特許 5808081 光学ガラス、光学素子及びプリフォーム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5808081

(24)【登録日】2015年9月18日

(45)【発行日】2015年11月10日

(54)【発明の名称】光学ガラス、光学素子及びプリフォーム

(51)【国際特許分類】

   C03C 3/16 20060101AFI20151021BHJP

   C03C 3/17 20060101ALI20151021BHJP

   C03C 3/19 20060101ALI20151021BHJP

   C03C 3/21 20060101ALI20151021BHJP

   C03C 3/253 20060101ALI20151021BHJP

   C03C 3/062 20060101ALI20151021BHJP

   C03C 3/064 20060101ALI20151021BHJP

   C03C 3/066 20060101ALI20151021BHJP

   C03C 3/068 20060101ALI20151021BHJP

   G02B 1/00 20060101ALI20151021BHJP

【ＦＩ】

   C03C3/16

   C03C3/17

   C03C3/19

   C03C3/21

   C03C3/253

   C03C3/062

   C03C3/064

   C03C3/066

   C03C3/068

   G02B1/00

【請求項の数】5

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2010-62255(P2010-62255)

(22)【出願日】2010年3月18日

(65)【公開番号】特開2011-195358(P2011-195358A)

(43)【公開日】2011年10月6日

【審査請求日】2012年10月26日

(73)【特許権者】

【識別番号】000128784

【氏名又は名称】株式会社オハラ

(74)【代理人】

【識別番号】100106002

【弁理士】

【氏名又は名称】正林 真之

(74)【代理人】

【識別番号】100120891

【弁理士】

【氏名又は名称】林 一好

(74)【代理人】

【識別番号】100131705

【弁理士】

【氏名又は名称】新山 雄一

(72)【発明者】

【氏名】津田 哲也

【審査官】 相田 悟

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０６−３４５４８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−１８８５４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−２７０８５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−３１６４４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−０５８８４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−００６６９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１１１４９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−３０６７３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２９２３０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−３００７５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０５１０５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６１−１４６７３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０１−２１９０３６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０３Ｃ １／００〜１４／００

ＩＮＴＥＲＧＬＡＤ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル％で
Ｐ_２Ｏ_５成分を１０．０〜６０．０％、及び
Ｎｂ_２Ｏ_５成分を５．０〜４５．０％含有し、
ＴｉＯ_２成分の含有量が３０．０％以下、
Ｂ_２Ｏ_３成分の含有量が５．０％未満、
ＷＯ₃成分の含有量が３．０％以下、
ＢａＯ成分の含有量が３．０％以下、
Ｌｉ₂Ｏ成分の含有量が０％を超え、且つ３０．０％以下
ＧｅＯ₂成分の含有量が８．５％以下、
Ｂｉ₂Ｏ₃成分の含有量が９％以下であり
ＴｅＯ₂成分の含有量が７．６％以下であり、
１．７０以上１．８７以下の屈折率（ｎ_d）を有し、
１５以上２９．５以下のアッベ数（ν_d）を有し、
物質量比ＴｉＯ_２／Ｎｂ_２Ｏ_５が０．６３以下であり、
物質量比（Ｌｉ₂Ｏ＋Ｋ₂Ｏ）／Ｎａ₂Ｏが１．４３５以下であり、
分光透過率が７０％を示す波長（λ₇₀）が５００ｎｍ以下であり、
部分分散比（θｇ，Ｆ）がアッベ数（ν_ｄ）との間で、ν_ｄ≦２５の範囲において（−０．００１６×ν_ｄ＋０．６３４６０）≦（θｇ，Ｆ）≦（−０．００５６３×ν_ｄ＋０．７５８７３）の関係を満たし、ν_ｄ＞２５の範囲において（−０．００２５×ν_ｄ＋０．６５７１０）≦（θｇ，Ｆ）≦−０．００３４×ν_ｄ＋０．７０３００の関係を満たす光学ガラス。

