JP6076594B2 - 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、１．５７以上の高い屈折率（ｎ_ｄ）と、５０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１〜９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２００７−２６１８７７号公報 特開２００９−０８４０５９号公報 特開２００９−２４２２１０号公報 特開２００６−１１７５０３号公報 特開平１１−１３９８４４号公報 特開昭６２−１００４４９号公報 特開２００５−１７０７８２号公報 特開２００６−０１６２９５号公報 国際公開第２００４／０５４９３７号パンフレット

しかし、特許文献１〜９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１〜９で開示されたガラスは、ガラスを作製する際に失透が発生し易い問題点があった。ひとたび失透が生じたガラスから、特に可視領域の光を制御するような光学素子を作製することは困難である。

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、色収差の補正に好ましく用いられ、且つ耐失透性の高い光学ガラスと、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、Ａｌ_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、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ることでアッベ数（ν_ｄ）との間で所望の関係が得られ、且つガラスの液相温度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、Ａｌ_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Ａｌ_２Ｏ_３成分を０．１％以上２０．０％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する質量和（ＳｉＯ_２＋Ｂ_２Ｏ_３）が４０．０％以下である（１）から（４）のいずれか記載の光学ガラス。

（６） 酸化物換算組成の質量比Ｌｎ_２Ｏ_３／（ＳｉＯ_２＋Ｂ_２Ｏ_３）が１．００以上（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）である（５）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して、質量％で
ＷＯ_３成分 ０〜１５．０％及び／又は
ＺｒＯ_２成分 ０〜１５．０％及び／又は
Ｔａ_２Ｏ_５成分 ０〜２５．０％
をさらに含有する（１）から（６）のいずれか記載の光学ガラス。

（８） 酸化物換算組成のガラス全質量に対する質量和（ＷＯ_３＋Ｌａ_２Ｏ_３＋ＺｒＯ_２＋Ｔａ_２Ｏ_５）が１０．０％以上６０．０％以下である（７）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％
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（Ｂｉ_２Ｏ_３＋ＴｉＯ_２＋ＷＯ_３＋Ｎｂ_２Ｏ_５）が２０．０％以下である（９）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（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（１１）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
Ｇｄ_２Ｏ_３成分 ０〜４０．０％及び／又は
Ｙ_２Ｏ_３成分 ０〜２０．０％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（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２０．０％以上８０．０％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して、質量％で
Ｌｉ_２Ｏ成分 ０〜５．０％及び／又は
Ｎａ_２Ｏ成分 ０〜１０．０％及び／又は
Ｋ_２Ｏ成分 ０〜１０．０％
をさらに含有する（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１５．０％以下である（１５）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
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（１６）のいずれか記載の光学ガラス。

（１８） １．５７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（１７）のいずれか記載の光学ガラス。

（１９） 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（１８）のいずれか記載の光学ガラス。

（２０） 部分分散比（θｇ，Ｆ）がアッベ数（ν_ｄ）との間で（θｇ，Ｆ）≧（−０．００１７０×ν_ｄ＋０．６３７５）の関係を満たす（１）から（１９）のいずれか記載の光学ガラス。

（２１） （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） （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） （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） （２２）又は（２３）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、且つ耐失透性の高い光学ガラスと、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、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、Ａｌ_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、Ａｌ_２Ｏ_３成分及び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、且つ、ガラスの液相温度が高められる。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、色収差の補正に好ましく用いることができ、且つ耐失透性が高い光学ガラスと、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」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、金属弗化物等が溶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、所望の屈折率及び分散性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１３．０％を下限とし、好ましくは５５．０％、より好ましくは４０．０％、最も好ましくは３０．０％を上限とする。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、ガラスの分相を抑制し、ガラスを作製する際に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１２．０％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５３．０％、最も好ましくは５０．０％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。

Ａｌ_２Ｏ_３成分は、安定なガラスを形成し易くする成分である。特に、Ａｌ_２Ｏ_３成分を含有することで、ガラスのアッベ数の低下を抑制することができる。一方で、Ａｌ_２Ｏ_３成分の含有量を２０．０％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成分の含有量は、好ましくは０％より多くし、より好ましくは０．１％、さらに好ましくは０．５％、さらに好ましくは１．０％を下限とし、さらに好ましくは３．０％より多くし、最も好ましくは３．４％より多くする。一方で、このＡｌ_２Ｏ_３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。Ａｌ_２Ｏ_３成分は、原料として例えばＡｌ_２Ｏ_３、Ａｌ（ＯＨ）_３、ＡｌＦ_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。一方で、Ｆ成分の含有量を３０．０％以下にすることで、ガラスの安定性を高めて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０より多くし、より好ましくは０．１％、さらに好ましくは１．０％、さらに好ましくは５．０％、さらに好ましくは６．０％、さらに好ましくは７．０％、最も好ましくは８．０％を下限とする。また、このＦ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２０．０％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、ガラスセラミック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。

