JP2012126586A - 光学ガラス、プリフォーム及び光学素子 - Google Patents

Abstract

【課題】屈折率（ｎ_ｄ）及びアッベ数（ν_ｄ）が所望の範囲内にありながら、色収差の補正に好ましく用いられる光学ガラスと、これを用いたレンズプリフォームを提供する。
【解決手段】光学ガラスは、Ｂ_２Ｏ_３成分及びＦ成分を含有し、アッベ数（νｄ）をｘ軸とし、屈折率（ｎｄ）をｙ軸としたｘｙ直交座標において、Ａ（５０，１．７０）、Ｂ（６０，１．６０）、Ｃ（６３，１．６０）、Ｄ（６３，１．７０）の４点にて囲まれる範囲のアッベ数及び屈折率を有し、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。
【選択図】図１

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、１．６０以上１．７０以下の高い屈折率（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１〜４に示されるような、光学ガラスが知られている。

特開昭５６−０９６７４７号公報 特開昭６２−０８７４３３号公報 特開平１１−１５７８６８号公報 特開２００６−１１７５０４号公報

しかし、特許文献１〜４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。

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る光学ガラスと、これを用いたレンズプリフォームを得ることにある。

本発明者らは、上記課題を解決するために、鋭意試験研究を重ねた結果、Ｂ_２Ｏ_３成分及びＦ成分を併用することによって、ガラスの低分散化が図られながらも、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） Ｂ_２Ｏ_３成分及びＦ成分を含有し、アッベ数（νｄ）をｘ軸とし、屈折率（ｎｄ）をｙ軸としたｘｙ直交座標において、Ａ（５０，１．７０）、Ｂ（６０，１．６０）、Ｃ（６３，１．６０）、Ｄ（６３，１．７０）の４点にて囲まれる範囲のアッベ数及び屈折率を有し、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して、質量％でＢ_２Ｏ_３成分を５．０〜５５．０％含有し、Ｌａ_２Ｏ_３成分の含有量が５０．０％以下である（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％より多く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成分を４０．０％以下さらに含有する（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質量に対して、質量％で
Ｇｄ_２Ｏ_３成分 ０〜３０．０％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（４）のいずれか記載の光学ガラス。

（６） 酸化物換算組成のガラス全質量に対するＬｎ_２Ｏ_３成分（式中、ＬｎはＬａ、Ｇｄ、Ｙ、Ｙｂからなる群より選択される１種以上）の質量和が６３．５％以下である（１）から（５）のいずれか記載の光学ガラス。

（７） 酸化物換算組成のガラス全質量に対するＬｎ_２Ｏ_３成分（式中、ＬｎはＬａ、Ｇｄ、Ｙ、Ｙｂからなる群より選択される１種以上）の質量和が５３．０％未満である（６）記載の光学ガラス。

（８） 酸化物換算組成のガラス全質量に対する質量和（Ｇｄ_２Ｏ_３＋Ｙｂ_２Ｏ_３）が２６．０％以下である（５）から（７）のいずれか記載の光学ガラス。

（９） 酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％で
Ｂｉ_２Ｏ_３成分 ０〜１０．０％及び／又は
ＴｉＯ_２成分 ０〜１５．０％及び／又は
Ｎｂ_２Ｏ_５成分 ０〜２０．０％及び／又は
ＷＯ_３成分 ０〜１５．０％及び／又は
Ｋ_２Ｏ成分 ０〜１０．０％
の各成分をさらに含有する（１）から（８）のいずれか記載の光学ガラス。

（１０） 酸化物換算組成のガラス全質量に対する質量和（Ｆ＋Ｂｉ_２Ｏ_３＋ＴｉＯ_２＋ＷＯ_３＋Ｎｂ_２Ｏ_５＋Ｋ_２Ｏ）が０．１％以上３０．０％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する質量和（Ｂｉ_２Ｏ_３＋ＴｉＯ_２＋ＷＯ_３＋Ｎｂ_２Ｏ_５）が１０．０％以下である（９）又は（１０）記載の光学ガラス。

（１２） 酸化物換算組成における質量比Ｆ／（Ｆ＋Ｂｉ_２Ｏ_３＋ＴｉＯ_２＋ＷＯ_３＋Ｎｂ_２Ｏ_５＋Ｋ_２Ｏ）が０．３６以上１．００以下である（９）から（１１）のいずれか記載の光学ガラス。

