JP2012082101A - 光学ガラス、プリフォーム材及び光学素子 - Google Patents

Abstract

【課題】屈折率（ｎ_ｄ）及びアッベ数（ν_ｄ）が所望の範囲内にありながら、可視光に対する透過率が高く、且つ耐失透性が高いプリフォーム材を得ることが可能な光学ガラスと、プリフォーム材及び光学素子を提供する。
【解決手段】光学ガラスは、酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル％でＢ_２Ｏ_３成分を１０．０〜５０．０％及びＬａ_２Ｏ_３成分を５．０〜３０．０％含有し、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するモル和（ＴｉＯ_２＋Ｎｂ_２Ｏ_５）が２０．０％未満である。プリフォーム材は、この光学ガラスからなる。また、光学素子は、この光学ガラスを母材とする。
【選択図】なし

Description

本発明は、光学ガラス、プリフォーム材及び光学素子に関する。

近年、光学系を使用する機器のデジタル化や高精細化が急速に進んでおり、デジタルカメラやビデオカメラ等の撮影機器や、プロジェクタやプロジェクションテレビ等の画像再生（投影）機器等の各種光学機器の分野では、光学系で用いられるレンズやプリズム等の光学素子の枚数を削減し、光学系全体を軽量化及び小型化する要求が強まっている。

光学素子を作製する光学ガラスの中でも特に、光学系全体の軽量化及び小型化を図ることが可能な、１．７５以上の屈折率（ｎ_ｄ）を有し、３０以上５０以下のアッベ数（ν_ｄ）を有する精密モールドプレス成形可能な高屈折率低分散ガラスの需要が非常に高まっている。このような高屈折率低分散ガラスとしては、特許文献１〜３に代表されるようなガラス組成物が知られている。

特開２００１−３４８２４４号公報 特開２００８−００１５５１号公報 特開２００７−０６３０７１号公報

光学系で用いられるレンズには球面レンズと非球面レンズがあり、非球面レンズを利用すれば光学素子の枚数を削減することができる。また、レンズ以外の各種光学素子にも複雑な形状をした面を備えたものが知られている。しかしながら、従来の研削、研磨工程で非球面や複雑な形状をした面を得ようとすると、高コストで且つ複雑な作業工程が必要であった。そこで、ゴブ又はガラスブロックから得られたプリフォーム材を、超精密加工された金型で直接プレス成形して光学素子の形状を得る方法、すなわち精密モールドプレス成形する方法が現在主流である。

また、プリフォーム材を精密モールドプレス成形する方法の他に、ガラス材料から形成されたゴブ又はガラスブロックを再加熱して成形（リヒートプレス成形）して得られたガラス成形体を研削及び研磨して光学素子の形状を得る方法も知られている。

しかしながら、特許文献１〜３で開示されたガラスは、可視短波長（５００ｎｍ以下）におけるガラスの透過率が低いものが多く、場合によっては薄く着色していることもある。特に、可視短波長における透過率の低いガラスは、例えばカメラやプロジェクタのレンズやプリズムのような、可視光を透過させる用途の光学素子に用いるには好ましくない。

また、精密モールドプレス成形に用いられるプリフォーム材は、滴下法によって熔融ガラスから直接製造する方法、ガラスブロックをリヒートプレスし、或いはボール形状に研削加工して得られた加工品を研削研磨する方法によって作製される。いずれの方法であっても、熔融ガラスを所望の形状に成形して光学素子を得るためには、形成されるガラスの失透を低減することが求められる。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、屈折率（ｎ_ｄ）及びアッベ数（ν_ｄ）が所望の範囲内にありながら、可視光に対する透過率が高く、且つ耐失透性が高いプリフォーム材を得ることが可能な光学ガラスを得ることにある。

本発明者らは、上記課題を解決するために、鋭意試験研究を重ねた結果、Ｂ_２Ｏ_３成分及びＬａ_２Ｏ_３成分を含有するガラスにおいて、ＴｉＯ_２成分やＮｂ_２Ｏ_５成分の含有量を低減することにより、所望の屈折率及びアッベ数を有しながらも、ガラスの可視光に対する透過率が高められることを見出し、本発明を完成するに至った。具体的には、本発明は以下のようなものを提供する。

（１） 酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル％でＢ_２Ｏ_３成分を１０．０〜５０．０％及びＬａ_２Ｏ_３成分を５．０〜３０．０％含有し、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するモル和（ＴｉＯ_２＋Ｎｂ_２Ｏ_５）が２０．０％未満である光学ガラス。

（２） 酸化物換算組成のガラス全物質量に対するモル和（ＴｉＯ_２＋Ｎｂ_２Ｏ_５）が９．０％未満である（１）記載の光学ガラス。

（３） 酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル％で
ＴｉＯ_２成分 ０〜２０．０％未満及び／又は
Ｎｂ_２Ｏ_５成分 ０〜２０．０％未満
である（１）又は（２）記載の光学ガラス。

（４） 酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル％でＷＯ_３成分の含有量が３０．０％以下含有する（１）から（３）のいずれか記載の光学ガラス。

（５） 酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル％でＷＯ_３成分の含有量が７．０％以上である（４）記載の光学ガラス。

（６） 酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル％でＺｎＯ成分の含有量が５０．０％以下である（１）から（５）のいずれか記載の光学ガラス。

（７） 酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル％でＺｎＯ成分の含有量が３８．０％以下である（６）記載の光学ガラス。

（８） 酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル％でＺｒＯ_２成分の含有量が１５．０％以下である（１）から（７）のいずれか記載の光学ガラス。

（９） 酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル％でＺｒＯ_２成分の含有量が３．０％未満である（８）記載の光学ガラス。

（１０） 酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル％でＳｉＯ_２成分の含有量が２５．０％以下である（１）から（９）のいずれか記載の光学ガラス。

（１１） 酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル％でＳｉＯ_２成分の含有量が３．４％以上である（１０）記載の光学ガラス。

（１２） 酸化物換算組成のガラス全物質量に対するモル和（ＳｉＯ_２＋Ｂ_２Ｏ_３）が３０．０％以上７０．０％以下である（１）から（１１）のいずれか記載の光学ガラス。

（１３） 酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル％で
Ｇｄ_２Ｏ_３成分 ０〜３０．０％及び／又は
Ｙ_２Ｏ_３成分 ０〜１０．０％及び／又は
Ｙｂ_２Ｏ_３成分 ０〜１０．０％及び／又は
Ｌｕ_２Ｏ_３成分 ０〜１０．０％
の各成分をさらに含有する（１）から（１２）のいずれか記載の光学ガラス。

（１４） 酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル％でＧｄ_２Ｏ_３成分の含有量が４．７％以上である（１３）記載の光学ガラス。

（１５） 酸化物換算組成のガラス全物質量に対するＬｎ_２Ｏ_３成分（式中、ＬｎはＬａ、Ｇｄ、Ｙ、Ｙｂ、Ｌｕからなる群より選択される１種以上）のモル和が１０．０％以上４０．０％以下である（１）から（１４）のいずれか記載の光学ガラス。

（１６） 酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル％で
Ｌｉ_２Ｏ成分 ０〜２０．０％及び／又は
Ｎａ_２Ｏ成分 ０〜１５．０％及び／又は
Ｋ_２Ｏ成分 ０〜１０．０％
の各成分をさらに含有する（１）から（１５）いずれか記載の光学ガラス。

（１７） 酸化物換算組成のガラス全物質量に対するＲｎ_２Ｏ成分（式中、ＲｎはＬｉ、Ｎａ、Ｋからなる群より選択される１種以上）のモル和が２０．０％以下である（１６）記載の光学ガラス。