本発明の光学ガラスは、Ｆ成分の含有量に対するＡｌ_２Ｏ_３成分の含有量の比率が０より大きく１５．０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、ガラスの安定性が高められるため、より耐失透性の高い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Ａｌ_２Ｏ_３／Ｆは、好ましくは０より大きくし、より好ましくは０．１、最も好ましくは０．３を下限とする。一方で、この比率の上限は、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、さらに好ましくは４．０、最も好ましくは３．２を上限とする。なお、この含有量の比率において、Ｆ成分の含有量は酸化物基準の質量に対する外割りでの含有量を指し、Ａｌ_２Ｏ_３成分の含有量は酸化物換算組成のガラス全質量に対する含有量を指す。

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％、さらに好ましくは２４．０％、最も好ましくは１５．０％を上限とする。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０．５％、最も好ましくは１．０％を下限とする。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。

本発明の光学ガラスは、ＳｉＯ_２成分及びＢ_２Ｏ_３成分の質量和が４０．０％以下であることが好ましい。これにより、ガラスの屈折率の低下が抑制されるため、所望の高屈折率を有する光学ガラスを得ることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対する質量和（ＳｉＯ_２＋Ｂ_２Ｏ_３）は、好ましくは４０．０％、より好ましくは３５．０％、最も好ましくは３２．０％を上限とする。なお、この質量和（ＳｉＯ_２＋Ｂ_２Ｏ_３）は、安定性が高く耐失透性の高いガラスを得る観点から、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％を下限とする。

本発明の光学ガラスは、ＳｉＯ_２成分及びＢ_２Ｏ_３成分の質量和に対する、Ｌｎ_２Ｏ_３（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）成分の含有量の比率が、１．００以上であることが好ましい。この比率を１．００以上にすることで、Ａｌ_２Ｏ_３成分を含有していても屈折率がより高められるため、高い部分分散比を有しながらも、ガラスの安定性と高屈折率を兼ね備えた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Ｌｎ_２Ｏ_３／（ＳｉＯ_２＋Ｂ_２Ｏ_３）は、好ましくは１．００、より好ましくは１．２５、最も好ましくは１．４０を下限とする。一方で、この比率の上限は、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１０．０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比Ｌｎ_２Ｏ_３／（ＳｉＯ_２＋Ｂ_２Ｏ_３）は、好ましくは１０．００、より好ましくは８．００、最も好ましくは５．００を上限とする。Ｌｎ_２Ｏ_３成分のうち、Ｌａ_２Ｏ_３成分はガラスの安定性をより一層高める作用を有するため、特に耐失透性の高いガラスを得られる観点では、Ｌａ_２Ｏ_３／（ＳｉＯ_２＋Ｂ_２Ｏ_３）の比率を上述の範囲内にすることがより好ましい。また、より耐失透性の高いガラスを得られる観点では、酸化物換算組成の質量比Ｌａ_２Ｏ_３／Ｂ_２Ｏ_３を好ましくは１０．００、より好ましくは５．００、さらに好ましくは３．５０、さらに好ましくは２．３０を上限とし、最も好ましくは２．００未満にしてもよい。

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５．０％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。

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８．０％を上限とし、最も好ましくは４．０％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。

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２５．０％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Ｔａ_２Ｏ_５成分の含有量は、好ましくは２５．０％、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。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。

本発明の光学ガラスでは、ＷＯ_３成分、Ｌａ_２Ｏ_３成分、ＺｒＯ_２成分及びＴａ_２Ｏ_５の含有量の和が、１０．０％以上であることが好ましい。この和を１０．０％以上にすることで、ガラスの着色を低減しつつ、屈折率をより高めることが可能になる。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１０．０％、より好ましくは２０．０％、さらに好ましくは２５．０％、最も好ましくは３０．０％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６５．０％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６５．０％、より好ましくは６０．０％、さらに好ましくは５５．０％、最も好ましくは５０．０％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８．０％、最も好ましくは５．０％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、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、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。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。

