WO2012133421A1 - 光学ガラス、プリフォーム及び光学素子 - Google Patents

光学ガラス、プリフォーム及び光学素子 Download PDF

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WO2012133421A1
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glass
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optical
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哲也 津田
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株式会社オハラ
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00Glass compositions
    • C03C3/04Glass compositions containing silica
    • C03C3/062Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight
    • C03C3/064Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing boron
    • C03C3/068Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing boron containing rare earths
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00Glass compositions
    • C03C3/04Glass compositions containing silica
    • C03C3/076Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/097Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing phosphorus, niobium or tantalum

Definitions

  • the present invention relates to an optical glass, a preform, and an optical element.
  • Optical systems such as digital cameras and video cameras, although large and small, contain blurs called aberrations. This aberration is classified into monochromatic aberration and chromatic aberration. In particular, the chromatic aberration is strongly dependent on the material characteristics of the lens used in the optical system.
  • chromatic aberration is corrected by combining a low-dispersion convex lens and a high-dispersion concave lens, but this combination can only correct aberrations in the red region and the green region, and remains in the blue region.
  • This blue region aberration that cannot be removed is called a secondary spectrum.
  • the partial dispersion ratio ( ⁇ g, F) is used as an index of the optical characteristics to be noticed in the optical design.
  • an optical material having a large partial dispersion ratio ( ⁇ g, F) is used for the low dispersion side lens, and the partial dispersion ratio ( By using an optical material having a small ⁇ g, F), the secondary spectrum is corrected well.
  • the partial dispersion ratio ( ⁇ g, F) is expressed by the following equation (1).
  • ⁇ g, F (n g ⁇ n F ) / (n F ⁇ n C ) (1)
  • optical glass there is an approximately linear relationship between a partial dispersion ratio ( ⁇ g, F) representing partial dispersion in a short wavelength region and an Abbe number ( ⁇ d ).
  • the straight line representing this relationship plots the partial dispersion ratio and Abbe number of NSL7 and PBM2 on the Cartesian coordinates employing the partial dispersion ratio ( ⁇ g, F) on the vertical axis and the Abbe number ( ⁇ d ) on the horizontal axis. It is represented by a straight line connecting two points and is called a normal line (see FIG. 1).
  • Normal glass which is the standard for normal lines, differs depending on the optical glass manufacturer, but each company defines it with almost the same slope and intercept.
  • NSL7 and PBM2 are optical glasses manufactured by OHARA, Inc., and the Abbe number ( ⁇ d ) of PBM2 is 36.3, the partial dispersion ratio ( ⁇ g, F) is 0.5828, and the Abbe number ( ⁇ d ) of NSL7. Is 60.5, and the partial dispersion ratio ( ⁇ g, F) is 0.5436.
  • optical glasses as shown in Patent Documents 1 to 3 are known.
  • the glasses disclosed in Patent Documents 1 to 3 have a small partial dispersion ratio and are not sufficient for use as a lens for correcting the secondary spectrum. Further, the glasses disclosed in Patent Documents 1 to 3 are not highly transparent with respect to visible light, and are not sufficient for use in transmitting visible light. That is, there is a demand for an optical glass having a small Abbe number ( ⁇ d ), high dispersion, a small partial dispersion ratio ( ⁇ g, F), and high transparency to visible light.
  • ⁇ d Abbe number
  • ⁇ g, F small partial dispersion ratio
  • the present invention has been made in view of the above problems, and the object of the present invention is to have a small Abbe number ( ⁇ d ) and a partial dispersion while the refractive index (n d ) is within a desired range.
  • the object is to obtain an optical glass having a small ratio ( ⁇ g, F) and enhanced transparency to visible light, and a preform and an optical element using the optical glass.
  • the present inventors have conducted intensive test studies, and as a result, BaO component, La 2 O 3 component and Nb 2 O 5 component are used in combination, and their contents fall within a predetermined range. As a result, it was found that the partial dispersion ratio ( ⁇ g, F) of the glass had a desired relationship with the Abbe number ( ⁇ d ), and the present invention was completed.
  • the La 2 O 3 component and the Nb 2 O 5 component are used in combination, and the content of these components is within a predetermined range, whereby the refractive index of the glass can be increased.
  • the present invention provides the following.
  • the glass the total amount of substance of the oxide composition in terms of the following 60.0% 10.0% or more of SiO 2 component in mol%, more 25.0% or less than 0% of BaO components, La 2 O 3 components are included more than 0% and 15.0% or less, and Nb 2 O 5 components are included more than 0 and 20.0% or less, and the partial dispersion ratio ( ⁇ g, F) is between the Abbe number ( ⁇ d), In the range of ⁇ d ⁇ 31, the relationship of ( ⁇ 0.00162 ⁇ ⁇ d + 0.63822) ⁇ ( ⁇ g, F) ⁇ ( ⁇ 0.00275 ⁇ ⁇ d + 0.68125) is satisfied, and in the range of ⁇ d> 31 ( ⁇ 0.00162 ⁇ Optical glass satisfying the relationship of ⁇ d + 0.63822) ⁇ ( ⁇ g, F) ⁇ ( ⁇ 0.00162 ⁇ ⁇ d + 0.64622).
  • the BaO component is contained in a molar percentage of more than 0% and not more than 20.0%, and the Nb 2 O 5 component is contained more than 0 and less than 19.5% ( 1) Optical glass as described.
  • the content of TiO 2 component is less than 17.5% by mole% (1) to (5) any description of the optical glass.
  • any description of the optical glass of the molar ratio TiO 2 / Nb 2 O 5 in terms of oxide composition is 5.0 or less (1) (7).
  • the molar sum of the RO component (wherein R is one or more selected from the group consisting of Mg, Ca, Sr, Ba, and Zn) with respect to the total amount of glass in an oxide equivalent composition is 35.0% or less
  • the molar ratio BaO / RO (wherein R is one or more selected from the group consisting of Mg, Ca, Sr, Ba, Zn) of the oxide equivalent composition is 0.20 or more (1)
  • the molar sum of the Rn 2 O component (wherein Rn is one or more selected from the group consisting of Li, Na, K, and Cs) with respect to the total amount of glass in an oxide equivalent composition is 30.0% or less.
  • the optical glass according to any one of (1) to (16).
  • the SiO 2 component, BaO component, La 2 O 3 component, and Nb 2 O 5 component are used in combination, and the content thereof is within a predetermined range, whereby the high refractive index and high dispersion of the glass are achieved.
  • the partial dispersion ratio ( ⁇ g, F) of the glass has a desired relationship with the Abbe number ( ⁇ d ), and the coloring of the glass is reduced. Therefore, an optical glass having small chromatic aberration and high transparency to visible light, and a preform and an optical element using the same, while having a refractive index (n d ) and an Abbe number ( ⁇ d ) within desired ranges. be able to.
  • the SiO 2 component is 10.0% or more and 60.0% or less
  • the BaO component is more than 0% and 25.0% or less in mol% with respect to the total amount of the glass having an oxide conversion composition.
  • the partial dispersion ratio ( ⁇ g, F) is Abbe number ( ⁇ d) Satisfies the relationship of ( ⁇ 0.00162 ⁇ ⁇ d + 0.63822) ⁇ ( ⁇ g, F) ⁇ ( ⁇ 0.00275 ⁇ ⁇ d + 0.68125) in the range of ⁇ d ⁇ 31, and ( ⁇ 0.00162 ⁇ ⁇ d + 0.63822) ⁇ ( ⁇ g, F) ⁇ ( ⁇ 0.00162 ⁇ ⁇ d + 0.64622).
  • the La 2 O 3 component and the Nb 2 O 5 component are used in combination, and the content of these components is set within a predetermined range, thereby increasing the refractive index of the glass.
  • the Nb 2 O 5 component is used and its content is within a predetermined range, whereby the glass is highly dispersed (lower Abbe number).
  • the BaO component, the La 2 O 3 component and the Nb 2 O 5 component are used in combination, and by setting these contents within a predetermined range, the partial dispersion ratio ( ⁇ g, F) of the glass becomes the Abbe number ( ⁇ d ) with the desired relationship.
  • the content of the BaO component is 20.0% or less and the content of the Nb 2 O 5 component is less than 19.5% in mol% with respect to the total amount of the glass having an oxide equivalent composition. It may be.
  • each component constituting the optical glass of the present invention The composition range of each component constituting the optical glass of the present invention is described below. In the present specification, unless otherwise specified, the content of each component is expressed in mol% with respect to the total amount of glass in the oxide equivalent composition.
  • the “oxide equivalent composition” means that the oxide, composite salt, metal fluoride, etc. used as the raw material of the glass component of the present invention are all decomposed and changed into oxides when melted. It is the composition which described each component contained in glass by making the total substance amount of the said production
  • the SiO 2 component is a component that promotes stable glass formation and reduces devitrification (generation of crystalline substances), which is undesirable as an optical glass.
  • the SiO 2 component is 10.0% or more, a glass having excellent devitrification resistance can be obtained without significantly increasing the partial dispersion ratio of the glass. Moreover, devitrification and coloring at the time of reheating can be reduced thereby.
  • by making the content of SiO 2 component 60.0% or less it is possible to easily obtain a desired high refractive index by making it difficult for the refractive index of the glass to decrease, and the partial dispersion ratio of the glass Can be suppressed.
  • the content of the SiO 2 component with respect to the total amount of glass in the oxide conversion composition is preferably 10.0%, more preferably 20.0%, still more preferably 25.0%, and most preferably 31.0%. Is the lower limit.
  • the upper limit of the content of this SiO 2 component is preferably 60.0%, more preferably 55.0%, and most preferably 50.0%.
  • SiO 2 component SiO 2 , K 2 SiF 6 , Na 2 SiF 6 or the like can be used as a raw material.
  • a BaO component is a component which raises the refractive index of glass, makes the partial dispersion ratio of glass low, and improves the devitrification resistance of glass.
  • the content of the BaO component is more than 0%, a desired high refractive index and a low partial dispersion ratio can be realized while easily obtaining a glass having high devitrification resistance. Moreover, devitrification and coloring at the time of reheating can be reduced thereby.
  • the content of the BaO component to 25.0% or less, more preferably 20.0% or less, it is possible to suppress devitrification resistance and chemical durability from being deteriorated due to excessive inclusion of the BaO component.
  • the content of the BaO component with respect to the total amount of glass in the oxide conversion composition is preferably more than 0%, more preferably 1.0%, and most preferably 3.0%.
  • the content of the BaO component is preferably 25.0%, more preferably 20.0%, further preferably 15.0%, and most preferably 10.0%.
  • BaO component BaCO 3 , Ba (NO 3 ) 2 or the like can be used as a raw material.
  • the La 2 O 3 component is a component that decreases the partial dispersion ratio while increasing the refractive index of the glass.
  • the La 2 O 3 component by containing more than 0% of the La 2 O 3 component, it is possible to achieve a desired high refractive index and low partial dispersion ratio while easily obtaining high devitrification-resistant glass.