（１８） 酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル％で
ＭｇＯ成分 ０〜１０．０％及び／又は
ＣａＯ成分 ０〜１０．０％及び／又は
ＳｒＯ成分 ０〜１０．０％及び／又は
ＢａＯ成分 ０〜１０．０％
の各成分をさらに含有する（１）から（１７）のいずれか記載の光学ガラス。

（１９） 酸化物換算組成のガラス全物質量に対するＲＯ成分（式中、ＲはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａからなる群より選択される１種以上）のモル和が１５．０％以下である（１８）記載の光学ガラス。

（２０） 酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル％で
ＧｅＯ_２成分 ０〜１０．０％及び／又は
Ｐ_２Ｏ_５成分 ０〜１０．０％及び／又は
Ｔａ_２Ｏ_５成分 ０〜２０．０％及び／又は
Ｂｉ_２Ｏ_３成分 ０〜１５．０％及び／又は
ＴｅＯ_２成分 ０〜１５．０％及び／又は
Ａｌ_２Ｏ_３成分 ０〜１５．０％及び／又は
Ｇａ_２Ｏ_３成分 ０〜１５．０％及び／又は
Ｓｂ_２Ｏ_３成分 ０〜１．０％
の各成分をさらに含有し、
上記各金属元素の１種又は２種以上の酸化物の一部又は全部と置換した弗化物のＦとしての含有量が０〜６．０％である（１）から（１９）のいずれか記載の光学ガラス。

（２１） １．７５以上１．９５以下の屈折率（ｎ_ｄ）を有し、３０以上５０以下のアッベ数（ν_ｄ）を有する（１）から（２０）のいずれか記載の光学ガラス。

（２２） ６８０℃以下のガラス転移点（Ｔｇ）を有する（１）から（２１）のいずれか記載の光学ガラス。

（２３） １２００℃以下の液相温度を有する（１）から（２２）のいずれか記載の光学ガラス。

（２４） （１）から（２３）のいずれか記載の光学ガラスからなるプリフォーム材。

（２５） （２４）記載のプリフォーム材をプレス成形して作製する光学素子。

（２６） （１）から（２３）のいずれか記載の光学ガラスを母材とする光学素子。

（２７） （２５）又は（２６）のいずれか記載の光学素子を備える光学機器。

本発明によれば、Ｂ_２Ｏ_３成分及びＬａ_２Ｏ_３成分を含有するガラスに対して、ＴｉＯ_２成分やＮｂ_２Ｏ_５成分の含有量を低減することにより、所望の屈折率及びアッベ数を有しながらも、ガラスの可視短波長における透過率が高められる。このため、屈折率（ｎ_ｄ）及びアッベ数（ν_ｄ）が所望の範囲内にありながら、可視光に対して好ましく用いることができ、且つ耐失透性が高いプリフォーム材を得ることが可能な光学ガラスを得ることができる。

本発明の光学ガラスは、酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル％でＢ_２Ｏ_３成分を１０．０〜５０．０％及びＬａ_２Ｏ_３成分を５．０〜３０．０％含有し、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するモル和（ＴｉＯ_２＋Ｎｂ_２Ｏ_５）が２０．０％未満である。ＴｉＯ_２成分やＮｂ_２Ｏ_５成分の含有量を低減することにより、可視短波長における透過率が高められ、且つガラスの着色が低減される。それとともに、Ｂ_２Ｏ_３成分及びＬａ_２Ｏ_３成分をベースとすることにより、１．７５以上１．９５以下の屈折率（ｎ_ｄ）及び３０以上５０以下のアッベ数（ν_ｄ）を有しながらも、液相温度が低くなり易くなる。このため、屈折率（ｎ_ｄ）及びアッベ数（ν_ｄ）が所望の範囲内にありながら、耐失透性が高く、且つ可視光に対して好ましく用いられるプリフォーム材を得ることが可能な光学ガラスと、これを用いたプリフォーム材及び光学素子を得ることができる。

以下、本発明の光学ガラスの実施形態について詳細に説明するが、本発明は、以下の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の目的の範囲内において、適宜変更を加えて実施することができる。なお、説明が重複する箇所については、適宜説明を省略する場合があるが、発明の趣旨を限定するものではない。

［ガラス成分］
本発明の光学ガラスを構成する各成分の組成範囲を以下に述べる。本明細書中において、各成分の含有量は特に断りがない場合は、全て酸化物換算組成のガラス全物質量に対するモル％で表示されるものとする。ここで、「酸化物換算組成」とは、本発明のガラス構成成分の原料として使用される酸化物、複合塩、金属弗化物等が熔融時に全て分解され酸化物へ変化すると仮定した場合に、当該生成酸化物の総物質量を１００モル％として、ガラス中に含有される各成分を表記した組成である。

＜必須成分、任意成分について＞
Ｂ_２Ｏ_３成分は、希土類酸化物を多く含む本発明の光学ガラスにおいて、ガラス形成酸化物として欠かすことの出来ない必須成分である。特に、Ｂ_２Ｏ_３成分の含有量を１０．０％以上にすることで、ガラスの耐失透性を高め、且つガラスの分散を小さくすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するＢ_２Ｏ_３成分の含有量は、好ましくは１０．０％、より好ましくは１５．０％、最も好ましくは２０．０％を下限とする。一方、Ｂ_２Ｏ_３成分の含有量を５０．０％以下にすることで、より大きな屈折率を得易くし、化学的耐久性の悪化を抑えることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するＢ_２Ｏ_３成分の含有量は、好ましくは５０．０％、より好ましくは４５．０％、最も好ましくは４３．０％を上限とする。Ｂ_２Ｏ_３成分は、原料として例えばＨ_３ＢＯ_３、Ｎａ_２Ｂ_４Ｏ_７、Ｎａ_２Ｂ_４Ｏ_７・１０Ｈ_２Ｏ、ＢＰＯ_４等を用いてガラス内に含有することができる。

Ｌａ_２Ｏ_３成分は、ガラスの屈折率を高めるとともに、ガラスの分散を小さくしてガラスのアッベ数を大きくする成分である。特に、Ｌａ_２Ｏ_３成分の含有量を５．０％以上にすることで、ガラスの屈折率を高めることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するＬａ_２Ｏ_３成分の含有量は、好ましくは５．０％、より好ましくは８．０％、最も好ましくは１０．０％を下限とする。一方、Ｌａ_２Ｏ_３成分の含有量を３０．０％以下にすることで、ガラスの安定性を高めてガラスの失透を低減できる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するＬａ_２Ｏ_３成分の含有量は、好ましくは３０．０％、より好ましくは２５．０％、さらに好ましくは２２．０％、最も好ましくは２０．０％を上限とする。Ｌａ_２Ｏ_３成分は、原料として例えばＬａ_２Ｏ_３、Ｌａ（ＮＯ_３）_３・ＸＨ_２Ｏ（Ｘは任意の整数）等を用いてガラス内に含有することができる。

本発明の光学ガラスは、ＴｉＯ_２成分及びＮｂ_２Ｏ_５成分のモル和が２０．０％未満であることが好ましい。これにより、ガラスの耐失透性が高められるため、所望の光学特性を有する光学ガラスをより安定的に作製できる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するＴｉＯ_２成分及びＮｂ_２Ｏ_５成分のモル和は、好ましくは２０．０％未満とし、より好ましくは１５．０％、さらに好ましくは１０．０％を上限とする。ここで、特にＴｉＯ_２成分及びＮｂ_２Ｏ_５成分のモル和を９．０％未満にすることにより、ガラスの可視短波長における透過率が高められるため、可視光を透過させる用途に好適に用いられるガラスを得ることができる。従って、特にガラスの可視光の透過率に着目した場合における、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するＴｉＯ_２成分及びＮｂ_２Ｏ_５成分のモル和は、好ましくは９．０％未満とし、より好ましくは８．０％、最も好ましくは７．０％を上限とする。

