JPWO2010074211A1 - 光学ガラス - Google Patents
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Abstract
鉛を含まず、高屈折率、低アッベ数を誇り、またガラス転移点、屈伏点が低く、低温でのモールド成型に適し、耐失透性にも優れた光学ガラスの提供を課題とする。Ｐ２Ｏ５：１８〜３９重量％、Ｎｂ２Ｏ５：１０〜２５重量％、Ｂｉ２Ｏ３：３６〜６０重量％（ただし３６重量％を除く）、Ｂ２Ｏ３：０．５〜１０重量％、ＧｅＯ２：０．１〜１０重量％、ＷＯ３：０．５〜８重量％、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏの何れか１種若しくは両方を総量で：２．６〜２０重量％、ＢａＯ、ＣａＯの何れか１種若しくは両方を総量で：１．１〜２１重量％を含有してなり、且つＴｉＯ２を含有しないことを特徴する光学ガラスである。
Description
本発明は光学ガラスに関し、より詳しくは、非球面レンズに適した、高屈折率、低アッベ数で且つ耐失透性、モールド成型性に優れた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型することによってなされている。
精密モールドプレス成型は、プリフォームの加圧成型を屈伏点（Ａｔ）以上の温度で行うことが必要であるが、精密プレス成型用の型材は、成型温度が高温になると劣化が起こる。このため、屈伏点（Ａｔ）が高いガラスをプレスすると、金型が高温にさらされることとなり、金型表面が酸化消耗し易くなって、低コストでの大量生産ができなくなる。
このため、プリフォームを構成する光学ガラスは、比較的低温で成型できること、従って、屈伏点（Ａｔ）が低いことが望まれている。
一方、非球面レンズに用いられるガラスは、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いるが、中でも高屈折率の光学特性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ガラスとしては、人体に有害な酸化鉛（ＰｂＯ）を含有する組成が一般的であった。
酸化鉛を含有しない上記の光学特性を有するガラスで、Ｐ２Ｏ５−Ｎｂ２Ｏ５系ガラスとして下記特許文献１〜３が開示されている。
またＰ２Ｏ５−Ｎｂ２Ｏ５−Ｂｉ２Ｏ３系ガラスとして、下記特許文献４、５が開示されている。
またＰ２Ｏ５−Ｎｂ２Ｏ５−Ｂｉ２Ｏ３−ＷＯ３系ガラスとして、下記特許文献６〜１３が開示されている。
またＰ２Ｏ５−ＧｅＯ２−Ｎｂ２Ｏ５−Ｂｉ２Ｏ３系ガラスとして、下記特許文献に１４が開示されている。
またＰ２Ｏ５−Ｎｂ２Ｏ５−Ｂｉ２Ｏ３系ガラスとして、下記特許文献４、５が開示されている。
またＰ２Ｏ５−Ｎｂ２Ｏ５−Ｂｉ２Ｏ３−ＷＯ３系ガラスとして、下記特許文献６〜１３が開示されている。
またＰ２Ｏ５−ＧｅＯ２−Ｎｂ２Ｏ５−Ｂｉ２Ｏ３系ガラスとして、下記特許文献に１４が開示されている。
上記特許文献１〜３に開示されるガラスは、Ｎｂ２Ｏ５を大量に含んでいるために、屈折率（ｎｄ）が高くなるが、その一方、屈伏点（Ａｔ）も高くなるため、モールドプレス成型には不向きである。
上記特許文献４、５に開示されるガラスは、Ｂｉ２Ｏ３を添加しているため屈伏点（Ａｔ）が低くなるが、Ｎｂ２Ｏ５の添加量が多いため、ガラスの安定性が損なわれ、これもモールドプレス成型には不向きである。
特許文献６〜９に開示されるガラスも、ＴｉＯ２を含有するために、ガラスの着色・結晶の生成等の問題があげられる。ＴｉＯ２を含有しない場合は、高屈折率にするためにＮｂ２Ｏ５の多量の添加が必要となるため、これはモールドプレス成型に適さない。
上記特許文献１０に開示されるガラスは、Ｎｂ２Ｏ５とＷＯ３を多量に含んでいるため、高屈折率ではあるが、同時に屈伏点（Ａｔ）も高くなるので、モールドプレス成型には不向きである。
上記特許文献１１に開示されるガラスは、Ｐ２Ｏ５の含有量が低いためにガラス安定性がないのが欠点である。
上記特許文献１２に開示されるガラスは、多量のＮｂ２Ｏ５、若しくはＴｉＯ２が含まれるため、プレス性に改善すべき問題がある。
