JP7250106B2 - ガラス、プレス成形用ガラス素材、光学素子ブランク、および光学素子 - Google Patents
ガラス、プレス成形用ガラス素材、光学素子ブランク、および光学素子 Download PDFInfo
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Description
本出願は、2015年1月13日出願の日本特願2015-004542号および日本特願2015-004544号の優先権を主張し、それらの全記載は、ここに特に開示として援用される。
特許文献2:特開2003-267748号公報
特許文献3:特開2005-281124号公報
特許文献4:特開2005-298262号公報
特許文献5:特開昭55-121925号公報
特許文献6:特開2009-203083号公報
特許文献7:特開昭54-090218号公報
特許文献8:特開昭56-160340号公報
特許文献9:特開2009-167080号公報
特許文献10:特開2009-167081号公報
特許文献11:特開2009-298646号公報
特許文献12:特開2010-111527号公報
特許文献13:特開2010-111528号公報
特許文献14:特開2010-111530号公報
特許文献15:特開昭57-056344号公報
特許文献16:特開昭61-163138号公報
特許文献17:特開2002-284542号公報
特許文献18:特開2007-269584号公報
Ybは近赤外域に吸収を有する。そのため、Ybを多く含むガラス(例えば特許文献16に記載のガラス)は、可視域から近赤外域にわたって高い透過率が必要とされる用途、例えば、監視カメラ、暗視カメラ、車載カメラのレンズ等の光学素子用の材料には適していない。また、Ybは重希土類元素に属し、ガラスの成分としては原子量が大きく、ガラスの比重を増大させる。ガラスの比重が増大すると、レンズが重くなる。その結果、そのようなレンズをオートフォーカス式のカメラレンズに組み込むと、消費電力が大きくなり、電池の消耗が激しくなってしまう。以上の点から、ガラス組成においてYbが占める割合を低減することが望ましい。
色収差の補正のために、それぞれ異なる光学特性を有するガラスを用いて複数のレンズを作り、これらのレンズを貼り合わせ、接合レンズを作る方法が知られている。接合レンズを作る過程で、レンズ同士を貼り合わせるために、通常、紫外線硬化型接着剤が用いられる。詳しくは、次の通りである。レンズ同士を貼り合せる面に紫外線硬化型接着剤を塗布し、レンズを貼り合わせる。このとき、通常、レンズ間に紫外線硬化型接着剤の極めて薄い塗布層が形成される。次いで、上記塗布層に対して、レンズを通して紫外線を照射し紫外線硬化型接着剤を硬化する。したがって、レンズの紫外線の透過率が低いと、レンズを通して上記塗布層に十分な光量の紫外線が届かず、硬化が不十分になってしまう。または硬化に長時間を要してしまう。また、紫外線硬化型接着剤を用いて、レンズ鏡筒等にレンズを接着し固定する場合にも、同様に、レンズの紫外線透過率が低いと、硬化が不十分になるか、または硬化に長時間を要してしまう。
したがって、光学系の作製に好適な透過率特性を有するガラスとするためには、ガラスの紫外域の透過率を高くすること、換言すれば、ガラスの短波長側の光吸収端の長波長化を抑制することが望ましい。
しかるに、本発明者の検討によれば、例えば特許文献5に記載のガラスは、ガラスの短波長側の光吸収端が長波長化し、紫外域の透過率が低下していた。また、従来の高屈折率低分散ガラスのガラス組成において、GdやTaの含有量を低減しつつ、高屈折率低分散特性と熱的安定性をともに維持しようとすると、ガラスの短波長側の光吸収端が長波長化し、紫外線の透過率が大きく低下する傾向があった。
B2O3とSiO2との合計含有量が15~35質量%、
La2O3、Y2O3、Gd2O3およびYb2O3の合計含有量が45~65質量%、但し、Yb2O3含有量が3質量%以下であり、
ZrO2含有量が3~11質量%、
Ta2O5含有量が5質量%以下、
B2O3とSiO2との合計含有量に対するB2O3含有量の質量比(B2O3/(B2O3+SiO2))が0.4~0.900、
La2O3、Y2O3、Gd2O3およびYb2O3の合計含有量に対するB2O3およびSiO2の合計含有量の質量比((B2O3+SiO2)/(La2O3+Y2O3+Gd2O3+Yb2O3))が0.42~0.53、
La2O3、Y2O3、Gd2O3およびYb2O3の合計含有量に対するY2O3含有量の質量比(Y2O3/(La2O3+Y2O3+Gd2O3+Yb2O3))が0.05~0.45、
La2O3、Y2O3、Gd2O3およびYb2O3の合計含有量に対するGd2O3含有量の質量比(Gd2O3/(La2O3+Y2O3+Gd2O3+Yb2O3))が0~0.05、
Nb2O5、TiO2、Ta2O5およびWO3の合計含有量に対するNb2O5含有量の質量比(Nb2O5/(Nb2O5+TiO2+Ta2O5+WO3))が0.5~1、
であり、屈折率ndが1.800~1.850の範囲であり、かつアッベ数νdが41.5~44である酸化物ガラスであるガラス(以下、「ガラス1」という。)、
に関する。
B3+とSi4+との合計含有量が45~65%、
La3+、Y3+、Gd3+およびYb3+の合計含有量が25~35%、但し、Yb3+ 含有量が2%未満であり、
Zr4+含有量が2~8%、
Ta5+含有量が3%以下、
B3+とSi4+との合計含有量に対するB3+含有量のカチオン比(B3+/(B3++Si4+))が0.65以上0.94未満、
La3+、Y3+、Gd3+およびYb3+の合計含有量に対するB3+とSi4+との合計含有量のカチオン比((B3++Si4+)/(La3++Y3++Gd3++Yb3+))が1.65~2.60、
La3+、Y3+、Gd3+およびYb3+の合計含有量に対するY3+含有量のカチオン比(Y3+/(La3++Y3++Gd3++Yb3+))が0.05~0.45、
La3+、Y3+、Gd3+およびYb3+の合計含有量に対するGd3+含有量のカチオン比(Gd3+/(La3++Y3++Gd3++Yb3+))が0~0.05、
Nb5+、Ti4+、Ta5+およびW6+の合計含有量に対するNb5+含有量のカチオン比(Nb5+/(Nb5++Ti4++Ta5++W6+))が0.4~1、
であり、屈折率ndが1.800~1.850の範囲であり、かつアッベ数νdが41.5~44である酸化物ガラスであるガラス(以下、「ガラス2」という。)、
に関する。