ＴｉＯ_２成分は、ガラスの屈折率及びアッベ数を調整し、耐失透性を改善する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。しかしながら、ＴｉＯ_２が多すぎると逆に耐失透性が悪くなり、可視短波長（５００ｎｍ以下）におけるガラスの透過率も悪化する。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するＴｉＯ_２成分の含有量は、好ましくは２０．０％未満とし、より好ましくは１５．０％、さらに好ましくは１０．０％を上限とし、最も好ましくは６．０％未満とする。特に、可視領域の光に対する透過率を高める観点では、ＴｉＯ_２成分の含有量を１．０％未満にしてもよい。ＴｉＯ_２成分は、原料として例えばＴｉＯ_２等を用いてガラス内に含有することができる。

Ｎｂ_２Ｏ_５成分は、ガラスの屈折率及び分散を高める成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、Ｎｂ_２Ｏ_５成分の含有量を２０．０％未満にすることで、Ｎｂ_２Ｏ_５成分の過剰な含有によるガラスの耐失透性の悪化を抑え、且つ、ガラスの可視光に対する透過率の低下を抑えることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するＮｂ_２Ｏ_５成分の含有量は、好ましくは２０．０％未満とし、より好ましくは１５．０％、さらに好ましくは１０．０％、最も好ましくは５．０％を上限とする。Ｎｂ_２Ｏ_５成分は、原料として例えばＮｂ_２Ｏ_５等を用いてガラス内に含有することができる。

ＷＯ_３成分は、ガラスの屈折率及び分散を高め、ガラスの耐失透性を向上する成分である。一方で、ＷＯ_３成分の含有量を３０．０％以下にすることで、ガラスの着色を低減し、特に可視−短波長領域（５００ｎｍ未満）における透過率を低下し難くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するＷＯ_３成分の含有量は、好ましくは３０．０％、より好ましくは２８．０％、最も好ましくは２５．０％を上限とする。なお、本発明の光学ガラスはＷＯ_３成分を含有しなくとも所望の光学恒数及び耐失透性を有するガラスを得ることは可能であるが、ＷＯ_３成分を７．０％以上含有することで、ガラスの液相温度がより一層低下するため、ガラスの耐失透性をさらに高めることができる。また、高い屈折率を得ながらも、ガラス転移点をより低くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するＷＯ_３成分の含有量は、好ましくは７．０％を下限とし、より好ましくは１０．０％より多くし、さらに好ましくは１１．５％を下限とし、最も好ましくは１５．０％より多くする。特にガラス転移点の低いガラスを得る観点では、ＷＯ_３成分の含有量を２０．０％より多く含有してもよい。ＷＯ_３成分は、原料として例えばＷＯ_３等を用いてガラス内に含有することができる。

ＺｎＯ成分は、ガラス転移温度（Ｔｇ）を低くし、化学的耐久性を改善する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。しかしながら、ＺｎＯ成分を多く含有するとガラスの耐失透性を悪化し易い。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するＺｎＯ成分の含有量は、好ましくは５０．０％、より好ましくは４５．０％、さらに好ましくは４０．０％を上限とする。特に、ガラスの安定性を高めて液相温度を低くできる観点では、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するＺｎＯ成分の含有量は、３８．０％以下とすることがより好ましく、２７．０％以下とすることがさらに好ましく、２４．０％未満とすることが最も好ましい。なお、ＺｎＯ成分は含有しなくても所望の特性を有するガラスを得ることは可能であるが、ＺｎＯ成分を含有することにより、ガラス転移点が低くなるため、よりプレス成形を行い易い光学ガラスを得易くできる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するＺｎＯ成分の含有量は、好ましくは０％より多く、より好ましくは３．０％、最も好ましくは７．０％を下限とする。ＺｎＯ成分は、原料として例えばＺｎＯ、ＺｎＦ_２等を用いてガラス内に含有することができる。

ＺｒＯ_２成分は、ガラスの高屈折率及び低分散に寄与し、且つ耐失透性を向上する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。しかしながら、ＺｒＯ_２量が多すぎると、逆に耐失透性が悪化する。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するＺｒＯ_２成分の含有量は、好ましくは１５．０％、より好ましくは１０．０％、さらに好ましくは５．０％を上限とする。特に、液相温度が低く耐失透性が高い光学ガラスを得られる観点では、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するＺｒＯ_２成分の含有量は、好ましくは３．０％未満とし、より好ましくは２．５％未満とし、最も好ましくは０．５％未満とする。ＺｒＯ_２成分は、原料として例えばＺｒＯ_２、ＺｒＦ_４等を用いてガラス内に含有することができる。

ＳｉＯ_２成分は、熔融ガラスの粘度を高め、安定なガラス形成を促し、光学ガラスとして好ましくない失透（結晶物の発生）を低減する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、ＳｉＯ_２成分の含有量を２５．０％以下にすることで、ガラス転移点（Ｔｇ）の上昇を抑え、本発明が目的とする高屈折率を得易くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するＳｉＯ_２成分の含有量は、好ましくは２５．０％、より好ましくは２０．０％、最も好ましくは１５．０％を上限とする。なお、ＳｉＯ_２成分は含有しなくとも技術的に不利益はないが、ＳｉＯ_２成分を含有することで、ガラスの液相温度が低くなるため、ガラスを失透し難くできる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するＳｉＯ_２成分の含有量は、好ましくは０．１％、より好ましくは１．０％、さらに好ましくは３．４％を下限とする。特に、ＷＯ_３成分を含有してもガラスの可視短波長における透過率を低下し難くできる観点では、ＳｉＯ_２成分を４．０％より多く含有することが最も好ましい。ＳｉＯ_２成分は、原料として例えばＳｉＯ_２、Ｋ_２ＳｉＦ_６、Ｎａ_２ＳｉＦ_６等を用いてガラス内に含有することができる。

本発明の光学ガラスは、ＳｉＯ_２成分及びＢ_２Ｏ_３成分の含有量の和が３０．０％以上７０．０％以下であることが好ましい。この和を３０．０％以上にすることにより、特にＺｒＯ_２成分の含有量が少ない場合であっても、ガラスの液相温度を下げて耐失透性を高めることができる。従って、酸化物換算組成におけるＳｉＯ_２成分及びＢ_２Ｏ_３成分の含有量の和は、好ましくは３０．０％、より好ましくは３５．０％、最も好ましくは３７．０％を下限とする。一方で、この和を７０．０％以下にすることにより、これら成分の過剰な含有による失透を低減できる。従って、酸化物換算組成におけるＳｉＯ_２成分及びＢ_２Ｏ_３成分の含有量の和は、好ましくは７０．０％、より好ましくは６０．０％、最も好ましくは５０．０％を上限とする。

また、本発明の光学ガラスは、ＳｉＯ_２成分及びＢ_２Ｏ_３成分の和に対するＳｉＯ_２成分の含有量の比率が０．１０以上０．５０以下であることが好ましい。この比率を所定の範囲内にすることにより、ガラスの可視短波長における透過率をより高められるＳｉＯ_２成分の含有量が増加するため、可視領域の光に対して好適に用いられる光学ガラスを得ることができる。従って、酸化物換算組成におけるモル比ＳｉＯ_２／（ＳｉＯ_２＋Ｂ_２Ｏ_３）は、好ましくは０．１０、より好ましくは０．１５を下限とし、最も好ましくは０．２０より大きくする。一方、酸化物換算組成におけるモル比ＳｉＯ_２／（ＳｉＯ_２＋Ｂ_２Ｏ_３）は、好ましくは０．５０、より好ましくは０．４５、最も好ましくは０．４０を上限とする。