上記特許文献１３に開示されるガラスは、特許文献１２のガラス安定性を向上させたものであるが、屈折率（ｎｄ）が１．８以上の高屈折率を得ることができない。
上記特許文献１４に開示されるガラスは、高価原料であるＧｅＯ２を多量に含有しており、コスト的な問題がある。
上記特許文献４、５に開示されるガラスは、Ｂｉ２Ｏ３を添加しているため屈伏点（Ａｔ）が低くなるが、Ｎｂ２Ｏ５の添加量が多いため、ガラスの安定性が損なわれ、これもモールドプレス成型には不向きである。
特許文献６〜９に開示されるガラスも、ＴｉＯ２を含有するために、ガラスの着色・結晶の生成等の問題があげられる。ＴｉＯ２を含有しない場合は、高屈折率にするためにＮｂ２Ｏ５の多量の添加が必要となるため、これはモールドプレス成型に適さない。
上記特許文献１０に開示されるガラスは、Ｎｂ２Ｏ５とＷＯ３を多量に含んでいるため、高屈折率ではあるが、同時に屈伏点（Ａｔ）も高くなるので、モールドプレス成型には不向きである。
上記特許文献１１に開示されるガラスは、Ｐ２Ｏ５の含有量が低いためにガラス安定性がないのが欠点である。
上記特許文献１２に開示されるガラスは、多量のＮｂ２Ｏ５、若しくはＴｉＯ２が含まれるため、プレス性に改善すべき問題がある。
上記特許文献１３に開示されるガラスは、特許文献１２のガラス安定性を向上させたものであるが、屈折率（ｎｄ）が１．８以上の高屈折率を得ることができない。
上記特許文献１４に開示されるガラスは、高価原料であるＧｅＯ２を多量に含有しており、コスト的な問題がある。
そこで本発明は上記従来技術の欠点を解消し、酸化鉛等の鉛を含まず、高屈折率（ｎｄ）及び低アッベ数（νｄ）を誇り、またガラス転移点（Ｔｇ）、屈伏点（Ａｔ）が低く、よって低温でのモールド成型に適すると共に、耐失透性にも優れた光学ガラスの提供を課題とする。
上記課題を解決するため、本発明者は研究を重ねた結果、ガラス製造にあたって、その組成を本発明の組成範囲のものとすることで、ガラス成分としてＬｉ２ＯとＡｌ２Ｏ３を全く含有させなくてもガラスとしての安定性を向上させることができ、またＧｅＯ２の含有量を減らしてもガラスとしての安定性を保つことができ、更にＢｉ２Ｏ３の添加に伴う成型後の表面荒れを抑制することができ、ＴｉＯ２を全く含有させなくても、高屈折率（ｎｄ）、低アッベ数（νｄ）をもたらし、ガラス転移点（Ｔｇ）及び屈伏点（Ａｔ）が低く、且つ精密モールドプレス成型で成型表面に白濁等の欠陥が生じ難く、低コストで精密プレス成型ができるレンズ用に適した光学ガラスが得られることを見出し、本発明を完成させた。
即ち本発明の光学ガラスは、Ｐ２Ｏ５：１８〜３９重量％、Ｎｂ２Ｏ５：１０〜２５重量％、Ｂｉ２Ｏ３：３６〜６０重量％、ただし３６重量％を除く、Ｂ２Ｏ３：０．５〜１０重量％、ＧｅＯ２：０．１〜１０重量％、ＷＯ３：０．５〜８重量％、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏの何れか１種若しくは両方を総量で：２．６〜２０重量％、ＢａＯ、ＣａＯの何れか１種若しくは両方を総量で：１．１〜２１重量％含有してなり、且つＴｉＯ２を含有しないことを第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、Ａｌ２Ｏ３、Ｌｉ２Ｏを含有しないことを第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、ＺｎＯを０．１〜８重量％、ただし８重量％を除く、を含有することを第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の何れかの特徴に加えて、ＳｉＯ２：５重量％以下、ＺｎＯ２：３重量％以下、ＳｒＯ：３重量％以下、ＭｇＯ：３重量％以下、Ｇａ２Ｏ３：３重量％以下含有することを第４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、Ｐ２Ｏ５：１８〜２２重量％、Ｎｂ２Ｏ５：１６〜２０重量％、Ｂｉ２Ｏ３：３８〜４２重量％、Ｂ２Ｏ３：２〜５重量％、ＧｅＯ２：１〜５重量％、ＷＯ３：１〜５重量％、Ｎａ２Ｏ：３〜５．４重量％、Ｋ２Ｏ：３〜５．