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の質量和が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。なお、これらの成分をいずれも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、これらの成分の質量和を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０．８％を下限とする。

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８．０％、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％、最も好ましくは１５．０％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ＢａＯ成分の含有量は、好ましくは５５．０％、より好ましくは４５．０％、最も好ましくは３５．０％を上限とする。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では、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４５．０％、最も好ましくは３５．０％を上限とする。

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、ガラスの分相を抑制し、且つ、ガラスを作製する際に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３５．０％、最も好ましくは３０．０％を上限とする。なお、Ｇｄ_２Ｏ_３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が可能であるが、Ｇｄ_２Ｏ_３成分を１．０％以上含有することで、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Ｇｄ_２Ｏ_３成分の含有量は、好ましくは１．０％、より好ましくは５．０％、最も好ましくは７．０％を下限とする。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。

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て分散を小さくする成分である。ここで、Ｙ_２Ｏ_３成分若しくは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Ｙ_２Ｏ_３成分及びＹｂ_２Ｏ_３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。Ｙ_２Ｏ_３成分、Ｙｂ_２Ｏ_３成分及びＬｕ_２Ｏ_３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）の含有量の質量和が、２０．０％以上８０．０％以下であることが好ましい。ここで、この質量和を２０．０％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８０．０％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２０．０％、より好ましくは３０．０％、さらに好ましくは４０．０％、最も好ましくは４５．０％を下限とし、好ましくは８０．０％、より好ましくは７８．０％、最も好ましくは７５．０％を上限とする。

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％、より好ましくは４．０％、さらに好ましくは３．０％を上限とする。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、０．１％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。

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８．０％、最も好ましくは５．０％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。

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。

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１５．０％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。

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％、最も好ましくは１０．０％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％、最も好ましくは２．０％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。

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、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。Ｇａ_２Ｏ_３成分は、原料として例えば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８．０％、最も好ましくは５．０％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、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。

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、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
Ａｌ_２Ｏ_３成分 ０ｍｏｌ％超〜４０．０ｍｏｌ％
並びに
ＳｉＯ_２成分 ０〜７０．０ｍｏｌ％及び／又は
ＷＯ_３成分 ０〜１０．０ｍｏｌ％及び／又は
ＺｒＯ_２成分 ０〜２５．０ｍｏｌ％及び／又は
Ｔａ_２Ｏ_５成分 ０〜４．０ｍｏｌ％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
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
Ｇｄ_２Ｏ_３成分 ０〜２０．０ｍｏｌ％及び／又は
Ｙ_２Ｏ_３成分 ０〜１５．０ｍｏｌ％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
Ｌｉ_２Ｏ成分 ０〜１５．０ｍｏｌ％及び／又は
Ｎａ_２Ｏ成分 ０〜２５．０ｍｏｌ％及び／又は
Ｋ_２Ｏ成分 ０〜１５．０ｍｏｌ％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
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１．５７、より好ましくは１．６０、最も好ましくは１．６５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４５、より好ましくは４７、最も好ましくは４９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、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、ν_ｄ≦２５の範囲において（θｇ，Ｆ）≧−０．００１７０×ν_ｄ＋０．６３７５）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＋０．６３７５）、より好ましくは（−０．００１７０×ν_ｄ＋０．６３９５）、最も好ましくは（−０．００１７０×ν_ｄ＋０．６４１５）である。一方で、ν_ｄ≦２５における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＋０．６８００）以下、より具体的には（−０．００１７０×ν_ｄ＋０．６７９０）以下、さらに具体的には（−０．００１７０×ν_ｄ＋０．６７８０）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。

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液相温度（ＬＴ）は、白金坩堝にガラスを２０ｃｃ入れて蓋をして約１２００〜１２５０℃で約３０〜６０分間溶融した後、１２００℃までの１０℃刻みの温度で２時間保温したものを冷却して結晶析出の有無を顕微鏡により観察したときの、結晶が認められない最低温度である。

［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．１２２）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）、ガラス転移点（Ｔｇ）、透過率８０％時の波長（λ_８０）、透過率５％時の波長（λ_５）及び液相温度の値を表１〜表１６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．１２２）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１６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．１２２）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．１２２）及び比較例（Ｎｏ．１）の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た。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とした。