Ｇｄ_２Ｏ_３成分は、ガラスの屈折率を高め、且つアッベ数を高める成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、Ｇｄ_２Ｏ_３成分の含有量を３０．０％以下にすることで、ガラスの所望の光学恒数が得易くなるとともに、ガラス転移点（Ｔｇ）の上昇を抑え、ガラスの耐失透性を高めることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するＧｄ_２Ｏ_３成分の含有量は、それぞれ好ましくは３０．０％、より好ましくは２０．０％、最も好ましくは１０．０％を上限とする。なお、Ｇｄ_２Ｏ_３成分は含有しなくとも技術的に不利益はないが、Ｌａ_２Ｏ_３成分の一部をＧｄ_２Ｏ_３成分に置き換えることで、Ｇｄ_２Ｏ_３成分を含有しない場合に比べてガラスの液相温度を低くでき、耐失透性をより高めることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するＧｄ_２Ｏ_３成分の含有量は、好ましくは０％より多くし、より好ましくは１．０％、さらに好ましくは３．０％を下限とする。特に、液相温度の低いガラスを得る観点では、Ｇｄ_２Ｏ_３成分の含有量は４．７％以上であることが好ましい。Ｇｄ_２Ｏ_３成分は、原料として例えばＧｄ_２Ｏ_３、ＧｄＦ_３等を用いてガラス内に含有することができる。

Ｙ_２Ｏ_３成分、Ｙｂ_２Ｏ_３成分、及びＬｕ_２Ｏ_３成分は、ガラスの屈折率を高め、分散を小さくする成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、Ｙ_２Ｏ_３成分、Ｙｂ_２Ｏ_３成分及び／又はＬｕ_２Ｏ_３成分の含有量をそれぞれ１０．０％以下にすることで、ガラスの所望の光学恒数が得易くなるとともに、ガラスの耐失透性を高めることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するＹ_２Ｏ_３、Ｙｂ_２Ｏ_３及びＬｕ_２Ｏ_３の各成分の含有量は、それぞれ好ましくは１０．０％、より好ましくは８．０％、最も好ましくは５．０％を上限とする。Ｙ_２Ｏ_３、Ｙｂ_２Ｏ_３及びＬｕ_２Ｏ_３の各成分は、原料として例えばＹ_２Ｏ_３、ＹＦ_３、Ｙｂ_２Ｏ_３、Ｌｕ_２Ｏ_３等を用いてガラス内に含有することができる。

本発明の光学ガラスは、Ｌｎ_２Ｏ_３成分（式中、ＬｎはＬａ、Ｇｄ、Ｙ、Ｙｂ、Ｌｕからなる群より選択される１種以上）のモル和が１０．０％以上４０．０％以下であることが好ましい。特に、Ｌｎ_２Ｏ_３成分のモル和を１０．０％以上にすることで、ガラスの屈折率及びアッベ数がいずれも高められるため、所望の屈折率及びアッベ数を有するガラスを得易くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するＬｎ_２Ｏ_３成分のモル和は、好ましくは１０．０％、より好ましくは１２．０％、最も好ましくは１５．０％を下限とする。一方、Ｌｎ_２Ｏ_３成分のモル和を４０．０％以下にすることで、ガラスの液相温度が低くなるため、ガラスの失透を低減できる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するＬｎ_２Ｏ_３成分のモル和は、好ましくは４０．０％、より好ましくは３５．０％、さらに好ましくは３０．０％、最も好ましくは２５．０％を上限とする。

Ｌｉ_２Ｏ成分、Ｎａ_２Ｏ成分及びＫ_２Ｏ成分は、ガラスの熔融性を改善し、ガラス転移点を低くするとともに、ガラスの耐失透性を高める成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、Ｌｉ_２Ｏ成分の含有量を２０．０％以下にすること、Ｎａ_２Ｏ成分の含有量を１５．０％以下にすること、又はＫ_２Ｏ成分の含有量を１０．０％以下にすることにより、ガラスの屈折率を低下し難くし、ガラスの安定性を高めて失透等の発生を低減することができる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するＬｉ_２Ｏ成分の含有量は、好ましくは２０．０％、より好ましくは１５．０％、最も好ましくは１０．０％を上限とする。また、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するＮａ_２Ｏ成分の含有量は、好ましくは１５．０％、より好ましくは１０．０％、最も好ましくは５．０％を上限とする。また、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するＫ_２Ｏ成分の含有量は、好ましくは１０．０％、より好ましくは８．０％、最も好ましくは５．０％を上限とする。Ｌｉ_２Ｏ成分、Ｎａ_２Ｏ成分及びＫ_２Ｏ成分は、原料として例えばＬｉ_２ＣＯ_３、ＬｉＮＯ_３、ＬｉＦ、Ｎａ_２ＣＯ_３、ＮａＮＯ_３、ＮａＦ、Ｎａ_２ＳｉＦ_６、Ｋ_２ＣＯ_３、ＫＮＯ_３、ＫＦ、ＫＨＦ_２、Ｋ_２ＳｉＦ_６等を用いてガラス内に含有することができる。

Ｒｎ_２Ｏ成分（式中、ＲｎはＬｉ、Ｎａ、Ｋからなる群より選択される１種以上）は、ガラスの熔融性を改善するとともに、ガラスの失透を低減する成分である。ここで、Ｒｎ_２Ｏ成分の含有量を２０．０％以下にすることで、ガラスの屈折率を低下し難くし、ガラスの安定性を高めて失透等の発生を低減することができる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するＲｎ_２Ｏ成分のモル和は、好ましくは２０．０％、より好ましくは１５．０％、最も好ましくは１０．０％を上限とする。

ＭｇＯ成分、ＣａＯ成分、ＳｒＯ成分及びＢａＯ成分は、ガラスの屈折率や熔融性、失透性を調整する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、ＭｇＯ成分、ＣａＯ成分、ＳｒＯ成分及びＢａＯ成分の各々の含有量を１０．０％以下にすることで、所望の屈折率を得易くし、且つこれらの成分の過剰な含有によるガラスの失透の発生を低減することができる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するＭｇＯ成分、ＣａＯ成分、ＳｒＯ成分及びＢａＯ成分の各々の含有量は、好ましくは１０．０％、より好ましくは８．０％、最も好ましくは５．０％を上限とする。ＭｇＯ成分は、原料として例えばＭｇＣＯ_３、ＭｇＦ_２、ＣａＣＯ_３、ＣａＦ_２、Ｓｒ（ＮＯ_３）_２、ＳｒＦ_２、ＢａＣＯ_３、Ｂａ（ＮＯ_３）_２、ＢａＦ_２等を用いてガラス内に含有することができる。

本発明の光学ガラスは、ＲＯ成分（式中、ＲはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａからなる群より選択される１種以上）の含有量の合計が１５．０％以下であることが好ましい。これにより、所望の屈折率を得易くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するＲＯ成分のモル和は、好ましくは１５．０％、より好ましくは１０．０％、さらに好ましくは５．０％を上限とし、最も好ましくは２．０％未満とする。

ＧｅＯ_２成分は、ガラスの屈折率を高め、耐失透性を向上させる効果を有する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。しかしながら、ＧｅＯ_２は原料価格が高いため、その量が多いと生産コストが高くなることで、Ｔａ_２Ｏ_５成分を低減することによる効果が減殺される。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するＧｅＯ_２成分の含有量は、好ましくは１０．０％、より好ましくは５．０％、最も好ましくは１．０％を上限とする。ＧｅＯ_２成分は、原料として例えばＧｅＯ_２等を用いてガラス内に含有することができる。