５重量％、ＢａＯ：２〜５重量％、ＣａＯ：０．１〜２．５重量％、ＺｎＯ：０．５〜５重量％含有してなり、且つＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｌｉ２Ｏを含有しないことを第５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５の何れかの特徴に加えて、屈折率（ｎｄ）が１．７０〜１．９０、アッベ数（νｄ）が２２〜３３、ガラス転移点（Ｔｇ）が３９０〜４８０℃、屈伏点（Ａｔ）が４３０〜５２０℃であることを第６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、Ａｌ２Ｏ３、Ｌｉ２Ｏを含有しないことを第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、ＺｎＯを０．１〜８重量％、ただし８重量％を除く、を含有することを第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の何れかの特徴に加えて、ＳｉＯ２：５重量％以下、ＺｎＯ２：３重量％以下、ＳｒＯ：３重量％以下、ＭｇＯ：３重量％以下、Ｇａ２Ｏ３：３重量％以下含有することを第４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、Ｐ２Ｏ５：１８〜２２重量％、Ｎｂ２Ｏ５：１６〜２０重量％、Ｂｉ２Ｏ３：３８〜４２重量％、Ｂ２Ｏ３：２〜５重量％、ＧｅＯ２：１〜５重量％、ＷＯ３：１〜５重量％、Ｎａ２Ｏ：３〜５．４重量％、Ｋ２Ｏ：３〜５．５重量％、ＢａＯ：２〜５重量％、ＣａＯ：０．１〜２．５重量％、ＺｎＯ：０．５〜５重量％含有してなり、且つＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｌｉ２Ｏを含有しないことを第５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５の何れかの特徴に加えて、屈折率（ｎｄ）が１．７０〜１．９０、アッベ数（νｄ）が２２〜３３、ガラス転移点（Ｔｇ）が３９０〜４８０℃、屈伏点（Ａｔ）が４３０〜５２０℃であることを第６の特徴としている。
請求項１に記載の光学ガラスによれば、そこに限定された成分範囲とし、且つＴｉＯ２を含有しないようにすることで、酸化鉛等の鉛を含まず、高屈折率（ｎｄ）及び低アッベ数（νｄ）を誇り、またガラス転移点（Ｔｇ）、屈伏点（Ａｔ）が低く、よって低温でのモールド成型に適すると共に、耐失透性にも優れた光学ガラスを得ることができる。
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、Ａｌ２Ｏ３、Ｌｉ２Ｏを含有しないようにしているので、ガラスに結晶が生成されるのを良好に防止することができる。またガラスの成型性が悪くなるのを効果的に防止することができる。
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２に記載の構成による効果に加えて、成分としてＺｎＯを含有するようにしているので、ガラスの成型性を向上させることができる。
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、ＳｉＯ２：５重量％以下、ＺｒＯ２：３重量％以下、ＳｒＯ：３重量％以下、ＭｇＯ：３重量％以下、Ｇａ２Ｏ３：３重量％以下含有するようにしているので、一層、ガラスの安定性を高め、屈折率を調整することができる。
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、Ａｌ２Ｏ３、Ｌｉ２Ｏを含有しないようにしているので、ガラスに結晶が生成されるのを良好に防止することができる。またガラスの成型性が悪くなるのを効果的に防止することができる。
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２に記載の構成による効果に加えて、成分としてＺｎＯを含有するようにしているので、ガラスの成型性を向上させることができる。
