JPWO2007145173A1 - 光学ガラスおよびそれを用いたレンズ - Google Patents

Abstract

本発明は、酸化物基準の質量％表示で、Ｂ２Ｏ３：１３〜２７％、Ｌａ２Ｏ３：２０〜３５％、Ｇｄ２Ｏ３：５〜２５％、ＺｎＯ：５〜２０％、Ｌｉ２Ｏ：０．５〜３％、Ｔａ２Ｏ５：０．５〜１５％、及び、ＷＯ３：０．５〜１０％を含有し、かつ、ＳｉＯ２とＢ２Ｏ３の合計含有量とＺｎＯとＬｉ２Ｏの合計含有量の質量比である（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３）／（ＺｎＯ＋Ｌｉ２Ｏ）の値が１．３５〜１．６５である光学ガラス、及び、本光学ガラスからなるレンズを提供する。

Description

本発明は、高屈折率で低分散性の光学ガラスおよびそれを用いたレンズに関する。

近年、高精細かつ小型のデジタルカメラやカメラ付携帯電話等の普及により、光学系の軽量化・小型化の要求が急速に高まっている。それらの要求に応えるため、高機能性ガラス製非球面レンズを使用した光学設計が主流となっている。特に、高屈折率で低分散特性を示すガラスを使用した大口径の非球面レンズは、光学設計上重要なものとなっている。

高屈折率で低分散特性を示すガラスとしては、従来、Ｂ_２Ｏ_３、Ｌａ_２Ｏ_３を主成分とするガラスが知られているが、一般に成形温度が高いためにＷＣ系の金型母材上に形成されている貴金属系保護膜の寿命が短く成形金型の耐久性が短いという問題点や成形サイクルが長く生産性が低いという問題点があった。

上記問題点を解決するために、Ｂ_２Ｏ_３、Ｌａ_２Ｏ_３以外にＬｉ_２Ｏを主成分とするガラスが知られているが、Ｌａ_２Ｏ_３等の希土類元素を多量に含有するために、高温成形プロセス中に失透を生じやすいという問題点があった。

また、非球面レンズの製造法としては、生産性と製造原価の点からプレス面を研磨せずにそのまま使用する精密プレス成形法が主流となっている。精密プレス成形では、プレス成形温度が低いほど、金型耐久性が向上し、成形サイクルが短く生産性が上がるため、成形温度の低い光学ガラスが求められる。

成形温度を下げるため、ガラス成分としてアルカリ金属やアルカリ土類金属成分の含有量を多くすると、光学ガラスの熱膨張係数が大きくなる。金型として用いられるＷＣやセラミックスなどは、光学ガラスに比べて熱膨張係数がかなり小さいため、成形過程で、金型と光学ガラスの熱膨張係数の差に起因する熱歪が成形品である光学部品中に発生する。成形歪により光学特性が変化したり、最悪の場合は、成形品にクラック等の欠陥が発生する。したがって、光学ガラスには、成形温度が低くなると同時に熱膨張係数も低いことが求められる。

上記問題を解決するために、Ｂ_２Ｏ_３−ＳｉＯ_２−Ｌａ_２Ｏ_３−Ｇｄ_２Ｏ_３−ＺｎＯ−Ｌｉ_２Ｏ−ＺｒＯ_２を主成分とし、ｎ_ｄ＝１．７５〜１．８５、ν_ｄ＝４０〜５５であるガラスが特許文献１に提案されているが、成形温度が高いという問題点がある。

また、Ｂ_２Ｏ_３−Ｌａ_２Ｏ₃−Ｇｄ_２Ｏ_３−ＺｎＯ−Ｌｉ_２Ｏを必須成分とし、ｎ_ｄ＝１．６８〜１．８、ν_ｄ＝４４〜５３、屈伏点が６３０℃以下で、高屈折率・低分散特性を示すガラスが特許文献２に提案されているが、高温成形プロセス中の失透特性に問題があった。

さらに、Ｂ_２Ｏ_３−Ｌａ_２Ｏ_３−ＺｎＯ−Ｔａ_２Ｏ_５−ＷＯ_３を主成分としｎ_ｄ＝１．７５〜１．８５、ν_ｄ≧３５、軟化点が７００℃以下のモールドプレス成形用光学ガラスが特許文献３に提案されているが、光学特性、成形性および低熱膨張性のバランスの点でまだ充分なものではない。