Ｐ_２Ｏ_５成分は、ガラスの液相温度を下げて耐失透性を向上させる効果を有する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、Ｐ_２Ｏ_５成分の含有量を１０．０％以下にすることで、ガラスの化学的耐久性、特に耐水性の低下を抑えることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するＰ_２Ｏ_５成分の含有量は、好ましくは１０．０％、より好ましくは８．０％、最も好ましくは５．０％を上限とする。Ｐ_２Ｏ_５成分は、原料として例えばＡｌ（ＰＯ_３）_３、Ｃａ（ＰＯ_３）_２、Ｂａ（ＰＯ_３）_２、ＢＰＯ_４、Ｈ_３ＰＯ_４等を用いてガラス内に含有することができる。

Ｔａ_２Ｏ_５成分は、ガラスの屈折率を高めつつ、ガラスの耐失透性を高める成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、Ｔａ_２Ｏ_５成分の含有量を２０．０％以下にすることで、Ｔａ_２Ｏ_５成分の過剰な含有による失透を低減できる。また、Ｔａ_２Ｏ_５成分の含有量を少なくすることで、高価なＴａ_２Ｏ_５成分の含有が低減され、且つ原料を熔解する温度を下げることが可能になるため、光学ガラスの原料及び製造に掛かるコストを低減できる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するＴａ_２Ｏ_５成分の含有量は、好ましくは２０．０％、より好ましくは１０．０％、最も好ましくは４．５％を上限とする。Ｔａ_２Ｏ_５成分は、原料として例えばＴａ_２Ｏ_５等を用いてガラス内に含有することができる。

Ｂｉ_２Ｏ_３成分は、屈折率を高め、ガラス転移点（Ｔｇ）を下げる成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、Ｂｉ_２Ｏ_３成分の含有量を１５．０％以下にすることで、液相温度の上昇が抑えられるため、ガラスの耐失透性の低下を抑えることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するＢｉ_２Ｏ_３成分の含有量は、好ましくは１５．０％を上限とし、より好ましくは１０．０％未満とし、最も好ましくは５．０％未満とする。Ｂｉ_２Ｏ_３成分は、原料として例えばＢｉ_２Ｏ_３等を用いてガラス内に含有することができる。

ＴｅＯ_２成分は、屈折率を高め、ガラス転移点（Ｔｇ）を下げる成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。しかしながら、ＴｅＯ_２は白金製の坩堝や、熔融ガラスと接する部分が白金で形成されている熔融槽でガラス原料を熔融する際、白金と合金化しうる問題がある。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するＴｅＯ_２成分の含有量は、好ましくは１５．０％を上限とし、より好ましくは１０．０％未満とし、最も好ましくは５．０％未満とする。ＴｅＯ_２成分は、原料として例えばＴｅＯ_２等を用いてガラス内に含有することができる。

Ａｌ_２Ｏ_３成分及びＧａ_２Ｏ_３成分は、ガラスの化学的耐久性を向上し、熔融ガラスの耐失透性を向上する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、Ａｌ_２Ｏ_３成分及びＧａ_２Ｏ_３成分の各々の含有量を１５．０％以下にすることで、ガラスの失透傾向を弱めて、ガラスの安定性を高めることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するＡｌ_２Ｏ_３成分及びＧａ_２Ｏ_３成分の各々の含有量は、好ましくは１５．０％、より好ましくは１０．０％、最も好ましくは５．０％を上限とする。Ａｌ_２Ｏ_３成分及びＧａ_２Ｏ_３成分は、原料として例えばＡｌ_２Ｏ_３、Ａｌ（ＯＨ）_３、ＡｌＦ_３、Ｇａ_２Ｏ_３、Ｇａ（ＯＨ）_３等を用いてガラス内に含有することができる。

Ｓｂ_２Ｏ_３成分は、熔融ガラスを脱泡する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。Ｓｂ_２Ｏ_３量が多すぎると可視光領域の短波長領域における透過率が悪くなる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するＳｂ_２Ｏ_３成分の含有量は、好ましくは１．０％、より好ましくは０．７％、最も好ましくは０．５％を上限とする。Ｓｂ_２Ｏ_３成分は、原料として例えばＳｂ_２Ｏ_３、Ｓｂ_２Ｏ_５、Ｎａ_２Ｈ_２Ｓｂ_２Ｏ_７・５Ｈ_２Ｏ等を用いてガラス内に含有することができる。

なお、ガラスを清澄し脱泡する成分は、上記のＳｂ_２Ｏ_３成分に限定されるものではなく、ガラス製造の分野における公知の清澄剤、脱泡剤或いはそれらの組み合わせを用いることができる。

Ｆ成分は、ガラスの分散を低くしつつ、ガラス転移点（Ｔｇ）を低下させ、耐失透性を向上する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。しかし、Ｆ成分の含有量、すなわち上述した各金属元素の１種又は２種以上の酸化物の一部又は全部と置換した弗化物のＦとしての合計量が６．０％を超えると、Ｆ成分の揮発量が多くなるため、安定した光学恒数が得られ難くなり、均質なガラスが得られ難くなる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するＦ成分の含有量は、好ましくは６．０％、より好ましくは５．０％、最も好ましくは３．０％を上限とする。Ｆ成分は、原料として例えばＺｒＦ_４、ＡｌＦ_３、ＮａＦ、ＣａＦ_２等を用いることで、ガラス内に含有することができる。

＜含有すべきでない成分について＞
次に、本発明の光学ガラスに含有すべきでない成分、及び含有することが好ましくない成分について説明する。

他の成分を本願発明のガラスの特性を損なわない範囲で必要に応じ、添加することができる。ただし、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｗ、Ｌａ、Ｇｄ、Ｙ、Ｙｂ、Ｌｕを除く、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ及びＭｏ等の各遷移金属成分は、それぞれを単独又は複合して少量含有した場合でもガラスが着色し、可視域の特定の波長に吸収を生じる性質があるため、特に可視領域の波長を使用する光学ガラスにおいては、実質的に含まないことが好ましい。

また、ＰｂＯ等の鉛化合物及びＡｓ_２Ｏ_３等の砒素化合物は、環境負荷が高い成分であるため、実質的に含有しないこと、すなわち、不可避な混入を除いて一切含有しないことが望ましい。

さらに、Ｔｈ、Ｃｄ、Ｔｌ、Ｏｓ、Ｂｅ、及びＳｅの各成分は、近年有害な化学物資として使用を控える傾向にあり、ガラスの製造工程のみならず、加工工程、及び製品化後の処分に至るまで環境対策上の措置が必要とされる。従って、環境上の影響を重視する場合には、これらを実質的に含有しないことが好ましい。