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、ＳｉＯ２：５重量％以下、ＺｒＯ２：３重量％以下、ＳｒＯ：３重量％以下、ＭｇＯ：３重量％以下、Ｇａ２Ｏ３：３重量％以下含有するようにしているので、一層、ガラスの安定性を高め、屈折率を調整することができる。
請求項５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、そこに限定された成分範囲とすることで、高屈折率（ｎｄ）及び低アッベ数（νｄ）、低ガラス転移点（Ｔｇ）及び低屈伏点（Ａｔ）を保持しつつ、精密モールドプレス性に更に優れるようにすることができる。
請求項６に記載の光学ガラスによれば、上記請求項１〜５の何れかに記載の構成による効果に加えて、屈折率（ｎｄ）が１．７０〜１．９０、アッベ数（νｄ）が２２〜３３、ガラス転移点（Ｔｇ）が３９０〜４８０℃、屈伏点（Ａｔ）が４３０〜５２０℃であるので、非球面レンズ等の光学レンズやその他の光学ガラスとして、現に高屈折率（ｎｄ）、低アッベ数（νｄ）で、ガラス転移点（Ｔｇ）、屈伏点（Ａｔ）が低く、よって低温でのモールド成型に適すると共に、耐失透性にも優れ、モールドの寿命を永らえることができる。
請求項６に記載の光学ガラスによれば、上記請求項１〜５の何れかに記載の構成による効果に加えて、屈折率（ｎｄ）が１．７０〜１．９０、アッベ数（νｄ）が２２〜３３、ガラス転移点（Ｔｇ）が３９０〜４８０℃、屈伏点（Ａｔ）が４３０〜５２０℃であるので、非球面レンズ等の光学レンズやその他の光学ガラスとして、現に高屈折率（ｎｄ）、低アッベ数（νｄ）で、ガラス転移点（Ｔｇ）、屈伏点（Ａｔ）が低く、よって低温でのモールド成型に適すると共に、耐失透性にも優れ、モールドの寿命を永らえることができる。
本発明の光学ガラスでは、Ｐ２Ｏ５を１８〜３９重量％含有させる。Ｐ２Ｏ５はガラス網目構造形成成分であり、ガラスに安定性を持たせるための必須成分である。１８重量％未満の場合には、ガラスの安定性を得ることができない。一方、３９重量％を超える場合には、屈折率の低下を招く。光学ガラスとしての高い屈折率とガラス安定性を得るため、好ましくは１８〜３７重量％がよい。更に好ましくは１８〜３２重量％とするのがよい。また１８〜２２重量％とするのが最もよい。
本発明の光学ガラスでは、Ｎｂ２Ｏ５を１０〜２５重量％含有させる。Ｎｂ２Ｏ５はガラスを高屈折率にするのに必要な必須成分である。１０重量％未満では高屈折率を得られない。一方、２５重量％を超える場合には、ガラス転移点（Ｔｇ）や屈伏点（Ａｔ）が高くなり、ガラスの安定性も悪化し、溶融性も悪くなる。またガラスが精密プレス成型時に発泡や着色し易くなる。
Ｎｂ２Ｏ５の含有量は、好ましくは１０〜２１重量％とするのがよい。更に好ましくは、１６〜２０重量％とするのがよい。
Ｎｂ２Ｏ５の含有量は、好ましくは１０〜２１重量％とするのがよい。更に好ましくは、１６〜２０重量％とするのがよい。
本発明の光学ガラスでは、Ｂｉ２Ｏ３を３６〜６０重量％（ただし３６重量％を除く）含有させる。Ｂｉ２Ｏ３はガラスを高屈折率にするのに寄与する必須成分である。３６重量％未満では高屈折率が得られず、また屈伏点（Ａｔ）が高くなる。６０重量％を超えると、成型時の成分揮発や失透が発生し易くなる。
Ｂｉ２Ｏ３の含有量は、３７重量％以上とするのより好ましく、３８重量％以上とするのが更に好ましい。また上限としては、５０重量％以下にするのが好ましく、４２重量％以下とするのが更に好ましい。
Ｂｉ２Ｏ３の含有量は、３７重量％以上とするのより好ましく、３８重量％以上とするのが更に好ましい。また上限としては、５０重量％以下にするのが好ましく、４２重量％以下とするのが更に好ましい。
本発明の光学ガラスでは、Ｂ２Ｏ３を０．５〜１０重量％含有させる。Ｂ２Ｏ３は、Ｐ２Ｏ５同様にガラス網目構造形成成分であり、ガラスに安定性を持たせるために有効な成分である。０．５重量％未満では、ガラス安定性の向上に寄与しない。一方、１０重量％を超えると、屈折率が低下する。
Ｂ２Ｏ３の含有量は、その下限としては１重量％以上とするのがより好ましく、２重量％以上とするのが更に好ましい。また上限としては、光学ガラスとしての高い屈折率を得るため、８重量％以下にすることがより好ましく、５重量％以下とするのが更に好ましい。