（１３） 酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％で
Ｔａ_２Ｏ_５成分 ０〜１５．０％及び／又は
ＺｒＯ_２成分 ０〜１５．０％及び／又は
Ｌｉ_２Ｏ成分 ０〜１５．０％
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） 酸化物換算組成における質量比（Ｔａ_２Ｏ_５＋ＺｒＯ_２＋Ｌｉ_２Ｏ）／（Ｆ＋Ｂｉ_２Ｏ_３＋ＴｉＯ_２＋ＷＯ_３＋Ｎｂ_２Ｏ_５＋Ｋ_２Ｏ）が２．００以下である（１３）記載の光学ガラス。

（１５） 酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％で
ＭｇＯ成分 ０〜２０．０％及び／又は
ＣａＯ成分 ０〜４０．０％及び／又は
ＳｒＯ成分 ０〜４０．０％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（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（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する質量％で、Ｎａ_２Ｏ成分の含有量が２０．０％以下である（１）から（１６）のいずれか記載の光学ガラス。

（１８） 酸化物換算組成のガラス全質量に対するＲｎ_２Ｏ成分（式中、ＲｎはＬｉ、Ｎａ、Ｋからなる群より選択される１種以上）の質量和が２５．０％以下である（１７）記載の光学ガラス。

（１９） 酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％で
ＺｎＯ成分 ０〜２５．０％及び／又は
Ｐ_２Ｏ_５成分 ０〜１０．０％及び／又は
ＧｅＯ_２成分 ０〜１０．０％及び／又は
Ａｌ_２Ｏ_３成分 ０〜２０．０％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（１８）のいずれか記載の光学ガラス。

（２０） （１）から（１９）のいずれか記載の光学ガラスからなるプリフォーム材。

（２１） （２０）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。

（２２） （１）から（１９）のいずれか記載の光学ガラスを母材とする光学素子。

（２３） （２１）又は（２２）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る光学ガラスと、これを用いたプリフォーム及び光学素子を得ることができる。

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

本発明の光学ガラスは、Ｂ_２Ｏ_３成分及びＦ成分を含有し、アッベ数（νｄ）をｘ軸とし、屈折率（ｎｄ）をｙ軸としたｘｙ直交座標において、Ａ（５０，１．７０）、Ｂ（６０，１．６０）、Ｃ（６３，１．６０）、Ｄ（６３，１．７０）の４点にて囲まれる範囲のアッベ数及び屈折率を有し、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。Ｂ_２Ｏ_３成分及びＦ成分を併用することによって、ガラスの低分散化が図られながらも、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る光学ガラスと、これを用いたプリフォーム及び光学素子を得ることができる。

以下、本発明の光学ガラスの実施形態について詳細に説明するが、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８．０％、最も好ましくは１０．０％を下限とし、好ましくは５５．０％、より好ましくは５０．０％、最も好ましくは４５．０％を上限とする。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５５．０％、より好ましくは５０．０％、最も好ましくは４５．０％を上限とする。なお、Ｌａ_２Ｏ_３成分の含有量の下限は、所望の光学特性を有するガラスを得られる範囲で適宜設定されるが、Ｌａ_２Ｏ_３成分の含有量を５．０％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。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５．０％を下限とし、より好ましくは１０．０％、さらに好ましくは１３．０％、最も好ましくは１５．０％を下限とする。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。

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０．５％より多くし、さらに好ましくは１．０％より多くし、さらに好ましくは２．０％より多くし、最も好ましくは３．０％より多くする。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。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。

ＳｉＯ_２成分は、安定なガラス形成を促し、且つガラスを作製する際の失透（結晶物の発生）を抑制する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、ＳｉＯ_２成分の含有量を４０．０％以下にすることで、ＳｉＯ_２成分を溶融ガラス中に溶解し易くし、高温での溶解を回避することができる。酸化物換算組成のガラス全質量に対するＳｉＯ_２成分の含有量は、好ましくは４０．０％、より好ましくは３０．０％を上限とし、さらに好ましくは２８．０％未満とし、よりさらに好ましくは２５．０％未満とし、最も好ましくは２０．０％未満とする。なお、ＳｉＯ_２成分を含有しなくとも、所望の高い部分分散比を有するガラスを得ることは可能であるが、ＳｉＯ_２成分の含有量を０．１％以上にすることで、ガラスの耐失透性を高めることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＳｉＯ_２成分の含有量は、好ましくは０．１％、より好ましくは１．０％、さらに好ましくは４．０％を下限とし、最も好ましくは５．０％より多くする。ＳｉＯ_２成分は、原料として例えばＳｉＯ_２、Ｋ_２ＳｉＦ_６、Ｎａ_２ＳｉＦ_６等を用いてガラス内に含有することができる。