本発明のガラス組成物は、その組成が酸化物換算組成のガラス全物質量に対するモル％で表されているため直接的に質量％の記載に表せるものではないが、本発明において要求される諸特性を満たすガラス組成物中に存在する各成分の質量％表示による組成は、酸化物換算組成で概ね以下の値をとる。
Ｂ_２Ｏ_３成分 ５．０〜２５．０質量％、及び
Ｌａ_２Ｏ_３成分 １０．０〜５５．０質量％、
ＴｉＯ_２成分 ０〜１０．０質量％及び／又は
Ｎｂ_２Ｏ_５成分 ０〜３５．０質量％及び／又は
ＷＯ_３成分 ０〜４５．０質量％及び／又は
ＺｒＯ_２成分 ０〜１２．０質量％及び／又は
ＺｎＯ成分 ０〜３０．０質量％及び／又は
ＳｉＯ_２成分 ０〜１０．０質量％及び／又は
Ｇｄ_２Ｏ_３成分 ０〜５５．０質量％及び／又は
Ｙ_２Ｏ_３成分 ０〜２０．０質量％及び／又は
Ｙｂ_２Ｏ_３成分 ０〜２５．０質量％及び／又は
Ｌｕ_２Ｏ_３成分 ０〜２０．０質量％及び／又は
Ｌｉ_２Ｏ成分 ０〜５．０質量％及び／又は
Ｎａ_２Ｏ成分 ０〜８．０質量％及び／又は
Ｋ_２Ｏ成分 ０〜８．０質量％及び／又は
ＭｇＯ成分 ０〜３．０質量％及び／又は
ＣａＯ成分 ０〜５．０質量％及び／又は
ＳｒＯ成分 ０〜８．０質量％及び／又は
ＢａＯ成分 ０〜１０．０質量％及び／又は
ＧｅＯ_２成分 ０〜７．０質量％及び／又は
Ｐ_２Ｏ_５成分 ０〜１０．０質量％及び／又は
Ｔａ_２Ｏ_５成分 ０〜３０．０質量％及び／又は
Ｂｉ_２Ｏ_３成分 ０〜４０．０質量％及び／又は
ＴｅＯ_２成分 ０〜１５．０質量％及び／又は
Ａｌ_２Ｏ_３成分 ０〜１２．０質量％及び／又は
Ｇａ_２Ｏ_３成分 ０〜２０．０質量％及び／又は
Ｓｂ_２Ｏ_３成分 ０〜３．０質量％
並びに、上記各金属元素の１種又は２種以上の酸化物の一部又は全部と置換した弗化物のＦとしての合計量 ０〜３．０質量％

［製造方法］
本発明の光学ガラスは、例えば以下のように作製される。すなわち、上記原料を各成分が所定の含有量の範囲内になるように均一に混合し、作製した混合物を白金坩堝に投入し、ガラス組成の熔融難易度に応じて電気炉で１１００〜１５００℃の温度範囲で２〜５時間熔融し、攪拌均質化した後、適当な温度に下げてから金型に鋳込み、徐冷することにより作製される。

［物性］
本発明の光学ガラスは、高い屈折率（ｎ_ｄ）及び低い分散性を有する必要がある。特に、本発明の光学ガラスの屈折率（ｎ_ｄ）は、好ましくは１．７５、より好ましくは１．７７、最も好ましくは１．８０を下限とし、好ましくは１．９５、より好ましくは１．９２、最も好ましくは１．９０を上限とする。また、本発明の光学ガラスのアッベ数（ν_ｄ）は、好ましくは３０、より好ましくは３２、最も好ましくは３３を下限とし、好ましくは５０、より好ましくは４５、最も好ましくは４０を上限とする。これらにより、光学設計の自由度が広がり、さらに素子の薄型化を図っても大きな光の屈折量を得ることができる。

また、本発明の光学ガラスは、着色が少ないことが好ましい。特に、本発明の光学ガラスは、ガラスの透過率で表すと、厚み１０ｍｍのサンプルで分光透過率７０％を示す波長（λ_７０）が４５０ｎｍ以下であり、より好ましくは４３０ｎｍ以下であり、最も好ましくは４１０ｎｍ以下である。また、分光透過率５％を示す波長（λ_５）が４００ｎｍ以下であり、より好ましくは３８０ｎｍ以下であり、最も好ましくは３７０ｎｍ以下である。また、分光透過率８０％を示す波長（λ_８０）が５００ｎｍ以下であり、より好ましくは４８０ｎｍ以下であり、最も好ましくは４７０ｎｍ以下である。これにより、ガラスの吸収端が紫外領域の近傍に位置するようになり、可視域におけるガラスの透明性が高められるため、この光学ガラスをレンズ等の光学素子の材料として好ましく用いることができる。

また、本発明の光学ガラスは、耐失透性が高いことが好ましい。特に、本発明の光学ガラスは、１２００℃以下の低い液相温度を有することが好ましい。より具体的には、本発明の光学ガラスの液相温度は、好ましくは１２００℃、より好ましくは１１００℃、最も好ましくは１０４０℃を上限とする。これにより、より低い温度で熔融ガラスを流出しても、作製されたガラスの結晶化が低減されるため、熔融状態からガラスを形成したときの耐失透性を高めることができ、ガラスを用いた光学素子の光学特性への影響を低減することができる。また、プリフォーム材を安定生産できる温度の範囲が広くなるため、ガラスの熔解温度を低くしてもプリフォーム材を形成でき、プリフォーム材の形成時に消費するエネルギーを抑えることができる。一方、本発明の光学ガラスの液相温度の下限は特に限定しないが、本発明によって得られるガラスの液相温度は、概ね５００℃以上、具体的には５５０℃以上、さらに具体的には６００℃以上であることが多い。なお、本明細書中における「液相温度」とは、５０ｍｌの容量の白金製坩堝に３０ｃｃのカレット状のガラス試料を白金坩堝に入れて１２５０℃で完全に熔融状態にし、所定の温度まで降温して１２時間保持し、炉外に取り出して冷却した後直ちにガラス表面及びガラス中の結晶の有無を観察し、結晶が認められない一番低い温度を表す。ここで所定の温度とは、１１８０℃〜１０００℃まで２０℃刻みで設定した温度を表わす。

また、本発明の光学ガラスは、６８０℃以下のガラス転移点（Ｔｇ）を有する。これにより、ガラスがより低い温度で軟化するため、より低い温度でガラスをプレス成形し易くできる。また、プレス成形に用いる金型の酸化を低減して金型の長寿命化を図ることもできる。従って、本発明の光学ガラスのガラス転移点（Ｔｇ）は、好ましくは６８０℃、より好ましくは６５０℃、さらに好ましくは６２０℃、最も好ましくは５９５℃を上限とする。なお、本発明の光学ガラスのガラス転移点（Ｔｇ）の下限は特に限定されないが、本発明によって得られるガラスのガラス転移点（Ｔｇ）は、概ね１００℃以上、具体的には１５０℃以上、さらに具体的には２００℃以上であることが多い。

また、本発明の光学ガラスは、７２０℃以下の屈伏点（Ａｔ）を有することが好ましい。屈伏点（Ａｔ）は、ガラス転移点（Ｔｇ）と同様にガラスの軟化性を示す指標の一つであり、プレス成形温度に近い温度を示す指標である。そのため、屈伏点（Ａｔ）が７２０℃以下のガラスを用いることにより、より低い温度でのプレス成形が可能になるため、より容易にプレス成形を行うことができる。従って、本発明の光学ガラスの屈伏点（Ａｔ）は、好ましくは７２０℃、より好ましくは７００℃、最も好ましくは６８０℃を上限とする。なお、本発明の光学ガラスの屈伏点（Ａｔ）の下限は特に限定されないが、本発明によって得られるガラスの屈伏点（Ａｔ）は、概ね１５０℃以上、具体的には２００℃以上、さらに具体的には２５０℃以上であることが多い。

また、本発明の光学ガラスは、低い部分分散比（θｇ，Ｆ）を有することが好ましい。より具体的には、本発明の光学ガラスの部分分散比（θｇ，Ｆ）は、アッベ数（ν_ｄ）との間で、（−２．５０×１０^−３×ν_ｄ＋０．６５７１）≦（θｇ，Ｆ）≦（−２．５０×１０^−３×ν_ｄ＋０．６９７１）の関係を満たす。これにより、ノーマルラインに近付けられた部分分散比（θｇ，Ｆ）を有する光学ガラスが得られるため、この光学ガラスから形成される光学素子の色収差を低減できる。本発明の光学ガラスの部分分散比（θｇ，Ｆ）は、好ましくは（−２．５０×１０^−３×ν_ｄ＋０．６５７１）、より好ましくは（−２．５０×１０^−３×ν_ｄ＋０．６５９１）、最も好ましくは（−２．５０×１０^−３×ν_ｄ＋０．６６１１）を下限とする。一方で、本発明の光学ガラスの部分分散比（θｇ，Ｆ）は、好ましくは（−２．５０×１０^−３×ν_ｄ＋０．６９７１）、より好ましくは（−２．５０×１０^−３×ν_ｄ＋０．６９２１）、最も好ましくは（−２．５０×１０^−３×ν_ｄ＋０．６８７１）を上限とする。