Ｂ２Ｏ３の含有量は、その下限としては１重量％以上とするのがより好ましく、２重量％以上とするのが更に好ましい。また上限としては、光学ガラスとしての高い屈折率を得るため、８重量％以下にすることがより好ましく、５重量％以下とするのが更に好ましい。
本発明の光学ガラスでは、ＧｅＯ２を０．１〜１０重量％含有させる。ＧｅＯ２は、Ｐ２Ｏ５、Ｂ２Ｏ３と同様にガラス網目構造形成成分であり、ガラスに安定性を持たせ、更に成型性の向上の効果を得るために有効な成分である。０．１重量％未満ではガラスの安定性の向上、成型性の向上に寄与することができない。一方、１０重量％を超える場合は、屈折率の低下を招く。
ＧｅＯ２の含有量は、１重量％以上とするのがより好ましい。また上限としては、７重量％以下とするのがより好ましく、５重量％以下とするのが更に好ましい。
ＧｅＯ２の含有量は、１重量％以上とするのがより好ましい。また上限としては、７重量％以下とするのがより好ましく、５重量％以下とするのが更に好ましい。
本発明の光学ガラスでは、ＷＯ３を０．５〜８重量％含有させる。ＷＯ３はガラスを高屈折率にするのに寄与し、また成型性を向上させるために有効な成分である。０．５重量％未満では屈折率の向上や成型性の向上に寄与しない。一方、８重量％を超える場合は、屈伏点（Ａｔ）が高くなり、ガラスの安定性が悪くなり、また成型性も悪くなる。
ＷＯ３の含有量は、その下限としては、０．８重量％以上がより好ましく、１．０重量％以上が更に好ましい。また上限としては、６重量％以下とするのがより好ましく、５重量％以下とするのが更に好ましい。
ＷＯ３の含有量は、その下限としては、０．８重量％以上がより好ましく、１．０重量％以上が更に好ましい。また上限としては、６重量％以下とするのがより好ましく、５重量％以下とするのが更に好ましい。
本発明の光学ガラスでは、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏの何れか１種若しくは両方を総量で２．６〜２０重量％含有させる。
Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏはガラス転移点（Ｔｇ）を低下させると共に、ガラスの安定性を高めるために有効な成分である。２．６重量％未満の場合は添加効果が現れない。一方、２０重量％を超える場合は、高屈折率が得られなくなる。
前記Ｎａ２ＯとＫ２Ｏの総量は、好ましくは３〜２０重量％とする。更に好ましくは５〜１８重量％がよい。
Ｎａ２Ｏの含有量としては、０．１〜１０重量％が好ましく、１．０〜５．４重量％が更に好ましい。また３〜５．４重量％とするのが最も好ましい。
またＫ２Ｏの含有量としては、２．５〜１５重量％がよいが、２．５〜１０重量％がより好ましく、２．５〜６重量％が更に好ましい。また３〜５．５重量％とするのが最も好ましい。
Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏはガラス転移点（Ｔｇ）を低下させると共に、ガラスの安定性を高めるために有効な成分である。２．６重量％未満の場合は添加効果が現れない。一方、２０重量％を超える場合は、高屈折率が得られなくなる。
前記Ｎａ２ＯとＫ２Ｏの総量は、好ましくは３〜２０重量％とする。更に好ましくは５〜１８重量％がよい。
Ｎａ２Ｏの含有量としては、０．１〜１０重量％が好ましく、１．０〜５．４重量％が更に好ましい。また３〜５．４重量％とするのが最も好ましい。
またＫ２Ｏの含有量としては、２．５〜１５重量％がよいが、２．５〜１０重量％がより好ましく、２．５〜６重量％が更に好ましい。また３〜５．５重量％とするのが最も好ましい。
本発明の光学ガラスでは、ＺｎＯを０．１〜８重量％（ただし８重量％を除く）含有させる。ＺｎＯはガラスの成型性を向上させるために有効な成分である。０．１重量％未満ではガラスの成型性の向上に寄与しない。一方、８重量％を超える場合は、ガラスの液相温度を上げ、溶融温度が上がるため、ガラスの透過率の低下を招く。