Ｇｄ_２Ｏ_３成分は、ガラスの屈折率を高めて分散を小さくする成分である。特に、Ｇｄ_２Ｏ_３成分の含有量を３０．０％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３０．０％、より好ましくは２８．０％未満、さらに好ましくは２５．０％未満とし、最も好ましくは２０．０％未満とする。Ｇｄ_２Ｏ_３成分は、原料として例えばＧｄ_２Ｏ_３、ＧｄＦ_３等を用いてガラス内に含有することができる。

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。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％、さらに好ましくは１０．０％、さらに好ましくは４．０％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５．０％、最も好ましくは３．０％を上限とする。特に、ガラスの長波長側（波長１０００ｎｍの近傍）に吸収を生じ難くすることで、ガラスの赤外線に対する耐性を高められる観点では、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＹｂ_２Ｏ_３成分の含有量は、好ましくは３．０％未満とし、最も好ましくは１．０％未満とする。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、６３．５％以下であることが好ましい。これにより、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６３．５％、より好ましくは６０．０％、さらに好ましくは５５．０％を上限とし、最も好ましくは５０．０％未満とする。なお、Ｌｎ_２Ｏ_３成分の合計含有量の下限は、所望の特性の光学ガラスを得られる範囲で適宜選択されるが、例えば１０．０％より多くすることで、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。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１０．０％より多くし、より好ましくは１５．０％より多くし、さらに好ましくは１６．０％より多くし、最も好ましくは２０．０％より多くする。

本発明の光学ガラスは、Ｇｄ_２Ｏ_３成分及びＹｂ_２Ｏ_３成分の和が２６．０％以下であることが好ましい。これにより、屈折率を高める作用の強いＧｄ_２Ｏ_３成分及びＹｂ_２Ｏ_３成分の使用が抑えられるため、部分分散比を高めながらも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質量和（Ｇｄ_２Ｏ_３＋Ｙｂ_２Ｏ_３）は、好ましくは２６．０％、より好ましくは２３．０％、さらに好ましくは２０．０％、最も好ましくは１５．０％を上限とする。

Ｂｉ_２Ｏ_３成分は、ガラスの部分分散比を高める成分であるとともに、ガラスの屈折率を高め、且つガラス転移点を低くする成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、Ｂｉ_２Ｏ_３成分の含有量を１０．０％以下にすることで、可視短波長（５００ｎｍ以下）の光線透過率を悪化し難くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＢｉ_２Ｏ_３成分の含有量は、好ましくは１０．０％、より好ましくは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％、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。

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１０．０％、最も好ましくは５．０％を上限とする。ＷＯ_３成分は、原料として例えばＷＯ_３等を用いてガラス内に含有することができる。

Ｋ_２Ｏ成分は、ガラスの部分分散比をより一層高める成分であるとともに、ガラスの溶融性を改善する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、Ｋ_２Ｏ成分の含有量を１０．０％以下にすることで、ガラスの屈折率を低下し難くして、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。

本発明の光学ガラスは、Ｆ成分、Ｂｉ_２Ｏ_３成分、ＴｉＯ_２成分、ＷＯ_３成分、Ｎｂ_２Ｏ_５成分及びＫ_２Ｏ成分の含有量の和は０．１％以上３０．０％以下であることが好ましい。特に、この和を０．１％以上にすることで、部分分散比を高める成分が必須で含まれるため、所望の高い部分分散比を有する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（Ｆ＋Ｂｉ_２Ｏ_３＋ＴｉＯ_２＋ＷＯ_３＋Ｎｂ_２Ｏ_５＋Ｋ_２Ｏ）は、好ましくは０．１％、より好ましくは１．０％、さらに好ましくは３．０％、最も好ましくは４．０％を下限とする。一方、この和を３０．０％以下にすることで、ガラスの耐失透性をより高めることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対する質量和（Ｆ＋Ｂｉ_２Ｏ_３＋ＴｉＯ_２＋ＷＯ_３＋Ｎｂ_２Ｏ_５＋Ｋ_２Ｏ）は、好ましくは３０．０％、より好ましくは２５．０％、最も好ましくは２０．０％を上限とする。