  • the content of the La 2 O 3 component by setting the content of the La 2 O 3 component to 15.0% or less, devitrification of the glass due to excessive inclusion of the La 2 O 3 component can be reduced, and an increase in the Abbe number of the glass can be suppressed. it can.
  • the content of the La 2 O 3 component with respect to the total amount of glass in the oxide conversion composition is preferably more than 0%, more preferably 1.0%, even more preferably 1.5%, and most preferably 3. 0.0% is the lower limit. Further, the content of this La 2 O 3 component is preferably 15.0%, more preferably 12.0%, and most preferably 10.0%.
  • the La 2 O 3 component La 2 O 3 , La (NO 3 ) 3 .XH 2 O (X is an arbitrary integer) or the like can be used as a raw material.
  • the Nb 2 O 5 component is a component that increases the refractive index of the glass, decreases the Abbe number, and decreases the partial dispersion ratio.
  • the content of the Nb 2 O 5 component is greater than 0%, the partial dispersion ratio of the glass can be reduced while increasing the refractive index of the glass and reducing the Abbe number.
  • the Nb 2 O 5 content is preferably 20.0%, preferably less than 19.5%, more preferably 17.0%, and most preferably 16.0%. To do.
  • As the Nb 2 O 5 component Nb 2 O 5 or the like can be used as a raw material.
  • Li 2 O component improves the meltability of the glass is a component and to lower the partial dispersion ratio of the glass, an optional component of the optical glass of the present invention.
  • the content of the Li 2 O component 30.0% or less, it becomes easy to realize a high refractive index, and at the time of forming the glass due to excessive inclusion of the Li 2 O component, opacification at the time of reheating And crystal precipitation can be reduced, and the chemical durability of the glass can be increased. Therefore, the content of the Li 2 O component with respect to the total amount of glass in the oxide conversion composition is preferably 30.0%, more preferably 27.0%, even more preferably 25.0%, and most preferably 20.0%. % Is the upper limit.
  • the optical glass of the present invention may not contain a Li 2 O component from the viewpoint of improving the press moldability, but it lowers the glass transition point (Tg), lowers the partial dispersion ratio, and reheats.
  • the content of the Li 2 O component with respect to the total amount of glass in the oxide conversion composition is preferably more than 0%, more preferably 1.0%, and even more preferably 3 0.0% is the lower limit.
  • Li 2 O component Li 2 CO 3 , LiNO 3 , LiF, or the like can be used as a raw material.
  • the TiO 2 component is a component that lowers the Abbe number while increasing the refractive index of the glass, and is an optional component in the optical glass of the present invention.
  • the content of the TiO 2 component is less than 20.0%, more preferably 17.5% or less, the coloring of the glass can be reduced and the internal transmittance of the glass can be increased.
  • the content of the TiO 2 component less than 20.0%, more preferably 17.5% or less, it becomes difficult to increase the partial dispersion ratio, so that it is easy to obtain a low partial dispersion ratio close to the normal line. be able to.
  • the content of the TiO 2 component with respect to the total amount of glass in the oxide conversion composition is preferably less than 20.0%, more preferably 18.0%, still more preferably 17.5%, and even more preferably Is less than 15.0%, more preferably 13.0% is the upper limit, and most preferably 10.0% is the upper limit.
  • the lower limit is more preferably 0.1%, still more preferably 1.0%, and most preferably 3.0%.
  • TiO 2 component TiO 2 or the like can be used as a raw material.
  • the ratio of the sum of the contents of the BaO component and the La 2 O 3 component to the sum of the contents of the Nb 2 O 5 component and the TiO 2 component is preferably 0.05 or more.
  • the partial dispersion ratio is lowered while the refractive index is increased, so that a low partial dispersion ratio can be obtained while obtaining a desired high refractive index. Therefore, the molar ratio (BaO + La 2 O 3 ) / (Nb 2 O 5 + TiO 2 ) of the oxide conversion composition is preferably 0.05, more preferably 0.10, still more preferably 0.20, and most preferably 0. .30 is the lower limit.
  • the upper limit of the molar ratio (BaO + La 2 O 3 ) / (Nb 2 O 5 + TiO 2 ) is not particularly limited, but is, for example, 5.00 or less, more specifically 3.00 or less, and more specifically, It is often 1.00 or less.
  • the optical glass of the present invention it is preferred molar ratio TiO 2 / Nb 2 O 5 in terms of oxide composition is 5.0 or less.
  • the partial dispersion ratio is lowered while the Abbe number of the glass is adjusted within a desired range, so that an optical glass having a relationship between the desired Abbe number and the partial dispersion ratio can be obtained.
  • the molar ratio TiO 2 / Nb 2 O 5 of the oxide conversion composition is preferably 5.0, more preferably 4.5, and still more preferably 4.3.
  • this TiO 2 / Nb 2 O 5 may be 2,5 or less from the viewpoint of further reducing the partial dispersion ratio. Most preferred.
  • the B 2 O 3 component is a component that promotes stable glass formation, increases devitrification resistance, and increases the solubility of the glass, and is an optional component in the optical glass of the present invention.
  • the content of the B 2 O 3 component 40.0% or less, more preferably 20.0% or less, it is possible to obtain a desired high refractive index and increase the partial dispersion ratio of the glass. Can be suppressed. Moreover, devitrification at the time of reheating of glass can be reduced thereby. Therefore, the content of the B 2 O 3 component is preferably 40.0%, more preferably 30.0%, still more preferably 20.0%, and still more preferably 18.2% with respect to the total amount of glass in the oxide equivalent composition.
  • the upper limit is 0%, more preferably 15.0%, and most preferably 10.0%.
  • B 2 O 3 component H 3 BO 3 , Na 2 B 4 O 7 , Na 2 B 4 O 7 .10H 2 O, BPO 4 or the like can be used as a raw material.
  • the ratio of the content of the Nb 2 O 5 component to the sum of the content of the SiO 2 component and the B 2 O 3 component is preferably 0.070 or more.
  • the partial dispersion ratio is lowered while the refractive index is increased, and thus a glass having a small partial dispersion ratio can be obtained while having a refractive index in a desired range. Therefore, the molar ratio Nb 2 O 5 / (SiO 2 + B 2 O 3 ) of the oxide conversion composition is preferably 0.070, more preferably 0.091, and still more preferably 0.130.
  • the upper limit of this molar ratio Nb 2 O 5 / (SiO 2 + B 2 O 3 ) is not particularly limited, but the molar ratio Nb 2 O 5 / (SiO 2 + B 2 O 3 ) of the optical glass of the present invention is: In many cases, it is generally 1.000 or less, more specifically 0.700 or less, and more specifically 0.500 or less.
  • the MgO component is a component that lowers the melting temperature of the glass and is an optional component in the optical glass of the present invention.
  • the content of the MgO component is preferably 20.0%, more preferably 10.0%, and most preferably 5.0%.
  • MgO component MgO, MgCO 3 , MgF 2 or the like can be used as a raw material.
  • the CaO component is a component that lowers the devitrification temperature of the glass and is an optional component in the optical glass of the present invention.
  • the content of the CaO component is 20.0%, more preferably 10.0%, still more preferably 6.5%, and most preferably 5.0% with respect to the total amount of glass in the oxide conversion composition.
  • As the CaO component CaCO 3 , CaF 2 or the like can be used as a raw material.
  • a SrO component is a component which raises the refractive index of glass and improves the devitrification resistance of glass, and is an arbitrary component in the optical glass of this invention.
  • the deterioration of the chemical durability of the glass can be suppressed by setting the content of the SrO component to 20.0% or less.
  • the SrO component content is preferably 20.0%, more preferably 15.0%, and most preferably 10.0% with respect to the total amount of glass in the oxide equivalent composition.
  • SrO component Sr (NO 3 ) 2 , SrF 2 or the like can be used as a raw material.
  • the ZnO component is a component that increases the devitrification resistance of the glass and lowers the glass transition point (Tg), and is an optional component in the optical glass of the present invention.
  • Tg glass transition point
  • the content of the ZnO component with respect to the total amount of glass in the oxide conversion composition is preferably 30.0%, more preferably 20.0%, still more preferably 13.0%, still more preferably 12.0%, Most preferably, the upper limit is 10.0%.
  • the content of this ZnO component may be 1.0% or less.
  • ZnO component ZnO, ZnF 2 or the like can be used as a raw material.
  • the RO component (wherein R is one or more selected from the group consisting of Zn, Mg, Ca, Sr, and Ba) increases the refractive index while increasing the devitrification resistance of the glass.
  • R is one or more selected from the group consisting of Zn, Mg, Ca, Sr, and Ba
  • the total content of the RO component with respect to the total amount of glass in the oxide conversion composition is preferably 35.0%, more preferably 25.0%, still more preferably 15.0%, and most preferably 10.0%. Is the upper limit.
  • the ratio of the BaO component content to the total RO component content is preferably 0.20 or more.
  • the molar ratio BaO / RO of the oxide conversion composition is preferably 0.20, more preferably 0.30, still more preferably 0.40, and most preferably 0.50.
  • the upper limit of this molar ratio BaO / RO may be 1.00.
  • Na 2 O component with a component for improving the meltability of the glass, a component for glass transition point (Tg) lower, are optional components of the optical glass of the present invention.
  • Tg glass transition point
  • the content of the Na 2 O component with respect to the total amount of glass in the oxide conversion composition is preferably 25.0%, more preferably 20.0%, still more preferably 15.0%, most preferably 13.0. % Is the upper limit.
  • the glass in view to be further enhanced devitrification resistance of the glass may contain Na 2 O component.
  • the content of the Na 2 O component with respect to the total amount of glass in the oxide conversion composition is preferably more than 0%, more preferably 0.3%, and even more preferably 0.5%.
  • Na 2 O component Na 2 CO 3 , NaNO 3 , NaF, Na 2 SiF 6 or the like can be used as a raw material.
  • K 2 O component is a component to lower the glass transition point (Tg) while adjusting the meltability of the glass, an optional component of the optical glass of the present invention.
  • Tg glass transition point
  • the upper limit of the content of the K 2 O component with respect to the total amount of glass in the oxide conversion composition is preferably 25.0%, more preferably 20.0%, and even more preferably 15.0%.
  • the content of this K 2 O component is preferably 10.0%, particularly from the viewpoint of obtaining a glass having a low partial dispersion ratio. More preferably, the upper limit may be 5.0%, more preferably 2.5%, and most preferably 0.1%.
  • K 2 O component K 2 CO 3 , KNO 3 , KF, KHF 2 , K 2 SiF 6 or the like can be used as a raw material.
  • Cs 2 O component is a component for glass transition point (Tg) lower, are optional components of the optical glass of the present invention.
  • Tg glass transition point
  • the upper limit of the content of the Cs 2 O component with respect to the total amount of the glass having an oxide conversion composition is preferably 10.0%, more preferably 5.0%, and even more preferably 3.0%.
  • the Cs 2 O component Cs 2 CO 3 , CsNO 3 or the like can be used as a raw material.
  • the sum of the contents of the Rn 2 O component (wherein Rn is one or more selected from the group consisting of Li, Na, K and Cs) is 30.0% or less. Is preferred.
