JP5705175B2 - 光学ガラス、プリフォーム及び光学素子 - Google Patents

Description

本発明は、光学ガラス、プリフォーム及び光学素子に関する。

デジタルカメラやビデオカメラ等の光学系は、その大小はあるが、収差と呼ばれるにじみを含んでいる。この収差は単色収差と色収差に分類されるが、特に色収差は、光学系に使用されるレンズの材料特性に強く依存している。

一般に色収差は、低分散の凸レンズと高分散の凹レンズとを組み合わせて補正されるが、この組み合わせでは赤色領域と緑色領域の収差の補正しかできず、青色領域の収差が残る。この除去しきれない青色領域の収差を二次スペクトルと呼ぶ。二次スペクトルを補正するには、青色領域のｇ線（４３５．８３５ｎｍ）の動向を加味した光学設計を行う必要がある。このとき、光学設計で着目される光学特性の指標として、部分分散比（θｇ，Ｆ）が用いられている。上述の低分散のレンズと高分散のレンズとを組み合わせた光学系では、低分散側のレンズに部分分散比（θｇ，Ｆ）の大きい光学材料を用い、高分散側のレンズに部分分散比（θｇ，Ｆ）の小さい光学材料を用いることで、二次スペクトルが良好に補正される。

部分分散比（θｇ，Ｆ）は、下式（１）により示される。
θｇ，Ｆ＝（ｎ_ｇ−ｎ_Ｆ）／（ｎ_Ｆ−ｎ_Ｃ）・・・・・・（１）

光学ガラスには、短波長域の部分分散性を表す部分分散比（θｇ，Ｆ）とアッベ数（ν_ｄ）との間に、およそ直線的な関係がある。この関係を表す直線は、部分分散比（θｇ，Ｆ）を縦軸に、アッベ数（ν_ｄ）を横軸に採用した直交座標上で、ＮＳＬ７とＰＢＭ２の部分分散比及びアッベ数をプロットした２点を結ぶ直線で表され、ノーマルラインと呼ばれている（図１参照）。ノーマルラインの基準となるノーマルガラスは光学ガラスメーカー毎によっても異なるが、各社ともほぼ同等の傾きと切片で定義している。（ＮＳＬ７とＰＢＭ２は株式会社オハラ社製の光学ガラスであり、ＰＢＭ２のアッベ数（ν_ｄ）は３６．３，部分分散比（θｇ，Ｆ）は０．５８２８、ＮＳＬ７のアッベ数（ν_ｄ）は６０．５、部分分散比（θｇ，Ｆ）は０．５４３６である。）

ここで、１．６８以上の高い屈折率（ｎ_ｄ）と、４０以上の高いアッベ数（ν_ｄ）とを有するガラスとしては、例えば特許文献１〜７に示されるような、Ｌａ_２Ｏ_３成分等の希土類元素成分を多く含有する光学ガラスが知られている。

特開昭５５−００３３２９号公報 特開昭５７−０３４０４４号公報 特開昭５９−１６９９５２号公報 特開平０３−０１６９３２号公報 特開２００６−１１７５０３号公報 特開２００５−１７０７８２号公報 特開２００７−２６９５８４号公報

しかし、特許文献１〜７の光学ガラスは、部分分散比が小さく、前記二次スペクトルを補正するレンズとして使用するには十分でなかった。すなわち、高い屈折率（ｎ_ｄ）及び高いアッベ数（ν_ｄ）を有しながらも、部分分散比（θｇ，Ｆ）の大きい光学ガラスが求められている。

また、特許文献１〜７で開示されたガラスは、ガラスの比重が大きく、光学素子の質量が大きい問題点があった。すなわち、これらのガラスをカメラやプロジェクタ等の光学機器に用いたときに、光学機器全体の質量が大きくなり易い問題点があった。

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、色収差の補正に好ましく用いられ、且つ光学機器の軽量化に寄与しうる光学ガラスと、これを用いたレンズプリフォームを得ることにある。

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成分に、Ｙ_２Ｏ_３成分及びＦ成分を併用することによって、ガラスの高屈折率及び低分散化が図られながらも、ガラスの比重を大きくする作用や、ガラスの部分分散比を下げる作用の強いＬａ_２Ｏ_３成分等の希土類元素成分を含有していても、部分分散比が高められ、且つガラスの比重が小さくなることを見出し、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質量に対して、質量％でＢ_２Ｏ_３成分を５．０〜５５．０％、Ｌａ_２Ｏ_３成分を１０．０〜５５．０％含有し、Ｙ_２Ｏ_３成分及びＦ成分をさらに含有する光学ガラス。

（２） 酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％でＹ_２Ｏ_３成分を０．１％以上５０．０％以下含有する（１）記載の光学ガラス。

（３） 酸化物基準の質量に対する外割りの質量％で、Ｆ成分を０．１％以上３０．０％以下含有する（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質量に対して、質量％でＳｉＯ_２成分の含有量が４０．０％以下である（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質量に対して、質量％で
Ｇｄ_２Ｏ_３成分 ０〜４０．０％及び／又は
Ｙｂ_２Ｏ_３成分 ０〜２０．０％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（４）のいずれか記載の光学ガラス。

（６） 酸化物換算組成のガラス全質量に対する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）の質量和が３８．０％以上７０．０％以下である（１）から（５）のいずれか記載の光学ガラス。

（７） 酸化物換算組成の質量比Ｙ_２Ｏ_３／Ｌｎ_２Ｏ_３が０．１００以上である（６）記載の光学ガラス。

（８） 酸化物換算組成のガラス全質量に対する質量和（Ｇｄ_２Ｏ_３＋Ｙｂ_２Ｏ_３）が２６．０％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質量に対して、質量％で
Ｂｉ_２Ｏ_３成分 ０〜１０．０％及び／又は
ＴｉＯ_２成分 ０〜１５．０％及び／又は
Ｎｂ_２Ｏ_５成分 ０〜２０．０％及び／又は
ＷＯ_３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（８）のいずれか記載の光学ガラス。

（１０） 酸化物換算組成のガラス全質量に対する質量和（ＴｉＯ_２＋Ｎｂ_２Ｏ_５＋Ｂｉ_２Ｏ_３＋ＷＯ_３）が０．１％以上である（９）記載の光学ガラス。

（１１） 酸化物換算組成の質量比（ＴｉＯ_２＋Ｎｂ_２Ｏ_５＋Ｂｉ_２Ｏ_３＋ＷＯ_３）／（Ｌａ_２Ｏ_３＋Ｇｄ_２Ｏ_３）が０．０１０以上である（９）又は（１０）記載の光学ガラス。