［プリフォーム材及び光学素子］
作製された光学ガラスから、例えばリヒートプレス成形や精密プレス成形等のモールドプレス成形の手段を用いて、ガラス成形体を作製することができる。すなわち、光学ガラスからモールドプレス成形用のプリフォームを作製し、このプリフォームに対してリヒートプレス成形を行った後で研磨加工を行ってガラス成形体を作製したり、研磨加工を行って作製したプリフォームや、公知の浮上成形等により成形されたプリフォームに対して精密プレス成形を行ってガラス成形体を作製したりすることができる。なお、ガラス成形体を作製する手段は、これらの手段に限定されない。

このように、本発明の光学ガラスは、様々な光学素子及び光学設計に有用であるが、その中でも特に、本発明の光学ガラスからプリフォーム材を形成し、このプリフォーム材を用いてリヒートプレス成形や精密プレス成形等を行い、レンズやプリズム等の光学素子を作製することが好ましい。これにより、径の大きなプリフォーム材の形成が可能になるため、光学素子の大型化を図りながらも、カメラやプロジェクタ等の光学機器に用いたときに高精細で高精度な結像特性及び投影特性を実現できる。

本発明の実施例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．２７）、参考例（Ｎｏ．Ａ）及び比較例（Ｎｏ．Ａ）の組成、及び、これらのガラスの屈折率（ｎ_ｄ）、アッベ数（ν_ｄ）、部分分散比（θｇ，Ｆ）、ガラス転移点（Ｔｇ）、屈伏点（Ａｔ）、液相温度、分光透過率が５％、７０％及び８０％を示す波長（λ_５、λ_７０及びλ_８０）の結果を表１〜表４に示す。なお、以下の実施例はあくまで例示の目的であり、これらの実施例のみ限定されるものではない。

本発明の実施例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．２７）、参考例（Ｎｏ．Ａ）及び比較例（Ｎｏ．Ａ）のガラスは、いずれも各成分の原料として各々相当する酸化物、水酸化物、炭酸塩、硝酸塩、弗化物、水酸化物、メタ燐酸化合物等の通常の光学ガラスに使用される高純度原料を選定し、表１〜表４に示した各実施例の組成の割合になるように秤量して均一に混合した後、白金坩堝に投入し、ガラス組成の熔融難易度に応じて電気炉で１１００〜１５００℃の温度範囲で２〜５時間熔融した後、攪拌均質化してから金型等に鋳込み、徐冷してガラスを作製した。

ここで、実施例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．２７）、参考例（Ｎｏ．Ａ）及び比較例（Ｎｏ．Ａ）のガラスの、屈折率（ｎ_ｄ）、アッベ数（ν_ｄ）及び部分分散比（θｇ，Ｆ）は、日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ０１―２００３に基づいて測定した。そして、求められたアッベ数（ν_ｄ）及び部分分散比（θｇ，Ｆ）の値について、関係式（θｇ，Ｆ）＝−ａ×ν_ｄ＋ｂにおける、傾きａが０．００２５のときの切片ｂを求めた。ここで、屈折率（ｎ_ｄ）、アッベ数（ν_ｄ）、及び部分分散比（θｇ，Ｆ）は、徐冷降温速度を−２５℃／ｈｒにして得られたガラスについて測定を行うことで求めた。

また、実施例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．２７）、参考例（Ｎｏ．Ａ）及び比較例（Ｎｏ．Ａ）のガラスの、ガラス転移点（Ｔｇ）及び屈伏点（Ａｔ）は、横型膨張測定器を用いた測定を行うことで求めた。ここで、測定を行う際のサンプルはφ４．８ｍｍ、長さ５０〜５５ｍｍのものを使用し、昇温速度を４℃／ｍｉｎとした。

また、実施例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．２７）、参考例（Ｎｏ．Ａ）及び比較例（Ｎｏ．Ａ）のガラスの透過率は、日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ０２に準じて測定した。なお、本発明においては、ガラスの透過率を測定することで、ガラスの着色の有無と程度を求めた。具体的には、厚さ１０±０．１ｍｍの対面平行研磨品をＪＩＳＺ８７２２に準じ、２００〜８００ｎｍの分光透過率を測定し、λ_５（透過率５％時の波長）、λ_７０（透過率７０％時の波長）及びλ_８０（透過率８０％時の波長）を求めた。

また、実施例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．２７）、参考例（Ｎｏ．Ａ）及び比較例（Ｎｏ．Ａ）のガラスの液相温度は、５０ｍｌの容量の白金製坩堝に３０ｃｃのカレット状のガラス試料を白金坩堝に入れて１２５０℃で完全に熔融状態にし、１１８０℃〜１０００℃まで２０℃刻みで設定したいずれかの温度まで降温して１２時間保持し、炉外に取り出して冷却した後直ちにガラス表面及びガラス中の結晶の有無を観察し、結晶が認められない一番低い温度を求めた。

表１〜表４に表されるように、本発明の実施例の光学ガラスは、λ_７０（透過率７０％時の波長）がいずれも４５０ｎｍ以下、より詳細には４１０ｎｍ以下であった。また、本発明の実施例の光学ガラスは、λ_５（透過率５％時の波長）がいずれも４００ｎｍ以下、より詳細には３６０ｎｍ以下であった。また、本発明の実施例の光学ガラスは、λ_８０（透過率８０％時の波長）がいずれも５００ｎｍ以下、より詳細には４６０ｎｍ以下であった。このため、本発明の実施例の光学ガラスは、可視短波長における透過率が高く、着色し難いことが明らかになった。一方、本発明の比較例（Ｎｏ．Ａ）のガラスは、λ_７０が４５０ｎｍよりも高かった。また、本発明の参考例（Ｎｏ．Ａ）のガラスは、λ_８０が５１０ｎｍよりも高かった。このようにλ_８０やλ_７０，λ_５が相違する理由として、本発明の実施例の光学ガラスは、参考例（Ｎｏ．Ａ）や比較例（Ｎｏ．Ａ）よりもＴｉＯ_２成分やＮｂ_２Ｏ_５成分の含有量が少ないこと、等が考えられる。すなわち、本発明の実施例の光学ガラスは、いずれもＴｉＯ_２成分やＮｂ_２Ｏ_５成分の含有量が少ない、等の理由により、λ_８０やλ_７０，λ_５が参考例（Ｎｏ．Ａ）や比較例（Ｎｏ．Ａ）よりも低いものと推察される。

また、本発明の実施例の光学ガラスは、いずれも液相温度が１２００℃以下、より詳細には１０４０℃以下であり、所望の範囲内であった。一方、本発明の参考例（Ｎｏ．Ａ）のガラスは液相温度が１０６０℃であった。このように液相温度が低い理由として、本発明の実施例の光学ガラスは、ＷＯ_３成分の含有量が多く、ＺｒＯ_２成分の含有量が少ない点が挙げられる。このため、本発明の実施例の光学ガラスは、液相温度が低いことが明らかになった。

また、本発明の実施例の光学ガラスは、いずれもガラス転移点（Ｔｇ）が６８０℃以下、より詳細には６３０℃以下であり、所望の範囲内であった。また、本発明の実施例（Ｎｏ．８）の光学ガラスは、屈伏点（Ａｔ）が７２０℃以下、より詳細には６８０℃以下であり、所望の範囲内であった。