  • the molar sum of the content of the Rn 2 O component with respect to the total amount of glass in the oxide conversion composition is preferably 30.0%, more preferably 28.0%, still more preferably 25.0%, most preferably The upper limit is 22.0%.
  • the optical glass of the present invention may not contain any Rn 2 O component, but by making this sum 0.1% or more, the glass melt at the time of molding is improved while improving the meltability of the glass. Viscosity and glass transition point can be lowered. Thereby, the devitrification resistance at the time of reheating can be improved. Accordingly, the total content of the Rn 2 O component with respect to the total amount of glass in the oxide conversion composition is preferably 0.1%, more preferably 1.0%, still more preferably 5.0%, and most preferably 10. 0% is the lower limit.
  • P 2 O 5 component is a component which enhances the stability of the glass, an optional component of the optical glass of the present invention.
  • the content of the P 2 O 5 component with respect to the total amount of glass in the oxide conversion composition is preferably 30.0%, more preferably 20.0%, and most preferably 10.0%.
  • Al (PO 3 ) 3 , Ca (PO 3 ) 2 , Ba (PO 3 ) 2 , BPO 4 , H 3 PO 4 or the like can be used as a raw material.
  • the GeO 2 component is a component that increases the refractive index of the glass and stabilizes the glass to reduce devitrification during molding, and is an optional component in the optical glass of the present invention.
  • the content of the GeO 2 component is 20.0% or less, the amount of expensive GeO 2 component used is reduced, so that the material cost of the glass can be reduced.
  • the content of the GeO 2 component with respect to the total amount of the glass having an oxide conversion composition is preferably 20.0%, more preferably 10.0%, still more preferably 5.0%, and most preferably 3.0%. Is the upper limit.
  • the GeO 2 component GeO 2 or the like can be used as a raw material.
  • the Y 2 O 3 component, the Gd 2 O 3 component, and the Yb 2 O 3 component are components that increase the refractive index of the glass, and are optional components in the optical glass of the present invention.
  • the devitrification resistance of the glass can be increased by setting the content of each of the Y 2 O 3 component, the Gd 2 O 3 component, and the Yb 2 O 3 component to 15.0% or less.
  • Gd 2 O 3 component, Gd 2 O 3 component, and Yb 2 O 3 component As the Y 2 O 3 component, Gd 2 O 3 component, and Yb 2 O 3 component, Gd 2 O 3 , GdF 3 , Y 2 O 3 , YF 3 , Yb 2 O 3 and the like can be used as raw materials.
  • the Ta 2 O 5 component is a component that increases the refractive index of the glass, decreases the partial dispersion ratio of the glass, and increases the devitrification resistance of the glass, and is an optional component in the optical glass of the present invention.
  • the content of Ta 2 O 5 component 15.0% or less the amount of Ta 2 O 5 component, which is a rare mineral resource, is reduced, and the glass is more easily melted at a lower temperature. The production cost can be reduced.
  • the content of the Ta 2 O 5 component with respect to the total amount of glass in the oxide conversion composition is preferably 15.0%, more preferably 10.0%, and most preferably 5.0%.
  • Ta 2 O 5 component Ta 2 O 5 or the like can be used as a raw material.
  • the Bi 2 O 3 component is a component that raises the refractive index of the glass to lower the Abbe number and lowers the glass transition point (Tg), and is an optional component in the optical glass of the present invention.
  • Tg glass transition point
  • the content of the Bi 2 O 3 component is preferably 15.0%, more preferably 10.0%, and most preferably 5.0%.
  • Bi 2 O 3 component Bi 2 O 3 or the like can be used as a raw material.
  • the WO 3 component is a component that increases the refractive index of the glass to lower the Abbe number, increases the devitrification resistance of the glass, and increases the solubility of the glass, and is an optional component in the optical glass of the present invention.
  • the content of the WO 3 component is set to 20.0% or less, it is possible to make it difficult to increase the partial dispersion ratio of the glass.
  • the content of WO 3 components below 20.0% to reduce the coloration of the glass, it is possible to increase the internal transmittance of the glass. Therefore, the upper limit of the content of the WO 3 component with respect to the total amount of glass in the oxide conversion composition is preferably 20.0%, more preferably 10.0%, and most preferably 5.0%.
  • WO 3 component may not even include for an optional component, it contains the WO 3 ingredient 0.1% or more, it is possible to obtain a more Abbe number of small glass. Moreover, devitrification resistance at the time of glass formation can be improved, and devitrification and coloring at the time of reheating can be reduced. Therefore, the content of the WO 3 component with respect to the total glass material amount of the oxide conversion composition is preferably 0.1%, more preferably 0.5%, and most preferably 1.0%. As the WO 3 component, WO 3 or the like can be used as a raw material.
  • the TeO 2 component is a component that increases the refractive index of the glass, lowers the partial dispersion ratio of the glass, and lowers the glass transition point (Tg), and is an optional component in the optical glass of the present invention.
  • Tg glass transition point
  • the content of the TeO 2 component is preferably 30.0%, more preferably 20.0%, and most preferably 10.0%.
  • TeO 2 component can use TeO 2 or the like as a raw material.
  • the ZrO 2 component is a component that lowers the partial dispersion ratio of the glass while increasing the refractive index of the glass to increase the devitrification resistance, and is an optional component in the optical glass of the present invention.
  • the content of the ZrO 2 component is preferably 15.0%, more preferably 12.0%, and most preferably 10.0% with respect to the total amount of glass in the oxide conversion composition.
  • the ZrO 2 component may not be contained, but by containing more than 0% of the ZrO 2 component, it is possible to easily lower the partial dispersion ratio of the glass while increasing the refractive index of the glass. Moreover, devitrification and coloring at the time of reheating can be reduced thereby. Therefore, the content of the ZrO 2 component with respect to the total amount of glass in the oxide conversion composition is preferably more than 0%, more preferably 1.0%, more preferably 4.0%, and even more preferably 4.5%. % Is the lower limit, and most preferably more than 5.5%.
  • ZrO 2 component ZrO 2 , ZrF 4 or the like can be used as a raw material.
  • the Al 2 O 3 component is a component that improves the chemical durability of the glass and improves the devitrification resistance of the glass, and is an optional component in the optical glass of the present invention.
  • the upper limit of the content of the Al 2 O 3 component with respect to the total amount of glass in the oxide conversion composition is preferably 15.0%, more preferably 10.0%, and most preferably 5.0%.
  • Al 2 O 3 component Al 2 O 3 , Al (OH) 3 , AlF 3 or the like can be used as a raw material.
  • the Sb 2 O 3 component is a component that accelerates defoaming of the glass and clarifies the glass, and is an optional component in the optical glass of the present invention.
  • Sb 2 O 3 component by a content relative to the glass the total amount of substance 1.0% or less, can be hardly caused excessive foaming during glass melting, Sb 2 O 3 ingredient is dissolved facilities (especially Alloying with noble metals such as Pt). Accordingly, the Sb 2 O 3 component content is preferably 1.0%, more preferably 0.8%, and even more preferably 0.6% with respect to the total amount of glass in the oxide equivalent composition. However, when importance is attached to the environmental impact of the optical glass, it is preferable not to contain the Sb 2 O 3 component.
  • Sb 2 O 3 component Sb 2 O 3 , Sb 2 O 5 , Na 2 H 2 Sb 2 O 7 .5H 2 O, or the like can be used as a raw material.
  • components of the fining defoaming of glass is not limited to the above Sb 2 O 3 ingredients may be used known refining agents and defoamers in the field of glass production, or a combination thereof .
  • the ratio of the content of the B 2 O 3 component to the content of the SiO 2 component is preferably 1.00 or less. Since the SiO 2 component is a component that tends to deteriorate the solubility of the glass compared to the B 2 O 3 component, reducing this ratio avoids melting at a high temperature, thereby obtaining a glass with less coloring. Can be made easier. Further, by reducing this ratio, chemical durability and devitrification due to reheating can be enhanced. Therefore, the molar ratio (B 2 O 3 / SiO 2 ) of the oxide conversion composition is preferably 1.00, more preferably 0.80, and most preferably 0.50.
  • optical glass of the present invention other components can be added as necessary within a range not impairing the properties of the glass.
  • the transition metal components such as V, Cr, Mn, Co, Ni, Cu, Ag, and Mo, excluding Ti, Zr, and Nb, are colored by the glass even when each of them is contained alone or in combination. Since it has a property of causing absorption at a specific wavelength in the visible range, it is preferable that the optical glass using the wavelength in the visible range does not substantially contain.
  • lead compounds such as PbO, arsenic compounds such as As 2 O 3 , and components of Th, Cd, Tl, Os, Be, and Se have been refraining from being used as harmful chemical substances in recent years.
  • Environmental measures are required not only in the manufacturing process but also in the processing process and disposal after commercialization. Therefore, when importance is placed on the environmental impact, it is preferable not to substantially contain them except for inevitable mixing.
  • the optical glass is substantially free of substances that pollute the environment. Therefore, the optical glass can be manufactured, processed, and discarded without taking any special environmental measures.
  • the glass that is preferably used as the optical glass of the present invention cannot be expressed directly in the description of mass% because the composition is expressed in mol% with respect to the total amount of glass of oxide conversion composition.
  • the composition expressed by mass% of each component present in the glass composition satisfying various required properties generally takes the following values in terms of oxide composition.
  • composition by the mass% display of each following component may be the following ranges by an oxide conversion composition.
  • the following ranges may be sufficient as a composition by the mass% display of each following component by an oxide conversion composition.
  • BaO component 0% to 35.0% by mass Nb 2 O 5 component 0% by mass to 50.0% by mass Li 2 O component 0-5.0 mass% TiO 2 component 0 to 13.0% by mass B 2 O 3 component 0 to 15.0 mass%
  • the optical glass of the present invention is produced, for example, as follows. That is, the above raw materials are uniformly mixed so that each component is within a predetermined content range, and the prepared mixture is put into a platinum crucible, a quartz crucible or an alumina crucible and roughly melted, then a gold crucible, a platinum crucible In a platinum alloy crucible or iridium crucible, melt in a temperature range of 1100 to 1400 ° C for 3 to 5 hours, stir to homogenize, blow out bubbles, etc., then bring the temperature to 1000 to 1400 ° C, then finish stirring It is manufactured by removing the striae, casting into a mold and slow cooling.
  • the optical glass of the present invention preferably has a predetermined refractive index and dispersion (Abbe number). More specifically, the refractive index (n d ) of the optical glass of the present invention is preferably 1.70, more preferably 1.759, and most preferably 1.80. On the other hand, the upper limit of the refractive index (n d ) of the optical glass of the present invention is not particularly limited, but is generally 2.20 or less, more specifically 2.10 or less, and more specifically 2.00 or less. There are many. Moreover, the Abbe number ( ⁇ d ) of the optical glass of the present invention is preferably 40, more preferably 38, more preferably 35, and most preferably 33.