また、本発明の光学ガラスは、Ｂｉ_２Ｏ_３成分、ＴｉＯ_２成分、ＷＯ_３成分及びＮｂ_２Ｏ_５成分の含有量の和は１０．０％以下であることが好ましい。これにより、分散を高める原因になる成分が低減されるため、所望の分散を有するガラスを得易くできる。また、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１０．０％、より好ましくは８．０％、さらに好ましくは５．０％を上限とする。なお、特に分散の小さいガラスを得られる観点では、この質量和を０．５％未満としてもよい。

また、本発明の光学ガラスは、Ｆ成分、Ｂｉ_２Ｏ_３成分、ＴｉＯ_２成分、ＷＯ_３成分、Ｎｂ_２Ｏ_５成分及びＫ_２Ｏ成分の含有量の和に対するＦ成分の含有量の比率が０．３６以上であることが好ましい。特に、この比率を０．３６以上にすることで、部分分散比を高めながらも、着色の少ない成分が多く含まれるため、所望の部分分散比を有する透明なガラスを得ることができる。従って、酸化物換算組成における質量比Ｆ／（Ｆ＋Ｂｉ_２Ｏ_３＋ＴｉＯ_２＋ＷＯ_３＋Ｎｂ_２Ｏ_５＋Ｋ_２Ｏ）は、好ましくは０．３６、より好ましくは０．４０、さらに好ましくは０．５０を下限とする。なお、この質量比は１．００であることが最も好ましいが、より安定なガラスを得ようとする観点では、１．００未満であってもよい。

Ｔａ_２Ｏ_５成分は、ガラスの屈折率を高めつつ、ガラスを安定化する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、Ｔａ_２Ｏ_５成分の含有量を１５．０％以下にすることで、ガラスの部分分散比の低下を抑えることができる。また、Ｔａ_２Ｏ_５成分の含有量を１５．０％以下にすることで、ガラスの材料コストを低減するとともに、高温での溶解を回避してガラス製造時のエネルギー損失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１５．０％、より好ましくは１０．０％、最も好ましくは５．０％を上限とする。Ｔａ_２Ｏ_５成分は、原料として例えばＴａ_２Ｏ_５等を用いてガラス内に含有することができる。

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％、最も好ましくは７．０％を上限とする。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。

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、Ｌｉ_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１５．０％、より好ましくは１０．０％、さらに好ましくは５．０％を上限とし、よりさらに好ましくは３．０％未満とする。特に部分分散比の高い光学ガラスを得られる観点では、このＬｉ_２Ｏ成分の含有量を０．４％以下にすることが最も好ましい。Ｌｉ_２Ｏ成分は、原料として例えばＬｉ_２ＣＯ_３、ＬｉＮＯ_３、ＬｉＦ等を用いてガラス内に含有することができる。