（１２） 酸化物換算組成のガラス全質量に対する質量和（Ｆ＋Ｂｉ_２Ｏ_３＋ＴｉＯ_２＋ＷＯ_３＋Ｎｂ_２Ｏ_５＋Ｋ_２Ｏ）が１．０％以上３０．０％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質量に対して、質量％で
ＺｒＯ_２成分 ０〜１５．０％及び／又は
Ｔａ_２Ｏ_５成分 ０〜１５．０％及び／又は
Ｌｉ_２Ｏ成分 ０〜５．０％
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） 酸化物換算組成のにおける質量比（Ｔａ_２Ｏ_５＋ＺｒＯ_２＋Ｌｉ_２Ｏ）／（Ｆ＋Ｂｉ_２Ｏ_３＋ＴｉＯ_２＋ＷＯ_３＋Ｎｂ_２Ｏ_５＋Ｋ_２Ｏ）が１．３０以下である（１）から（１３）のいずれか記載の光学ガラス。

（１５） 酸化物換算組成のガラス全質量に対する質量和（Ｂｉ_２Ｏ_３＋ＴｉＯ_２＋ＷＯ_３＋Ｎｂ_２Ｏ_５＋Ｔａ_２Ｏ_５）が０．１％以上である（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質量に対して、質量％で
ＭｇＯ成分 ０〜１０．０％及び／又は
ＣａＯ成分 ０〜２５．０％及び／又は
ＳｒＯ成分 ０〜２５．０％及び／又は
ＢａＯ成分 ０〜５５．０％
の各成分をさらに含有する（１）から（１５）の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）の質量和が５５．０％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質量に対して、質量％でＮａ_２Ｏ成分の含有量が１０．０％以下である（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）の質量和が２５．０％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質量に対して、質量％で
ＺｎＯ成分 ０〜２５．０％及び／又は
ＧｅＯ_２成分 ０〜１０．０％及び／又は
Ｐ_２Ｏ_５成分 ０〜１０．０％及び／又は
Ａｌ_２Ｏ_３成分 ０〜１０．０％及び／又は
Ｇａ_２Ｏ_３成分 ０〜１０．０％及び／又は
ＴｅＯ_２成分 ０〜１０．０％及び／又は
ＳｎＯ_２成分 ０〜５．０％及び／又は
Ｓｂ_２Ｏ_３成分 ０〜１．０％
の各成分をさらに含有する（１）から（１９）のいずれか記載の光学ガラス。

（２１） １．６８以上の屈折率（ｎ_ｄ）と、４５以上のアッベ数（ν_ｄ）とを有する（１）から（２０）のいずれか記載の光学ガラス。

（２２） アッベ数（ν_ｄ）が屈折率（ｎ_ｄ）との間でν_ｄ≧−１００×ｎ_ｄ＋２２０の関係を満たす（１）から（２１）のいずれか記載の光学ガラス。

（２３） 部分分散比（θｇ，Ｆ）がアッベ数（ν_ｄ）との間で（θｇ，Ｆ）≧（−０．００１７０×ν_ｄ＋０．６３７５０）の関係を満たす（１）から（２２）のいずれか記載の光学ガラス。

（２４） 比重が５．００以下である（１）から（２３）のいずれか記載の光学ガラス。

（２５） （１）から（２４）のいずれか記載の光学ガラスからなるプリフォーム材。

（２６） （２５）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。

（２７） （１）から（２４）のいずれか記載の光学ガラスを母材とする光学素子。

（２８） （２６）又は（２７）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、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、色収差の補正に好ましく用いられ、且つ光学機器の軽量化に寄与しうる光学ガラスと、これを用いたプリフォーム及び光学素子を得ることができる。

部分分散比（θｇ，Ｆ）が縦軸でアッベ数（ν_ｄ）が横軸の直交座標に表されるノーマルラインを示す図である。

本発明の光学ガラスは、酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％でＢ_２Ｏ_３成分を５．０〜５５．０％、Ｌａ_２Ｏ_３成分を１０．０〜５５．０％含有し、Ｙ_２Ｏ_３成分及びＦ成分をさらに含有する。Ｂ_２Ｏ_３成分及びＬａ_２Ｏ_３成分を所定の含有量の範囲で含有することによって、ガラスの屈折率が高められて分散が小さくなり、且つ可視光に対する透明性が高められる。Ｂ_２Ｏ_３成分及びＬａ_２Ｏ_３成分にＦ成分を併用することで、部分分散比を下げる作用の強いＬａ_２Ｏ_３成分等の希土類元素成分を含有していても、部分分散比（θｇ，Ｆ）が高められる。さらに、Ｙ_２Ｏ_３成分を含有することで、比重を大きくする作用の強いＬａ_２Ｏ_３成分等の希土類元素成分を含有していても、ガラスの比重の増加が抑えられる。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、色収差の補正に好ましく用いることができ、且つ光学機器の軽量化に寄与しうる光学ガラスと、これを用いたプリフォーム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。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で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質量に対する質量％で表示されるものとする。ここで、「酸化物換算組成」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、金属弗化物等が溶融時に全て分解されて酸化物に変化すると仮定した場合に、当該酸化物の総質量を１００質量％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、ガラス内部で網目構造を形成し、安定なガラス形成を促す成分である。特に、Ｂ_２Ｏ_３成分の含有量を５．０％以上にすることで、ガラスを失透し難くし、安定なガラスを得易くすることができる。一方、Ｂ_２Ｏ_３成分の含有量を５５．０％以下にすることで、屈折率の低下が抑えられるため、所望の屈折率及び分散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質量に対するＢ_２Ｏ_３成分の含有量は、好ましくは５．０％、より好ましくは１０．０％、最も好ましくは１５．０％を下限とし、好ましくは５５．０％、より好ましくは４０．０％を上限とし、最も好ましくは３５．０％未満とする。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て分散を小さくする成分である。特に、Ｌａ_２Ｏ_３成分の含有量を１０．０％以上にすることで、所望の高い屈折率及び高いアッベ数を有し、且つ、可視光に対する透過率の高いガラスを得易くすることができる。一方、Ｌａ_２Ｏ_３成分の含有量を５５．０％以下にすることで、ガラスを失透し難くし、且つガラスの比重の増加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質量に対するＬａ_２Ｏ_３成分の含有量は、好ましくは１０．０％を下限とし、より好ましくは１５．０％より多くし、さらに好ましくは２０．０％、最も好ましくは２５．０％を下限とし、好ましくは５５．０％、より好ましくは５０．０％、最も好ましくは４５．０％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。

