０重量％を含有するＰ_２Ｏ_５−ＢａＯ−ＺｎＯ−Ｎｂ_２Ｏ_５系ガラスであることを特徴とする光学ガラス。
ＧｅＯ _２：０〜８重量％、Ａｌ _２Ｏ _３：０〜１重量％（ただし、１重量％を除く）、Ｌｉ _２Ｏ：０〜８重量％、Ｎａ _２Ｏ：０〜１０重量％、Ｋ _２Ｏ：０〜８重量％、ＣａＯ：０〜１０重量％、ＳｒＯ：０〜１５重量％、ＭｇＯ：０〜５重量％、ＷＯ _３：０〜１０重量％、Ｇｄ _２Ｏ _３：０〜８重量％、Ｔａ _２Ｏ _５：０〜８重量％、Ｙ _２Ｏ _３：０〜５重量％、ＺｒＯ _２：０〜３重量％、ＬｉＦ：０〜１０重量％、ＮａＦ：０〜１０重量％、ＺｎＦ _２：０〜１５重量％、ＢａＦ _２：０〜１５重量％のうち、少なくとも１種以上の成分を含有し、全成分の含有量が０である場合を除く構成としてあることを特徴とする請求項１に記載の光学ガラス。
屈折率（ｎ _ｄ）が１．５８〜１．７０、アッベ数（ν _ｄ）が４２〜５８、ガラス転移点（Ｔｇ）が４７０℃以下、ガラス屈伏点（Ａｔ）が５００℃以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光学ガラス。
微細構造の転写に用いることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の光学ガラス。