  • the lower limit of the Abbe number ( ⁇ d ) of the optical glass of the present invention is not particularly limited, but is generally about 20 or more, more specifically 23 or more, and more specifically 25 or more. As a result, the degree of freedom in optical design is increased, and a large amount of light refraction can be obtained even if the device is made thinner.
  • the optical glass of the present invention has a low partial dispersion ratio ( ⁇ g, F). More specifically, the partial dispersion ratio ( ⁇ g, F) of the optical glass of the present invention is within the range of ⁇ d ⁇ 31 with respect to the Abbe number ( ⁇ d ) ( ⁇ 0.00162 ⁇ ⁇ d + 0.63822). ⁇ ( ⁇ g, F) ⁇ ( ⁇ 0.00275 ⁇ ⁇ d + 0.68125) is satisfied, and ( ⁇ 0.00162 ⁇ ⁇ d + 0.63822) ⁇ ( ⁇ g, F) ⁇ ( ⁇ in the range of ⁇ d > 31 0.00162 ⁇ ⁇ d + 0.64622).
  • the lower limit of the partial dispersion ratio ( ⁇ g, F) of the optical glass at ⁇ d ⁇ 31 is preferably ( ⁇ 0.00162 ⁇ ⁇ d + 0.63822), more preferably ( ⁇ 0.00162 ⁇ ⁇ d + 0.63922), Most preferred is ( ⁇ 0.00162 ⁇ ⁇ d + 0.64022).
  • the upper limit of the partial dispersion ratio ( ⁇ g, F) of the optical glass at ⁇ d ⁇ 31 is preferably ( ⁇ 0.00275 ⁇ ⁇ d + 0.68125), more preferably ( ⁇ 0.00275 ⁇ ⁇ d + 0.68025), Most preferred is ( ⁇ 0.00275 ⁇ ⁇ d + 0.67925).
  • the lower limit of the partial dispersion ratio ( ⁇ g, F) of the optical glass at ⁇ d > 31 is preferably ( ⁇ 0.00162 ⁇ ⁇ d + 0.63822), more preferably ( ⁇ 0.00162 ⁇ ⁇ d + 0.63922), most preferably Preferably, it is ( ⁇ 0.00162 ⁇ ⁇ d + 0.64022).
  • the upper limit of the partial dispersion ratio ( ⁇ g, F) of the optical glass at ⁇ d > 31 is preferably ( ⁇ 0.00162 ⁇ ⁇ d + 0.64622), more preferably ( ⁇ 0.00162 ⁇ ⁇ d + 0.64522). Most preferred is ( ⁇ 0.00162 ⁇ ⁇ d + 0.64422).
  • the partial dispersion ratio ( ⁇ g, F) of general glass is higher than that of the normal line, and the partial dispersion ratio ( ⁇ g, F) of general glass is high.
  • the Abbe number ( ⁇ d ) are represented by curves.
  • the optical glass of this invention has little coloring.
  • the wavelength ( ⁇ 70 ) indicating a spectral transmittance of 70% in a sample having a thickness of 10 mm is 500 nm or less, more preferably 470 nm or less, and still more preferably. Is 450 nm or less, and most preferably 430 nm or less.
  • the optical glass of the present invention has a wavelength ( ⁇ 80 ) of 560 nm or less, more preferably 540 nm or less, and most preferably, when the sample has a thickness of 10 mm and exhibits a spectral transmittance of 80%.
  • a wavelength ( ⁇ 5 ) showing a spectral transmittance of 5% in a sample having a thickness of 10 mm is 420 nm or less, more preferably 400 nm or less, and most preferably 380 nm or less.
  • this optical glass can be preferably used as a material for an optical element such as a lens.
  • the optical glass of the present invention preferably has good press formability. That is, the optical glass of the present invention divides the transmittance of light (d-line) having a wavelength of 587.56 nm of the test piece after the reheating test (ii) by the transmittance of d-line of the test piece before the reheating test.
  • the measured value is preferably 0.95 or more.
  • a lambda 70 is a wavelength at which the transmittance of the reheating test (a) before the specimen is 70% and the difference between the lambda 70 of the test piece after the reheating test is 20nm or less.
  • the value obtained by dividing the transmittance of the light beam (d-line) having a wavelength of 587.56 nm of the test piece after the reheating test (ii) by the transmittance of the d-line of the test piece before the reheating test (ii) is The lower limit is preferably 0.95, more preferably 0.96, and most preferably 0.97.
  • the difference between the lambda 70 of the test piece after the reheating test and lambda 70 of reheating test (a) prior to the test piece (b) is preferably 20 nm, more preferably 18 nm, and most preferably a maximum of 16nm To do.
  • reheating test (A) a test piece 15 mm ⁇ 15 mm ⁇ 30 mm is reheated, and the temperature is raised from room temperature to a temperature 80 ° C. higher than the transition temperature (Tg) of each sample in 150 minutes. This is carried out by keeping the temperature at 80 ° C. higher than the transition temperature (Tg) for 30 minutes, then naturally cooling to room temperature, and polishing the two opposing surfaces of the test piece to a thickness of 10 mm and visually observing them.
  • Tg transition temperature
  • a glass molded body can be produced from the produced optical glass by means of mold press molding such as reheat press molding or precision press molding. That is, a preform for mold press molding is prepared from optical glass, and after performing reheat press molding on the preform, polishing is performed to prepare a glass molded body, or for example, polishing is performed.
  • the preform can be precision press-molded to produce a glass molded body.
  • the means for producing the glass molded body is not limited to these means.
  • the glass molded body produced in this manner is useful for various optical elements, and among them, it is particularly preferable to use for optical elements such as lenses and prisms.
  • optical elements such as lenses and prisms.
  • color bleeding due to chromatic aberration in the transmitted light of the optical system provided with the optical element is reduced. Therefore, when this optical element is used in a camera, a photographing object can be expressed more accurately, and when this optical element is used in a projector, a desired image can be projected with higher definition.
  • the glasses of Examples (No. 1 to No. 33) and Comparative Examples (No. A to No. D) of the present invention are all oxides, hydroxides, carbonates corresponding to the raw materials of the respective components, High-purity raw materials used in ordinary optical glass such as nitrates, fluorides, hydroxides, metaphosphoric acid compounds, etc. are selected, and the composition ratios of the examples and comparative examples shown in Tables 1 to 6 are obtained. Weighed and mixed uniformly, and then put into a platinum crucible and melted in an electric furnace at a temperature range of 1100 to 1400 ° C for 3 to 5 hours according to the melting difficulty of the glass composition. Then, the mixture was homogenized with stirring at 1000 to 1400 ° C., cast into a mold, and slowly cooled to produce a glass.
  • the transmittance of the glass of Examples (No. 1 to No. 33) and Comparative Examples (No. A to No. D) was measured according to Japan Optical Glass Industry Association Standard JOGIS02.
  • JOGIS02. Japan Optical Glass Industry Association Standard JOGIS02.
  • the presence / absence and degree of coloration of the glass were determined by measuring the transmittance of the glass.
  • a face parallel polished product having a thickness of 10 ⁇ 0.1 mm was measured for a spectral transmittance of 200 to 800 nm in accordance with JISZ8722, and ⁇ 5 (wavelength at a transmittance of 5%), ⁇ 70 (transmittance).
  • the wavelength at 70%) and ⁇ 80 (wavelength at 80% transmittance) were determined.
  • the variation in transmittance before and after the reheating test (ii) of the glass of Examples (No. 1 to No. 33) and Comparative Examples (No. A to No. D) was measured as follows.
  • the value obtained by dividing the transmittance of the light beam (d-line) having a wavelength of 587.56 nm of the test piece after the reheating test (b) by the d-line transmittance of the test piece before the reheating test is the reheating test (b).
  • the front and rear glasses were subjected to the Japan Optical Glass Industry Association Standard JOGIS02-2003.
  • the d-line spectral transmittance of a face-parallel polished product having a thickness of 10 ⁇ 0.1 mm was measured in accordance with JISZ8722, and (d-line transmittance after reheating test (ii)) / (reheated)
  • the d-line transmittance before the test (A) was determined, and the change in the maximum transmittance before and after the reheating test (A) was evaluated.
  • the difference between ⁇ 70 which is the wavelength at which the transmittance of the test piece before the reheating test (A) becomes 70%
  • ⁇ 70 of the test piece after the reheating test is the glass
  • lambda 70 the wavelength when the transmittance of 70%
  • Tg transition temperature
  • the temperature is raised to a temperature higher than 80 ° C. (the temperature falling into the refractory), kept at that temperature for 30 minutes, cooled to room temperature, taken out of the furnace, and the two opposing faces are 10 mm thick so that they can be observed inside Then, the polished glass sample was visually observed.
  • the optical glass of the example of the present invention has a partial dispersion ratio ( ⁇ g, F) of ( ⁇ 0.00275 ⁇ ⁇ d + 0.68125) or less when ⁇ d ⁇ 31. More specifically, it was ( ⁇ 0.00275 ⁇ ⁇ d + 0.678850) or less. In the case of ⁇ d > 31, the partial dispersion ratio ( ⁇ g, F) was ( ⁇ 0.00162 ⁇ ⁇ d + 0.64622) or less, more specifically, ( ⁇ 0.00162 ⁇ ⁇ d + 0.64390) or less.
  • the optical glass of the example of the present invention has a partial dispersion ratio ( ⁇ g, F) of ( ⁇ 0.00162 ⁇ ⁇ d + 0.63822) or more, more specifically ( ⁇ 0.00162 ⁇ ⁇ d + 0.64091) or more.
  • ⁇ g, F partial dispersion ratio
  • Met the relationship between the partial dispersion ratio ( ⁇ g, F) and the Abbe number ( ⁇ d ) for the glass of the example of the present application is as shown in FIG. Therefore, it was found that these partial dispersion ratios ( ⁇ g, F) are within a desired range.
  • the glasses of the comparative examples No. A, No. C, No.
  • the optical glass of the Example of this invention has a small partial dispersion ratio ((theta) g, F) compared with the glass of a comparative example (No.A, No.C, No.D).
  • the optical glasses of the examples of the present invention all have a refractive index (n d ) of 1.70 or more, more specifically 1.81 or more, and this refractive index (n d ) of 2.20 or less. More specifically, it was 1.87 or less, which was within the desired range.
  • the optical glasses of the examples of the present invention all have an Abbe number ( ⁇ d ) of 20 or more, more specifically 28 or more, and this Abbe number ( ⁇ d ) of 40 or less, more specifically 33. And within the desired range.
  • the glass of the comparative example of the present invention (No.B) is, [nu d was more than 34. Therefore, it was revealed that the optical glass of the example of the present invention has a smaller Abbe number ( ⁇ d ) than the glass of the comparative example (No. B).
  • the optical glasses of the examples of the present invention each had a ⁇ 70 (wavelength at a transmittance of 70%) of 500 nm or less, more specifically 414 nm or less, and more specifically 407 nm or less.
  • each of ⁇ 5 (wavelength at 5% transmittance) was 420 nm or less, more specifically 359 nm or less, and more specifically 355 nm or less.