特開２００３−２０１１４３号公報 特許第３４５８４６２号公報 特開２００５−１５３０２号公報

本発明は、高屈折率・低分散性の光学特性を有し、成形温度が低く、失透しにくい、成形性に優れた光学ガラスの提供を目的とする。

本発明者らは、前記課題を検討すべく鋭意検討したところ、以下に示す光学ガラス、及び、レンズにより上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。本発明は、以下の光学ガラス、及び、レンズを提供する。
（１） 酸化物基準の質量％表示で、Ｂ_２Ｏ_３：１３〜２７％、Ｌａ_２Ｏ_３：２０〜３５％、Ｇｄ_２Ｏ_３：５〜２５％、ＺｎＯ：５〜２０％、Ｌｉ_２Ｏ：０．５〜３％、Ｔａ_２Ｏ_５：０．５〜１５％、及び、ＷＯ_３：０．５〜１０％を含有し、かつ、ＳｉＯ_２とＢ_２Ｏ_３の合計含有量とＺｎＯとＬｉ_２Ｏの合計含有量の質量比である（ＳｉＯ_２＋Ｂ_２Ｏ_３）／（ＺｎＯ＋Ｌｉ_２Ｏ）の値が１．３５〜１．６５である光学ガラス。
（２） 屈折率ｎ_ｄ＝１．７５〜１．８０、アッベ数ν_ｄ＝４３〜４８である（１）に記載の光学ガラス。
（３） ｎ_ｄおよびν_ｄが、ｎ_ｄ≧２．２２−０．０１×ν_ｄなる関係を満たす（２）に記載の光学ガラス。
（４） ガラス転移点（Ｔ_ｇ）と屈伏点（Ａｔ）からなる関係式Ａｔ＋（Ａｔ−Ｔ_ｇ）／２によって定義される成形温度（Ｔ_ｐ）の値が６４０℃以下で、かつ、液相温度（Ｔ_Ｌ）が１０００℃以下である（１）、（２）または（３）に記載の光学ガラス。
（５） 平均熱膨張係数（α）が６６×１０^−７〜８４×１０^−７ Ｋ^−１である（１）〜（４）のいずれかに記載の光学ガラス。
（６） （１）〜（５）のいずれかに記載の光学ガラスからなるレンズ。

本発明の光学ガラス（以下、本ガラスという。）は、高屈折率で好ましくは屈折率ｎ_ｄ＝１．７５〜１．８０であり、低分散性で好ましくはアッベ数ν_ｄ＝４３〜４８である。さらに、本ガラスは、好ましくは屈折率とアッベ数がｎ_ｄ≧２．２２−０．０１×ν_ｄなる関係を満たすことにより、屈折率と分散性のバランスが特に良くなる。

また、本ガラスは、成形温度が６５０℃と低く、しかも、失透が生成しない最高温度である液相温度が１０００℃以下と低いため、プレス成形性に優れる。さらに、本ガラスの平均熱膨張係数は、α＝６６〜８４（×１０^−７ Ｋ^−１）と同系統の光学ガラスに比べて低いため、ＷＣ系などのプレス金型との熱膨張係数の差が小さく、熱歪に起因する成形品の不良品発生率を著しく低減できる。さらに、これらのことにより、レンズなどの光学製品を生産性よく製造でき、製造原価の低減にも貢献する。

本ガラスの各成分範囲を設定した理由を以下に説明する。
本ガラスにおいて、Ｂ_２Ｏ_３はガラス骨格を形成し、また液相温度Ｔ_Ｌを低下させる成分であり、必須成分である。本ガラスにおいて、Ｂ_２Ｏ_３含有量は１３〜２７質量％（以下、質量％を単に％と略す。）である。Ｂ_２Ｏ_３含有量が１３％未満ではガラス化が困難になるか、または液相温度Ｔ_Ｌが高くなる。液相温度Ｔ_Ｌを低くするためにはＢ_２Ｏ_３含有量を１５％以上とすると好ましく、Ｂ_２Ｏ_３含有量が１６％以上であるとより好ましい、１７％以上であるとさらに好ましい。Ｂ_２Ｏ_３含有量が１８％以上であると、液相温度が低下するとともに、アッベ数を４４〜４７．５と高くできるため、特に、好ましい。