本発明の一態様にかかるガラス1およびガラス2は、上記ガラス組成を有し、屈折率ndが1.800~1.850の範囲であり、かつアッベ数νdが41.5~44である酸化物ガラスである。以下、ガラス1およびガラス2の詳細について説明する。
本発明では、ガラス1のガラス組成を、酸化物基準で表示する。ここで「酸化物基準のガラス組成」とは、ガラス原料が熔融時にすべて分解されてガラス中で酸化物として存在するものとして換算することにより得られるガラス組成をいうものとする。また、特記しない限り、ガラス1のガラス組成は、質量基準(質量%、質量比)で表示するものとする。
一般に、B2O3とLa2O3等の希土類元素を含む高屈折率低分散ガラスでは、熔融時のガラスの粘性が低い。しかし、熔融時のガラスの粘性が低いと熱的安定性が低下する(結晶化しやすくなる)。ガラス製造時の結晶化は、アモルファス状態(非晶質状態)よりも結晶化したほうが安定であり、ガラスを構成するイオンがガラス中を移動して結晶構造をもつように配列することにより生じる。したがって、熔融時の粘性が高くなるようにB2O3とSiO2の各成分の含有量の比率を調整することにより、上記イオンを結晶構造をもつように配列しにくくして、ガラスの結晶化を更に抑制しガラスの熱的安定性を改善することができる。
鋳型に熔融ガラスを流し込んで成形する時、熔融ガラスの粘度が低いと、鋳型内に流し込んだガラスの固化した表面部が依然として熔融状態にあるガラスの内部に巻き込まれて脈理となり、ガラスの光学的な均質性が低下してしまう。成形性の優れたガラスとは、希土類元素を含む高屈折率低分散ガラスの中でも、熔融状態のガラスを鋳型に流し込む時の粘度が比較的高いガラスに相当する。
B2O3とSiO2との合計含有量に対するB2O3含有量の質量比(B2O3/(B2O3+SiO2))が0.900以下であれば、熔融時の粘性低下を抑制することができ、これによりガラスの熱的安定性を改善したり、熔融時の揮発を抑制することができる。熔融時の揮発は、ガラス組成の変動、特性の変動を大きくする原因となる。そしてその結果、光学的に均質なガラスを成形することを難しくする。したがって、質量比(B2O3/(B2O3+SiO2))を0.900以下として熔融時の揮発を抑制できることは、組成や特性のばらつきの少ないガラスを量産する観点から好ましい。更に、質量比(B2O3/(B2O3+SiO2))が0.900以下であれば、ガラスの化学的耐久性、耐候性、機械加工性の低下を抑制することもできる。これに対し、前述の特許文献15(特開昭57-056344号公報)に記載されているガラス組成では、B2O3含有量は28~30質量%、SiO2の含有量は1~3質量%である(特許文献15の特許請求の範囲参照)。これら成分の含有量から算出される質量比(B2O3/(B2O3+SiO2))は、0.903~0.968と大きい値になる。
一方、質量比(B2O3/(B2O3+SiO2))が0.4以上であれば、熔融時のガラス原料の熔け残りを防ぐことができるため、熔融性を向上することができる。
以上の点から、ガラス1において、質量比(B2O3/(B2O3+SiO2))を0.4~0.900の範囲とする。ガラス1における質量比(B2O3/(B2O3+SiO2))の好ましい下限および好ましい上限は、下記表に示す通りである。
La2O3、Y2O3、Gd2O3およびYb2O3の合計含有量(La2O3+Y2O3+Gd2O3+Yb2O3)が45%以上であると、屈折率の低下を抑制することができるため、上記した光学特性を有するガラスの作製が可能となる。更に、ガラスの化学的耐久性や耐候性の低下を抑制することもできる。なお、ガラス転移温度が低下すると、ガラスを機械的に加工(切断、切削、研削、研磨など)するときにガラスが破損しやすくなる(機械加工性の低下)が、La2O3、Y2O3、Gd2O3およびYb2O3の合計含有量が45%以上であると、ガラス転移温度の低下を抑制することができるため、機械加工性を高めることもできる。一方、La2O3、Y2O3、Gd2O3およびYb2O3の合計含有量が65%以下であれば、ガラスの熱的安定性を高めることができるため、ガラスを製造するときの結晶化の抑制や、ガラスを熔融するときの原料の熔け残りを低減することもできる。したがって、ガラス1において、La2O3、Y2O3、Gd2O3およびYb2O3の合計含有量は、45~65%の範囲とする。La2O3、Y2O3、Gd2O3およびYb2O3の合計含有量の好ましい下限および好ましい上限を、下記表に示す。
ガラス1において、Gd2O3の含有量は、La2O3、Y2O3、Gd2O3およびYb2O3の合計含有量と、この合計含有量に対するGd2O3含有量により定まる。ガラス1では、上記した光学特性を有する高屈折率低分散ガラスを安定供給する上から、更には高屈折率低分散ガラスとしては比重が小さいガラスを作る上から、La2O3、Y2O3、Gd2O3およびYb2O3の合計含有量に対するGd2O3含有量の質量比(Gd2O3/(La2O3+Y2O3+Gd2O3+Yb2O3))を0~0.05の範囲とする。質量比(Gd2O3/(La2O3+Y2O3+Gd2O3+Yb2O3))の好ましい下限および好ましい上限を、下記表に示す。
これら成分のうち、TiO2の含有量が多くなると、ガラスの可視域の透過率が低下して、ガラスの着色が増大する傾向がある。
Ta2O5の作用については、前述の通りである。
WO3については、その含有量が増加すると、ガラスの可視域の透過率が低下してガラスの着色が増大する傾向があり、また比重が増大する傾向がある。
これに対し、Nb2O5は、ガラスの比重、着色、製造コストを増大させにくく、屈折率を高め、ガラスの熱的安定性を改善する働きがある。そこで、ガラス1では、Nb2O5の優れた作用、効果を活かすために、Nb2O5、TiO2、Ta2O5およびWO3の合計含有量に対するNb2O5の含有量の質量比(Nb2O5/(Nb2O5+TiO2+Ta2O5+WO3))を0.5~1の範囲とする。着色度λ5を低下させ、紫外線照射による紫外線硬化型接着剤の硬化を促進させる上からは、質量比(Nb2O5/(Nb2O5+TiO2+Ta2O5+WO3))を大きくすることが好ましい。質量比(Nb2O5/(Nb2O5+TiO2+Ta2O5+WO3))のより好ましい下限およびより好ましい上限を、下記表に示す。
U、Th、Raはいずれも放射性元素である。そのため、これらの元素を含有させないこと、すなわち、これら元素をガラス成分としてガラス中に導入しないことが好ましい。