  • each of ⁇ 80 (wavelength at 80% transmittance) was 560 nm or less, more specifically 489 nm or less, and more specifically 463 nm or less. For this reason, it became clear that the optical glass of the Example of this invention has the high transmittance
  • the optical glass of the example of the present invention has a high transmittance for visible light and a small chromatic aberration, while the refractive index (n d ) and the Abbe number ( ⁇ d ) are within the desired ranges. became.
  • the optical glass of the Example of this invention is the value which divided
  • the B) of the present invention has the d-line transmittance of the test piece after the reheating test (ii) and the d-line transmittance of the test piece before the reheating test.
  • the transmittance was less than 70% for all wavelengths of visible light. Therefore, it became clear that the optical glass of the example of the present invention is less likely to be colored or devitrified by reheating than the glass of the comparative example (No. A, No. B).

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Abstract

 屈折率(n)が所望の範囲内にありながら、アッベ数(ν)及び部分分散比(θg,F)が小さく、可視光に対する透明性が高められた光学ガラスと、これを用いたプリフォーム及び光学素子を提供する。 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SiO成分を10.0%以上60.0%以下、BaO成分を0%より多く25.0%以下、La成分を0%より多く15.0%以下、及びNb成分を0より多く20.0%以下含有し、部分分散比(θg,F)がアッベ数(νd)との間で、νd≦31の範囲において(-0.00162×νd+0.63822)≦(θg,F)≦(-0.00275×νd+0.68125)の関係を満たし、νd>31の範囲において(-0.00162×νd+0.63822)≦(θg,F)≦(-0.00162×νd+0.64622)の関係を満たす。

Description

光学ガラス、プリフォーム及び光学素子
 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-n)/(n-n)・・・・・・(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)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)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)は36.3,部分分散比(θg,F)は0.5828、NSL7のアッベ数(ν)は60.5、部分分散比(θg,F)は0.5436である。)
 ここで、高分散を有するガラスとしては、例えば特許文献1~3に示されるような光学ガラスが知られている。
特開2009-179522号公報 特開2009-203134号公報 特開2004-161598号公報
 しかし、特許文献1~3で開示されたガラスは、部分分散比が小さくなく、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。また、特許文献1~3で開示されたガラスは、可視光に対する透明性が高くなく、特に可視光を透過する用途に用いるには十分でなかった。すなわち、アッベ数(ν)が小さく高分散であり、部分分散比(θg,F)が小さく、且つ可視光に対する透明性が高い光学ガラスが求められている。
 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)が所望の範囲内にありながら、アッベ数(ν)が小さく、部分分散比(θg,F)が小さく、且つ可視光に対する透明性が高められた光学ガラスと、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、BaO成分、La成分及びNb成分を併用し、これらの含有量を所定の範囲内にすることによって、ガラスの部分分散比(θg,F)がアッベ数(ν)との間で所望の関係を有することを見出し、本発明を完成するに至った。
 それとともに、La成分及びNb成分を併用し、これらの含有量を所定の範囲内にすることによって、ガラスの高屈折率化が図られることを見出した。
 また、SiO成分、BaO成分及びLa成分を併用し、これらの含有量を所定の範囲内にすることによって、ガラスの安定性が高められながらも、ガラスの着色が低減されることを見出した。
 また、SiO成分、BaO成分、La成分及びNb成分を併用し、これらの含有量を所定の範囲内にすることによって、ガラスを再加熱した際に着色や失透が起こり難くなることも見出した。
 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SiO成分を10.0%以上60.0%以下、BaO成分を0%より多く25.0%以下、La成分を0%より多く15.0%以下、及びNb成分を0より多く20.0%以下含有し、部分分散比(θg,F)がアッベ数(νd)との間で、νd≦31の範囲において(-0.00162×νd+0.63822)≦(θg,F)≦(-0.00275×νd+0.68125)の関係を満たし、νd>31の範囲において(-0.00162×νd+0.63822)≦(θg,F)≦(-0.00162×νd+0.64622)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物質量に対して、モル%でBaO成分を0%より多く20.0%以下、及びNb成分を0より多く19.5%未満含有する(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LiO成分の含有量が30.0%以下である(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LiO成分を0より多く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TiO成分の含有量が20.0%未満である(1)から(4)のいずれか記載の光学ガラス。
 (6) 酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル%でTiO成分の含有量が17.5%以下である(1)から(5)のいずれか記載の光学ガラス。
 (7) 酸化物換算組成のモル比(BaO+La)/(Nb+TiO)が0.05以上である(1)から(6)のいずれか記載の光学ガラス。
 (8) 酸化物換算組成のモル比TiO/Nbが5.0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B成分の含有量が40.0%以下である(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物質量に対して、モル%でB成分の含有量が20.0%以下である(1)から(9)のいずれか記載の光学ガラス。
 (11) 酸化物換算組成のモル比Nb/(SiO+B)が0.070以上である(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物質量に対して、モル%で
MgO成分 0~20.0%及び/又は
CaO成分 0~20.0%及び/又は
SrO成分 0~20.0%及び/又は
ZnO成分 0~30.0%
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するRO成分(式中、RはMg、Ca、Sr、Ba、Znからなる群より選択される1種以上)のモル和が35.0%以下である(1)から(12)のいずれか記載の光学ガラス。
 (14) 酸化物換算組成のモル比BaO/RO(式中、RはMg、Ca、Sr、Ba、Znからなる群より選択される1種以上)が0.20以上である(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物質量に対して、モル%で
NaO成分 0~25.0%及び/又は
O成分 0~25.0%及び/又は
CsO成分 0~10.0%
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するRnO成分(式中、RnはLi、Na、K、Csからなる群より選択される1種以上)のモル和が30.0%以下である(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物質量に対して、モル%で
成分 0~30.0%及び/又は
GeO成分 0~20.0%及び/又は
成分 0~15.0%及び/又は
Gd成分 0~15.0%及び/又は
Yb成分 0~15.0%及び/又は
Ta成分 0~15.0%及び/又は
Bi成分 0~15.0%及び/又は
WO成分 0~20.0%及び/又は
TeO成分 0~30.0%及び/又は
ZrO成分 0~15.0%及び/又は
Al成分 0~15.0%及び/又は
Sb成分 0~1.0%
である(1)から(16)のいずれか記載の光学ガラス。
 (18) 酸化物換算組成のモル比(B/SiO)が1.00以下である(1)から(17)のいずれか記載の光学ガラス。
 (19) 1.70以上1.95以下の屈折率(nd)を有し、20以上40以下のアッベ数(νd)を有する(1)から(18)のいずれか記載の光学ガラス。
 (20) 分光透過率が70%を示す波長(λ70)が500nm以下である(1)から(19)のいずれか記載の光学ガラス。
 (21) 再加熱試験(イ)後の試験片の波長587.56nmの光線(d線)の透過率を前記再加熱試験前の試験片のd線の透過率で除した値が、0.95以上となる(1)から(20)のいずれか記載の光学ガラス。
 〔再加熱試験(イ):試験片15mm×15mm×30mmを再加熱し、室温から150分で各試料の転移温度(Tg)より80℃高い温度まで昇温し、前記光学ガラスのガラス転移温度(Tg)よりも80℃高い温度で30分間保温し、その後常温まで自然冷却し、試験片の対向する2面を厚み10mmに研磨した後に目視観察する。〕
 (22) 再加熱試験(イ)前の試験片の透過率が70%となる波長であるλ70と前記再加熱試験後の試験片のλ70との差が20nm以下である(1)から(21)のいずれか記載の光学ガラス。
 〔再加熱試験(イ):試験片15mm×15mm×30mmを再加熱し、室温から150分で各試料の転移温度(Tg)より80℃高い温度まで昇温し、前記光学ガラスのガラス転移温度(Tg)よりも80℃高い温度で30分間保温し、その後常温まで自然冷却し、試験片の対向する2面を厚み10mmに研磨した後に目視観察する。〕
 (23) (1)から(22)のいずれか記載の光学ガラスからなる研磨加工用及び/又は精密プレス成形用のプリフォーム。
 (24) (1)から(22)のいずれか記載の光学ガラスを研削及び/又は研磨してなる光学素子。
 (25) (1)から(22)のいずれか記載の光学ガラスを精密プレス成形してなる光学素子。
 本発明によれば、SiO成分、BaO成分、La成分及びNb成分を併用し、これらの含有量を所定の範囲内にすることによって、ガラスの高屈折率及び高分散化が図られながらも、ガラスの部分分散比(θg,F)がアッベ数(ν)との間で所望の関係を有し、且つガラスの着色が低減される。従って、屈折率(n)及びアッベ数(ν)が所望の範囲内にありながら、色収差が小さく、可視光に対する透明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。
部分分散比(θg,F)が縦軸でアッベ数(ν)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。 本願の実施例のガラスについての部分分散比(θg,F)とアッベ数(ν)の関係を示す図である。
 本発明の光学ガラスは、酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル%でSiO成分を10.0%以上60.0%以下、BaO成分を0%より多く25.0%以下、La成分を0%より多く15.0%以下、及びNb成分を0より多く20.0%以下含有し、部分分散比(θg,F)がアッベ数(νd)との間で、νd≦31の範囲において(-0.00162×νd+0.63822)≦(θg,F)≦(-0.00275×νd+0.68125)の関係を満たし、νd>31の範囲において(-0.00162×νd+0.63822)≦(θg,F)≦(-0.00162×νd+0.64622)の関係を満たす。La成分及びNb成分を併用し、これらの含有量を所定の範囲内にすることによって、ガラスの高屈折率化が図られる。それとともに、Nb成分を用い、その含有量を所定の範囲内にすることによって、ガラスの高分散化(低アッベ数化)が図られる。それとともに、BaO成分、La成分及びNb成分を併用し、これらの含有量を所定の範囲内にすることによって、ガラスの部分分散比(θg,F)がアッベ数(ν)との間で所望の関係を有する。それとともに、SiO成分、BaO成分及びLa成分を併用し、これらの含有量を所定の範囲内にすることによって、ガラスの安定性が高められながらも、ガラスの着色が低減される。このため、屈折率(n)が所望の範囲内にありながら、アッベ数(ν)が小さく、部分分散比(θg,F)が小さく、且つ可視光に対する透明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。
 一方で、SiO成分、BaO成分、La成分及びNb成分を併用し、これらの含有量を所定の範囲内にすることによって、ガラスを再加熱した際に着色や失透が起こり難くなる。このため、屈折率(n)が所望の範囲内にありながら、アッベ数(ν)が小さく、部分分散比(θg,F)が小さく、可視光に対する透明性が高く、且つ高いプレス成形性を有する光学ガラスと、これを用いたプリフォーム及び光学素子を得ることもできる。
 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BaO成分の含有量を20.0%以下にし、Nb成分の含有量を19.5%未満にしてもよい。
 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>