一方、本ガラスでは、Ｂ_２Ｏ_３含有量が２７％超では屈折率ｎ_ｄが低くなり、または耐水性等の化学的耐久性が低下するおそれもある。本ガラスにおいて、Ｂ_２Ｏ_３含有量が２５％以下であると好ましく、屈折率ｎ_ｄを１．７６〜１．８０と高くしたい場合にはＢ_２Ｏ_３含有量を２３％以下とすると好ましく、Ｂ_２Ｏ_３含有量が２２％以下であるとさらに好ましい。

本ガラスにおいて、ＺｎＯはガラスを安定化させ、成形温度または溶解温度を低下させる成分であり、必須成分である。本ガラスにおいて、ＺｎＯ含有量は５〜２０％である。ＺｎＯ含有量が、５％未満ではガラスが不安定になるか、成形温度が高くなるおそれがある。ＺｎＯ含有量が７％以上であれば好ましく、９％以上であるとさらに好ましい。一方、本ガラスにおいて、ＺｎＯ含有量が２０％を超えると、ガラスの安定性が悪くなり、また化学的耐久性も低下するおそれがある。ＺｎＯ含有量が１９％以下であると好ましく、ＺｎＯ含有量が１８％以下であるとさらに好ましい。

本ガラスにおいて、Ｌａ_２Ｏ_３は屈折率ｎ_ｄを高くし、化学的耐久性を向上させる成分であり、必須成分である。本ガラスにおいて、Ｌａ_２Ｏ_３含有量は２０〜３５％である。Ｌａ_２Ｏ_３含有量が、２０％未満では屈折率ｎ_ｄが低くなり過ぎるおそれがある。Ｌａ_２Ｏ_３含有量が２２％以上であると好ましく、Ｌａ_２Ｏ_３含有量が２４％以上であるとさらに好ましい。一方、Ｌａ_２Ｏ_３含有量が３５％を超えるとガラス化しにくくなり成形温度が高くなったり、液相温度Ｔ_Ｌが高くなるおそれがある。Ｌａ_２Ｏ_３含有量が３３％以下であると好ましく、Ｌａ_２Ｏ_３含有量が３１％以下であるとより好ましい。

本ガラスにおいて、Ｇｄ_２Ｏ_３はＬａ_２Ｏ_３と同様に屈折率ｎ_ｄを高くし、化学的耐久性を向上させる成分であり、必須成分である。本ガラスにおいて、Ｇｄ_２Ｏ_３含有量は５〜２５％である。Ｇｄ_２Ｏ_３含有量が５％未満では屈折率ｎ_ｄが低くなる。Ｇｄ_２Ｏ_３含有量が８％以上であると好ましく、Ｇｄ_２Ｏ_３含有量が１０％以上であるとさらに好ましい。一方、Ｇｄ_２Ｏ_３含有量が２５％を超えるとガラス化しにくくなり成形温度が高くなったり、液相温度Ｔ_Ｌが高くなるおそれがある。Ｇｄ_２Ｏ_３含有量が２２％以下であると好ましく、Ｇｄ_２Ｏ_３含有量が１９％以下であるとさらに好ましい。

本ガラスにおいて、Ｌａ_２Ｏ_３含有量およびＧｄ_２Ｏ_３含有量の合量は、３５〜５０％であると好ましい。前記合量が３５％未満であると、屈折率ｎ_ｄが低くなるか、または化学的耐久性が低くなるおそれがある。前記合量が３８％以上であると好ましく、前記合量が４０％以上であるとさらに好ましい。一方、前記合量が５０％を超えるとガラス化しにくくなり成形温度が高くなったり、液相温度Ｔ_Ｌが高くなるおそれがある。前記合量が４７％以下であると好ましく、前記合量が４５％以下であるとさらに好ましい。

本ガラスにおいて、Ｌｉ_２Ｏは、ガラスを安定化させ、成形温度、溶解温度を低下させる成分であり、必須成分である。本ガラスにおいて、Ｌｉ_２Ｏ含有量は０．５〜３％である。Ｌｉ_２Ｏ含有量が０．５％未満では、成形温度または溶解温度が高くなり過ぎるおそれがある。Ｌｉ_２Ｏ含有量が１．１％以上であると好ましく、Ｌｉ_２Ｏ含有量が１．３％以上であるとさらに好ましい。一方、Ｌｉ_２Ｏ含有量が３％を超えると失透しやすくなり、化学的耐久性の低下や溶解時の成分の揮散が激しくなるおそれがある。Ｌｉ_２Ｏ含有量が２．５％以下であると好ましく、Ｌｉ_２Ｏ含有量が２．３％以下であるとさらに好ましい。