【請求項2】

酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル％で
ＳｉＯ₂成分 ０〜３０．０％
Ｎａ₂Ｏ成分 ０〜５０．０％
Ｋ₂Ｏ成分 ０〜２５．０％
Ｃｓ₂Ｏ成分 ０〜２０．０％
ＭｇＯ成分 ０〜１５．０％
ＣａＯ成分 ０〜２０．０％
ＳｒＯ成分 ０〜２０．０％
ＺｎＯ成分 ０〜４０．０％
Ａｌ₂Ｏ₃成分 ０〜２０．０％
ＺｒＯ₂成分 ０〜２０．０％
Ｌａ₂Ｏ₃成分 ０〜２０．０％
Ｇｄ₂Ｏ₃成分 ０〜２０．０％
Ｙ₂Ｏ₃成分 ０〜２０．０％
Ｔａ₂Ｏ₅成分 ０〜２０．０％
Ｉｎ₂Ｏ₃成分 ０〜２０．０％
Ｙｂ₂Ｏ₃成分 ０〜２０．０％
ＣｅＯ₂成分 ０〜１．０％
Ｓｂ₂Ｏ₃成分 ０〜１．０％
の各成分をさらに含有する請求項１に記載の光学ガラス。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の光学ガラスを研削・研磨してできる光学素子。

【請求項4】

請求項１又は２に記載の光学ガラスを精密プレス成形してなる光学素子。

【請求項5】

請求項１又は２に記載の光学ガラスからなる精密プレス成形用のプリフォーム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は光学ガラス、光学素子及びプリフォームに関する。

【背景技術】

【0002】

高屈折率高分散ガラスは、各種レンズなどの光学素子用材料として非常に需要が多く、例えば、特許文献１〜３には屈折率（ｎ_d）が１．７０〜２．００、アッベ数（ν_d）が１５〜２９．５である光学ガラスが記載されている。

【0003】

これら光学ガラスが使用される光学系はデジタルカメラなどの光学製品に搭載されるが、色収差を改善するためには、高屈折率高分散領域の光学ガラスに部分分散比が小さいことが望まれる。

【0004】

また、従来、高屈折率高分散ガラスは可視域の光透過率（着色度）が悪化する傾向があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開昭５２−２５８１２号公報

【特許文献2】特開２００４−１６１５９８号公報

【特許文献3】国際公開第２００４／１１０９４２号パンフレット

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

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。）

【0007】

しかしながら、特に高分散（低アッベ数（ν_ｄ））のガラスは、ガラスの部分分散比（θｇ，Ｆ）がノーマルラインから離れた値をとる。そのため、これら高分散のガラスを用いて光学素子を作製する場合、光学素子には色収差が生じるため、色収差を補正する必要が生じる。