V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Pr,Nd、Pm、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Ceは、ガラスの着色を増大させたり、蛍光の発生源となり、光学素子用のガラスに含有させる元素としては好ましくない。そのため、これらの元素を含有させないこと、すなわち、これら元素をガラス成分としてガラス中に導入しないことが好ましい。
Sbの添加量は、Sb2O3に換算し、酸化物基準のガラス組成において、Sb2O3以外のガラス成分の合計含有量を100質量%としたとき、0~0.11質量%の範囲にすることが好ましく、0.01~0.08質量%の範囲にすることがより好ましく、0.02~0.05質量%の範囲にすることがさらに好ましい。ここで、「酸化物基準のガラス組成」とは、ガラス原料が熔融時にすべて分解されてガラス中で酸化物として存在するものとして換算することにより得られるガラス組成をいうものとする。後述の表に示すガラス組成におけるSb2O3含有量も、上記の方法により算出される含有量である。
Snの添加量は、SnO2に換算し、酸化物基準のガラス組成において、SnO2以外のガラス成分の合計含有量を100質量%としたとき、0~1.0質量%の範囲にすることが好ましく、0~0.5質量%の範囲にすることがより好ましく、0~0.2質量%の範囲にすることがさらに好ましく、0質量%が一層好ましい。
本発明では、ガラス2のガラス組成を、カチオン成分についてカチオン%で表記する。カチオン%とは、周知のように、ガラスに含まれるすべてのカチオン成分の合計含有量を100%とした百分率である。
カチオン成分については、例えば、B3+、Si4+、La3+のように表示するが、カチオン成分の価数(例えば、B3+の価数は+3、Si4+の価数は+4、La3+の価数は+3)は、慣習により定まった値であり、B、Si、Laを酸化物基準でB2O3、SiO2、La2O3と表記することと同様である。酸化物基準でAmOn(Aはカチオンを表し、Oは酸素を表し、mおよびnは化学量論的に定まる整数である。)と表記される成分について、カチオンAはAs+と表記される。ここで、s=2n/mである。したがって、例えば、ガラス組成を分析、定量する際に、カチオン成分の価数まで分析しなくてもよい。以下、特記しない限り、カチオン成分の含有量、複数種のカチオン成分の含有量の合計(合計含有量)をカチオン%で表示する。更に、カチオン%表示において、カチオン成分同士の含有量(複数種のカチオン成分の合計含有量も含む)の比をカチオン比という。
一般に、B3+とLa3+等の希土類元素を含む高屈折率低分散ガラスでは、熔融時のガラスの粘性が低い。しかし、熔融時のガラスの粘性が低いと熱的安定性が低下する(結晶化しやすくなる)。ガラス製造時の結晶化は、アモルファス状態(非晶質状態)よりも結晶化したほうが安定であり、ガラスを構成するイオンがガラス中を移動して結晶構造をもつように配列することにより生じる。したがって、熔融時の粘性が高くなるようにB3+とSi4+の各成分の含有量の比率を調整することにより、上記イオンが結晶構造をもつように配列しにくくして、ガラスの結晶化を更に抑制しガラスの熱的安定性を改善することができる。
鋳型に熔融ガラスを流し込んで成形する時、熔融ガラスの粘度が低いと、鋳型内に流し込んだガラスの固化した表面部が依然として熔融状態にあるガラスの内部に巻き込まれて脈理となり、ガラスの光学的な均質性が低下してしまう。成形性の優れたガラスとは、希土類元素を含む高屈折率低分散ガラスの中でも、熔融状態のガラスを鋳型に流し込む時の粘度が比較的高いガラスに相当する。
B3+およびSi4+の合計含有量に対するB3+の含有量のカチオン比(B3+/(B3++Si4+))が0.94未満であれば、熔融時の粘性低下を抑制することができ、これによりガラスの熱的安定性を改善したり、熔融時の揮発を抑制することができる。熔融時の揮発は、ガラス組成の変動、特性の変動を大きくする原因となる。そしてその結果、光学的に均質なガラスを成形することを難しくする。したがって、カチオン比(B3+/(B3++Si4+))を0.94未満として熔融時の揮発を抑制できることは、組成や特性のばらつきの少ないガラスを量産する観点から好ましい。更に、カチオン比(B3+/(B3++Si4+))が0.94未満であれば、ガラスの化学的耐久性、耐候性、機械加工性の低下を抑制することもできる。これに対し、前述の特許文献15(特開昭57-056344号公報)に記載されているガラス組成では、B2O3含有量は28~30質量%、SiO2の含有量は1~3質量%である(特許文献15の特許請求の範囲参照)。これら成分の含有量から算出されるカチオン比(B3+/(B3++Si4+))は、0.942~0.981と大きい値になる。
一方、カチオン比(B3+/(B3++Si4+))が0.65以上であれば、熔融時のガラス原料の熔け残りを防ぐことができるため、熔融性を向上することができる。
以上の点から、ガラス2において、カチオン比(B3+/(B3++Si4+))を0.65以上0.94未満とする。ガラス2におけるカチオン比(B3+/(B3++Si4+))の好ましい下限および好ましい上限は、下記表に示す通りである。
La3+、Y3+、Gd3+およびYb3+の合計含有量(La3++Y3++Gd3++Yb3+)が25%以上であると、屈折率の低下を抑制することができるため、上記した光学特性を有するガラスの作製が可能となる。更に、ガラスの化学的耐久性や耐候性の低下を抑制することもできる。なお、ガラス転移温度が低下すると、ガラスを機械的に加工(切断、切削、研削、研磨など)するときにガラスが破損しやすくなる(機械加工性の低下)が、La3+、Y3+、Gd3+およびYb3+の合計含有量が25%以上であると、ガラス転移温度の低下を抑制することができるため、機械加工性を高めることもできる。一方、La3+、Y3+、Gd3+およびYb3+の合計含有量が35%以下であれば、ガラスの熱的安定性を高めることができるため、ガラスを製造するときの結晶化の抑制や、ガラスを熔融するときの原料の熔け残りを低減することもできる。したがって、ガラス2において、La3+、Y3+、Gd3+およびYb3+の合計含有量は、25~35%の範囲とする。La3+、Y3+、Gd3+およびYb3+の合計含有量の好ましい下限および好ましい上限を、下記表に示す。