本ガラスにおいて、Ｔａ_２Ｏ_５はガラスを安定化させる、屈折率ｎ_ｄを高くする、高温成形時の失透を抑制する成分であり、必須成分である。本ガラスにおいて、Ｔａ_２Ｏ_５含有量は０．５〜１５％である。Ｔａ_２Ｏ_５含有量が、０．５％未満では屈折率ｎ_ｄが低くなりすぎたり、液相温度Ｔ_Ｌが高くなりすぎるおそれがある。Ｔａ_２Ｏ_５含有量が１．５％以上であると好ましく、Ｔａ_２Ｏ_５含有量が２．５％以上であるとさらに好ましい。一方、Ｔａ_２Ｏ_５含有量が１５％を超えると、成形温度が高くなりすぎたり、アッベ数ν_ｄが小さくなりすぎるおそれがある。Ｔａ_２Ｏ_５含有量が、１３％以下であると好ましく、Ｔａ_２Ｏ_５含有量が、１２％以下であるとさらに好ましい。

本ガラスにおいて、ＷＯ_３はガラスを安定化させる、屈折率ｎ_ｄを高くする、高温成形時の失透を抑制する成分であり、必須成分である。本ガラスにおいて、ＷＯ_３含有量は０．５〜１０％である。ＷＯ_３含有量が０．５％未満では屈折率ｎ_ｄが低くなり、液相温度Ｔ_Ｌが高くなるおそれがある。ＷＯ_３含有量が、１．５％以上であると好ましく、ＷＯ_３含有量が２．５％以上であるとさらに好ましい。一方、ＷＯ_３含有量が１０％を超えると成形温度が高くなり、アッベ数ν_ｄが小さくなるおそれがある。ＷＯ_３含有量が８％以下であると好ましく、ＷＯ_３含有量が７％以下であるとさらに好ましい。

本ガラスにおいて、ＳｉＯ_２は必須成分ではないが、ガラスを安定化させるため、または、高温成形時の失透を抑制する等のために０〜１５％含有してもよい。ＳｉＯ_２含有量が１５％を超えると、成形温度が高くなり過ぎたり、屈折率ｎ_ｄが低くなりすぎるおそれがある。ＳｉＯ_２含有量が１２％以下であるとより好ましく、ＳｉＯ_２含有量が１０％以下であるとさらに好ましい。一方、高温成形時の失透を抑制したり、または粘性を調整したい場合には、ＳｉＯ_２含有量を２％以上とするのが好ましく、ＳｉＯ_２含有量が４％以上であるとさらに好ましい。

本発明者らは、ガラスの網目形成酸化物成分であるＢ_２Ｏ_３含有量およびＳｉＯ_２含有量の合量と、１もしくは２価のガラスの修飾酸化物成分であるＬｉ_２Ｏ含有量およびＺｎＯ含有量の合量との質量比（ＳｉＯ_２＋Ｂ_２Ｏ_３）／（ＺｎＯ＋Ｌｉ_２Ｏ）(以下、網目修飾比という)を特定の値に調整することにより、低い成形温度と低い液相温度とを両立させるうることを見出した。

本ガラスにおいては、網目修飾比は、１．３５〜１．６５である。網目修飾比が１．３５未満または１．６５を超えると、低い成形温度と低い液相温度との両立が難しくなる。網目修飾比の下限が、１．３８以上であるとより好ましく、１．４０以上であるとさらに好ましい。一方、網目修飾比の上限が１．６４以下であるとより好ましく、１．６３以下であるとさらに好ましい。

本ガラスにおいて、ＺｒＯ_２は必須成分ではないが、ガラスを安定化させる、屈折率ｎ_ｄを高くする、高温成形時の失透を抑制する等のために０〜５％含有してもよい。ＺｒＯ_２含有量が５％を超えると成形温度が高くなり過ぎたり、アッベ数ν_ｄが小さくなりすぎるおそれがある。ＺｒＯ_２含有量が４％以下であるとより好ましく、ＺｒＯ_２含有量が３％以下であるとさらに好ましい。一方、添加の効果を得るためには、ＺｒＯ_２含有量が０．２％以上であるとより好ましく、ＺｒＯ_２含有量が０．４％以上であるとさらに好ましい。

本ガラスにおいて、ＴｉＯ_２は必須成分ではないが、ガラスを安定化させる、屈折率ｎ_ｄを高くする、高温成形時の失透を抑制する等のために０〜５％含有してもよい。ＴｉＯ_２含有量が５％を超えると、アッベ数ν_ｄが小さくなりすぎる、もしくは透過率が低下するおそれがある。ＴｉＯ_２含有量が３％以下であるとより好ましい。