ＺｎＯの含有量は、０．５重量％以上とするのがより好ましい。また上限としては７重量％以下にすることがより好ましく、５重量％以下とするのが更に好ましい。
ＺｎＯの含有量は、０．５重量％以上とするのがより好ましい。また上限としては７重量％以下にすることがより好ましく、５重量％以下とするのが更に好ましい。
本発明の光学ガラスでは、ＢａＯ、ＣａＯの何れか１種若しくは両方を総量で１．１〜２１重量％含有させる。
ＢａＯ、ＣａＯはガラスの安定性を高め、成型性の向上に寄与し、且つ屈伏点や液相温度を低下させるのに有効である。１．１重量％未満の場合は添加効果が現れない。一方、２１重量％を超える場合は、屈折率の低下を招く。
前記ＢａＯとＣａＯの総量は、好ましくは１．６〜１５重量％とする。更に好ましくは３．５〜６重量％がよい。
ＢａＯの含有量としては、１．０〜２０重量％がよいが、１．５〜１５重量％がより好ましく、１．５〜８重量％が更に好ましい。また２〜５重量％とするのが最も好ましい。
またＣａＯの含有量としては、０．１〜６重量％がよいが、０．１〜５重量％がより好ましい。また０．１〜２．５重量％とするのが最も好ましい。
ＢａＯ、ＣａＯはガラスの安定性を高め、成型性の向上に寄与し、且つ屈伏点や液相温度を低下させるのに有効である。１．１重量％未満の場合は添加効果が現れない。一方、２１重量％を超える場合は、屈折率の低下を招く。
前記ＢａＯとＣａＯの総量は、好ましくは１．６〜１５重量％とする。更に好ましくは３．５〜６重量％がよい。
ＢａＯの含有量としては、１．０〜２０重量％がよいが、１．５〜１５重量％がより好ましく、１．５〜８重量％が更に好ましい。また２〜５重量％とするのが最も好ましい。
またＣａＯの含有量としては、０．１〜６重量％がよいが、０．１〜５重量％がより好ましい。また０．１〜２．５重量％とするのが最も好ましい。
ＳｉＯ２は必ずしも含有させる必要はないが、５重量％以下含有させることで、ガラスの耐候性を高めることができる。５重量％を超えると屈折率の低下を招く。
ＳｉＯ２の含有量は、０．１〜５重量％が好ましく、０．１〜３重量％が更に好ましい。
ＳｉＯ２の含有量は、０．１〜５重量％が好ましく、０．１〜３重量％が更に好ましい。
ＺｒＯ２は必ずしも含有させる必要はないが、３重量％以下含有させることで、ガラスの安定性を高めることができる。３重量％を超えるとガラスの成型性の低下を招く。
ＺｒＯ２の含有量は、０．１〜３重量％が好ましく、０．１〜２重量％が更に好ましい。
ＺｒＯ２の含有量は、０．１〜３重量％が好ましく、０．１〜２重量％が更に好ましい。
ＳｒＯは必ずしも含有させる必要はないが、３重量％以下含有させることで、ガラスの安定性を高めることができる。３重量％を超えるとガラスが非常に不安定となる。
ＳｒＯの含有量は、０．１〜２重量％が好ましく、０．１〜１重量％が更に好ましい。
ＳｒＯの含有量は、０．１〜２重量％が好ましく、０．１〜１重量％が更に好ましい。
ＭｇＯは必ずしも含有させる必要はないが、３重量％以下含有させることで、ガラスの安定性を高めることができる。３重量％を超えるとガラスが非常に不安定となる。
ＭｇＯの含有量は、０．１〜２重量％が好ましく、０．１〜１重量％が更に好ましい。
ＭｇＯの含有量は、０．１〜２重量％が好ましく、０．１〜１重量％が更に好ましい。
Ｇａ２Ｏ３は必ずしも含有させる必要はないが、３重量％以下含有させることで、屈折率を調節するのに有効である。３重量％を超えるとガラスが非常に不安定となる。
Ｇａ２Ｏ３の含有量は、０．１〜２重量％が好ましく、０．１〜１重量％が更に好ましい。
Ｇａ２Ｏ３の含有量は、０．１〜２重量％が好ましく、０．１〜１重量％が更に好ましい。
Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、Ｌｉ２Ｏに関しては、以下の理由により少量でも含まないのが好ましい。ＴｉＯ２及びＬｉ２Ｏを添加すると、ガラスを得ることは可能であるが、モールド成型性が悪くなり、成型によりガラス表面に結晶析出、若しくは白濁が発生し易くなる。更にＴｉＯ２の添加により、ガラスが着色し易くなり、光学ガラスとして好ましくなくなる。Ａｌ２Ｏ３については、これを添加するとガラスが不安定になり、失透化傾向が増大し、ガラスを得ることが困難になる。