ガラス2において、Gd3+の含有量は、La3+、Y3+、Gd3+およびYb3+の合計含有量と、この合計含有量に対するGd3+含有量により定まる。ガラス2では、上記した光学特性を有する高屈折率低分散ガラスを安定供給する上から、更には高屈折率低分散ガラスとしては比重が小さいガラスを作る上から、La3+、Y3+、Gd3+およびYb3+の合計含有量に対するGd3+含有量のカチオン比(Gd3+/(La3++Y3++Gd3++Yb3+))を0~0.05の範囲とする。カチオン比(Gd3+/(La3++Y3++Gd3++Yb3+))の好ましい下限および好ましい上限を、下記表に示す。
これら成分のうち、Ti4+の含有量が多くなると、ガラスの可視域の透過率が低下して、ガラスの着色が増大する傾向がある。
Ta5+の作用については、前述の通りである。
W6+については、その含有量が増加すると、ガラスの可視域の透過率が低下してガラスの着色が増大する傾向があり、また比重が増大する傾向がある。
これに対し、Nb5+は、ガラスの比重、着色、製造コストを増大させにくく、屈折率を高め、ガラスの熱的安定性を改善する働きがある。そこで、ガラス2では、Nb5+の優れた作用、効果を活かすために、Nb5+、Ti4+、Ta5+およびW6+の合計含有量に対するNb5+の含有量のカチオン比(Nb5+/(Nb5++Ti4++Ta5++W6+))を0.4~1の範囲とする。着色度λ5を低下させ、紫外線照射による紫外線硬化型接着剤の硬化を促進させる上からは、カチオン比(Nb5+/(Nb5++Ti4++Ta5++W6+))を大きくすることが好ましい。カチオン比(Nb5+/(Nb5++Ti4++Ta5++W6+))のより好ましい下限およびより好ましい上限を、下記表に示す。
U、Th、Raはいずれも放射性元素である。そのため、これらの元素を含有させないこと、すなわち、これら元素をガラス成分としてガラス中に導入しないことが好ましい。
V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Pr,Nd、Pm、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Ceは、ガラスの着色を増大させたり、蛍光の発生源となり、光学素子用のガラスに含有させる元素としては好ましくない。そのため、これらの元素を含有させないこと、すなわち、これら元素をガラス成分としてガラス中に導入しないことが好ましい。
Sbの添加量は、Sb2O3に換算し、酸化物基準のガラス組成において、Sb2O3以外のガラス成分の合計含有量を100質量%としたとき、0~0.11質量%の範囲にすることが好ましく、0.01~0.08質量%の範囲にすることがより好ましく、0.02~0.05質量%の範囲にすることがさらに好ましい。ここで、「酸化物基準のガラス組成」とは、ガラス原料が熔融時にすべて分解されてガラス中で酸化物として存在するものとして換算することにより得られるガラス組成をいうものとする。後述の表に示すガラス組成におけるSb2O3含有量も、上記の方法により算出される含有量である。
Snの添加量は、SnO2に換算し、酸化物基準のガラス組成において、SnO2以外のガラス成分の合計含有量を100質量%としたとき、0~1.0質量%の範囲にすることが好ましく、0~0.5質量%の範囲にすることがより好ましく、0~0.2質量%の範囲にすることがさらに好ましく、0質量%が一層好ましい。
O2-以外のアニオン成分としては、F-、Cl-、Br-、I-を例示することができる。ただし、F-、Cl-、Br-、I-は、いずれもガラスの熔融中に揮発しやすい。これらの成分の揮発によって、ガラスの特性が変動しガラスの均質性が低下したり、熔融設備の消耗が著しくなる傾向がある。したがって、F-、Cl-、Br-およびI-の合計含有量を、100アニオン%から、O2-の含有量を差し引いた量に抑えることが好ましい。
なお、アニオン%とは周知のように、ガラスに含まれるすべてのアニオン成分の合計含有量を100%とした百分率である。
次に、ガラス1およびガラス2に共通するガラス特性について説明する。以下に記載するガラスは、ガラス1およびガラス2を指すものとする。
上記ガラスは、屈折率ndが1.800~1.850の範囲であり、かつアッベ数νdが41.5~44である。
色収差補正の観点から、上記ガラスは、アッベ数を固定したとき、部分分散比が小さいガラスであることが好ましい。
ここで、部分分散比Pg,Fは、g線(水銀の波長435.84nm)、F線、C線における各屈折率ng、nF、nCを用いて、(ng-nF)/(nF-nC)と表される。
高次の色収差補正に好適なガラスを提供する上から、上記ガラスの部分分散比Pg,Fの好ましい下限および好ましい上限は、下記表に示す通りである。
上記ガラスは、機械加工性改善の観点から、ガラス転移温度が640℃以上であることが好ましい。ガラス転移温度を640℃以上にすることにより、切断、切削、研削、研磨などガラスを機械的に加工する時に、ガラスを破損しにくくすることができる。
一方、ガラス転移温度を高くし過ぎると、ガラスを高温でアニールしなければならなくなり、アニール炉が著しく消耗する。また、ガラスを成形するときに、高い温度で成形を行わなければならず、成形に使用する型の消耗が著しくなる。
機械加工性の改善、アニール炉や成形型への負担軽減から、ガラス転移温度のより好ましい下限および好ましい上限は、下記表に示す通りである。
ガラスの光線透過性、詳しくは、短波長側の光吸収端の長波長化が抑制されていることは、着色度λ5により評価することができる。着色度λ5とは、紫外域から可視域にかけて、厚さ10mmのガラスの分光透過率(表面反射損失を含む)が5%となる波長である。後述の実施例に示すλ5は、250~700nmの波長域において測定された値である。分光透過率とは、例えばより詳しくは、10.0±0.1mmの厚さに光学研磨された互いに平行な平面を有するガラス試料を用い、上記光学研磨された面に対して垂直方向から光を入射して得られる分光透過率、すなわち、上記ガラス試料に入射する光の強度をIin、上記ガラス試料を透過した光の強度をIoutとしたときの強度比Iout/Iinのことである。
着色度λ5によれば、分光透過率の短波長側の吸収端を定量的に評価することができる。前述の通り、接合レンズ作製のためにレンズ同士を紫外線硬化型接着剤により接合する際など、光学素子を通して接着剤に紫外線を照射し接着剤を硬化させることが行われる。効率よく紫外線硬化型接着剤の硬化を行う上から、分光透過率の短波長側の吸収端が短い波長域にあることが好ましい。この短波長側の吸収端を定量的に評価する指標として、着色度λ5を用いることができる。上記ガラスは、先に記載した組成調整により、好ましくは335nm以下、より好ましくは332nm以下、更に好ましくは330nm以下、一層好ましくは328nm以下、より一層好ましくは326nm以下のλ5を示すことができる。λ5の下限は、一例として、315nmを目安とすることができるが、低いほど好ましく特に限定されるものではない。