【0008】

本発明は上記のような従来の光学ガラスにおける問題を解決することを目的とする。
すなわち、本発明の目的は、高屈折率高分散性を有し、部分分散比が小さく、透過率が良好な光学ガラスを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明者は上記課題を解決するため鋭意検討し、本発明を完成させた。
本発明は次に示す（１）〜（９）である。
（１）酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル％でＰ_２Ｏ_５成分を１０．０〜６０．０％、及びＮｂ_２Ｏ_５成分を５．０〜４５．０％、ＴｉＯ_２成分を０〜３０．０％、Ｂ_２Ｏ_３成分を０％以上５．０％未満含有し、部分分散比（θｇ，Ｆ）がアッベ数（ν_ｄ）との間で、ν_ｄ≦２５の範囲において（−０．００１６×ν_ｄ＋０．６３４６０）≦（θｇ，Ｆ）≦（−０．００５６３×ν_ｄ＋０．７５８７３）の関係を満たし、ν_ｄ＞２５の範囲において（−０．００２５×ν_ｄ＋０．６５７１０）≦（θｇ，Ｆ）≦−０．００３４×ν_ｄ＋０．７０３００の関係を満たす光学ガラス。
（２）酸化物換算組成の物質量比ＴｉＯ_２／Ｎｂ_２Ｏ_５が１．００以下である上記（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ＷＯ₃成分を８．９％以下、及びＢｉ₂Ｏ₃成分を１３．９％以下含有する上記（１）から（２）のいずれか記載の光学ガラス。
（４）酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル％で
ＳｉＯ₂成分 ０〜３０．０％
ＧｅＯ₂成分 ０〜２０．０％
ＴｅＯ₂成分 ０〜２０．０％
Ｌｉ₂Ｏ成分 ０〜３０．０％
Ｎａ₂Ｏ成分 ０〜５０．０％
Ｋ₂Ｏ成分 ０〜２５．０％
Ｃｓ₂Ｏ成分 ０〜２０．０％
ＭｇＯ成分 ０〜１５．０％
ＣａＯ成分 ０〜２０．０％
ＳｒＯ成分 ０〜２０．０％
ＢａＯ成分 ０〜３０．０％
ＺｎＯ成分 ０〜３０．０％
Ａｌ₂Ｏ₃成分 ０〜２０．０％
ＺｒＯ₂成分 ０〜２０．０％
Ｌａ₂Ｏ₃成分 ０〜２０．０％
Ｇｄ₂Ｏ₃成分 ０〜２０．０％
Ｙ₂Ｏ₃成分 ０〜２０．０％
Ｔａ₂Ｏ₅成分 ０〜２０．０％
Ｉｎ₂Ｏ₃成分 ０〜２０．０％
Ｙｂ₂Ｏ₃成分 ０〜２０．０％
ＣｅＯ₂成分 ０〜１．０％
Ｓｂ₂Ｏ₃成分 ０〜１．０％
の各成分をさらに含有する上記（１）〜（３）のいずれかに記載の光学ガラス。
（５）酸化物換算組成の物質量比（Ｌｉ₂Ｏ＋Ｋ₂Ｏ）／Ｎａ₂Ｏが２．０００以下である上記（１）〜（４）のいずれか記載の光学ガラス。
（６）１．７０以上２．００以下の屈折率（ｎ_d）を有し、１５以上２９．５以下のアッベ数（ν_d）を有し、分光透過率が７０％を示す波長（λ₇₀）が５００ｎｍ以下である上記（１）〜（５）のいずれかに記載の光学ガラス。
（７）上記（１）〜（６）のいずれかに記載の光学ガラスを研削・研磨してできる光学素子。
（８）上記（１）〜（７）のいずれかに記載の光学ガラスを精密プレス成形してなる光学素子。
（９）上記（１）〜（８）のいずれかに記載の光学ガラスからなる精密プレス成形用のプリフォーム。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、高屈折率高分散性を有し、部分分散比が小さく、透過率が良好な光学ガラスを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】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。

【図2】本願の実施例及び比較例のガラスについての部分分散比（θｇ，Ｆ）とアッベ数（ν_ｄ）の関係を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

本発明について説明する。
本発明は、酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル％で、Ｐ₂Ｏ₅成分を１０．０〜６０．０％、Ｎｂ₂Ｏ₅成分を５．０〜４５．０％、ＴｉＯ₂成分を０〜３０．０％、Ｂ_２Ｏ_３成分を０％以上５．０％未満含有し、部分分散比（θｇ，Ｆ）がアッベ数（ν_d）との間で、ν_d≦２５の範囲において次に示す式（１）の関係を満たし、ν_d＞２５の範囲において次に示す式（２）の関係を満たす光学ガラスである。
式（１）・・・（−０．００１６×ν_d＋０．６３４６０）≦（θｇ，Ｆ）≦（−０．００５６３×ν_d＋０．７５８７３）
式（２）・・・（−０．００２５×ν_d＋０．６５７１０）≦（θｇ，Ｆ）≦（−０．００３４×ν_d＋０．７０３００）
このような光学ガラスを、以下では「本発明の光学ガラス」ともいう。

【0013】

本発明の光学ガラスの各成分について説明する。
以下、特に断らない限り、各成分の含有率（％）は酸化物基準のモル％を意味する。

【0014】

Ｐ₂Ｏ₅成分は、ガラス形成酸化物として重要な成分であると共に、ガラスに高分散性を与えるのに有効な成分である。従って、Ｐ₂Ｏ₅成分は好ましくは１０．０％、より好ましくは１５．０％、さらに好ましくは２０．０％を下限として含有することができ、好ましくは６０．０％、より好ましくは５０．０％、さらに好ましくは４０．０％を上限として含有することができる。
Ｐ₂Ｏ₅成分は、原料として例えば正リン酸、リン酸塩等を用いてガラス内に含有させることができる。