本発明の光学ガラスは、Ｆ成分、Ｂｉ_２Ｏ_３成分、ＴｉＯ_２成分、ＷＯ_３成分、Ｎｂ_２Ｏ_５成分及びＫ_２Ｏ成分の含有量の和に対する、Ｔａ_２Ｏ_５成分、ＺｒＯ_２成分及びＬｉ_２Ｏ成分の含有量の和の比率が２．００以下であることが好ましい。これにより、部分分散比を低くする作用のある成分の含有量が、部分分散比を高くする作用のある成分に相対して低減されるため、より高い部分分散比を有するガラスを得ることができる。従って、酸化物換算組成における質量比（Ｔａ_２Ｏ_５＋ＺｒＯ_２＋Ｌｉ_２Ｏ）／（Ｆ＋Ｂｉ_２Ｏ_３＋ＴｉＯ_２＋ＷＯ_３＋Ｎｂ_２Ｏ_５＋Ｋ_２Ｏ）は、好ましくは２．００、より好ましくは１．４０、より好ましくは１．００、最も好ましくは０．８０を上限とする。なお、この質量比は０であってもよいが、この質量比を０．１０以上にすることで、ガラスの耐失透性をより高めることができる。従って、酸化物換算組成における質量比（Ｔａ_２Ｏ_５＋ＺｒＯ_２＋Ｌｉ_２Ｏ）／（Ｆ＋Ｂｉ_２Ｏ_３＋ＴｉＯ_２＋ＷＯ_３＋Ｎｂ_２Ｏ_５＋Ｋ_２Ｏ）は、好ましくは０．１０、より好ましくは０．２０、最も好ましくは０．３０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２０．０％以下、ＣａＯ成分若しくはＳｒＯ成分の含有量を４０．０％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ＣａＯ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２５．０％、さらに好ましくは２０．０％を上限とし、最も好ましくは１０．０％未満とする。また、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＳｒＯ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２５．０％、さらに好ましくは２０．０％を上限とし、最も好ましくは１６．０％未満とする。また、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＢａＯ成分の含有量は、好ましくは５５．０％、より好ましくは４５．０％、さらに最も好ましくは４０．０％を上限とし、最も好ましくは３０．０％未満とする。ＭｇＯ成分、ＣａＯ成分、ＳｒＯ成分及びＢａＯ成分は、原料として例えばＭｇＣＯ_３、ＭｇＦ_２、ＣａＣＯ_３、ＣａＦ_２、Ｓｒ（ＮＯ_３）_２、ＳｒＦ_２、ＢａＣＯ_３、Ｂａ（ＮＯ_３）_２等を用いてガラス内に含有することができる。

本発明の光学ガラスでは、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４０．０％を上限とする。

Ｎａ_２Ｏ成分は、ガラスの溶融性を改善する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、Ｎａ_２Ｏ成分の含有量を１０．０％以下にすることで、ガラスの屈折率を低下し難くして、ガラスの安定性を高めて失透等を生じ難くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＮａ_２Ｏ成分の含有量は、好ましくは２０．０％、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。Ｎａ_２Ｏ成分は、原料として例えばＮａ_２ＣＯ_３、ＮａＮＯ_３、ＮａＦ、Ｎａ_２ＳｉＦ_６等を用いてガラス内に含有することができる。

Ｒｎ_２Ｏ成分（式中、ＲｎはＬｉ、Ｎａ、Ｋからなる群より選択される１種以上）は、ガラスの熔融性を改善するとともに、ガラス転移点を下げ、ガラスの失透を低減する成分である。ここで、Ｒｎ_２Ｏ成分の含有量を２５．０％以下にすることで、ガラスの屈折率を低下し難くし、ガラスの安定性を高めて失透等の発生を低減することができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＲｎ_２Ｏ成分の質量和は、好ましくは２５．０％、より好ましくは２０．０％、最も好ましくは１５．０％を上限とする。

ＺｎＯ成分は、ガラスの溶融性を改善し、ガラス転移点を低くし、且つ安定なガラスを形成し易くする成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、ＺｎＯ成分の含有量を２５．０％以下にすることで、光学ガラスの光弾性定数が低く抑えられる。そのため、光学ガラスの透過光の偏光特性を高めることができ、ひいてはプロジェクタやカメラにおける演色性を高めることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＺｎＯ成分の含有量は、好ましくは２５．０％、より好ましくは２０．０％、さらに好ましくは１５．０％、さらに好ましくは１０．０％、最も好ましくは７．７％を上限とする。ＺｎＯ成分は、原料として例えばＺｎＯ、ＺｎＦ_２等を用いてガラス内に含有することができる。

ＧｅＯ_２成分は、ガラスの屈折率を高め、耐失透性を向上させる効果を有する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。しかしながら、ＧｅＯ_２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％、最も好ましくは５．０％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。

Ａｌ_２Ｏ_３成分及びＧａ_２Ｏ_３成分は、安定なガラスを形成し易くする成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、Ａｌ_２Ｏ_３成分の含有量を２０．０％以下、Ｇａ_２Ｏ_３成分の含有量をそれぞれ１０．０％以下にすることで、ガラスのアッベ数の低下を抑制することができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＡｌ_２Ｏ_３成分の含有量は、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Ｇａ_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。Ａｌ_２Ｏ_３成分及びＧａ_２Ｏ_３成分は、原料として例えばＡｌ_２Ｏ_３、Ａｌ（ＯＨ）_３、ＡｌＦ_３、Ｇａ_２Ｏ_３、Ｇａ（ＯＨ）_３等を用いてガラス内に含有することができる。