また、ガラスの着色度の指標としては、着色度λ80も挙げられる。λ80は、λ5について記載した方法で測定される分光透過率が80%となる波長である。着色の少ないガラスとする上から、λ80の好ましい範囲は480nm以下、より好ましい範囲は460nm以下、一層好ましい範囲は440nm以下、より一層好ましい範囲は420nm以下である。λ80の下限の目安は350nmであるが、低いほど好ましく特に限定されるものではない。
光学系を構成する光学素子(レンズ)では、レンズを構成するガラスの屈折率とレンズの光学機能面(制御しようとする光線が入射、出射する面)の曲率によって、屈折力が決まる。光学機能面の曲率を大きくしようとすると、レンズの厚みも増加する。その結果、レンズが重くなる。これに対し、屈折率の高いガラスを使用すれば、光学機能面の曲率を大きくしなくても大きな屈折力を得ることができる。
以上より、ガラスの比重の増加を抑えつつ、屈折率を高めることができれば、一定の屈折力を有する光学素子の軽量化が可能となる。
屈折率ndの屈折力への寄与に関しては、ガラスの屈折率ndから真空中の屈折率である1を引いた値(nd―1)に対するガラスの比重dの比を取ることにより、光学素子の軽量化を図る際の指標とすることができる。すなわち、d/(nd-1)を光学素子の軽量化を図る際の指標とし、この値を低減することにより、レンズの軽量化を図ることができる。
上記ガラスは、比重の増加を招くGd、Ta、Ybの占める比率が少ないため、高屈折率低分散ガラスでありながら、低比重化が可能である。したがって、上記ガラスのd/(nd-1)は、例えば5.70以下であることができる。ただし、d/(nd-1)を過剰に減少させると、ガラスの熱的安定性が低下傾向を示す。そのため、d/(nd-1)は、5.00以上とすることが好ましい。d/(nd-1)のより好ましい下限およびより好ましい上限を、下記表に示す。
ガラスの熱的安定性の指標の一つに液相温度がある。ガラス製造時の結晶化、失透を抑制する上から、液相温度LTが1300℃以下であることが好ましく、1250℃以下であることがより好ましく、1200℃以下であることが一層好ましく、1150℃以下であることがより一層好ましい。液相温度LTの下限は、一例として1100℃以上であるが、低いことが好ましく特に限定されるものではない。
上記ガラスは、目的のガラス組成が得られるように、原料である酸化物、炭酸塩、硫酸塩、硝酸塩、水酸化物などを秤量、調合し、十分に混合して混合バッチとし、熔融容器内で加熱、熔融し、脱泡、攪拌を行い均質かつ泡を含まない熔融ガラスを作り、これを成形することによって得ることができる。具体的には公知の熔融法を用いて作ることができる。上記ガラスは、上記した光学特性を有する高屈折率低分散ガラスでありながら、熱的安定性が優れているため、公知の熔融法、成形法を用いて、安定的に製造することができる。
本発明の他の一態様は、
上述のガラス1またはガラス2からなるプレス成形用ガラス素材;
上述のガラス1またはガラス2からなる光学素子ブランク、
に関する。
上述のガラス1またはガラス2をプレス成形用ガラス素材に成形する工程を備えるプレス成形用ガラス素材の製造方法;
上述のプレス成形用ガラス素材を、プレス成形型を用いてプレス成形することにより光学素子ブランクを作製する工程を備える光学素子ブランクの製造方法;
上述のガラス1またはガラス2を光学素子ブランクに成形する工程を備える光学素子ブランクの製造方法、
も提供される。
プレス成形用ガラス素材、光学素子ブランクが上述のガラス1またはガラス2で作られているため、当然のことながら、プレス成形用ガラス素材、光学素子ブランクも上述のガラスに相当する。
本発明の他の一態様は、
上述のガラス1またはガラス2からなる光学素子
に関する。
上記光学素子は、上述のガラス1またはガラス2を用いて作製される。上記光学素子において、ガラス表面には、例えば、反射防止膜等の多層膜等、一層以上のコーティングが形成されていてもよい。
光学素子は上述のガラス1またはガラス2により作られているので、当然のことながら、上述のガラスに相当する。また光学素子のガラス表面にコーティングが形成されている場合は、コーティングを除いたガラスの部分が上述のガラスに相当する。
上述の光学素子ブランクを少なくとも研磨することにより光学素子を作製する工程を備える光学素子の製造方法、
も提供される。
例えば、カチオンAと酸素からなる酸化物はAmOnと表記される。mとnはそれぞれ化学量論的に定まる整数である。例えば、B3+では酸化物基準による表記がB2O3となり、m=2、n=3となり、Si4+ではSiO2となり、m=1、n=2となる。
まず、質量%表示におけるAmOnの含有量をAmOnの分子量で割り、さらにmを乗じる。この値をPとする。そして、カチオン成分のすべてについてPを合計する。Pを合計した値をΣPとすると、ΣPが100%になるように各カチオン成分のPの値を規格した値が、カチオン%表示におけるAs+の含有量となる。ここで、sは2n/mである。
なお、微量の添加剤、例えばSb2O3のような清澄剤については、ΣPの中に含めなくてもよい。その場合、Sbの含有量は、上述のようにSb2O3に換算した外割りの含有量(質量%)とすればよい。すなわち、Sb2O3の含有量を除くガラス成分の含有量の合計を100質量%とし、Sb2O3の含有量を100質量%に対する値として表す。
また、上記の分子量は、例えば、小数点以下4桁目を四捨五入し、小数点以下3桁目までの表示とした値を用いて計算すればよい。なお、例えば、酸化物AmOnの分子量は、元素Aの原子量をm倍した値と酸素の原子量をn倍した値の合計である。幾つかのガラス成分、添加剤について、酸化物基準による表記における分子量を、下記の表に示す。
下記の表に示す組成を有するガラスが得られるように、原料として酸化物、ホウ酸などの化合物を秤量し、充分、混合してバッチ原料を作製した。
このバッチ原料を白金坩堝中に入れ、1350~1450℃の温度に坩堝ごと加熱し、2~3時間かけてガラスを熔融、清澄した。熔融ガラスを攪拌して均質化した後、予熱した成形型に熔融ガラスを鋳込み、ガラス転移温度付近まで放冷してから直ちに、成形型ごとガラスをアニール炉内に入れた。それから、ガラス転移温度付近で約1時間アニールした。アニールした後、アニール炉内で室温まで放冷した。