【0015】

Ｎｂ₂Ｏ₅成分は、屈折率を高め、分散を大きくしつつ部分分散比を小さくし、化学的耐久性及び耐失透性を改善するのに有効な必須の成分である。しかし、その量が少なすぎるとその効果が不十分となり、多すぎると逆に耐失透性が悪くなり、可視光短波長域の透過率も悪化しやすくなる。従って、好ましくは５．０％、より好ましくは１０．０％、さらに好ましくは１５．０％を下限として含有することができ、好ましくは４５．０％、より好ましくは４０．０％、さらに好ましくは３５．０％を上限として含有することができる。
Ｎｂ₂Ｏ₅成分は、原料として例えばＮｂ₂Ｏ₅等を用いてガラス内に含有させることができる。

【0016】

ＴｉＯ₂成分は、屈折率を高め、分散を大きくしつつ部分分散比を大きくする効果がある。しかし、その量が多すぎると可視光短波長域の透過率を悪化させる。従って、好ましくは３０．０％、より好ましくは２６．０％、さらに好ましくは１５．０％、最も好ましくは１２％を上限として含有することができる。
ＴｉＯ₂成分は、原料として例えばＴｉＯ₂等を用いてガラス内に含有させることができる。

【0017】

Ｂ₂Ｏ₃成分は、ガラス形成酸化物として作用する任意成分であり、ガラス転移点（Ｔｇ）を下げるのに有効である。しかし、その量が多すぎると化学的耐久が悪化しやすくなる。従って、好ましくは５％未満、より好ましくは３．０％、さらに好ましくは２．３７％未満を上限として含有することができる。
Ｂ₂Ｏ₃は、原料として例えばＨ₃ＢＯ₃、Ｂ₂Ｏ₃等を用いてガラス内に含有させることができる。

【0018】

本発明の光学ガラスでは、ＴｉＯ_２とＮｂ_２Ｏ_５の物質量比が、１．００以下であることが好ましい。この物質量比を１．００以下にすることで、部分分散比（θｇ，F）を小さくすることができる。加えて、可視域におけるガラスの透明性を高めることができ、ガラスへの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物質量比ＴｉＯ_２／Ｎｂ_２Ｏ_５は、好ましくは１．００％、より好ましくは０．８０％、さらに好ましくは０．６３％を上限として含有することができる。

【0019】

ＷＯ₃成分は、光学定数を調整し、耐失透性を改善し、部分分散比を大きくする効果がある。しかし、その量が多すぎると逆に耐失透性や可視光領域の短波長域の光線透過率が悪くなる。従って、好ましくは８．９％、より好ましくは５．５％、さらに好ましくは１．９％未満を上限として含有することができる。
ＷＯ₃成分は、原料として例えばＷＯ₃等を用いてガラス内に含有させることができる。

【0020】

Ｂｉ₂Ｏ₃成分は、屈折率を高め、分散を大きくしつつ部分分散比を小さくし、ガラス転移温度（Ｔｇ）を下げる効果がある。しかし、その量が多すぎると耐失透性が悪化しやすくなり、部分分散比を大きくする傾向がある。従って、好ましくは１３．９％、より好ましくは１１％、さらに好ましくは９％を上限として含有することができる。なお、Ｂｉ₂Ｏ₃は任意成分であるため、含有しなくとも本発明のガラスを製造することは可能であるが、前記効果を発揮させやすくするためには、好ましくは０％を超え、より好ましくは０．１％、さらに好ましくは１．０％を下限とする。
Ｂｉ₂Ｏ₃成分は、原料として例えばＢｉ₂Ｏ₃等を用いてガラス内に含有させることができる。

【0021】

ＳｉＯ₂成分は、ガラス形成酸化物として作用する任意成分であり、ガラスの粘度を高め、耐失透性及び化学的耐久性を向上させるのに有効である。しかし、その量が少なすぎるとその効果が不十分であり、多すぎると逆に耐失透性、溶融性が悪化しやすくなる。従って、好ましくは３０．０％、より好ましくは２５．０％、さらに好ましくは２０．０％を上限として含有することができる。
ＳｉＯ₂成分は、原料として例えばＳｉＯ₂等を用いてガラス内に含有させることができる。