 SiO成分は、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る。特に、SiO成分の含有量を10.0%以上にすることで、ガラスの部分分散比を大幅に高めることなく、耐失透性に優れたガラスを得ることができる。また、これにより再加熱時における失透や着色を低減できる。また、SiO成分の含有量を60.0%以下にすることで、ガラスの屈折率が低下し難くなることで所望の高い屈折率を得易くすることができ、且つ、ガラスの部分分散比の上昇を抑えることができる。また、SiO成分の含有量を60.0%以下にすることで、ガラスの溶融性を良好に保つことができる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するSiO成分の含有量は、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31.0%を下限とする。また、このSiO成分の含有量は、好ましくは60.0%、より好ましくは55.0%、最も好ましくは50.0%を上限とする。SiO成分は、原料としてSiO、KSiF、NaSiF等を用いることができる。
 BaO成分は、ガラスの屈折率を高め、ガラスの部分分散比を低くし、且つガラスの耐失透性を高める成分である。特に、BaO成分の含有量を0%より多く含有することで、耐失透性の高いガラスを得易くしながらも、所望の高い屈折率と低い部分分散比を実現することができる。また、これにより再加熱時における失透や着色を低減できる。一方で、BaO成分の含有量を25.0%以下、より好ましくは20.0%以下にすることで、BaO成分の過剰な含有による耐失透性や化学的耐久性の悪化を抑制できる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するBaO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%、最も好ましくは3.0%を下限とする。また、このBaO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。BaO成分は、原料としてBaCO、Ba(NO等を用いることができる。
 La成分は、ガラスの屈折率を高めつつ、部分分散比を小さくする成分である。特に、La成分の含有量を0%より多く含有することで、耐失透性の高いガラスを得易くしながらも、所望の高い屈折率と低い部分分散比を実現することができる。一方でLa成分の含有量を15.0%以下にすることで、La成分の過剰な含有によるガラスの失透を低減し、且つガラスのアッベ数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物質量に対するLa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1.5%、最も好ましくは3.0%を下限とする。また、このLa成分の含有量は、好ましくは15.0%、より好ましくは12.0%、最も好ましくは10.0%を上限とする。La成分は、原料としてLa、La(NO・XHO(Xは任意の整数)等を用いることができる。
 Nb成分は、ガラスの屈折率を高め、アッベ数を低くし、且つ部分分散比を低くする成分である。特に、Nb成分の含有量を0%より多く含有することで、ガラスの屈折率を高め、アッベ数を低くしながらも、ガラスの部分分散比を小さくすることができる。また、Nb成分の含有量を20.0%以下、より好ましくは19.5%未満にすることで、ガラス製造時における溶解温度の上昇を抑制できる。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%、最も好ましくは3.5%を下限とする。また、このNb成分の含有量は、好ましくは20.0%を上限とし、好ましくは19.5%未満とし、さらに好ましくは17.0%、最も好ましくは16.0%を上限とする。Nb成分は、原料としてNb等を用いることができる。
 LiO成分は、ガラスの溶融性を向上し、且つガラスの部分分散比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、LiO成分の含有量を30.0%以下にすることで、高屈折率を実現し易くするとともに、LiO成分の過剰な含有によるガラスの形成時や再加熱時の乳白化や結晶析出を低減し、ガラスの化学的耐久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LiO成分の含有量は、好ましくは30.0%、より好ましくは27.0%、さらに好ましくは25.0%、最も好ましくは20.0%を上限とする。なお、本発明の光学ガラスは、プレス成形性を高める観点ではLiO成分は含有しなくてもよいが、ガラス転移点(Tg)を低くし、部分分散比を低くし、且つ再加熱時における失透や着色を低減できる観点では、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するLiO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。LiO成分は、原料としてLiCO、LiNO、LiF等を用いることができる。
 TiO成分は、ガラスの屈折率を高めつつ、アッベ数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、TiO成分の含有量を20.0%未満、より好ましくは17.5%以下にすることで、ガラスの着色を低減し、ガラスの内部透過率を高めることができる。また、TiO成分の含有量を20.0%未満、より好ましくは17.5%以下にすることで、部分分散比が上昇し難くなるため、ノーマルラインに近い低い部分分散比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TiO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18.0%、さらに好ましくは17.5%を上限とし、さらに好ましくは15.0%未満とし、さらに好ましくは13.0%を上限とし、最も好ましくは10.0%を上限とする。一方で、着色を低減する観点ではTiO成分を含有しないことが好ましいが、より高い屈折率を得つつ、耐失透性を高める観点では、このTiO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%、最も好ましくは3.0%を下限とする。TiO成分は、原料としてTiO等を用いることができる。
 本発明の光学ガラスは、Nb成分及びTiO成分の含有量の和に対する、BaO成分及びLa成分の含有量の和の比率が0.05以上であることが好ましい。これにより、屈折率が高められながらも部分分散比が低くなるため、所望の高い屈折率を得ながらも、低い部分分散比を得ることができる。従って、酸化物換算組成のモル比(BaO+La)/(Nb+TiO)は、好ましくは0.05、より好ましくは0.10、さらに好ましくは0.20、最も好ましくは0.30を下限とする。一方で、このモル比(BaO+La)/(Nb+TiO)の上限は特に限定されないが、例えば5.00以下、より具体的には3.00以下、さらに具体的には1.00以下であることが多い。
 また、本発明の光学ガラスは、酸化物換算組成のモル比TiO/Nbが5.0以下であることが好ましい。これにより、ガラスのアッベ数が所望の範囲内に調整されながらも部分分散比が低くなるため、所望のアッベ数と部分分散比の関係を有する光学ガラスを得ることができる。また、これにより着色の少ない光学ガラスを得ることもできる。従って、酸化物換算組成のモル比TiO/Nbは、好ましくは5.0、より好ましくは4.5、さらに好ましくは4.3を上限とする。特に、BaO成分及びLa成分を必須成分として含有する本願発明の光学ガラスにおいて、部分分散比をより小さくする観点では、このTiO/Nbは2,5以下であることが最も好ましい。
 B成分は、安定なガラス形成を促して耐失透性を高め、且つガラスの溶解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、B成分の含有量を40.0%以下、より好ましくは20.0%以下にすることで、所望の高い屈折率を得ることができるとともに、ガラスの部分分散比の上昇を抑えることができる。また、これによりガラスの再加熱時における失透を低減できる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するB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20.0%、さらに好ましくは18.0%、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。B成分は、原料としてHBO、Na、Na・10HO、BPO等を用いることができる。
 本発明の光学ガラスは、SiO成分及びB成分の含有量の和に対するNb成分の含有量の比率が0.070以上であることが好ましい。これにより、屈折率が高められながらも部分分散比が低くなるため、所望の範囲の屈折率を有しながらも、部分分散比の小さいガラスを得ることができる。従って、酸化物換算組成のモル比Nb/(SiO+B)は、好ましくは0.070、より好ましくは0.091、さらに好ましくは0.130を下限とする。一方で、このモル比Nb/(SiO+B)の上限は特に限定されないが、本発明の光学ガラスのモル比Nb/(SiO+B)は、概ね1.000以下、より詳細には0.700以下、さらに詳細には0.500以下であることが多い。
 MgO成分は、ガラスの溶融温度を低下する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、MgO成分の含有量を20.0%以下にすることで、所望の高屈折率を得つつ、ガラスの耐失透性を高めることができる。また、これにより再加熱時における失透や着色を低減できる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するMgO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5.0%を上限とする。MgO成分は、原料としてMgO、MgCO、MgF等を用いることができる。
 CaO成分は、ガラスの失透温度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、CaO成分の含有量を20.0%以下にすることで、所望の高屈折率を得つつ、ガラスの化学的耐久性の悪化を抑制することができる。また、これにより再加熱時における失透や着色を低減できる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するCaO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6.5%、最も好ましくは5.0%を上限とする。CaO成分は、原料としてCaCO、CaF等を用いることができる。
 SrO成分は、ガラスの屈折率を高め、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、SrO成分の含有量を20.0%以下にすることで、ガラスの化学的耐久性の悪化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物質量に対するSrO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。SrO成分は、原料としてSr(NO、SrF等を用いることができる。
 ZnO成分は、ガラスの耐失透性を高め、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、ZnO成分の含有量を30.0%以下にすることで、ガラスの再加熱時における失透を低減しつつ、ガラスの化学的耐久性を高めることができる。また、これにより再加熱時における失透や着色を低減できる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するZnO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13.0%、さらに好ましくは12.0%、最も好ましくは10.0%を上限とする。特に耐失透性を高める観点では、このZnO成分の含有量を1.0%以下にしてもよい。ZnO成分は、原料としてZnO、ZnF等を用いることができる。
 本発明の光学ガラスでは、RO成分(式中、RはZn、Mg、Ca、Sr、Baからなる群より選択される1種以上)は、ガラスの耐失透性を高めつつ、屈折率を調整するために有用な成分であるが、これらRO成分の合計含有量が多すぎると、かえってガラスの耐失透性が悪化し易くなり、ガラスの化学的耐久性も悪化し易くなる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するRO成分の合計含有量は、好ましくは35.0%、より好ましくは25.0%、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。
 本発明の光学ガラスでは、RO成分の含有量の合計に対するBaO成分の含有量の比率が0.20以上であることが好ましい。これにより、部分分散比を小さくして屈折率を高める作用の大きいBaO成分の含有量が相対的に多くなるため、部分分散比が小さく且つ屈折率の高い光学ガラスを得易くできる。従って、酸化物換算組成のモル比BaO/ROは、好ましくは0.20、より好ましく0.30、さらに好ましくは0.40、最も好ましくは0.50を下限とする。一方で、このモル比BaO/ROの上限は1.00であってもよい。
 NaO成分は、ガラスの溶融性を向上する成分であるとともに、ガラス転移点(Tg)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、NaO成分の含有量を25.0%以下にすることで、高屈折率を実現し易くするとともに、化学的耐久性を悪化し難くすることができる。また、ガラス形成時における耐失透性を高め、且つ再加熱時における失透や着色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NaO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13.0%を上限とする。なお、本発明では、ガラスの耐失透性をより高められる観点で、NaO成分を含有してもよい。この場合、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するNaO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0.3%、さらに好ましくは0.5%を下限とする。NaO成分は、原料としてNaCO、NaNO、NaF、NaSiF等を用いることができる。
 KO成分は、ガラスの溶融性を調整しつつガラス転移点(Tg)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、KO成分の含有量を25.0%以下にすることで、ガラス形成時における耐失透性を高め、且つ再加熱時における失透や着色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KO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%を上限とする。ここで、KO成分は部分分散比を低くし難くする作用があるため、特に部分分散比の低いガラスを得る観点で、このKO成分の含有量は、好ましくは10.0%、より好ましくは5.0%、より好ましくは2.5%、最も好ましくは0.1%を上限としてもよい。KO成分は、原料としてKCO、KNO、KF、KHF、KSiF等を用いることができる。
 CsO成分は、ガラス転移点(Tg)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、CsO成分の含有量を10.0%以下にすることで、CsO成分の過剰な含有による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CsO成分の含有量は、好ましくは10.0%、より好ましくは5.0%、さらに好ましくは3.0%を上限とする。CsO成分は、原料としてCsCO、CsNO等を用いることができる。