このようにして作製したガラスを観察したところ、結晶の析出、泡、脈理、原料の熔け残りは認められなかった。このようにして、均質性の高いガラスを作ることができた。
表100(表100-1~100-7)中のNo.1~33は、ガラス1、表101(表101-1~101-6)中のNo.1~33は、ガラス2である。
(1)屈折率nd、nF、nC、ng、アッベ数νd
降温速度-30℃/時間で降温して得たガラスについて、日本光学硝子工業会規格の屈折率測定法により、屈折率nd、nF、nC、ngを測定した。屈折率nd、nF、nCの各測定値を用いて、アッベ数νdを算出した。
(2)ガラス転移温度Tg
示差走査熱量分析装置(DSC)を用いて、昇温速度を10℃/分にして測定した。
(3)比重
アルキメデス法により測定した。
(4)着色度λ5、λ70、λ80
互いに対向する2つの光学研磨された平面を有する厚さ10±0.1mmのガラス試料を用い、分光光度計により、研磨された面に対して垂直方向から強度Iinの光を入射し、ガラス試料を透過した光の強度Ioutを測定し、分光透過率Iout/Iinを算出し、分光透過率が5%になる波長をλ5、分光透過率が70%になる波長をλ70、分光透過率が80%になる波長をλ80とした。
(5)部分分散比Pg,F
上記(1)で測定したnF、nC、ngの値から算出した。
(6)液相温度
ガラスを所定温度に加熱された炉内に入れて2時間保持し、冷却後、ガラス内部を100倍の光学顕微鏡で観察し、結晶の有無から液相温度を決定した。
実施例1で得られた各種ガラスを使用し、プレス成形用ガラス塊(ガラスゴブ)を作製した。このガラス塊を大気中で加熱、軟化し、プレス成形型でプレス成形し、レンズブランク(光学素子ブランク)を作製した。作製したレンズブランクをプレス成形型から取り出し、アニールし、研磨を含む機械加工を行い、実施例1で作製した各種ガラスからなる球面レンズを作製した。
実施例1において作製した熔融ガラスを所望量取得し、取得したガラスが軟化状態にある間にプレス成形型でプレス成形し、冷却してレンズブランク(光学素子ブランク)を作製した。作製したレンズブランクをプレス成形型から取り出し、アニールし、研磨を含む機械加工を行い、実施例1で作製した各種ガラスからなる球面レンズを作製した。
実施例1において作製した熔融ガラスを固化して作製したガラス塊(光学素子ブランク)をアニールし、研磨を含む機械加工を行い、実施例1で作製した各種ガラスからなる球面レンズを作製した。
実施例2~4において作製した球面レンズを、他種のガラスからなる球面レンズと貼り合せ、接合レンズを作製した。実施例2~4において作製した球面レンズの接合面は凸状の球面、他種の光学ガラスからなる球面レンズの接合面は凹状の球面であった。上記2つの接合面は、互いに曲率半径の絶対値が等しくなるように作製した。接合面に光学素子接合用の紫外線硬化型接着剤を塗布し、2つのレンズを接合面同士で貼り合せた。その後、実施例2~4において作製した球面レンズを通して、接合面に塗布した接着剤に紫外線を照射し、接着剤を固化させた。
上記のようにして接合レンズを作製した。接合レンズの接合強度は充分高く、光学性能も充分なレベルのものであった。
下記の表102に示す組成を有するガラス(以下、「ガラスA」と記載する。)、表103に示す組成を有するガラス(以下、「ガラスB」と記載する。)を、それぞれ熔融、成形し、板状に加工した。これらガラス板は、対向する2つの平面を有する。2つの平面は互いに平行であり、光学研磨されている。2つの平面の間隔は10.0mmとした。
このようなガラス板を使用し、分光透過率を測定した。上記の対向する2つの平面に垂直に光を入射し、波長をスキャンしながら、ガラス板に入射する入射光の強度とガラス板を透過した透過光の強度の比(透過光の強度/入射光の強度)を算出し、ガラス板の分光透過率曲線を得た。これら2種類のガラスの厚さ10.0mmにおける分光透過率曲線を図1、図2にそれぞれ示す(図1:ガラスA、図2:ガラスB)。
図1に示されているように、質量%表示のガラス組成においてYb2O3を0.1質量%含み、カチオン%表示のガラス組成においてYb3+を0.04カチオン%含むガラスAでは、波長950nm付近を中心とするYbの光吸収により、この付近の透過率が低下している。
また、図2に示されているように、質量%表示のガラス組成においてYb2O3を3.68質量%含み、カチオン%表示のガラス組成においてYb3+を2.00カチオン%含むガラスBでは、波長960nm付近を中心とするYbの光吸収により、この付近の透過率が大幅に低下する。
このように、Ybの含有量の増加に伴い、ガラスの近赤外域における透過率は大幅に低下するため、可視域から近赤外域にわたり高い透過率を求められる用途に用いられるガラスとしては、Ybを多く含むガラスは適していない。
特許文献6(特開2009-203083号公報)の実施例4のガラスを再現することを試みたが、ガラス作製中に結晶化した。これは、このガラスは、質量%表示のガラス組成において質量比(B2O3/(B2O3+SiO2))が1であり、カチオン%表示のガラス組成においてカチオン比(B3+/(B3++Si4+))が1であるため熱的安定性が低いことに起因するものと考えられる。
特許文献5(特開昭55-121925号公報)の実施例28のガラス(以下、「ガラスC」と記載する。)を再現し、上記方法によりλ5を測定したところ、348nmであった。
ガラスCを用いて球面レンズを作製した。次に、この球面レンズの凸状の球面と他種の光学ガラスからなる球面レンズの凹状の球面とを接合面として、光学素子接合用の紫外線硬化型接着剤を塗布し、実施例5と同様に接合レンズの作製を試みた。しかし、接合面に塗布した紫外線硬化型接着剤に、ガラスCからなるレンズを通して紫外線を照射したところ、ガラスCの紫外線透過率が低いため、接着剤を充分に硬化することができなかった。
特許文献17(特開2002-284542号公報)の実施例7のガラスは、質量比(Gd2O3/(La2O3+Y2O3+Gd2O3+Yb2O3))が0.09、質量比(B2O3/(B2O3+SiO2))が0.92である。このガラスについて、La2O3、Y2O3、Gd2O3以外の成分の含有量を一定とし、Gd2O3の一部または全部をLa2O3とY2O3へ置換したときの、ガラスの熱的安定性の変化を検証した。
まず、酸化物基準のガラス組成として、5.15質量%含まれているGd2O3を0%とし、Gd2O3含有量の減少量5.15質量%をLa2O3の含有量とY2O3の含有量に応じてLa2O3とY2O3へそれぞれ配分した。具体的には、5.15質量%×((La2O3の含有量/(La2O3の含有量とY2O3の含有量との合計含有量))として算出される4.09質量%をGd2O3からLa2O3へ置換し、5.15質量%×((Y2O3の含有量/(La2O3の含有量とY2O3と合計含有量))として算出される1.06質量%をGd2O3からY2O3へ置換した。この組成を、以下において「組成a」と記載する。