【0022】

ＧｅＯ₂成分は、屈折率を高め、耐失透性を向上させる効果を有する任意成分であり、ガラス形成酸化物として作用する。しかし、その量が多すぎると原料が非常に高価であるため、コストが高くなる。従って、好ましくは２０．０％、より好ましくは１５．０％、さらに好ましくは８．５％を上限として含有することができる。
ＧｅＯ₂成分は、原料として例えばＧｅＯ₂等を用いてガラス内に含有させることができる。

【0023】

ＴｅＯ₂成分は、屈折率を高める効果を有する成分であるが、白金製の坩堝や、溶融ガラスと接する部分が白金で形成されている溶融槽でガラス原料を溶融する際、テルルと白金が合金化し、合金となった箇所は耐熱性が悪くなりやすくなるため、その箇所に穴が開き、溶融ガラスが流出する事故がおこる危険性が憂慮される。従って、好ましくは２０．０％、より好ましくは１５．０％、さらに好ましくは７．６％を上限として含有できる。
ＴｅＯ₂成分は、原料として例えばＴｅＯ₂等を用いてガラス内に含有させることができる。

【0024】

Ｌｉ₂Ｏ成分は、部分分散比を小さくし、ガラス転移温度（Ｔｇ）を大幅に下げ、かつ、混合したガラス原料の溶融を促進する効果があり、本発明の組成系においてはリヒートプレス成形時の失透を抑制する効果がある。しかし、その量が多すぎると耐失透性が急激に悪化しやすくなる。従って、好ましくは３０．０％、より好ましくは２５．０％、さらに好ましくは１７．０％未満を上限として含有することができる。なお、Ｌｉ₂Ｏは任意成分であるため、含有しなくとも本発明のガラスを製造することは可能であるが、前記効果を発揮させやすくするためには、好ましくは０％を超え、より好ましくは０．１％、さらに好ましくは１．０％を下限とする。
Ｌｉ₂Ｏ成分は、原料として例えばＬｉ₂Ｏ又はその炭酸塩、硝酸塩、水酸化物等を用いてガラス内に含有させることができる。

【0025】

Ｎａ₂Ｏ成分は、ガラス転移温度（Ｔｇ）を下げ、混合したガラス原料の溶融を促進する効果がある。しかし、その量が多すぎると耐失透性が急激に悪化しやすくなる。従って、好ましくは５０．０％、より好ましくは４５．０％、さらに好ましくは４０．０％を上限として含有することができる。なお、Ｎａ₂Ｏは任意成分であるため、含有しなくとも本発明のガラスを製造することは可能であるが、前記効果を発揮させやすくするためには、好ましくは０％を超え、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１３％を下限とする。
Ｎａ₂Ｏ成分は、原料として例えばＮａ₂Ｏ又はその炭酸塩、硝酸塩、水酸化物等を用いてガラス内に含有させることができる。

【0026】

Ｋ₂Ｏ成分は、ガラス転移温度（Ｔｇ）を下げ、混合したガラス原料の溶融を促進する効果がある。しかし、その量が多すぎると耐失透性が急激に悪化し、本発明の組成系においてはリヒートプレス成形時の失透性が急激に悪化しやすくなる。従って、好ましくは２５．０％、より好ましくは２０．０％、さらに好ましくは１８．０％、最も好ましくは１３％を上限として含有することができる。
Ｋ₂Ｏ成分は、原料として例えばＫ₂Ｏ又はその炭酸塩、硝酸塩、水酸化物等を用いてガラス内に含有させることができる。

【0027】

Ｃｓ₂Ｏ成分は、ガラス転移温度（Ｔｇ）を下げ、混合したガラス原料の溶融を促進する効果がある。従って、好ましくは２０．０％、より好ましくは１９．０％、さらに好ましくは１８．０％を上限として含有することができる。
Ｃｓ₂Ｏ成分は、原料として例えばＣｓ₂Ｏ又はその炭酸塩、硝酸塩、水酸化物等を用いてガラス内に含有させることができる。