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％、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％
並びに
Ｌａ_２Ｏ_３成分 ０〜２５．０ｍｏｌ％及び／又は
ＳｉＯ_２成分 ０〜７０．０ｍｏｌ％及び／又は
Ｇｄ_２Ｏ_３成分 ０〜１５．０ｍｏｌ％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
Ｂｉ_２Ｏ_３成分 ０〜４．０ｍｏｌ％及び／又は
ＴｉＯ_２成分 ０〜３０．０ｍｏｌ％及び／又は
Ｎｂ_２Ｏ_５成分 ０〜１０．０ｍｏｌ％及び／又は
ＷＯ_３成分 ０〜１０．０ｍｏｌ％及び／又は
Ｋ_２Ｏ成分 ０〜１５．０ｍｏｌ％及び／又は
Ｔａ_２Ｏ_５成分 ０〜３．０ｍｏｌ％及び／又は
ＺｒＯ_２成分 ０〜２５．０ｍｏｌ％及び／又は
Ｌｉ_２Ｏ成分 ０〜４０．０ｍｏｌ％及び／又は
ＭｇＯ成分 ０〜５０．０ｍｏｌ％及び／又は
ＣａＯ成分 ０〜５０．０ｍｏｌ％及び／又は
ＳｒＯ成分 ０〜５０．０ｍｏｌ％及び／又は
ＢａＯ成分 ０〜５５．０ｍｏｌ％及び／又は
Ｎａ_２Ｏ成分 ０〜２５．０ｍｏｌ％及び／又は
ＺｎＯ成分 ０〜２５．０ｍｏｌ％及び／又は
Ｐ_２Ｏ_５成分 ０〜１０．０ｍｏｌ％及び／又は
ＧｅＯ_２成分 ０〜２０．０ｍｏｌ％及び／又は
Ａｌ_２Ｏ_３成分 ０〜２０．０ｍｏｌ％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、アッベ数（νｄ）をｘ軸とし、屈折率（ｎｄ）をｙ軸としたｘｙ直交座標において、Ａ（５０，１．７０）、Ｂ（６０，１．６０）、Ｃ（６３，１．６０）、Ｄ（６３，１．７０）の４点にて囲まれる範囲のアッベ数及び屈折率を有する。これにより、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。ここで、本発明の光学ガラスの屈折率（ｎ_ｄ）は、好ましくは１．５０、より好ましくは１．５１、最も好ましくは１．５２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、好ましくは１．７０を上限とし、より好ましくは１．７０未満とし、最も好ましくは１．６９を上限とする。また、本発明の光学ガラスのアッベ数（ν_ｄ）は、好ましくは５０、より好ましくは５２、最も好ましくは５３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６１以下、さらに具体的には６０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。

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＋０．６５７５）、より具体的には（−０．００１７０×ν_ｄ＋０．６５５５）、さらに具体的には（−０．００１７０×ν_ｄ＋０．６５３５）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７０％を示す波長（λ_７０）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_７０（透過率７０％時の波長）及びλ_５（透過率５％時の波長）を求める。

［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．６）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）及び部分分散比（θｇ，Ｆ）の値を表１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．６）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．６）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。

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＋０．６４４８６）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１．６０以上、より詳細には１．６５以上であるとともに、この屈折率（ｎ_ｄ）は１．７０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５０以上、より具体的には５４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５７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、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）の関係を満たしていた。

従って、本発明の実施例の光学ガラスは、屈折率（ｎ_ｄ）及びアッベ数（ν_ｄ）が所望の範囲内にありながら、色収差が小さく、可視領域の波長の光に対する透明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 (23)