本ガラスにおいて、Ｎｂ_２Ｏ_５は必須成分ではないが、ガラスを安定化させる、屈折率ｎ_ｄを高くする、高温成形時の失透を抑制する等のために０〜１０％含有してもよい。Ｎｂ_２Ｏ_５含有量が１０％を超えると、アッベ数ν_ｄが小さくなりすぎる、もしくは透過率が低下するおそれがある。好ましくはＮｂ_２Ｏ_５含有量が７％以下である。

本ガラスにおいて、Ｙ_２Ｏ_３、Ｙｂ_２Ｏ_３はいずれも必須成分ではないが、屈折率ｎ_ｄを高くする、高温成形時の失透を抑制する等のために０〜１０％含有してもよい。これらの含有量が１０％を超えると、ガラスがかえって不安定になる、成形温度が高くなり過ぎるおそれがある。Ｙ_２Ｏ_３、Ｙｂ_２Ｏ_３の含有量が、７％以下であると好ましい。

本ガラスにおいて、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｇａ_２Ｏ_３、ＧｅＯ_２、Ｐ_２Ｏ_５はいずれも必須成分ではないが、ガラスを安定化させる、屈折率ｎ_ｄの調整をする等の目的で０〜１０％含有しても良い。Ａｌ_２Ｏ_３、Ｇａ_２Ｏ_３、ＧｅＯ_２、Ｐ_２Ｏ_５の含有量が１０％を超えると、アッベ数ν_ｄが低くなりすぎるおそれがある。Ａｌ_２Ｏ_３、Ｇａ_２Ｏ_３、ＧｅＯ_２、Ｐ_２Ｏ_５の含有量が８％以下であるとより好ましく、６％以下であるとさらに好ましい。

なお、本ガラスにおいて、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｇａ_２Ｏ_３、ＧｅＯ_２を含有する場合には、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｇａ_２Ｏ_３、ＧｅＯ_２とＢ_２Ｏ_３の各含有量の合量が１５〜３５％であると好ましい。前記合量が１５％未満であればガラス化が困難になるおそれや液相温度Ｔ_Ｌが高くなるおそれがある。前記合量が１８％以上であるとより好ましく、前記合量が２２％以上であるとさらに好ましい。

一方、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｇａ_２Ｏ_３、ＧｅＯ_２、Ｂ_２Ｏ_３各含有量の合量が３５％を超えると屈折率ｎ_ｄが低くなる、または成形温度が高くなるおそれがある。前記合量が３２％以下であるとより好ましく、前記合量が２９％以下であるとさらに好ましい。

本ガラスにおいて、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＣａＯ、ＭｇＯはいずれも必須成分ではないが、ガラスを安定化させる、アッベ数ν_ｄを大きくする、または成形温度を低くする、比重を小さくする等のためにそれぞれ０〜１５％含有しても良い。ＢａＯ、ＳｒＯ、ＣａＯ、ＭｇＯのそれぞれの含有量が１５％を超えると、ガラスが不安定になる、または屈折率ｎ_ｄが低くなる等のおそれがある。

なお、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＣａＯ、ＭｇＯを含有する場合には、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＣａＯ、ＭｇＯとＺｎＯの各含有量の合量が５〜２５％であることが望ましい。前記合量が５％未満ではガラスが不安定になるか、成形温度が高くなりすぎる。前記合量が８％以上であるとより好ましく、前記合量が１０％以上であるとさらに好ましい。一方、前記合量が２５％を超えるとガラスがかえって不安定になる、屈折率ｎ_ｄが低くなる、化学的耐久性が低くなる等のおそれがある。前記合量が２１％以下であるとより好ましく、前記合量が１８％以下であるとさらに好ましい。

本ガラスにおいて、高温成形時の失透をより抑制したい等の場合、Ｂ_２Ｏ_３：１５〜２５％、Ｌａ_２Ｏ_３：２２〜３３％、Ｇｄ_２Ｏ_３：８〜２２％、ＺｎＯ：７〜１９％、Ｌｉ_２Ｏ：１．１〜２．５％、Ｔａ_２Ｏ_５：１．５〜１３％、ＷＯ_３：１．５〜８％、かつ網目修飾比が１．３８〜１．６４であることが好ましい。この組成に、さらに、ＳｉＯ_２を２〜１２％含有させるか、ＺｒＯ_２および／またはＴｉＯ_２を０．２〜４％含有量させると失透抑制効果がより確実なものとなるため好ましい。