Ｙ_２Ｏ_３成分は、ガラスの屈折率を高めて分散を小さくし、且つガラスの比重を小さくする成分である。特に、Ｙ_２Ｏ_３成分を含有することで、所望の高い屈折率及び高いアッベ数を有し、且つ、比重の小さい光学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質量に対するＹ_２Ｏ_３成分の含有量は、好ましくは０％超、より好ましくは０．１％を下限とし、さらに好ましくは５．０％超、さらに好ましくは１０．０％超、最も好ましくは１５．０％超とする。一方で、Ｙ_２Ｏ_３成分の含有量を３０．０％以下にすることで、ガラスを失透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質量に対するＹ_２Ｏ_３成分の含有量は、好ましくは５０．０％、より好ましくは４０．０％、最も好ましくは３０．０％を上限とする。Ｙ_２Ｏ_３成分は、原料として例えばＹ_２Ｏ_３、ＹＦ_３等を用いてガラス内に含有することができる。

Ｆ成分は、ガラスの部分分散比を高める成分であり、且つガラスの転移点（Ｔｇ）を下げる成分である。特に、Ｆ成分を含有することで、高い部分分散比を有しながらも、着色の少ない光学ガラスを得ることができる。従って、酸化物基準の質量に対する外割りでのＦ成分の含有量は、好ましくは０％超、より好ましくは０．１％を下限とし、より好ましくは１．０％超、さらに好ましくは３．０％超、さらに好ましくは５．０％超、最も好ましくは８．０％超とする。一方で、Ｆ成分の含有量を３０．０％以下にすることで、ガラスの比重の上昇を抑え、且つガラスを失透し難くすることができる。従って、酸化物基準の質量に対する外割りでのＦ成分の含有量は、好ましくは３０．０％、より好ましくは２０．０％、さらに好ましくは１０．０％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、ＬａＦ_３等を用いてガラス内に含有することができる。

なお、本明細書におけるＦ成分の含有量は、ガラスを構成するカチオン成分全てが電荷の釣り合うだけの酸素と結合した酸化物でできていると仮定し、それら酸化物でできたガラス全体の質量を１００％として、Ｆ成分の質量を質量％で表したもの（酸化物基準の質量に対する外割り質量％）である。

ＳｉＯ_２成分は、安定なガラス形成を促し、且つガラスを作製する際の失透（結晶物の発生）を抑制する成分であり、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４０．０％以下にすることで、ＳｉＯ_２成分を溶融ガラス中に溶解し易くし、高温での溶解を回避することができる。酸化物換算組成のガラス全質量に対するＳｉＯ_２成分の含有量は、好ましくは４０．０％、より好ましくは３０．０％を上限とし、さらに好ましくは２０．０％未満、最も好ましくは１０．０％未満とする。なお、ＳｉＯ_２成分を含有しなくとも、所望の高い部分分散比を有するガラスを得ることは可能であるが、ＳｉＯ_２成分の含有量を０．１％以上にすることで、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２．３％を下限とし、さらに好ましくは３．０％超、最も好ましくは５．０％超とする。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。

Ｇｄ_２Ｏ_３成分は、ガラスの屈折率を高めて分散を小さくする成分である。特に、Ｇｄ_２Ｏ_３成分の含有量を４０．０％以下にすることで、ガラスの比重の上昇を抑え、ガラスの部分分散比の低下を抑え、且つ、ガラスを失透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質量に対するＧｄ_２Ｏ_３成分の含有量は、好ましくは４０．０％、より好ましくは３０．０％を上限とし、さらに好ましくは２５．０％未満、さらに好ましくは２０．０％未満、最も好ましくは１５．０％未満とする。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。

Ｙｂ_２Ｏ_３成分及びＬｕ_２Ｏ_３成分は、ガラスの屈折率を高めて分散を小さくする成分である。ここで、Ｙｂ_２Ｏ_３成分の含有量を２０．０％以下にすること、又は、Ｌｕ_２Ｏ_３成分の含有量を１０．０％以下にすることで、ガラスを失透し難くすることができる。また、特にＹｂ_２Ｏ_３成分の含有量を１０．０％以下にすることで、ガラスの長波長側（波長１０００ｎｍの近傍）に吸収が生じ難くなるため、ガラスの赤外線に対する耐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質量に対するＹｂ_２Ｏ_３成分の含有量は、好ましくは２０．０％、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。ここで、Ｙｂ_２Ｏ_３成分の含有量は１．０％未満であってもよい。また、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＬｕ_２Ｏ_３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。Ｙｂ_２Ｏ_３成分及びＬｕ_２Ｏ_３成分は、原料として例えば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）の含有量の質量和が、３８．０％以上７０．０％以下であることが好ましい。ここで、この質量和を３８．０％以上にすることで、所望の高い屈折率及びアッベ数を得易くし、着色を少なくし、且つ光弾性定数を小さくすることができる。特に、本発明の光学ガラスでは、希土類を多く含有しても部分分散比が下がり難いため、所望の高い部分分散比と、高い屈折率及びアッベ数を両立し易くできる。一方、この質量和を７０．０％以下にすることで、ガラスを作製する際のガラスの失透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質量に対するＬｎ_２Ｏ_３成分の含有量の質量和は、好ましくは３８．０％、より好ましくは４３．０％、さらに好ましくは４５．０％、最も好ましくは４８．０％を下限とし、好ましくは７０．０％、より好ましくは６８．０％、最も好ましくは６７．０％を上限とする。

また、本発明の光学ガラスは、Ｌｎ_２Ｏ_３成分の合計量に対するＹ_２Ｏ_３成分の含有量の比率が０．１０以上であることが好ましい。これにより、高い屈折率及びアッベ数を得ながらも、光学ガラスの比重を低くすることができる。従って、酸化物換算組成の質量比Ｙ_２Ｏ_３／Ｌｎ_２Ｏ_３は、好ましくは０．１００、より好ましくは０．１５０、最も好ましくは０．２００を下限とする。なお、酸化物換算組成の質量比Ｙ_２Ｏ_３／Ｌｎ_２Ｏ_３の上限は、概ね０．８００以下、より具体的には０．６００以下、さらに具体的には０．５００以下であることが多い。

また、本発明の光学ガラスは、Ｇｄ_２Ｏ_３成分及びＹｂ_２Ｏ_３成分の含有量の和が２６．０％以下であることが好ましい。これにより、ガラスの比重を高め易いＧｄ_２Ｏ_３成分とＹｂ_２Ｏ_３成分の含有量が低減されるため、より比重の小さいガラスを得易くできる。また、ガラスの部分分散比を下げ易いこれら成分の含有量が低減されるため、より部分分散比の大きい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質量に対する質量和（Ｇｄ_２Ｏ_３＋Ｙｂ_２Ｏ_３）は、好ましくは２６．０％、より好ましくは２０．０％、最も好ましくは１５．０％を上限とする。

Ｂｉ_２Ｏ_３成分は、ガラスの部分分散比を高める成分であるとともに、ガラスの屈折率を高め、且つガラス転移点を低くする成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、Ｂｉ_２Ｏ_３成分の含有量を１０．０％以下にすることで、可視短波長（５００ｎｍ以下）の光線透過率を悪化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質量に対するＢｉ_２Ｏ_３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３．０％を上限とする。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。