1. Ｂ_２Ｏ_３成分及びＦ成分を含有し、アッベ数（νｄ）をｘ軸とし、屈折率（ｎｄ）をｙ軸としたｘｙ直交座標において、Ａ（５０，１．７０）、Ｂ（６０，１．６０）、Ｃ（６３，１．６０）、Ｄ（６３，１．７０）の４点にて囲まれる範囲のアッベ数及び屈折率を有し、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して、質量％でＢ_２Ｏ_３成分を５．０〜５５．０％含有し、Ｌａ_２Ｏ_３成分の含有量が５０．０％以下である請求項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％より多く３０．０％以下含有する請求項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質量に対して、質量％でＳｉＯ_２成分を４０．０％以下さらに含有する請求項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質量に対して、質量％で
   Ｇｄ_２Ｏ_３成分 ０〜３０．０％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請求項１から４のいずれか記載の光学ガラス。
6. 酸化物換算組成のガラス全質量に対するＬｎ_２Ｏ_３成分（式中、ＬｎはＬａ、Ｇｄ、Ｙ、Ｙｂからなる群より選択される１種以上）の質量和が６３．５％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. 酸化物換算組成のガラス全質量に対するＬｎ_２Ｏ_３成分（式中、ＬｎはＬａ、Ｇｄ、Ｙ、Ｙｂからなる群より選択される１種以上）の質量和が５３．０％未満である請求項６記載の光学ガラス。
8. 酸化物換算組成のガラス全質量に対する質量和（Ｇｄ_２Ｏ_３＋Ｙｂ_２Ｏ_３）が２６．０％以下である請求項５から７のいずれか記載の光学ガラス。
9. 酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％で
   Ｂｉ_２Ｏ_３成分 ０〜１０．０％及び／又は
   ＴｉＯ_２成分 ０〜１５．０％及び／又は
   Ｎｂ_２Ｏ_５成分 ０〜２０．０％及び／又は
   ＷＯ_３成分 ０〜１５．０％及び／又は
   Ｋ_２Ｏ成分 ０〜１０．０％
   の各成分をさらに含有する請求項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質量に対する質量和（Ｆ＋Ｂｉ_２Ｏ_３＋ＴｉＯ_２＋ＷＯ_３＋Ｎｂ_２Ｏ_５＋Ｋ_２Ｏ）が０．１％以上３０．０％以下である請求項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する質量和（Ｂｉ_２Ｏ_３＋ＴｉＯ_２＋ＷＯ_３＋Ｎｂ_２Ｏ_５）が１０．０％以下である請求項９又は１０記載の光学ガラス。
12. 酸化物換算組成における質量比Ｆ／（Ｆ＋Ｂｉ_２Ｏ_３＋ＴｉＯ_２＋ＷＯ_３＋Ｎｂ_２Ｏ_５＋Ｋ_２Ｏ）が０．３６以上１．００以下である請求項９から１１のいずれか記載の光学ガラス。
13. 酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％で
    Ｔａ_２Ｏ_５成分 ０〜１５．０％及び／又は
    ＺｒＯ_２成分 ０〜１５．０％及び／又は
    Ｌｉ_２Ｏ成分 ０〜１５．０％
    の各成分をさらに含有する請求項１から１２のいずれか記載の光学ガラス。
14. 酸化物換算組成における質量比（Ｔａ_２Ｏ_５＋ＺｒＯ_２＋Ｌｉ_２Ｏ）／（Ｆ＋Ｂｉ_２Ｏ_３＋ＴｉＯ_２＋ＷＯ_３＋Ｎｂ_２Ｏ_５＋Ｋ_２Ｏ）が２．００以下である請求項１３記載の光学ガラス。
15. 酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％で
    ＭｇＯ成分 ０〜２０．０％及び／又は
    ＣａＯ成分 ０〜４０．０％及び／又は
    ＳｒＯ成分 ０〜４０．０％及び／又は
    ＢａＯ成分 ０〜５５．０％
    の各成分をさらに含有する請求項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する質量％で、Ｎａ_２Ｏ成分の含有量が２０．０％以下である請求項１から１６のいずれか記載の光学ガラス。
18. 酸化物換算組成のガラス全質量に対するＲｎ_２Ｏ成分（式中、ＲｎはＬｉ、Ｎａ、Ｋからなる群より選択される１種以上）の質量和が２５．０％以下である請求項１７記載の光学ガラス。
19. 酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％で
    ＺｎＯ成分 ０〜２５．０％及び／又は
    Ｐ_２Ｏ_５成分 ０〜１０．０％及び／又は
    ＧｅＯ_２成分 ０〜１０．０％及び／又は
    Ａｌ_２Ｏ_３成分 ０〜２０．０％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請求項１から１８のいずれか記載の光学ガラス。
20. 請求項１から１９のいずれか記載の光学ガラスからなるプリフォーム材。
21. 請求項２０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。
22. 請求項１から１９のいずれか記載の光学ガラスを母材とする光学素子。
23. 請求項２１又は２２のいずれか記載の光学素子を備える光学機器。

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