 本発明の光学ガラスでは、RnO成分(式中、RnはLi、Na、K及びCsからなる群より選択される1種以上)の含有量の和が、30.0%以下であることが好ましい。特に、このモル和を30.0%以下にすることで、所望の高屈折率を得られ易くするとともに、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物質量に対するRnO成分の含有量のモル和は、好ましくは30.0%、より好ましくは28.0%、さらに好ましくは25.0%、最も好ましくは22.0%を上限とする。本発明の光学ガラスは、RnO成分をいずれも含有しなくてもよいが、この和を0.1%以上にすることで、ガラスの熔解性を高めつつ、成形時のガラス融液の粘性及びガラス転移点を下げることができる。また、これにより、再加熱時における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RnO成分の合計含有量は、好ましくは0.1%、より好ましくは1.0%、さらに好ましくは5.0%、最も好ましくは10.0%を下限とする。
 P成分は、ガラスの安定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、P成分の含有量を30.0%以下にすることで、P成分の過剰な含有による失透傾向が低減されるため、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P成分の含有量は、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。P成分は、原料としてAl(PO、Ca(PO、Ba(PO、BPO、HPO等を用いることができる。
 GeO成分は、ガラスの屈折率を高め、ガラスを安定化させて成形時の失透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、GeO成分の含有量を20.0%以下にすることで、高価なGeO成分の使用量が低減されるため、ガラスの材料コスト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GeO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%、最も好ましくは3.0%を上限とする。GeO成分は、原料としてGeO等を用いることができる。
 Y成分、Gd成分及びYb成分は、ガラスの屈折率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、Y成分、Gd成分及びYb成分の含有量をそれぞれ15.0%以下にすることで、ガラスの耐失透性を高めることができ、且つガラスのアッベ数を高まり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Y成分、Gd成分及びYb成分のそれぞれの含有量は、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。Y成分、Gd成分及びYb成分は、原料としてGd、GdF、Y、YF、Yb等を用いることができる。
 Ta成分は、ガラスの屈折率を高め、ガラスの部分分散比を下げ、且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成分の含有量を15.0%以下にすることで、希少鉱物資源であるTa成分の使用量が減るとともに、ガラスがより低温で溶解し易くなるため、ガラスの生産コストを低減することができる。また、Ta成分の含有量を15.0%以下にすることで、ガラスの耐失透性を維持することができる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するTa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成分は、原料としてTa等を用いることができる。
 Bi成分は、ガラスの屈折率を高めてアッベ数を低くし、且つガラス転移点(Tg)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を上昇し難くすることができる。また、Bi成分の含有量を15.0%以下にすることで、ガラスの着色を低減することができ、ガラスの内部透過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Bi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。Bi成分は、原料としてBi等を用いることができる。
 WO成分は、ガラスの屈折率を高めてアッベ数を低くし、ガラスの耐失透性を高め、ガラスの溶解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、WO成分の含有量を20.0%以下にすることで、ガラスの部分分散比を上昇し難くすることができる。また、WO成分の含有量を20.0%以下にすることで、ガラスの着色を低減し、ガラスの内部透過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WO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5.0%を上限とする。なお、WO成分は任意成分であるため含有しなくてもよいが、WO成分を0.1%以上含有することで、よりアッベ数の小さいガラスを得ることができる。また、ガラス形成時における耐失透性を高め、且つ再加熱時における失透や着色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WO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%を下限としてもよい。WO成分は、原料としてWO等を用いることができる。
 TeO成分は、ガラスの屈折率を上げ、ガラスの部分分散比を低くし、ガラス転移点(Tg)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、TeO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、ガラスの可視光に対する透過率を高めることができる。また、高価なTeO成分の使用を低減することで、より材料コストの安い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物質量に対するTeO成分の含有量は、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。TeO成分は、原料としてTeO等を用いることができる。
 ZrO成分は、ガラスの屈折率を高めて耐失透性を高めつつ、ガラスの部分分散比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、ZrO成分の含有量を15.0%以下にすることで、ガラスがより低温で溶解し易くでき、且つ、より均質な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ZrO成分の含有量は、好ましくは15.0%、より好ましくは12.0%、最も好ましくは10.0%を上限とする。なお、ZrO成分は含有しなくてもよいが、ZrO成分を0%より多く含有することで、ガラスの屈折率を高めつつ、ガラスの部分分散比をより低くし易くできる。また、これにより再加熱時における失透や着色を低減できる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するZrO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4.0%、さらに好ましくは4.5%を下限とし、最も好ましくは5.5%より多くする。ZrO成分は、原料としてZrO、ZrF等を用いることができる。
 Al成分は、ガラスの化学的耐久性を高め、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成分の含有量を15.0%以下にすることで、Al成分の過剰な含有による失透を低減できる。また、これにより再加熱時における失透や着色を低減できる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するAl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。Al成分は、原料としてAl、Al(OH)、AlF等を用いることができる。
 Sb成分は、ガラスの脱泡を促進し、ガラスを清澄する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。Sb成分は、ガラス全物質量に対する含有量を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物質量に対するSb成分の含有量は、好ましくは1.0%、より好ましくは0.8%、さらに好ましくは0.6%を上限とする。但し、光学ガラスの環境上の影響を重視する場合には、Sb成分を含有しないことが好ましい。Sb成分は、原料としてSb、Sb、NaSb・5HO等を用いることができる。
 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や脱泡剤、或いはそれらの組み合わせを用いることができる。
 本発明の光学ガラスでは、SiO成分の含有量に対するB成分の含有量の比率が1.00以下であることが好ましい。SiO成分はB成分に比べてガラスの溶解性を悪化させ易い成分であるため、この比率を低減することで、高温での溶解を回避することで、より着色の少ないガラスを得易くすることができる。また、この比率を小さくすることで、化学的耐久性や再加熱による失透性をも高めることができる。従って、酸化物換算組成のモル比(B/SiO)は、好ましくは1.00、より好ましくは0.80、最も好ましくは0.50を上限とする。
<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を除く、V、Cr、Mn、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。
 本発明の光学ガラスとして好ましく用いられるガラスは、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。
SiO成分 5.0~30.0質量%、
BaO成分 0質量%超~35.0質量%、
La成分 0質量%超~45.0質量%及び
Nb成分 0質量%超~50.0質量%
並びに
LiO成分 0~5.0質量%及び/又は
TiO成分 0~15.0質量%及び/又は
成分 0~30.0質量%及び/又は
MgO成分 0~5.0質量%及び/又は
CaO成分 0~10.0質量%及び/又は
SrO成分 0~20.0質量%及び/又は
ZnO成分 0~25.0質量%及び/又は
NaO成分 0~15.0質量%及び/又は
O成分 0~25.0質量%及び/又は
CsO成分 0~25.0質量%及び/又は
成分 0~30.0質量%及び/又は
GeO成分 0~20.0質量%及び/又は
成分 0~30.0質量%及び/又は
Gd成分 0~40.0質量%及び/又は
Yb成分 0~40.0質量%及び/又は
Ta成分 0~50.0質量%及び/又は
Bi成分 0~50.0質量%及び/又は
WO成分 0~30.0質量%及び/又は
TeO成分 0~45.0質量%及び/又は
ZrO成分 0~20.0質量%及び/又は
Al成分 0~20.0質量%及び/又は
Sb成分 0~3.0質量%
 なお、以下の各成分の質量%表示による組成は、酸化物換算組成で以下の範囲であってもよい。
BaO成分 0質量%超~30.0質量%
Nb成分 0質量%超~50.0質量
LiO成分 0~4.0質量%
TiO成分 0~15.0質量%
成分 0~30.0質量%
 また、以下の各成分の質量%表示による組成は、酸化物換算組成で以下の範囲であってもよい。
BaO成分 0質量%超~35.0質量%
Nb成分 0質量%超~50.0質量%
LiO成分 0~5.0質量%
TiO成分 0~13.0質量%
成分 0~15.0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、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1100~1400℃の温度範囲で3~5時間溶融し、攪拌均質化して泡切れ等を行った後、1000~1400℃の温度にしてから仕上げ攪拌を行って脈理を除去し、金型に鋳込んで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、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)は、好ましくは1.70、より好ましくは1.759、最も好ましくは1.80を下限とする。一方、本発明の光学ガラスの屈折率(n)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)は、好ましくは40、より好ましくは38、より好ましくは35、最も好ましくは33を上限とする。一方、本発明の光学ガラスのアッベ数(ν)の下限は特に限定されないが、概ね20以上、より具体的には23以上、さらに具体的には25以上であることが多い。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、低い部分分散比(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)との間で、ν≦31の範囲において(-0.00162×νd+0.63822)≦(θg,F)≦(-0.00275×νd+0.68125)の関係を満たし、且つ、ν>31の範囲において(-0.00162×νd+0.63822)≦(θg,F)≦(-0.00162×νd+0.64622)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。ここで、ν≦31における光学ガラスの部分分散比(θg,F)の下限は、好ましくは(-0.00162×νd+0.63822)、より好ましくは(-0.00162×νd+0.63922)、最も好ましくは(-0.00162×νd+0.64022)である。一方で、ν≦31における光学ガラスの部分分散比(θg,F)の上限は、好ましくは(-0.00275×νd+0.68125)、より好ましくは(-0.00275×νd+0.68025)、最も好ましくは(-0.00275×νd+0.67925)である。また、ν>31における光学ガラスの部分分散比(θg,F)の下限は、好ましくは(-0.00162×νd+0.63822)、より好ましくは(-0.00162×νd+0.63922)、最も好ましくは(-0.00162×νd+0.64022)である。一方で、ν>31における光学ガラスの部分分散比(θg,F)の上限は、好ましくは(-0.00162×νd+0.64622)、より好ましくは(-0.00162×νd+0.64522)、最も好ましくは(-0.00162×νd+0.64422)である。なお、特にアッベ数(ν)が小さい領域では、一般的なガラスの部分分散比(θg,F)はノーマルラインよりも高い値にあり、一般的なガラスの部分分散比(θg,F)とアッベ数(ν)の関係は曲線で表される。しかしながら、この曲線の近似が困難であるため、本発明では、一般的なガラスよりも部分分散比(θg,F)が低いことを、ν=31を境に異なった傾きを有する直線を用いて表した。