また、実施例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１２２）及び比較例（Ｎｏ．１）のガラスの透過率については、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、透過率８０％時の波長（λ_８０）及びλ_５（透過率５％時の波長）を求めた。

また、実施例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１２２）及び比較例（Ｎｏ．１）のガラスの液相温度は、白金坩堝にガラスを２０ｃｃ入れて蓋をして約１２００〜１２５０℃で約３０〜６０分間溶融した後、９５０〜１１５０℃の１０℃刻みの温度で２時間保温したものを冷却して結晶析出の有無を顕微鏡により観察したときの、結晶が認められない最も低い温度を測定した。この際、サンプルとして光学ガラスを直径２ｍｍ程度の粒状に粉砕した。

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＋０．６３７５）以上、より具体的には（−０．００１７０×ν_ｄ＋０．６４２０）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。

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１．５７以上、より詳細には１．６９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１．８１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４５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６１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、ガラス転移点（Ｔｇ）が６５０℃以下、より詳細には６２０℃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λ_８０（透過率８０％時の波長）が５００ｎｍ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、いずれもλ_５（透過率５％時の波長）が４５０ｎｍ以下、より詳細には３５０ｎｍ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、いずれも液相温度が１２００℃以下、より詳細には１１１０℃以下であるとともに、この液相温度は５００℃以上であった。一方で、比較例のガラスは液相温度が１２００℃以上であった。このため、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液相温度が低く失透し難いことが明らかになった。

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、色収差が小さく、可視領域の波長の光に対する透明性が高く、且つ耐失透性が高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、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 (12)

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５．０〜３０．０％、
   Ｌａ_２Ｏ_３成分を２５．０〜５３．０％及び
   Ａｌ_２Ｏ_３成分を０．１％以上１５．０％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１．０％以上３０．０％以下含有し、
   ＳｉＯ_２成分の含有量が０〜１５．０％、
   Ｔａ_２Ｏ_５成分の含有量が０〜１０．０％、
   Ｇｄ_２Ｏ_３成分の含有量が０〜２４．８９％、
   Ｙｂ_２Ｏ_３成分の含有量が０〜１０．０％（但し、Ｙｂ_２Ｏ_３成分を１％以上含有するものを除く）であり、
   酸化物換算組成のガラス全質量に対するＬｎ _２ Ｏ _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３０．０％以上７５．０％以下であり、
   質量和（ＳｉＯ _２ ＋Ｂ _２ Ｏ _３ ）が４０．０％以下であり、
   質量和（ＷＯ _３ ＋Ｌａ _２ Ｏ _３ ＋ＺｒＯ _２ ＋Ｔａ _２ Ｏ _５ ）が２５．０％以上６０．０％以下であり、
   質量和（Ｂｉ _２ Ｏ _３ ＋ＴｉＯ _２ ＋ＷＯ _３ ＋Ｎｂ _２ Ｏ _５ ）が１５．０％以下であり、
   質量比Ｌｎ _２ Ｏ _３ ／（ＳｉＯ _２ ＋Ｂ _２ Ｏ _３ ）が１．４０以上１０．０以下（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）であり、
   １．６５以上の屈折率（ｎ_ｄ）と、４５以上のアッベ数（ν_ｄ）とを有し、
   部分分散比（θｇ，Ｆ）がアッベ数（ν_ｄ）との間で（θｇ，Ｆ）≧（−０．００１７０×ν_ｄ＋０．６３７５）の関係を満たす光学ガラス。
2. 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１に記載の光学ガラス。
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１５．０％以下である請求項１又は２記載の光学ガラス。
4. 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３のいずれか記載の光学ガラス。
5. Ｆ成分の含有量に対するＡｌ_２Ｏ_３成分の含有量の比率が０．１以上１５．０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. 鉛化合物を含有しない請求項１から５のいずれか記載の光学ガラス。
7. ６５０℃以下のガラス転移点（Ｔｇ）を有する請求項１から６のいずれか記載の光学ガラス。
8. 厚み１０ｍｍのサンプルで分光透過率８０％を示す波長（λ_８０）が５００ｎｍ以下である請求項１から７のいずれか記載の光学ガラス。
9. 液相温度が１２００℃以下である請求項１から８のいずれか記載の光学ガラス。
10. 請求項１から９のいずれか記載の光学ガラスからなるプリフォーム材。
11. 請求項１から９のいずれか記載の光学ガラスを母材とする光学素子。
12. 請求項１１に記載の光学素子を備える光学機器。

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