本ガラスは本質的に上記成分からなるが、本発明の目的を損なわない範囲でその他の成分を含有してもよい。そのような成分を含有する場合それら成分の含有量の合計は、好ましくは１０％以下、より好ましくは８％以下、さらに好ましくは６％以下である。

例えば、清澄等の目的で、本ガラスにＳｂ_２Ｏ_３をたとえば０〜１％含有してもよい。また、ガラスをより安定化させる、屈折率ｎ_ｄの調整、比重調整、溶解温度の低下等の目的のために、Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２Ｏ、Ｒｂ_２ＯまたはＣｓ_２Ｏの各成分を合量で０〜５％含有してもよい。Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２Ｏ、Ｒｂ_２ＯまたはＣｓ_２Ｏの各成分の合量が５％を超えると、ガラスが不安定になる、屈折率ｎ_ｄが低くなる、硬度が小さくなる、または化学的耐久性が低下するおそれがある。なお、硬度または化学的耐久性を重視する場合には、Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２Ｏ、Ｒｂ_２ＯまたはＣｓ_２Ｏの各成分をいずれも含有しないことが好ましい。

本ガラスにおいて、上記以外の任意成分としては、それぞれの要求特性に応じて選択することができる。例えば、高屈折率ｎ_ｄと低ガラス転移点Ｔ_ｇを重視する場合には、ＳｎＯ_２を０〜４％まで含有してもよい。同様に、高屈折率を重視する場合には、ＴｅＯ_２および／またはＢｉ_２Ｏ_３を単独でまたは合量で０〜６％含有してもよい。ＴｅＯ_２および／またはＢｉ_２Ｏ_３の含有量が６％を超えるとガラスが不安定になる、透過率が著しく低下するおそれがある。ただし、アッベ数ν_ｄを大きくしたい場合には、ＴｅＯ_２またはＢｉ_２Ｏ_３のいずれも含有しないことが好ましい。

本ガラスにおいては、環境面での負荷を減少させるため、成分として鉛（ＰｂＯ）、ヒ素（Ａｓ_２Ｏ_３）、タリウム（Ｔｌ_２Ｏ）のいずれも実質的に含有しないことが好ましい。また、フッ素を含有すると、熱膨張係数を大きくし、離型性、成形性に悪影響を与えるほか、成分が揮散しやすいことから、光学ガラスの組成が不均一になりやすく、離型膜など金型の耐久性を下げるなどの問題があるため、本ガラスでは、フッ素も実質上含有しないことが好ましい。

本ガラスにおいては、着色の防止等の理由により、Ｆｅ_２Ｏ_３を含有しないことが好ましいが、通常は原料から不可避的に混入する。その場合でも、本ガラスにおいてＦｅ_２Ｏ_３含有量は０．０００１％以下とすることが好ましい。

本ガラスの光学特性としては、屈折率ｎ_ｄが１．７５〜１．８０であると好ましい。屈折率ｎ_ｄが１．７５未満であると、レンズの小型化には適さず、屈折率ｎ_ｄが１．７６以上であるとさらに好ましい。一方、本ガラスの屈折率ｎ_ｄが１．８０を超えるとアッベ数が小さくなり過ぎ好ましくない。本ガラスの屈折率ｎ_ｄとしては１．７９以下であるとさらに好ましい。本ガラスのアッベ数ν_ｄは、屈折率ｎ_ｄが１．７５〜１．８０の場合は、４３〜４８であると好ましい。本ガラスのは、屈折率ｎ_ｄが１．７６〜１．７９の場合は、４４〜４７であるとさらに好ましい。

本ガラスにおいて、屈折率ｎ_ｄとアッベ数ν_ｄとの間に特定の関係があると、両者のバランスがとれて光学設計上好ましい。すなわち、アッベ数ν_ｄと屈折率ｎ_ｄを２次元上にプロットし、（ν_ｄ，ｎ_ｄ）＝（４３、１．７９）、（４８、１．７４）を結ぶ直線（ｎ_ｄ＝２．２２−０．０１×ν_ｄ）より上方の領域（ｎ_ｄ≧２．２２−０．０１×ν_ｄ）に、本ガラスの光学特性点があることが好ましい。本ガラスの光学特性点が、（ν_ｄ，ｎ_ｄ）＝（４３、１．８０）、（４８、１．７４）を結ぶ直線（ｎ_ｄ＝２．３１６−０．０１２×ν_ｄ）より上方の領域（ｎ_ｄ≧２．３１６−０．０１２×ν_ｄ）にあると、さらに好ましい。