ＴｉＯ_２成分は、ガラスの部分分散比を高める成分であるとともに、ガラスの屈折率及び分散を高め、且つガラスの比重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、ＴｉＯ_２成分の含有量を１５．０％以下にすることで、所望の高いアッベ数を得易くし、且つ、可視短波長（５００ｎｍ以下）の光線透過率を悪化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質量に対するＴｉＯ_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７．０％、最も好ましくは５．０％を上限とする。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、ガラスの部分分散比を高める成分であるとともに、ガラスの屈折率及び分散を高め、且つガラスの比重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、Ｎｂ_２Ｏ_５成分の含有量を２０．０％以下にすることで、所望の高いアッベ数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質量に対するＮｂ_２Ｏ_５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。なお、Ｎｂ_２Ｏ_５成分は含有しなくてもよいが、より比重の小さいガラスを得易くできる観点では、Ｎｂ_２Ｏ_５成分を含有することが好ましい。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＮｂ_２Ｏ_５成分の含有量は、好ましくは０％超、より好ましくは０．１％、さらに好ましくは０．５％、最も好ましくは０．７％を下限とする。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、ガラスの部分分散比を高める成分であるとともに、ガラスの屈折率及び分散を高め、且つガラスの化学的耐久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、ＷＯ_３成分の含有量を１５．０％以下にすることで、所望の高いアッベ数を得易くし、且つ、可視短波長（５００ｎｍ以下）の光線透過率を悪化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質量に対するＷＯ_３成分の含有量は、好ましくは１５．０％、より好ましくは１２．０％、さらに好ましくは１０．０％、最も好ましくは７．０％を上限とする。なお、ＷＯ_３成分を含有しなくても所望の高い部分分散比を有する光学ガラスを得ることは可能であるが、ＷＯ_３成分の含有量を０．１％以上にすることで、ガラスの部分分散比が高められるため、所望の高い部分分散比を有する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質量に対するＷＯ_３成分の含有量は、好ましくは０．１％、より好ましくは０．３％、最も好ましくは０．５％を下限とする。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。

Ｋ_２Ｏ成分は、ガラスの部分分散比をより一層高める成分であるとともに、ガラスの溶融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。特に、Ｋ_２Ｏ成分の含有量を１０．０％以下にすることで、ガラスの屈折率を低下し難くし、且つ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。Ｋ_２Ｏ成分は、原料として例えば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。

本発明の光学ガラスは、Ｂｉ_２Ｏ_３成分、ＴｉＯ_２成分、ＷＯ_３成分及びＮｂ_２Ｏ_５の含有量の和が０．１％以上であることが好ましい。これにより、ガラスの比重が小さくなり、且つガラスの部分分散比が高められるため、所望の小さい比重と高い部分分散比とを有する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質量に対する質量和（Ｂｉ_２Ｏ_３＋ＴｉＯ_２＋ＷＯ_３＋Ｎｂ_２Ｏ_５）は、好ましくは０．１％、より好ましくは０．５％、最も好ましくは１．０％を下限とする。一方で、これらの含有量の和を２０．０％以下にすることで、これらの成分の過剰な含有によるガラスの失透が抑えられるため、ガラスの耐失透性をより一層高めることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対する質量和（Ｂｉ_２Ｏ_３＋ＴｉＯ_２＋ＷＯ_３＋Ｎｂ_２Ｏ_５）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、本発明の光学ガラスは、Ｌａ_２Ｏ_３成分及びＧｄ_２Ｏ_３成分の含有量の和に対する、Ｂｉ_２Ｏ_３成分、ＴｉＯ_２成分、ＷＯ_３成分及びＮｂ_２Ｏ_５の含有量の和が０．０１０以上であることが好ましい。これにより、ガラスの比重を大きくする成分であるＬａ_２Ｏ_３成分及びＧｄ_２Ｏ_３成分の含有量に相対して、ガラスの比重を小さくする成分であるＢｉ_２Ｏ_３成分、ＴｉＯ_２成分、ＷＯ_３成分及びＮｂ_２Ｏ_５の含有量が増加するため、より比重の小さい光学ガラスを得ることができる。従って、酸化物換算組成の質量比（ＴｉＯ_２＋Ｎｂ_２Ｏ_５＋Ｂｉ_２Ｏ_３＋ＷＯ_３）／（Ｌａ_２Ｏ_３＋Ｇｄ_２Ｏ_３）は、好ましくは０．０１０、より好ましくは０．０２０、最も好ましくは０．０２５を下限とする。一方で、この質量比の上限は、よりアッベ数の高い光学ガラスを得易くできる観点では、好ましくは０．３００、好ましくは０．２５０、好ましくは０．２００を上限としてもよい。

本発明の光学ガラスでは、Ｆ成分、Ｂｉ_２Ｏ_３成分、ＴｉＯ_２成分、ＷＯ_３成分、Ｎｂ_２Ｏ_５成分及びＫ_２Ｏ成分からなる群から選択される１種以上の含有量の和が、１．０％以上であることが好ましい。この和を１．０％以上にすることで、ガラスの部分分散比が高められるため、部分分散比がアッベ数との間で所望の関係を有することができる。従って、酸化物換算組成の質量に対する、これら成分の含有量の和は、好ましくは１．０％、より好ましくは３．０％、さらに好ましくは６．６％、最も好ましくは８．７％を下限とする。一方で、これら成分の含有量の和の上限は、安定なガラスを得られる限り特に限定されないが、例えば３０．０％を超えたときに失透が起こり易くなる可能性が推察される。従って、酸化物換算組成の質量に対する、これら成分の含有量の和は、好ましくは３０．０％、より好ましくは２５．０％、最も好ましくは２０．０％を上限とする。

ＺｒＯ_２成分は、ガラスの屈折率を高め、ガラスを作製する際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、ＺｒＯ_２成分の含有量を１５．０％以下にすることで、ガラスの部分分散比の低下を抑えることができる。また、ＺｒＯ_２成分の含有量を１５．０％以下にすることで、ガラスのアッベ数の低下を抑えるとともに、ガラスの製造時における高温での溶解を回避し、ガラス製造時のエネルギー損失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８．５％を上限とする。なお、ＺｒＯ_２成分は任意成分であるため含有しなくてもよいが、ＺｒＯ_２成分を０％超含有することで、ガラスの屈折率を高め、ガラスの耐失透性を向上することができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＺｒＯ_２成分の含有量は、好ましくは０％超、より好ましくは０．５％超、最も好ましくは１．０％超とする。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。