次に、5.15質量%含まれているGd2O3を3質量%に減量し、Gd2O3含有量の減少量2.15質量%をLa2O3の含有量とY2O3の含有量に応じてそれぞれLa2O3とY2O3へ配分した。具体的には、2.15質量%×((La2O3の含有量/(La2O3の含有量とY2O3との合計含有量))として算出される1.71質量%をGd2O3からLa2O3へ置換し、5.15質量%×((Y2O3の含有量/(La2O3の含有量とY2O3との合計含有量))として算出される0.44質量%をGd2O3からY2O3へ置換した。この組成を、以下において「組成b」と記載する。
特許文献17の実施例7の組成、「組成a」および「組成b」を表104に示す。
以上の結果は、質量比(B2O3/(B2O3+SiO2))が先に記載した範囲を超えるガラス組成において、Gd2O3含有量を低下させると熱的安定性が低下することを示す結果と考えられる。
特許文献17(特開2002-284542号公報)の実施例7のガラスは、カチオン比(Gd3+/(La3++Y3++Gd3++Yb3+))が0.08、カチオン比(B3+/(B3++Si4+))が0.95である。このガラスについて、La3+、Y3+、Gd3+以外の成分の含有量を一定とし、Gd3+の一部または全部をLa3+とY3+へ置換したときの、ガラスの熱的安定性の変化を検証した。
まず、2.31カチオン%含まれているGd3+を0%とし、Gd3+含有量の減少量2.31カチオン%をLa3+の含有量とY3+の含有量に応じてそれぞれLa3+とY3+へ配分した。具体的には、2.31カチオン%×((La3+の含有量/(La3+の含有量とY3+の含有量との合計含有量))として算出される1.68カチオン%をGd3+からLa3+へ置換し、2.31カチオン%×((Y3+の含有量/(La3+の含有量とY3+と合計含有量))として算出される0.63カチオン%をGd3+からY3+へ置換した。この組成を、以下において「組成c」と記載する。
次に、2.31カチオン%含まれているGd3+を1.5カチオン%に減量し、Gd3+含有量の減少量0.81カチオン%をLa3+の含有量とY3+の含有量に応じてLa3+とY3+へそれぞれ配分した。具体的には、0.81カチオン%×((La3+の含有量/(La3+の含有量とY3+との合計含有量))として算出される0.59カチオン%をLa3+へ置換し、0.81カチオン%×((Y3+の含有量/(La3+の含有量とY3+との合計含有量))として算出される0.22カチオン%をY3+へ置換した。この組成を、以下において「組成d」と記載する。
特許文献17の実施例7の組成、「組成c」および「組成d」を表105に示す。
以上の結果は、カチオン比(B3+/(B3++Si4+))が先に記載した範囲を超えるガラス組成において、Gd3+含有量を低下させると熱的安定性が低下することを示す結果と考えられる。
例えば、上述の例示されたガラス組成に対し、明細書に記載の組成調整を行うことにより、本発明の一態様にかかるガラスを得ることができる。
また、明細書に例示または好ましい範囲として記載した事項の2つ以上を任意に組み合わせることは、もちろん可能である。
また、あるガラスが、ガラス1およびガラス2の両方に該当することもある。
Claims (11)
- カチオン%表示にて、
B 3+ とSi 4+ との合計含有量が45~65%、
La 3+ 、Y 3+ 、Gd 3+ およびYb 3+ の合計含有量が25~35%、但し、Yb 3+ 含有量が2%未満であり、
La 3+ 含有量が23.6%以下、
Zr 4+ 含有量が2~8%、
Ta 5+ 含有量が3%以下、
B 3+ 含有量が46%以上、
P 5+ 含有量が5%以下、
B 3+ とSi 4+ との合計含有量に対するB 3+ 含有量のカチオン比(B 3+ /(B 3+ +Si 4+ ))が0.65以上0.94未満、
La 3+ 、Y 3+ 、Gd 3+ およびYb 3+ の合計含有量に対するB 3+ とSi 4+ との合計含有量のカチオン比((B 3+ +Si 4+ )/(La 3+ +Y 3+ +Gd 3+ +Yb 3+ ))が1.65~2.60、
La 3+ 、Y 3+ 、Gd 3+ およびYb 3+ の合計含有量に対するY 3+ 含有量のカチオン比(Y 3+ /(La 3+ +Y 3+ +Gd 3+ +Yb 3+ ))が0.05~0.45、
La 3+ 、Y 3+ 、Gd 3+ およびYb 3+ の合計含有量に対するGd 3+ 含有量のカチオン比(Gd 3+ /(La 3+ +Y 3+ +Gd 3+ +Yb 3+ ))が0~0.05、
Nb 5+ 、Ti 4+ 、Ta 5+ およびW 6+ の合計含有量に対するNb 5+ 含有量のカチオン比(Nb 5+ /(Nb 5+ +Ti 4+ +Ta 5+ +W 6+ ))が0.4~1、
Nb 5+ 、Ti 4+ 、Ta 5+ およびW 6+ の合計含有量に対するB 3+ およびSi 4+ の合計含有量のカチオン比((B 3+ +Si 4+ )/(Nb 5+ +Ti 4+ +Ta 5+ +W 6+ ))が32以下、
Nb 5+ 、Ti 4+ 、Ta 5+ およびW 6+ の合計含有量に対するZn 2+ 含有量のカチオン比(Zn 2+ /(Nb 5+ +Ti 4+ +Ta 5+ +W 6+ ))が0.800以下、
であり、ガラス転移温度が671℃以上であり、屈折率ndが1.800~1.850の範囲であり、かつアッベ数νdが41.5~44である酸化物ガラスであるガラス。 - カチオン%表示にて、
B 3+ とSi 4+ との合計含有量が45~65%、
La 3+ 、Y 3+ 、Gd 3+ およびYb 3+ の合計含有量が25~35%、但し、Yb 3+ 含有量が2%未満であり、
La 3+ 含有量が23.6%以下、
Zr 4+ 含有量が2~8%、
Ta 5+ 含有量が3%以下、
B 3+ 含有量が46%以上、
P 5+ 含有量が5%以下、
B 3+ とSi 4+ との合計含有量に対するB 3+ 含有量のカチオン比(B 3+ /(B 3+ +Si 4+ ))が0.65以上0.94未満、
La 3+ 、Y 3+ 、Gd 3+ およびYb 3+ の合計含有量に対するB 3+ とSi 4+ との合計含有量のカチオン比((B 3+ +Si 4+ )/(La 3+ +Y 3+ +Gd 3+ +Yb 3+ ))が1.65~2.60、