本明細書においては、成形温度Ｔ_ｐは、ガラス転移温度Ｔ_ｇと屈伏点Ａｔから、Ｔ_ｐ＝Ａｔ＋（Ａｔ−Ｔ_ｇ）／２で算出される値をいうものとする。
本ガラスの成形温度Ｔ_ｐは、６４０℃以下であると、精密プレス成形しやすいので好ましい。成形温度Ｔ_ｐが６４０℃を超えると、プレス成形時に被成形物であるプリフォームの一部成分が揮散して型材、離型膜の損傷等を引き起こし、金型の耐久性が低下するほか、プレス成形の生産性そのものも低下するおそれがある。本ガラスの成形温度Ｔ_ｐとしては、６３５℃以下であるとより好ましく、６３０℃以下であるとさらに好ましい。

光学ガラスの熱膨張係数は、平均熱膨張係数αとして、６６×１０^−７〜８４×１０^−７ Ｋ^−１であることが好ましい。これは、金型の平均熱膨張係数、例えば、ＷＣ系では４０〜５０×１０^−７Ｋ^−１であるが、それと光学ガラスの平均熱膨張係数との差が小さいほどよいためである。本ガラスにおいては。平均熱膨張係数αが８４×１０^−７Ｋ^−１を超えると、プレス成形時にクラック等の欠陥が発生しやすくなり、また、クラック等を回避するための加圧条件をマイルドにすると、ヒケにより形状転写性等が低下する。本ガラスにおいて、平均熱膨張係数αが８３×１０^−７Ｋ^−１以下であるとより好ましく、８２×１０^−７Ｋ^−１以下であるとさらに好ましい。

一方で光学ガラスの平均熱膨張係数αが小さくなり過ぎると、プレス成形の冷却過程で金型と光学部品と離型しにくくなり、最悪の場合は、光学部品が金型に固着して成形品不良となるおそれもある。したがって、本ガラスでは、平均熱膨張係数αとしては、６６×１０^−７Ｋ^−１以上が好ましい。また、本ガラスにおいて、平均熱膨張係数αは、６７×１０^−７Ｋ^−１以上がより好ましく、６８×１０^−７Ｋ^−１以上であるとさらに好ましい。なお、本明細書では、平均熱膨張係数αとは、５０〜３５０℃の温度範囲での平均線膨張係数を意味する。

本ガラスの液相温度Ｔ_Ｌは、１０００℃以下であると好ましい。液相温度Ｔ_Ｌが、１０００℃を超えると高温成形時に被成形物が失透しやすくなる。本ガラスの液相温度Ｔ_Ｌが、９９０℃以下であるとより好ましく、９８０℃以下であるとさらに好ましい。なお、液相温度Ｔ_Ｌは、ある温度に保持した場合に、ガラス融液から結晶固化物が生成しない最高温度として定義される。

本ガラスは、上記のような特性を有するため、光学設計がしやすく、光学部品、特には、デジタルカメラ等に用いられる非球面レンズに好適である。

以下、本発明の具体的な態様を実施例（例１〜２７）および比較例（例２８〜３２）により説明するが、本発明はこれらに限定されない。

原料調製法としては、表に示す組成のガラスが得られるように下記原料を調合して白金製るつぼに入れ、１１００〜１３００℃で１時間溶解した。この際白金製スターラにより０．５時間撹拌して溶融ガラスを均質化した。均質化された溶融ガラスは流し出して板状に成形後、Ｔ_ｇ＋１０℃の温度で４時間保持後、−１℃／ｍｉｎの冷却速度で室温まで徐冷した。なお、表中、「−」で表示する部分は、該当成分がないことを示す。

原料としては、酸化ホウ素、酸化アルミニウム、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、二酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、炭酸ストロンチウムおよび酸化アンチモンとして、関東化学社製の特級試薬を使用した。酸化ランタン、酸化ガドリニウムおよび酸化イットリウムとして信越化学工業社製の純度９９．９％の試薬を使用した。酸化タンタル、二酸化珪素、酸化タングステン、酸化ニオブおよび酸化ビスマスとして、高純度化学研究所社製の純度９９．９％以上の試薬を使用した。