Ｔａ_２Ｏ_５成分は、ガラスの屈折率を高めつつ、ガラスを安定化する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、Ｔａ_２Ｏ_５成分の含有量を１５．０％以下にすることで、ガラスの部分分散比の低下を抑えることができる。また、Ｔａ_２Ｏ_５成分の含有量を１５．０％以下にすることで、ガラスの材料コストを低減するとともに、高温での溶解を回避してガラス製造時のエネルギー損失による製造コストの上昇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質量に対するＴａ_２Ｏ_５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。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。

Ｌｉ_２Ｏ成分は、ガラスの溶融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。特に、Ｌｉ_２Ｏ成分の含有量を５．０％以下にすることで、ガラスの部分分散比の低下を抑えることができる。また、Ｌｉ_２Ｏ成分の含有量を５．０％以下にすることで、ガラスの屈折率の低下を抑えつつ、Ｌｉ_２Ｏ成分の過剰な含有による失透等を生じ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質量に対するＬｉ_２Ｏ成分の含有量は、好ましくは５．０％を上限とし、より好ましくは３．０％未満、さらに好ましくは１．０％未満とする。ここで、より高い部分分散比を有する光学ガラスを得易くできる点では、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＬｉ_２Ｏ成分の含有量を、０．５％未満としてもよく、０．３５％未満としてもよく、実質的に含有しなくてもよい。Ｌｉ_２Ｏ成分は、原料として例えばＬｉ_２ＣＯ_３、ＬｉＮＯ_３、ＬｉＦ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、Ｆ成分、Ｂｉ_２Ｏ_３成分、ＴｉＯ_２成分、ＷＯ_３成分、Ｎｂ_２Ｏ_５成及びＫ_２Ｏ成分の和に対する、Ｔａ_２Ｏ_５成分、ＺｒＯ_２成分及びＬｉ_２Ｏ成分の和の比率が１．３０以下であることが好ましい。これにより、部分分散比を下げる成分であるＴａ_２Ｏ_５成分、ＺｒＯ_２成分及びＬｉ_２Ｏ成分の含有量が、部分分散比を上げる成分であるＦ成分、Ｂｉ_２Ｏ_３成分、ＴｉＯ_２成分、ＷＯ_３成分、Ｎｂ_２Ｏ_５成及びＫ_２Ｏ成分に相対して減少するため、より部分分散比の高い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質量比（Ｔａ_２Ｏ_５＋ＺｒＯ_２＋Ｌｉ_２Ｏ）／（Ｆ＋Ｂｉ_２Ｏ_３＋ＴｉＯ_２＋ＷＯ_３＋Ｎｂ_２Ｏ_５＋Ｋ_２Ｏ）は、好ましくは１．３０、より好ましくは１．１０、最も好ましくは０．９５を上限とする。一方で、この質量比は、好ましくは０．０１、より好ましくは０．０５、最も好ましくは０．１０を下限としてもよい。

また、本発明の光学ガラスは、Ｂｉ_２Ｏ_３成分、ＴｉＯ_２成分、ＷＯ_３成分、Ｎｂ_２Ｏ_５成分及びＴａ_２Ｏ_５の含有量の和が０．１％以上であることが好ましい。これにより、ガラスの屈折率を高め、且つ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質量に対する質量和（Ｂｉ_２Ｏ_３＋ＴｉＯ_２＋ＷＯ_３＋Ｎｂ_２Ｏ_５＋Ｔａ_２Ｏ_５）は、好ましくは０．１％、より好ましくは０．５％、最も好ましくは１．０％を下限とする。一方で、これら成分の含有量の和は２０．０％以下であることが好ましい。これにより、これらの成分の過剰な含有によるガラスの安定性の低下が抑えられるため、ガラスの耐失透性をより一層高めることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対する質量和（Ｂｉ_２Ｏ_３＋ＴｉＯ_２＋ＷＯ_３＋Ｎｂ_２Ｏ_５）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、ガラスの溶融性を改善して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、ＭｇＯ成分の含有量を１０．０％以下、ＣａＯ成分若しくはＳｒＯ成分の含有量を２５．０％以下、又は、ＢａＯ成分の含有量を５５．０％以下にすることで、ガラスの屈折率を低下し難くし、且つガラスの失透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質量に対するＭｇＯ成分の含有量は、好ましくは１０．０％、より好ましくは９．０％、最も好ましくは８．０％を上限とする。また、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＣａＯ成分及びＳｒＯ成分の含有量は、それぞれ好ましくは２５．０％、より好ましくは２０．０％を上限とし、さらに好ましくは１６．０％未満とし、最も好ましくは１０．０％未満とする。また、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＢａＯ成分の含有量は、好ましくは５５．０％を上限とし、より好ましくは４０．０％未満とし、より好ましくは３０．０％未満とし、最も好ましくは２０．０％未満とする。ＭｇＯ成分、ＣａＯ成分、ＳｒＯ成分及びＢａＯ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）の含有量の質量和が５５．０％以下であることが好ましい。これにより、ＲＯ成分の過剰な含有によるガラスの失透を低減し、且つガラスの屈折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質量に対するＲＯ成分の含有量の質量和は、好ましくは５５．０％、より好ましくは３５．０％、さらに好ましくは２５．０％、最も好ましくは１５．０％を上限とする。

Ｎａ_２Ｏ成分は、ガラスの溶融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。特に、Ｎａ_２Ｏ成分の含有量を１０．０％以下にすることで、ガラスの屈折率を低下し難くして、ガラスの安定性を高めて失透等を生じ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質量に対するＮａ_２Ｏ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３．０％を上限とする。Ｎａ_２Ｏ成分は、原料として例えばＮａ_２ＣＯ_３、ＮａＮＯ_３、ＮａＦ、Ｎａ_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、ガラス転移点を下げ、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２５．０％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質量に対するＲｎ_２Ｏ成分の質量和は、好ましくは２５．０％、より好ましくは１５．０％、最も好ましくは５．０％を上限とする。

ＺｎＯ成分は、ガラスの溶融性を改善し、ガラス転移点を低くし、且つ安定なガラスを形成し易くする成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、ＺｎＯ成分の含有量を２５．０％以下にすることで、光学ガラスの光弾性定数が低く抑えられる。そのため、光学ガラスの透過光の偏光特性を高めることができ、ひいてはプロジェクタやカメラにおける演色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質量に対するＺｎＯ成分の含有量は、好ましくは２５．０％、より好ましくは２０．０％、さらに好ましくは１５．０％、さらに好ましくは１０．０％、最も好ましくは７．７％を上限とする。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。

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成分は原料価格が高いことから、その量が多いと材料コストが高くなるため、得られるガラスが実用的でなくなる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＧｅＯ_２成分の含有量は、好ましくは１０．０％、より好ましくは８．０％、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、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５．０％、最も好ましくは３．０％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。