本発明の光学ガラスは各成分の原料として、それぞれ相当する酸化物、水酸化物、炭酸塩、硝酸塩及びリン酸塩等を使用し、本発明の光学ガラスの組成の割合となるように秤量し、充分混合した後、白金るつぼに投入して、電気炉で９００〜１４５０℃、好ましくは９００〜１２００℃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得ることができる。
得られる光学ガラスの物理的特性は、屈折率（ｎｄ）が１．７０〜１．９０、アッベ数（νｄ）が２２〜３３、ガラス転移点（Ｔｇ）が３９０〜４８０℃、ガラス屈伏点（Ａｔ）が４３０〜５２０℃である。
得られる光学ガラスの物理的特性は、屈折率（ｎｄ）が１．７０〜１．９０、アッベ数（νｄ）が２２〜３３、ガラス転移点（Ｔｇ）が３９０〜４８０℃、ガラス屈伏点（Ａｔ）が４３０〜５２０℃である。
以下、実施例を参照して本発明を更に具体的に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。
表１〜６に示した実施例１〜２５及び比較例１〜８の組成となるように原料を秤量し、定法により混合物を１０００〜１２５０℃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光学ガラスを得た。それらについて、屈折率（ｎｄ）、アッベ数（νｄ）、屈伏点（Ａｔ）及びガラス転移点（Ｔｇ）の測定を行った。また得られたガラスのゴブ（直径４〜６ｍｍの半球）を液滴成形により作製し、Ｎ２雰囲気下において、Ａｔ＋５〜２０℃にて、超硬製のモールドを用いて平板成型し、成型後にモールドコア面の白濁等の欠点の有無を顕微鏡で確認した。
比較例１は、本発明の組成に、Ａｌ２Ｏ３、Ｌｉ２Ｏ、ＴｉＯ２を添加させたものである。
比較例２は、本発明の組成からＢ２Ｏ３を除いたものである。
比較例３は、上記特許文献１０の実施例１に記載のガラスと同一組成のものである。
比較例４は、上記特許文献８の実施例３に記載のガラスと同一組成のものである。
比較例５は、上記特許文献１４の実施例１に記載のガラスと同一組成のものである。
比較例６は、本発明の組成から、Ｎｂ２Ｏ３を上限を超えて含有させると共に、Ｂｉ２Ｏ３を除いたものである。
比較例７は、本発明の組成にＴｉＯ２を添加させたものである。
比較例８は、本発明の組成にＡｌ２Ｏ３を添加させたものである。
比較例２は、本発明の組成からＢ２Ｏ３を除いたものである。
比較例３は、上記特許文献１０の実施例１に記載のガラスと同一組成のものである。
比較例４は、上記特許文献８の実施例３に記載のガラスと同一組成のものである。
比較例５は、上記特許文献１４の実施例１に記載のガラスと同一組成のものである。
比較例６は、本発明の組成から、Ｎｂ２Ｏ３を上限を超えて含有させると共に、Ｂｉ２Ｏ３を除いたものである。
比較例７は、本発明の組成にＴｉＯ２を添加させたものである。
比較例８は、本発明の組成にＡｌ２Ｏ３を添加させたものである。
屈折率（ｎｄ）及びアッベ数（νｄ）の測定は、Ｖブロック法（カルニュー社 ＫＰＲ２００）で行った。
ガラス転移点（Ｔｇ）及び屈伏点（Ａｔ）の測定は、ガラスを、長さ１５〜２０ｍｍ、直径（辺）５ｍｍの棒状試料を室温から１０℃／ｍｉｎの一定速度で昇温加熱して得られた熱膨張曲線より求めた。
なお本発明において、屈折率（ｎｄ）とは、ヘリウムの５８７．６ｎｍの輝線に対する屈折率をいう。
またアッベ数（νｄ）は、νｄ＝（ｎｄ−１）／（ｎＦ−ｎＣ）で定義される。ここでｎＦ、ｎＣはそれぞれ水素の４８６．ｌｎｍ及び６５６．３ｎｍの輝線に対する屈折率である。
また屈伏点（Ａｔ）とは、熱機械分析装置（ＴＭＡ）で熱膨張測定をしたとき、ガラスの軟化によって、膨張曲線が上昇から下降に転じる極大点である。
ガラス転移点（Ｔｇ）及び屈伏点（Ａｔ）の測定は、ガラスを、長さ１５〜２０ｍｍ、直径（辺）５ｍｍの棒状試料を室温から１０℃／ｍｉｎの一定速度で昇温加熱して得られた熱膨張曲線より求めた。
なお本発明において、屈折率（ｎｄ）とは、ヘリウムの５８７．６ｎｍの輝線に対する屈折率をいう。