【0028】

ＭｇＯ成分は光学定数の調整に有効である。しかし、その量が多すぎると耐失透性が悪化しやすくなる。従って、好ましくは１５．０％、より好ましくは１４．０％、さらに好ましくは１３．０％を上限として含有することができる。
ＭｇＯ成分は、原料として例えばＭｇＯ又はその炭酸塩、硝酸塩、水酸化物等を用いてガラス内に含有させることができる。

【0029】

ＣａＯ成分は光学定数の調整に有効である。しかし、その量が多すぎると耐失透性が悪化しやすくなる。従って、好ましくは２０．０％、より好ましくは１９．５％、さらに好ましくは１９．０％を上限として含有することができる。
ＣａＯ成分は、原料として例えばＣａＯ又はその炭酸塩、硝酸塩、水酸化物等を用いてガラス内に含有させることができる。

【0030】

ＳｒＯ成分は光学定数の調整に有効である。しかし、その量が多すぎると耐失透性が悪化しやすくなる。従って、好ましくは２０．０％、より好ましくは１９．５％、さらに好ましくは１９．０％を上限として含有することができる。
ＳｒＯ成分は、原料として例えばＳｒＯ又はその炭酸塩、硝酸塩、水酸化物等を用いてガラス内に含有させることができる。

【0031】

ＢａＯ成分は光学定数の調整に有効である。しかし、その量が多すぎると耐失透性が悪化しやすくなる。従って、好ましくは３０．０％、より好ましくは２５．０％、さらに好ましくは１７．０％を上限として含有することができる。
ＢａＯ成分は、原料として例えばＢａＯ又はその炭酸塩、硝酸塩、水酸化物等を用いてガラス内に含有させることができる。

【0032】

ＺｎＯ成分は、ガラス転移温度（Ｔｇ）を低くし、化学的耐久性を改善する効果がある。しかし、その量が多すぎると耐失透性が悪化しやすくなる。従って、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％、最も好ましくは３．０％を上限として含有することができる。
ＺｎＯ成分は、原料として例えばＺｎＯ等を用いてガラス内に含有させることができる。

【0033】

Ａｌ₂Ｏ₃成分は、化学的耐久性の改善に有効な任意成分である。しかし、その量が多すぎると耐失透性が悪化しやすくなる。従って、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％を上限として含有することができる。
Ａｌ₂Ｏ₃成分は、原料として例えばＡｌ₂Ｏ₃、Ａｌ（ＯＨ）₃等を用いてガラス内に含有させることができる。

【0034】

ＺｒＯ₂成分は、屈折率を高め、部分分散比を小さくし、化学的耐久性を向上させる効果がある。しかし、その量が多すぎると逆に耐失透性が悪化しやすくなる。従って、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％を上限として含有することができる。
ＺｒＯ₂成分は、原料として例えばＺｒＯ₂等を用いてガラス内に含有させることができる。

【0035】

Ｌａ₂Ｏ₃成分は、ガラスの屈折率を高め、低分散化させるのに有効な成分である。しかし、その量が多すぎると耐失透性が悪化しやすくなる。従って、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％を上限として含有することができる。
Ｌａ₂Ｏ₃成分は、原料として例えばＬａ₂Ｏ₃、硝酸ランタン又はその水和物等を用いてガラス内に含有させることができる。

【0036】

Ｇｄ₂Ｏ₃成分は、ガラスの屈折率を高め、低分散化させるのに効果がある。しかし、その量が多すぎると耐失透性が悪化しやすくなる。従って、好ましくは２０．０％、より好ましくは１５．０％、さらに１０．０を上限として含有することができる。
Ｇｄ₂Ｏ₃は、原料として例えばＧｄ₂Ｏ₃等を用いてガラス内に含有させることができる。

【0037】

Ｙ₂Ｏ₃成分は、ガラスの屈折率を高め、低分散化させるのに効果がある。しかし、その量が多すぎると耐失透性が悪化しやすくなる。従って、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％を上限として含有することができる。
Ｙ₂Ｏ₃成分は、原料として例えばＹ₂Ｏ₃等を用いてガラス内に含有させることができる。