Ａｌ_２Ｏ_３成分及びＧａ_２Ｏ_３成分は、安定なガラスを形成し易くする成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、Ａｌ_２Ｏ_３成分及びＧａ_２Ｏ_３成分の含有量をそれぞれ１０．０％以下にすることで、ガラスのアッベ数の低下を抑制することができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＡｌ_２Ｏ_３成分及びＧａ_２Ｏ_３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。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。

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質量に対するＴｅＯ_２成分の含有率は、好ましくは１０．０％を上限とし、より好ましくは５．０％、最も好ましくは３．０％を上限とする。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。

ＳｎＯ_２成分は、溶融ガラスの酸化を低減して溶融ガラスを清澄し、且つガラスの光照射に対する透過率を悪化し難くする成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、ＳｎＯ_２成分の含有量を５．０％以下にすることで、溶融ガラスの還元によるガラスの着色や、ガラスの失透を生じ難くすることができる。また、ＳｎＯ_２成分と溶解設備（特にＰｔ等の貴金属）との合金化が低減されるため、溶解設備の長寿命化を図ることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＳｎＯ_２成分の含有量は、好ましくは５．０％、より好ましくは３．０％、さらに好ましくは１．０％、最も好ましくは０．５％をそれぞれ上限とする。ＳｎＯ_２成分は、原料として例えばＳｎＯ、ＳｎＯ_２、ＳｎＦ_２、ＳｎＦ_４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、溶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。特に、Ｓｂ_２Ｏ_３成分の含有量を１．０％以下にすることで、ガラス溶融時における過度の発泡を生じ難くすることができ、Ｓｂ_２Ｏ_３成分が溶解設備（特にＰｔ等の貴金属）と合金化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０．８％、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。

＜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。

本発明の光学ガラスには、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、ＧｅＯ_２成分はガラスの分散性を高めてしまうため、実質的に含まないことが好ましい。

また、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｗ、Ｌａ、Ｇｄ、Ｙ、Ｙｂ、Ｌｕを除く、Ｈｆ、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の光に対して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。

さらに、ＰｂＯ等の鉛化合物及びＡｓ_２Ｏ_３等のヒ素化合物、並びに、Ｔｈ、Ｃｄ、Ｔｌ、Ｏｓ、Ｂｅ、Ｓｅの各成分は、近年有害な化学物質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、不可避な混入を除き、これらを実質的に含有しないことが好ましい。これにより、光学ガラスに環境を汚染する物質が実質的に含まれなくなる。そのため、特別な環境対策上の措置を講じなくとも、この光学ガラスを製造し、加工し、及び廃棄することができる。

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質量に対する質量％で表されているため直接的にモル％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モル％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 １０．０〜７５．０ｍｏｌ％、
Ｌａ_２Ｏ_３成分 １０．０〜２５．０ｍｏｌ％及び
Ｙ_２Ｏ_３成分 ０ｍｏｌ％超〜４０．０ｍｏｌ％
並びに
ＳｉＯ_２成分 ０〜７０．０ｍｏｌ％及び／又は
Ｇｄ_２Ｏ_３成分 ０〜２０．０ｍｏｌ％及び／又は
Ｙｂ_２Ｏ_３成分 ０〜１０．０ｍｏｌ％及び／又は
Ｌｕ_２Ｏ_３成分 ０〜１０．０ｍｏｌ％及び／又は
Ｂｉ_２Ｏ_３成分 ０〜４．０ｍｏｌ％及び／又は
ＴｉＯ_２成分 ０〜３０．０ｍｏｌ％及び／又は
Ｎｂ_２Ｏ_５成分 ０〜１０．０ｍｏｌ％及び／又は
ＷＯ_３成分 ０〜１０．０ｍｏｌ％及び／又は
Ｋ_２Ｏ成分 ０〜１５．０ｍｏｌ％及び／又は
ＺｒＯ_２成分 ０〜１５．０ｍｏｌ％及び／又は
Ｔａ_２Ｏ_５成分 ０〜４．０ｍｏｌ％及び／又は
Ｌｉ_２Ｏ成分 ０〜１５．０ｍｏｌ％及び／又は
ＭｇＯ成分 ０〜３５．０ｍｏｌ％及び／又は
ＣａＯ成分 ０〜５０．０ｍｏｌ％及び／又は
ＳｒＯ成分 ０〜３５．０ｍｏｌ％及び／又は
ＢａＯ成分 ０〜５０．０ｍｏｌ％及び／又は
Ｎａ_２Ｏ成分 ０〜２５．０ｍｏｌ％及び／又は
ＺｎＯ成分 ０〜２５．０ｍｏｌ％及び／又は
ＧｅＯ_２成分 ０〜２０．０ｍｏｌ％及び／又は
Ｐ_２Ｏ_５成分 ０〜１０．０ｍｏｌ％及び／又は
Ａｌ_２Ｏ_３成分 ０〜１５．０ｍｏｌ％及び／又は
Ｇａ_２Ｏ_３成分 ０〜８．０ｍｏｌ％及び／又は
ＴｅＯ_２成分 ０〜８．０ｍｏｌ％及び／又は
ＳｎＯ_２成分 ０〜５．０ｍｏｌ％及び／又は
Ｓｂ_２Ｏ_３成分 ０〜０．５ｍｏｌ％
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 ０ｍｏｌ％超〜７５．０ｍｏｌ％

［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、石英坩堝又はアルミナ坩堝に投入して粗溶融した後、金坩堝、白金坩堝、白金合金坩堝又はイリジウム坩堝に入れて９００〜１４００℃の温度範囲で１〜５時間溶融し、攪拌均質化して泡切れ等を行った後、１２００℃以下の温度に下げてから仕上げ攪拌を行って脈理を除去し、成形型を用いて成形することにより作製される。ここで、成形型を用いて成形されたガラスを得る手段としては、溶融ガラスを成形型の一端に流下するのと同時に、成形型の他端側から成形されたガラスを引き出す手段や、溶融ガラスを金型に鋳込んで徐冷する手段が挙げられる。