La 3+ 、Y 3+ 、Gd 3+ およびYb 3+ の合計含有量に対するY 3+ 含有量のカチオン比(Y 3+ /(La 3+ +Y 3+ +Gd 3+ +Yb 3+ ))が0.05~0.45、
La 3+ 、Y 3+ 、Gd 3+ およびYb 3+ の合計含有量に対するGd 3+ 含有量のカチオン比(Gd 3+ /(La 3+ +Y 3+ +Gd 3+ +Yb 3+ ))が0~0.05、
Nb 5+ 、Ti 4+ 、Ta 5+ およびW 6+ の合計含有量に対するNb 5+ 含有量のカチオン比(Nb 5+ /(Nb 5+ +Ti 4+ +Ta 5+ +W 6+ ))が0.4~1、
Li + 、Na + およびK + の合計含有量が5%以下、
Nb 5+ 、Ti 4+ 、Ta 5+ およびW 6+ の合計含有量に対するZn 2+ 含有量のカチオン比(Zn 2+ /(Nb 5+ +Ti 4+ +Ta 5+ +W 6+ ))が0.800以下、
であり、ガラス転移温度が671℃以上であり、屈折率ndが1.800~1.850の範囲であり、かつアッベ数νdが41.5~44である酸化物ガラスであるガラス。 - Si 4+ 含有量が9カチオン%以下である、請求項1または2に記載のガラス。
- 質量%表示にて、
B2O3とSiO2との合計含有量が15~35質量%、La2O3、Y2O3、Gd2O3およびYb2O3の合計含有量が45~65質量%、但し、Yb2O3含有量が3質量%以下であり、
La 2 O 3 含有量が45.8%以下、
ZrO2含有量が3~11質量%、
Ta2O5含有量が5質量%以下、
B 2 O 3 含有量含有量が19%以上、
P 2 O 5 含有量が5%以下、
B2O3とSiO2との合計含有量に対するB2O3含有量の質量比(B2O3/(B2O3+SiO2))が0.4~0.900、
La2O3、Y2O3、Gd2O3およびYb2O3の合計含有量に対するB2O3およびSiO2の合計含有量の質量比((B2O3+SiO2)/(La2O3+Y2O3+Gd2O3+Yb2O3))が0.42~0.53、
La2O3、Y2O3、Gd2O3およびYb2O3の合計含有量に対するY2O3含有量の質量比(Y2O3/(La2O3+Y2O3+Gd2O3+Yb2O3))が0.05~0.45、
La2O3、Y2O3、Gd2O3およびYb2O3の合計含有量に対するGd2O3含有量の質量比(Gd2O3/(La2O3+Y2O3+Gd2O3+Yb2O3))が0~0.05、
Nb2O5、TiO2、Ta2O5およびWO3の合計含有量に対するNb2O5含有量の質量比(Nb2O5/(Nb2O5+TiO2+Ta2O5+WO3))が0.5~1、
Nb 2 O 5 、TiO 2 、Ta 2 O 5 およびWO 3 の合計含有量に対するB 2 O 3 およびSiO 2 の合計含有量の質量比((B 2 O 3 +SiO 2 )/(Nb 2 O 5 +TiO 2 +Ta 2 O 5 +WO 3 ))が10以下、
Nb 2 O 5 、TiO 2 、Ta 2 O 5 およびWO 3 の合計含有量に対するZnO含有量の質量比(ZnO/(Nb 2 O 5 +TiO 2 +Ta 2 O 5 +WO 3 ))が0.500以下、
であり、ガラス転移温度が671℃以上であり、屈折率ndが1.800~1.850の範囲であり、かつアッベ数νdが41.5~44である酸化物ガラスであるガラス。 - 質量%表示にて、
B 2 O 3 とSiO 2 との合計含有量が15~35質量%、La 2 O 3 、Y 2 O 3 、Gd 2 O 3 およびYb 2 O 3 の合計含有量が45~65質量%、但し、Yb 2 O 3 含有量が3質量%以下であり、
La 2 O 3 含有量が45.8%以下、
ZrO 2 含有量が3~11質量%、
Ta 2 O 5 含有量が5質量%以下、
B 2 O 3 含有量含有量が19%以上、
P 2 O 5 含有量が5%以下、
B 2 O 3 とSiO 2 との合計含有量に対するB 2 O 3 含有量の質量比(B 2 O 3 /(B 2 O 3 +SiO 2 ))が0.4~0.900、
La 2 O 3 、Y 2 O 3 、Gd 2 O 3 およびYb 2 O 3 の合計含有量に対するB 2 O 3 およびSiO 2 の合計含有量の質量比((B 2 O 3 +SiO 2 )/(La 2 O 3 +Y 2 O 3 +Gd 2 O 3 +Yb 2 O 3 ))が0.42~0.53、
La 2 O 3 、Y 2 O 3 、Gd 2 O 3 およびYb 2 O 3 の合計含有量に対するY 2 O 3 含有量の質量比(Y 2 O 3 /(La 2 O 3 +Y 2 O 3 +Gd 2 O 3 +Yb 2 O 3 ))が0.05~0.45、
La 2 O 3 、Y 2 O 3 、Gd 2 O 3 およびYb 2 O 3 の合計含有量に対するGd 2 O 3 含有量の質量比(Gd 2 O 3 /(La 2 O 3 +Y 2 O 3 +Gd 2 O 3 +Yb 2 O 3 ))が0~0.05、
Nb 2 O 5 、TiO 2 、Ta 2 O 5 およびWO 3 の合計含有量に対するNb 2 O 5 含有量の質量比(Nb 2 O 5 /(Nb 2 O 5 +TiO 2 +Ta 2 O 5 +WO 3 ))が0.5~1、
Li 2 O、Na 2 OおよびK 2 Oの合計含有量が2.0%以下、
Nb 2 O 5 、TiO 2 、Ta 2 O 5 およびWO 3 の合計含有量に対するZnO含有量の質量比(ZnO/(Nb 2 O 5 +TiO 2 +Ta 2 O 5 +WO 3 ))が0.500以下、
であり、ガラス転移温度が671℃以上であり、屈折率ndが1.800~1.850の範囲であり、かつアッベ数νdが41.5~44である酸化物ガラスであるガラス。 - SiO 2 含有量が7.0質量%以下である、請求項4または5に記載のガラス。
- 着色度λ5が335nm以下である請求項1~6のいずれか1項に記載のガラス。
- 比重dと屈折率ndとが、下記(A)式:
d/(nd-1)≦5.70 …(A)
を満たす請求項1~7のいずれか1項に記載のガラス。 - 請求項1~8のいずれか1項に記載のガラスからなるプレス成形用ガラス素材。
- 請求項1~8のいずれか1項に記載のガラスからなる光学素子ブランク。
- 請求項1~8のいずれか1項に記載のガラスからなる光学素子。
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