またアッベ数（νｄ）は、νｄ＝（ｎｄ−１）／（ｎＦ−ｎＣ）で定義される。ここでｎＦ、ｎＣはそれぞれ水素の４８６．ｌｎｍ及び６５６．３ｎｍの輝線に対する屈折率である。
また屈伏点（Ａｔ）とは、熱機械分析装置（ＴＭＡ）で熱膨張測定をしたとき、ガラスの軟化によって、膨張曲線が上昇から下降に転じる極大点である。
外観評価は、徐冷後のガラスに分相・結晶・未溶融などの欠陥がないことを評価した。欠陥が見られないものに関しては「正常」と示した。
コア面評価は、モールドプレス後のプレス表面において着色・剥離などの欠陥がないことを評価した。欠陥が見られないものに関しては「正常」と示した。
コア面評価は、モールドプレス後のプレス表面において着色・剥離などの欠陥がないことを評価した。欠陥が見られないものに関しては「正常」と示した。
以上の、表１〜表４に示す実施例から明らかなように、本発明の光学ガラスによれば、プレス成型時に白濁を生じ難く、非球面レンズの成型に特に適したガラス材料を得られる。
一方、表５〜表６に示す比較例から明らかなように、本発明の組成範囲から外れることで、良好なガラスが得られなかったり、モールドプレス後のコア面に異常が見られたり、またガラス転移点（Ｔｇ）が４８０℃以上となって、非球面レンズの成型に適したガラス材料を得られなくなる。
測定結果を表１〜６に示す。
一方、表５〜表６に示す比較例から明らかなように、本発明の組成範囲から外れることで、良好なガラスが得られなかったり、モールドプレス後のコア面に異常が見られたり、またガラス転移点（Ｔｇ）が４８０℃以上となって、非球面レンズの成型に適したガラス材料を得られなくなる。
測定結果を表１〜６に示す。
本発明の光学ガラスは、高屈折率、低アッベ数で、ガラス転移点（Ｔｇ）及び屈伏点（Ａｔ）が低く、精密モールドプレス成型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型に特に適し、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 (6)
- Ｐ２Ｏ５ ：１８〜３９重量％
Ｎｂ２Ｏ５ ：１０〜２５重量％
Ｂｉ２Ｏ３ ：３６〜６０重量％、ただし３６重量％を除く
Ｂ２Ｏ３ ：０．５〜１０重量％
ＧｅＯ２ ：０．１〜１０重量％
ＷＯ３ ：０．５〜８重量％
Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏの何れか１種若しくは両方を総量で ：２．６〜２０重量％
ＢａＯ、ＣａＯの何れか１種若しくは両方を総量で ：１．１〜２１重量％
を含有してなり、且つＴｉＯ２を含有しないことを特徴とする光学ガラス。 - Ａｌ２Ｏ３、Ｌｉ２Ｏを含有しないことを特徴とする請求項１に記載の光学ガラス。
- ＺｎＯ ：０．１〜８重量％、ただし８重量％を除く
を含有す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。 - ＳｉＯ２ ：５重量％以下
ＺｒＯ２ ：３重量％以下
ＳｒＯ ：３重量％以下
ＭｇＯ ：３重量％以下
Ｇａ２Ｏ３ ：３重量％以下
含有す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。 - Ｐ２Ｏ５ ：１８〜２２重量％
Ｎｂ２Ｏ５ ：１６〜２０重量％
Ｂｉ２Ｏ３ ：３８〜４２重量％
Ｂ２Ｏ３ ：２〜５重量％
ＧｅＯ２ ：１〜５重量％
ＷＯ３ ：１〜５重量％
Ｎａ２Ｏ ：３〜５．４重量％
Ｋ２Ｏ ：３〜５．５重量％
ＢａＯ ：２〜５重量％
ＣａＯ ：０．１〜２．５重量％
ＺｎＯ ：０．５〜５重量％
を含有してなり、且つＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｌｉ２Ｏを含有しないことを特徴とする請求項１に記載の光学ガラス。 - 屈折率（ｎｄ）が１．７０〜１．９０、アッベ数（νｄ）が２２〜３３、ガラス転移点（Ｔｇ）が３９０〜４８０℃、屈伏点（Ａｔ）が４３０〜５２０℃であることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の光学ガラス。
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