［物性］
本発明の光学ガラスは、所定の屈折率及び分散（アッベ数）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屈折率（ｎ_ｄ）は、好ましくは１．６８、より好ましくは１．７０、最も好ましくは１．７５を下限とする。一方、本発明の光学ガラスの屈折率（ｎ_ｄ）の上限は特に限定されないが、概ね２．２０以下、より具体的には２．１０以下、さらに具体的には２．００以下であることが多い。また、本発明の光学ガラスのアッベ数（ν_ｄ）は、好ましくは４０、より好ましくは４２、最も好ましくは４４を下限とする。一方、本発明の光学ガラスのアッベ数（ν_ｄ）の上限は特に限定されないが、概ね６３以下、より具体的には６０以下、さらに具体的には５７以下であることが多い。また、本発明の光学ガラスのアッベ数（ν_ｄ）は、屈折率（ｎ_ｄ）との間で、（ν_ｄ）≧（−１００×ｎ_ｄ＋２２０）の関係を満たすことが好ましく、（ν_ｄ）≧（−１００×ｎ_ｄ＋２２２）の関係を満たすことがより好ましく、（ν_ｄ）≧（−１００×ｎ_ｄ＋２２３）の関係を満たすことが最も好ましい。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、比重が小さい。より具体的には、本発明の光学ガラスの比重は５．００［ｇ／ｃｍ^３］以下である。これにより、光学素子やそれを用いた光学機器の質量が低減されるため、光学機器の軽量化に寄与することができる。従って、本発明の光学ガラスの比重は、好ましくは５．００、より好ましくは４．８０、好ましくは４．７０を上限とする。なお、本発明の光学ガラスの比重は、概ね３．００以上、より詳細には３．５０以上、さらに詳細には４．００以上であることが多い。

本発明の光学ガラスの比重は、日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ０５−１９７５「光学ガラスの比重の測定方法」に基づいて測定する。

また、本発明の光学ガラスは、高い部分分散比（θｇ，Ｆ）を有する。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、（θｇ，Ｆ）≧（−０．００１７０×ν_ｄ＋０．６３７５０）の関係を満たす。これにより、希土類元素成分を多く含有する従来公知のガラスよりも高い部分分散比（θｇ，Ｆ）を有する光学ガラスが得られる。そのため、ガラスの高屈折率及び低分散化を図りながらも、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。ここで、光学ガラスの部分分散比（θｇ，Ｆ）の下限は、好ましくは（−０．００１７０×ν_ｄ＋０．６３７５０）、より好ましくは（−０．００１７０×ν_ｄ＋０．６３９５０）、最も好ましくは（−０．００１７０×ν_ｄ＋０．６４０５０）である。一方で、光学ガラスの部分分散比（θｇ，Ｆ）の上限は、特に限定されないが、概ね（−０．００１７０×ν_ｄ＋０．６８０００）以下、より具体的には（−０．００１７０×ν_ｄ＋０．６７９００）以下、さらに具体的には（−０．００１７０×ν_ｄ＋０．６７８００）以下であることが多い。なお、本発明における部分分散比の好ましい範囲は、光学ガラスのアッベ数によって変動するため、ノーマルラインと平行な直線を用いて表した。

本発明の光学ガラスの部分分散比（θｇ，Ｆ）は、日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ０１−２００３に基づいて測定する。なお、本測定に用いるガラスは、徐冷降温速度を−２５℃／ｈｒとして、徐冷炉にて処理を行ったものを用いる。

また、本発明の光学ガラスは、６５０℃以下のガラス転移点（Ｔｇ）を有することが好ましい。これにより、より低い温度でのプレス成形が可能になるため、モールド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６５０℃、より好ましくは６２０℃、最も好ましくは６００℃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。

本発明の光学ガラスのガラス転移点（Ｔｇ）は、示差熱測定装置（ネッチゲレテバウ社製 ＳＴＡ ４０９ ＣＤ）を用いた測定を行うことで求める。ここで、測定を行う際のサンプル粒度は４２５〜６００μｍとし、昇温速度は１０℃／ｍｉｎとする。

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４５０ｎｍ以下である。また、本発明の光学ガラスは、厚み１０ｍｍのサンプルで分光透過率５％を示す波長（λ_５）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。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用いることができる。

本発明の光学ガラスの透過率は、日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ０２に準じて測定する。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_８０（透過率８０％時の波長）及びλ_５（透過率５％時の波長）を求めることができる。本発明の実施例の表中に記載されたλ_８０及びλ_５の値も、この方法により測定されたものである。

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１１８０℃、最も好ましくは１１５０℃を上限とする。これにより、ガラスの安定性が高められて結晶化が低減されるため、溶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。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「保温試験」は、ガラスの耐失透性が高いことを確認すべく、ガラス原料を３０ｃｃの白金製の坩堝に入れて蓋をして１２００℃〜１２５０℃の炉内で１０〜２０分程度溶解し、攪拌し均質化した後、得られたガラスを１０００〜１１５０℃に設定された炉内に蓋をして２時間保持して、ガラスの表面及び内部、並びに坩堝の内壁との接触面に析出する結晶を観察することで行った。

［プリフォーム及び光学素子］
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、例えば研磨加工を行って作製し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。

このようにして作製されるガラス成形体は、様々な光学素子に有用であるが、その中でも特に、レンズやプリズム等の光学素子の用途に用いることが好ましい。これにより、光学素子が設けられる光学系の透過光における、色収差による色のにじみが低減される。そのため、この光学素子をカメラに用いた場合は撮影対象物をより正確に表現でき、この光学素子をプロジェクタに用いた場合は所望の映像をより高精彩に投影できる。

本発明の実施例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１５１）及び比較例（Ｎｏ．１）の組成、並びに、これらのガラスの屈折率（ｎ_ｄ）及びアッベ数（ν_ｄ）、部分分散比（θｇ，Ｆ）及び比重の値を表１〜表２０に示す。このうち、実施例（Ｎｏ．１、２、９〜１３、２３、４２〜４５、４８〜５０、５３、５６〜５８、６０、６３〜１１５、１１８〜１２６、１２８〜１３０、１３２〜１３６、１３８〜１４１）は、本発明の参考例である。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．１５１）の光学ガラス及び比較例（Ｎｏ．１）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２０に示した各実施例及び比較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１０００〜１４００℃の温度範囲で１〜６時間溶解し、攪拌均質化して泡切れ等を行った後、１２００℃以下に温度を下げて攪拌均質化してから金型に鋳込み、徐冷してガラスを作製した。

ここで、実施例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１５１）及び比較例（Ｎｏ．１）のガラスの屈折率（ｎ_ｄ）及びアッベ数（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０．００１７のときの切片ｂを求めた。また、求められた屈折率（ｎ_ｄ）の値について、関係式−１００×ｎ_ｄ＋２２０の値を求めた。なお、本測定に用いたガラスは、徐冷降温速度を−２５℃／ｈｒとして、徐冷炉にて処理を行ったものを用いた。

また、実施例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１５１）及び比較例（Ｎｏ．１）のガラスの比重は、日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ０５−１９７５「光学ガラスの比重の測定方法」に基づいて測定した。