 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(λ70)が500nm以下であり、より好ましくは470nm以下であり、さらに好ましくは450nm以下であり、最も好ましくは430nm以下である。また、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(λ80)が560nm以下であり、より好ましくは540nm以下であり、最も好ましくは520nm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)が420nm以下であり、より好ましくは400nm以下であり、最も好ましくは380nm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、プレス成形性が良好であることが好ましい。すなわち、本発明の光学ガラスは、再加熱試験(イ)後の試験片の波長587.56nmの光線(d線)の透過率を、再加熱試験前の試験片のd線の透過率で除した値が、0.95以上であることが好ましい。また、再加熱試験(イ)前の試験片の透過率が70%となる波長であるλ70と、再加熱試験後の試験片のλ70との差が20nm以下であることが好ましい。これにより、リヒートプレス加工を想定した再加熱試験によっても失透及び着色が起こり難くなることで、ガラスの光線透過率が失われ難くなるため、ガラスに対してリヒートプレス加工に代表される再加熱処理を行い易くできる。すなわち、複雑な形状の光学素子をプレス成形で作製できるため、製造コストが安く、且つ生産性の良い光学素子製造を実現することができる。
 ここで、再加熱試験(イ)後の試験片の波長587.56nmの光線(d線)の透過率を、再加熱試験(イ)前の試験片のd線の透過率で除した値は、好ましくは0.95、より好ましくは0.96、最も好ましくは0.97を下限とする。また、再加熱試験(イ)前の試験片のλ70と再加熱試験(イ)後の試験片のλ70との差は、好ましくは20nm、より好ましくは18nm、最も好ましくは16nmを上限とする。
 なお、再加熱試験(イ)は、試験片15mm×15mm×30mmを再加熱し、室温から150分で各試料の転移温度(Tg)より80℃高い温度まで昇温し、前記光学ガラスのガラス転移温度(Tg)よりも80℃高い温度で30分間保温し、その後常温まで自然冷却し、試験片の対向する2面を厚み10mmに研磨した後に目視観察することにより行われる。
[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.33)及び比較例(No.A~No.D)の組成、並びに、屈折率(n)、アッベ数(ν)、部分分散比(θg,F)、分光透過率が5%、70%及び80%を示す波長(λ、λ70、λ80)、並びに再加熱試験(イ)前後の透過率の変動を表1~表6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.33)及び比較例(No.A~No.D)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の原料を選定し、表1~表6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1100~1400℃の温度範囲で3~5時間溶解し、攪拌均質化して泡切れ等を行った後、1000~1400℃にし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.33)及び比較例(No.A~No.D)のガラスの屈折率(n)、アッベ数(ν)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)及び部分分散比(θg,F)の値について、関係式(θg,F)=-a×ν+bにおける、傾きaが0.00162及び0.00275のときの切片b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.33)及び比較例(No.A~No.D)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(透過率5%時の波長)、λ70(透過率70%時の波長)及びλ80(透過率80%時の波長)を求めた。
 また、実施例(No.1~No.33)及び比較例(No.A~No.D)のガラスの再加熱試験(イ)前後の透過率の変動は、以下のようにして測定した。
 再加熱試験(イ)後の試験片の波長587.56nmの光線(d線)の透過率を再加熱試験前の試験片のd線の透過率で除した値は、再加熱試験(イ)前後のガラスに対して、日本光学硝子工業会規格JOGIS02-2003に準じて行った。具体的には、厚さ10±0.1mmの対面平行研磨品をJISZ8722に準じ、d線の分光透過率を測定し、(再加熱試験(イ)後のd線透過率)/(再加熱試験(イ)前のd線透過率)を求め、再加熱試験(イ)前後の最大透過率の変化を評価した。
 一方で、再加熱試験(イ)前の試験片の透過率が70%となる波長であるλ70と再加熱試験後の試験片のλ70との差は、再加熱試験(イ)前後のガラスに対して、上述の試験方法でλ70(透過率70%時の波長)を求め、再加熱試験(イ)前の試験片のλ70と再加熱試験(イ)後の試験片のλ70との差を評価した。
 ここで、再加熱試験(イ)は、15mm×15mm×30mmの試験片を、凹型耐火物上に載せて電気炉に入れて再加熱し、常温から150分で各試料の転移温度(Tg)より80℃高い温度(耐火物に落ち込む温度)まで昇温し、その温度で30分保温した後、常温まで冷却して炉外に取り出し、内部で観察できるように対向する2面を厚さ10mmに研磨した後、研磨したガラス試料を目視観察する方法で行った。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
 表1~表6に表されるように、本発明の実施例の光学ガラスは、ν≦31のものは部分分散比(θg,F)が(-0.00275×νd+0.68125)以下、より詳細には(-0.00275×νd+0.67850)以下であった。また、ν>31のものは、部分分散比(θg,F)が(-0.00162×νd+0.64622)以下、より詳細には(-0.00162×νd+0.64390)以下であった。その反面で、本発明の実施例の光学ガラスは、部分分散比(θg,F)が(-0.00162×νd+0.63822)以上、より詳細には(-0.00162×νd+0.64091)以上であった。すなわち、本願の実施例のガラスについての部分分散比(θg,F)とアッベ数(ν)の関係は、図2に示されるようになった。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。一方、本発明の比較例(No.A、No.C、No.D)のガラスは、ν>31であり、部分分散比(θg,F)が(-0.00162×νd+0.64622)を超えていた。従って、本発明の実施例の光学ガラスは、比較例(No.A、No.C、No.D)のガラスに比べて部分分散比(θg,F)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)が1.70以上、より詳細には1.81以上であるとともに、この屈折率(n)は2.20以下、より詳細には1.87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)が20以上、より詳細には28以上であるとともに、このアッベ数(ν)は40以下、より詳細には33以下であり、所望の範囲内であった。一方、本発明の比較例(No.B)のガラスは、νが34を超えていた。従って、本発明の実施例の光学ガラスは、比較例(No.B)のガラスに比べてアッベ数(ν)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、λ70(透過率70%時の波長)がいずれも500nm以下、より詳細には414nm以下、より詳細には407nm以下であった。また、本発明の実施例の光学ガラスは、λ(透過率5%時の波長)がいずれも420nm以下、より詳細には359nm以下、より詳細には355nm以下であった。また、本発明の実施例の光学ガラスは、λ80(透過率80%時の波長)がいずれも560nm以下、より詳細には489nm以下、より詳細には463nm以下であった。このため、本発明の実施例の光学ガラスは、可視光に対する透過率が高く着色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)及びアッベ数(ν)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、再加熱試験(イ)後の試験片のd線の透過率を再加熱試験前の試験片のd線の透過率で除した値が、いずれも0.95以上、より詳細には0.97以上であり、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、再加熱試験(イ)前後の試験片の透過率λ70の差が20nm以下、より詳細には15nm以下であり、所望の範囲内であった。一方、本発明の比較例(No.A、No.B)のガラスは、再加熱試験(イ)後の試験片のd線の透過率を再加熱試験前の試験片のd線の透過率で除した値が0.95未満であり、再加熱試験(イ)後は可視光の全ての波長に対して透過率が70%未満であった。従って、本発明の実施例の光学ガラスは、比較例(No.A、No.B)のガラスに比べ、再加熱による着色や失透が起こり難いことも明らかになった。
 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 (25)

  1.  酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル%でSiO成分を10.0%以上60.0%以下、BaO成分を0%より多く25.0%以下、La成分を0%より多く15.0%以下、及びNb成分を0より多く20.0%以下含有し、部分分散比(θg,F)がアッベ数(νd)との間で、νd≦31の範囲において(-0.00162×νd+0.63822)≦(θg,F)≦(-0.00275×νd+0.68125)の関係を満たし、νd>31の範囲において(-0.00162×νd+0.63822)≦(θg,F)≦(-0.00162×νd+0.64622)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物質量に対して、モル%でBaO成分を0%より多く20.0%以下、及びNb成分を0より多く19.5%未満含有する請求項1記載の光学ガラス。
  3.  酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル%でLiO成分の含有量が30.0%以下である請求項1又は2記載の光学ガラス。
  4.  酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル%でLiO成分を0より多く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TiO成分の含有量が20.0%未満である請求項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物質量に対して、モル%でTiO成分の含有量が17.5%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.  酸化物換算組成のモル比(BaO+La)/(Nb+TiO)が0.05以上である請求項1から6のいずれか記載の光学ガラス。
  8.  酸化物換算組成のモル比TiO/Nbが5.0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B成分の含有量が40.0%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.  酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル%でB成分の含有量が20.0%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.  酸化物換算組成のモル比Nb/(SiO+B)が0.070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物質量に対して、モル%で
    MgO成分 0~20.0%及び/又は
    CaO成分 0~20.0%及び/又は
    SrO成分 0~20.0%及び/又は
    ZnO成分 0~30.0%
    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するRO成分(式中、RはMg、Ca、Sr、Ba、Znからなる群より選択される1種以上)のモル和が35.0%以下である請求項1から12のいずれか記載の光学ガラス。
  14.  酸化物換算組成のモル比BaO/RO(式中、RはMg、Ca、Sr、Ba、Znからなる群より選択される1種以上)が0.20以上である請求項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物質量に対して、モル%で
    NaO成分 0~25.0%及び/又は
    O成分 0~25.0%及び/又は
    CsO成分 0~10.0%
    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するRnO成分(式中、RnはLi、Na、K、Csからなる群より選択される1種以上)のモル和が30.0%以下である請求項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物質量に対して、モル%で
    成分 0~30.0%及び/又は
    GeO成分 0~20.0%及び/又は
    成分 0~15.0%及び/又は
    Gd成分 0~15.0%及び/又は
    Yb成分 0~15.0%及び/又は
    Ta成分 0~15.0%及び/又は
    Bi成分 0~15.0%及び/又は
    WO成分 0~20.0%及び/又は
    TeO成分 0~30.0%及び/又は
    ZrO成分 0~15.0%及び/又は
    Al成分 0~15.0%及び/又は
    Sb成分 0~1.0%
    である請求項1から16のいずれか記載の光学ガラス。
  18.  酸化物換算組成のモル比(B/SiO)が1.00以下である請求項1から17のいずれか記載の光学ガラス。
  19.  1.70以上1.95以下の屈折率(nd)を有し、20以上40以下のアッベ数(νd)を有する請求項1から18のいずれか記載の光学ガラス。
  20.  分光透過率が70%を示す波長(λ70)が500nm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.  再加熱試験(イ)後の試験片の波長587.56nmの光線(d線)の透過率を前記再加熱試験前の試験片のd線の透過率で除した値が、0.95以上となる請求項1から20のいずれか記載の光学ガラス。
     〔再加熱試験(イ):試験片15mm×15mm×30mmを再加熱し、室温から150分で各試料の転移温度(Tg)より80℃高い温度まで昇温し、前記光学ガラスのガラス転移温度(Tg)よりも80℃高い温度で30分間保温し、その後常温まで自然冷却し、試験片の対向する2面を厚み10mmに研磨した後に目視観察する。〕
  22.  再加熱試験(イ)前の試験片の透過率が70%となる波長であるλ70と前記再加熱試験後の試験片のλ70との差が20nm以下である請求項1から21のいずれか記載の光学ガラス。
     〔再加熱試験(イ):試験片15mm×15mm×30mmを再加熱し、室温から150分で各試料の転移温度(Tg)より80℃高い温度まで昇温し、前記光学ガラスのガラス転移温度(Tg)よりも80℃高い温度で30分間保温し、その後常温まで自然冷却し、試験片の対向する2面を厚み10mmに研磨した後に目視観察する。〕
  23.  請求項1から22のいずれか記載の光学ガラスからなる研磨加工用及び/又は精密プレス成形用のプリフォーム。
  24.  請求項1から22のいずれか記載の光学ガラスを研削及び/又は研磨してなる光学素子。
  25.  請求項1から22のいずれか記載の光学ガラスを精密プレス成形してなる光学素子。
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