また、本発明の実施例の光学ガラスは、いずれも屈折率（ｎ_ｄ）が１．７５以上、より詳細には１．８５以上であるとともに、この屈折率（ｎ_ｄ）は１．９５以下、より詳細には１．９０以下であり、所望の範囲内であった。

また、本発明の実施例の光学ガラスは、いずれもアッベ数（ν_ｄ）が３０以上、より詳細には３３以上であるとともに、このアッベ数（ν_ｄ）は５０以下、より詳細には４０以下であり、所望の範囲内であった。

また、本発明の実施例の光学ガラスは、いずれも部分分散比（θｇ，Ｆ）が（−２．５０×１０^−３×ν_ｄ＋０．６５７１）以上、より詳細には（−２．５０×１０^−３×ν_ｄ＋０．６７０６）以上であった。その反面で、本発明の実施例の光学ガラスの部分分散比は、（−２．５０×１０^−３×ν_ｄ＋０．６９７１）以下、より詳細には（−２．５０×１０^−３×ν_ｄ＋０．６７４５）以下であった。そのため、これらの部分分散比（θｇ，Ｆ）が所望の範囲内にあることがわかった。

従って、本発明の実施例の光学ガラスは、屈折率（ｎ_ｄ）及びアッベ数（ν_ｄ）が所望の範囲内にありながらも、可視短波長における透過率が高く、耐失透性が高く、且つ、加熱軟化によるプレス成形を行い易いことが明らかになった。

さらに、本発明の実施例の光学ガラスを用いて、リヒートプレス成形を行った後で研削及び研磨を行い、レンズ及びプリズムの形状に加工した。また、本発明の実施例の光学ガラスを用いて、精密プレス成形用プリフォームを形成し、精密プレス成形用プリフォームをレンズ及びプリズムの形状に精密プレス成形加工した。いずれの場合も、加熱軟化後のガラスには乳白化及び失透等の問題は生じず、安定に様々なレンズ及びプリズムの形状に加工することができた。

以上、本発明を例示の目的で詳細に説明したが、本実施例はあくまで例示の目的のみであって、本発明の思想及び範囲を逸脱することなく多くの改変を当業者により成し得ることが理解されよう。

Claims (27)

1. 酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル％でＢ_２Ｏ_３成分を１０．０〜５０．０％及びＬａ_２Ｏ_３成分を５．０〜３０．０％含有し、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するモル和（ＴｉＯ_２＋Ｎｂ_２Ｏ_５）が２０．０％未満である光学ガラス。
2. 酸化物換算組成のガラス全物質量に対するモル和（ＴｉＯ_２＋Ｎｂ_２Ｏ_５）が９．０％未満である請求項１記載の光学ガラス。
3. 酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル％で
   ＴｉＯ_２成分 ０〜２０．０％未満及び／又は
   Ｎｂ_２Ｏ_５成分 ０〜２０．０％未満
   である請求項１又は２記載の光学ガラス。
4. 酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル％でＷＯ_３成分の含有量が３０．０％以下含有する請求項１から３のいずれか記載の光学ガラス。
5. 酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル％でＷＯ_３成分の含有量が７．０％以上である請求項４記載の光学ガラス。
6. 酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル％でＺｎＯ成分の含有量が５０．０％以下である請求項１から５のいずれか記載の光学ガラス。
7. 酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル％でＺｎＯ成分の含有量が３８．０％以下である請求項６記載の光学ガラス。
8. 酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル％でＺｒＯ_２成分の含有量が１５．０％以下である請求項１から７のいずれか記載の光学ガラス。
9. 酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル％でＺｒＯ_２成分の含有量が３．０％未満である請求項８記載の光学ガラス。
10. 酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル％でＳｉＯ_２成分の含有量が２５．０％以下である請求項１から９のいずれか記載の光学ガラス。
11. 酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル％でＳｉＯ_２成分の含有量が３．４％以上である請求項１０記載の光学ガラス。
12. 酸化物換算組成のガラス全物質量に対するモル和（ＳｉＯ_２＋Ｂ_２Ｏ_３）が３０．０％以上７０．０％以下である請求項１から１１のいずれか記載の光学ガラス。
13. 酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル％で
    Ｇｄ_２Ｏ_３成分 ０〜３０．０％及び／又は
    Ｙ_２Ｏ_３成分 ０〜１０．０％及び／又は
    Ｙｂ_２Ｏ_３成分 ０〜１０．０％及び／又は
    Ｌｕ_２Ｏ_３成分 ０〜１０．０％
    の各成分をさらに含有する請求項１から１２のいずれか記載の光学ガラス。
14. 酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル％でＧｄ_２Ｏ_３成分の含有量が４．７％以上である請求項１３記載の光学ガラス。
15. 酸化物換算組成のガラス全物質量に対するＬｎ_２Ｏ_３成分（式中、ＬｎはＬａ、Ｇｄ、Ｙ、Ｙｂ、Ｌｕからなる群より選択される１種以上）のモル和が１０．０％以上４０．０％以下である請求項１から１４のいずれか記載の光学ガラス。
16. 酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル％で
    Ｌｉ_２Ｏ成分 ０〜２０．０％及び／又は
    Ｎａ_２Ｏ成分 ０〜１５．０％及び／又は
    Ｋ_２Ｏ成分 ０〜１０．０％
    の各成分をさらに含有する請求項１から１５いずれか記載の光学ガラス。
17. 酸化物換算組成のガラス全物質量に対するＲｎ_２Ｏ成分（式中、ＲｎはＬｉ、Ｎａ、Ｋからなる群より選択される１種以上）のモル和が２０．０％以下である請求項１６記載の光学ガラス。
18. 酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル％で
    ＭｇＯ成分 ０〜１０．０％及び／又は
    ＣａＯ成分 ０〜１０．０％及び／又は
    ＳｒＯ成分 ０〜１０．０％及び／又は
    ＢａＯ成分 ０〜１０．０％
    の各成分をさらに含有する請求項１から１７のいずれか記載の光学ガラス。
19. 酸化物換算組成のガラス全物質量に対するＲＯ成分（式中、ＲはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａからなる群より選択される１種以上）のモル和が１５．０％以下である請求項１８記載の光学ガラス。
20. 酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル％で
    ＧｅＯ_２成分 ０〜１０．０％及び／又は
    Ｐ_２Ｏ_５成分 ０〜１０．０％及び／又は
    Ｔａ_２Ｏ_５成分 ０〜２０．０％及び／又は
    Ｂｉ_２Ｏ_３成分 ０〜１５．０％及び／又は
    ＴｅＯ_２成分 ０〜１５．０％及び／又は
    Ａｌ_２Ｏ_３成分 ０〜１５．０％及び／又は
    Ｇａ_２Ｏ_３成分 ０〜１５．０％及び／又は
    Ｓｂ_２Ｏ_３成分 ０〜１．０％
    の各成分をさらに含有し、
    上記各金属元素の１種又は２種以上の酸化物の一部又は全部と置換した弗化物のＦとしての含有量が０〜６．０％である請求項１から１９のいずれか記載の光学ガラス。
21. １．７５以上１．９５以下の屈折率（ｎ_ｄ）を有し、３０以上５０以下のアッベ数（ν_ｄ）を有する請求項１から２０のいずれか記載の光学ガラス。
22. ６８０℃以下のガラス転移点（Ｔｇ）を有する請求項１から２１のいずれか記載の光学ガラス。
23. １２００℃以下の液相温度を有する請求項１から２２のいずれか記載の光学ガラス。
24. 請求項１から２３のいずれか記載の光学ガラスからなるプリフォーム材。
25. 請求項２４記載のプリフォーム材をプレス成形して作製する光学素子。
26. 請求項１から２３のいずれか記載の光学ガラスを母材とする光学素子。
27. 請求項２５又は２６のいずれか記載の光学素子を備える光学機器。