本発明の実施例の光学ガラスは、いずれも比重が５．００以下、より詳細には４．７０以下、さらに詳細には４．６５以下であった。一方で、本発明の比較例のガラスは、比重が５．００よりも大きかった。そのため、本発明の実施例の光学ガラスは、比較例のガラスに比べて比重が小さ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、部分分散比（θｇ，Ｆ）が（−０．００１７０×ν_ｄ＋０．６３７５０）以上、より具体的には（−０．００１７０×ν_ｄ＋０．６４１１０）以上であった。そのため、本発明の実施例の光学ガラスは、アッベ数（ν_ｄ）との関係式において部分分散比（θｇ，Ｆ）が大きく、光学素子を形成したときの色収差が小さいことが明らかになった。

本発明の実施例の光学ガラスは、いずれも屈折率（ｎ_ｄ）が１．６８以上、より詳細には１．７１以上であるとともに、この屈折率（ｎ_ｄ）は２．２０以下、より詳細には１．８０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４０以上、より具体的には４２以上であるとともに、このアッベ数（ν_ｄ）は６３以下、より詳細には５６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、屈折率（ｎ_ｄ）及びアッベ数（ν_ｄ）が、（ν_ｄ）≧（−１００×ｎ_ｄ＋２２０）の関係を満たしていた。

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、色収差が小さく、且つ比重が小さいことが明らかになった。

さらに、本発明の実施例で得られた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、この精密プレス成形用プリフォームを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 (24)

1. 酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％で
   Ｂ_２Ｏ_３成分を５．０〜５５．０％、
   Ｌａ_２Ｏ_３成分を１０．０〜５５．０％
   Ｙ_２Ｏ_３成分を１０．０％超５０．０％以下及び
   ＳｉＯ_２成分を３．０％超４０．０％以下含有し、
   酸化物基準の質量に対する外割りの質量％で、
   Ｆ成分を０．１％以上３０．０％以下含有し、
   酸化物換算組成の質量比（ＴｉＯ_２＋Ｎｂ_２Ｏ_５＋Ｂｉ_２Ｏ_３＋ＷＯ_３）／（Ｌａ_２Ｏ_３＋Ｇｄ_２Ｏ_３）が０．０１０以上である光学ガラス。
2. 酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％で
   Ｇｄ_２Ｏ_３成分 ０〜４０．０％、
   Ｙｂ_２Ｏ_３成分 ０〜２０．０％及び
   Ｌｕ_２Ｏ_３成分 ０〜１０．０％
   の各成分をさらに含有する請求項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）の質量和が３８．０％以上７０．０％以下である請求項１又は２記載の光学ガラス。
4. 酸化物換算組成の質量比Ｙ_２Ｏ_３／Ｌｎ_２Ｏ_３が０．１５０以上である請求項３記載の光学ガラス。
5. 酸化物換算組成のガラス全質量に対する質量和（Ｇｄ_２Ｏ_３＋Ｙｂ_２Ｏ_３）が２６．０％以下である請求項１から４のいずれか記載の光学ガラス。
6. 酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％で
   Ｂｉ_２Ｏ_３成分 ０〜１０．０％、
   ＴｉＯ_２成分 ０〜１５．０％、
   Ｎｂ_２Ｏ_５成分 ０〜２０．０％、
   ＷＯ_３成分 ０〜１５．０％及び
   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質量に対する質量和（ＴｉＯ_２＋Ｎｂ_２Ｏ_５＋Ｂｉ_２Ｏ_３＋ＷＯ_３）が０．１％以上である請求項６記載の光学ガラス。
8. 酸化物換算組成のガラス全質量に対する質量和（Ｆ＋Ｂｉ_２Ｏ_３＋ＴｉＯ_２＋ＷＯ_３＋Ｎｂ_２Ｏ_５＋Ｋ_２Ｏ）が１．０％以上３０．０％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質量に対して、質量％で
   ＺｒＯ_２成分 ０〜１５．０％、
   Ｔａ_２Ｏ_５成分 ０〜１５．０％及び
   Ｌｉ_２Ｏ成分 ０〜５．０％
   をさらに含有する請求項１から８のいずれか記載の光学ガラス。
10. 酸化物換算組成における質量比（Ｔａ_２Ｏ_５＋ＺｒＯ_２＋Ｌｉ_２Ｏ）／（Ｆ＋Ｂｉ_２Ｏ_３＋ＴｉＯ_２＋ＷＯ_３＋Ｎｂ_２Ｏ_５＋Ｋ_２Ｏ）が１．３０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質量に対する質量和（Ｂｉ_２Ｏ_３＋ＴｉＯ_２＋ＷＯ_３＋Ｎｂ_２Ｏ_５＋Ｔａ_２Ｏ_５）が０．１％以上である請求項１から１０のいずれか記載の光学ガラス。
12. 酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％で
    ＭｇＯ成分 ０〜１０．０％、
    ＣａＯ成分 ０〜２５．０％、
    ＳｒＯ成分 ０〜２５．０％及び
    ＢａＯ成分 ０〜５５．０％
    の各成分をさらに含有する請求項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）の質量和が５５．０％以下である請求項１２記載の光学ガラス。
14. 酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％でＮａ_２Ｏ成分の含有量が１０．０％以下である請求項１から１３のいずれか記載の光学ガラス。
15. 酸化物換算組成のガラス全質量に対する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）の質量和が２５．０％以下である請求項１４記載の光学ガラス。
16. 酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％で
    ＺｎＯ成分 ０〜２５．０％、
    ＧｅＯ_２成分 ０〜１０．０％、
    Ｐ_２Ｏ_５成分 ０〜１０．０％、
    Ａｌ_２Ｏ_３成分 ０〜１０．０％、
    Ｇａ_２Ｏ_３成分 ０〜１０．０％、
    ＴｅＯ_２成分 ０〜１０．０％、
    ＳｎＯ_２成分 ０〜５．０％及び
    Ｓｂ_２Ｏ_３成分 ０〜１．０％
    の各成分をさらに含有する請求項１から１５のいずれか記載の光学ガラス。
17. １．６８以上の屈折率（ｎ_ｄ）と、４０以上のアッベ数（ν_ｄ）とを有する請求項１から１６のいずれか記載の光学ガラス。
18. アッベ数（ν_ｄ）が屈折率（ｎ_ｄ）との間でν_ｄ≧−１００×ｎ_ｄ＋２２０の関係を満たす請求項１から１７のいずれか記載の光学ガラス。
19. 部分分散比（θｇ，Ｆ）がアッベ数（ν_ｄ）との間で（θｇ，Ｆ）≧（−０．００１７０×ν_ｄ＋０．６３７５０）の関係を満たす請求項１から１８のいずれか記載の光学ガラス。
20. 比重が５．００以下である請求項１から１９のいずれか記載の光学ガラス。
21. 請求項１から２０のいずれか記載の光学ガラスからなるプリフォーム材。
22. 請求項２１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。
23. 請求項１から２０のいずれか記載の光学ガラスを母材とする光学素子。
24. 請求項２２又は２３のいずれか記載の光学素子を備える光学機器。

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