得られたガラスについて、ガラス転移点Ｔ_ｇ、屈伏点Ａｔ（単位：℃）、５０〜３５０℃における平均線膨張係数α（単位：１０^−７Ｋ^−１）、波長５８７．６ｎｍ（ｄ線）における屈折率ｎ_ｄ、アッベ数ν_ｄ、液相温度Ｔ_Ｌ（単位：℃）、および比重ｄを測定した。これらの測定法を以下に述べる。

熱的特性（Ｔ_ｇ、Ａｔ、α）：直径５ｍｍ、長さ２０ｍｍの円柱状に加工したサンプルを、熱機械分析装置（マックサイエンス社製、商品名：ＤＩＬＡＴＯＭＥＴＥＲ５０００）を用いて５℃／分の昇温速度で測定した。

光学特性（ｎ_ｄ、ν_ｄ）：一辺が２０ｍｍ、厚みが１０ｍｍの直方体形状に加工したサンプルを、精密屈折率計（カルニュー光学社製、商品名：ＫＰＲ−２）により測定した。ｎ_ｄとν_ｄの関係がｎ_ｄ≧２．２２−０．０１×ν_ｄを満たすものについて○、見られないものを×とした。尚、測定値は小数点以下５桁目まで求め、屈折率ｎ_ｄについては小数点以下３桁目を四捨五入して記載し、アッベ数ν_ｄについては小数点以下２桁目を四捨五入して記載した。

液相温度Ｔ_Ｌ：１辺が１０ｍｍの立方体形状に加工したサンプルを白金製の皿に載せ、一定温度に設定した電気炉内で１時間静置した後に取り出したものを１０倍の光学顕微鏡で観察し、結晶の析出が見られない最高温度をＴ_Ｌとした。液相温度Ｔ_Ｌが１０００℃を超えるものは、「１０００超」と表記した。

比重：一辺が２０ｍｍ、厚みが１０ｍｍの直方体形状に加工したサンプルを、精密比重計（島津製作所製、商品名：ＳＧＭ３００Ｐ）を用いて測定した。

失透特性として１０００℃の液相温度で失透の析出が見られない良好なものを○、見られたものを×とした。

本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。

本出願は、２００６年６月１３日出願の日本特許出願（特願２００６−１６３４５８）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

本ガラスは、バランスのとれた光学特性を有し、好ましくは、屈折率ｎ_ｄ＝１．７５〜１．８０、アッベ数ν_ｄ＝４３〜４８である光学ガラスであって、しかも成形性に優れる。よって、本発明によりデジタルカメラ等の光学部品として好適な光学ガラスを提供できる。

Claims (6)

1. 酸化物基準の質量％表示で、
   Ｂ_２Ｏ_３：１３〜２７％、
   Ｌａ_２Ｏ_３：２０〜３５％、
   Ｇｄ_２Ｏ_３：５〜２５％、
   ＺｎＯ：５〜２０％、
   Ｌｉ_２Ｏ：０．５〜３％、
   Ｔａ_２Ｏ_５：０．５〜１５％、及び、
   ＷＯ_３：０．５〜１０％を含有し、かつ、
   ＳｉＯ_２とＢ_２Ｏ_３の合計含有量とＺｎＯとＬｉ_２Ｏの合計含有量の質量比である（ＳｉＯ_２＋Ｂ_２Ｏ_３）／（ＺｎＯ＋Ｌｉ_２Ｏ）の値が１．３５〜１．６５である光学ガラス。
2. 屈折率ｎ_ｄ＝１．７５〜１．８０、アッベ数ν_ｄ＝４３〜４８である請求項１に記載の光学ガラス。
3. ｎ_ｄおよびν_ｄが、ｎ_ｄ≧２．２２−０．０１×ν_ｄなる関係を満たす請求項２に記載の光学ガラス。
4. ガラス転移点（Ｔ_ｇ）と屈伏点（Ａｔ）からなる関係式Ａｔ＋（Ａｔ−Ｔ_ｇ）／２によって定義される成形温度（Ｔ_ｐ）の値が６４０℃以下で、かつ、液相温度（Ｔ_Ｌ）が１０００℃以下である請求項１、２または３に記載の光学ガラス。
5. 平均熱膨張係数（α）が６６×１０^−７〜８４×１０^−７ Ｋ^−１である請求項１〜４のいずれかに記載の光学ガラス。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の光学ガラスからなるレンズ。