【0038】

Ｔａ₂Ｏ₅成分は、屈折率を高め、化学的耐久性及び耐失透性を改善する効果がある。しかし、その量が多すぎると逆に耐失透性が悪化しやすくなる。従って、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％を上限として含有することができる。
Ｔａ₂Ｏ₅成分は、原料として例えばＴａ₂Ｏ₅等を用いてガラス内に含有させることができる。

【0039】

Ｉｎ₂Ｏ₃成分は、ガラスの屈折率を高め、低分散化させるのに効果がある。従って、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％を上限として含有することができる。
Ｉｎ₂Ｏ₃成分は、原料として例えばＩｎ₂Ｏ₃、Ｉｎ₂Ｆ₃等を用いてガラス内に含有させることができる。

【0040】

Ｙｂ₂Ｏ₃成分は、ガラスの屈折率を高め、低分散化させるのに効果がある。しかし、その量が多すぎると耐失透性及び化学的耐久性が悪化しやすくなる。従って、好ましくは２０．０％、好ましくは１５．０％、さらに好ましくは１０．０％を上限として含有することができる。
Ｙｂ₂Ｏ₃成分は、原料として例えばＹｂ₂Ｏ₃等を用いてガラス内に含有させることができる。

【0041】

Ｇａ₂Ｏ₃成分は、屈折率を高める効果を有する成分であるが、原料が非常に高価である。従って、好ましくは１０．０％を上限とし、より好ましくは８．０％、さらに好ましくは５．０％を上限として含有できる。
Ｇａ₂Ｏ₃成分は、原料として例えばＧａ₂Ｏ₃等を用いてガラス内に含有させることができる。

【0042】

ＣｅＯ₂成分は、耐失透性を改善する効果を有する成分であるが、その量が多すぎると短波長領域の光線透過率が悪化しやすくなる。従って、好ましくは１．０％、より好ましくは０．８％、さらに好ましくは０．５％を上限として含有することができる。
ＣｅＯ₂成分は、原料として例えばＣｅＯ₂等を用いてガラス内に含有させることができる。

【0043】

Ｓｂ₂Ｏ₃成分は、ガラス溶融時の脱泡のために任意に添加しうるが、その量が多すぎると可視光領域の短波長領域における透過率が悪化しやすくなる。従って、好ましくは１．０％、より好ましくは０．８％、さらに好ましくは０．５％を上限として含有することができる。
なお、Ｓｂ₂Ｏ₃成分の含有率（％）は外割り添加量（モル％）を意味するものとする。ここで外割りとは、Ｓｂ₂Ｏ₃成分を除くガラス組成成分全体のモル量を１００としたとき、酸化物基準の換算による Ｓｂ₂Ｏ₃単体のモル％を表すものである。

【0044】

本発明の光学ガラスでは、Ｎａ₂Ｏに対する物質量和（Ｌｉ₂Ｏ＋Ｋ₂Ｏ）の物質量比が、２．００以下であることが好ましい。この物質量比を２．００以下にすることで、部分分散比（θｇ，F）を小さくすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対する物質量比（Ｌｉ₂Ｏ＋Ｋ₂Ｏ）／Ｎａ₂Ｏは、好ましくは２．００％、より好ましくは１．７０％、さらに好ましくは１．４３５％を上限として含有することができる。

【0045】

なお、上記ガラス中に存在する各成分を含有させるために使用される原料は、例示の目的で記載したものであり、上記列挙された酸化物等に限定されるものではない。つまり、ガラス製造の条件の諸変更に適宜対応させて、公知の原料から選択できる。

【0046】

Ｌｕ₂Ｏ₃、ＳｎＯ₂、ＢｅＯの各成分は含有させることは可能であるが、Ｌｕ₂Ｏ₃は高額原料であるため原料コストが高くなり実際の製造においては現実的ではなく、ＳｎＯ₂は白金製の坩堝や、溶融ガラスと接する部分が白金で形成されている溶融槽でガラス原料を溶融する際に錫と白金が合金化して合金となった箇所は耐熱性が悪くなり、その箇所に穴が開き溶融ガラス流出する事故がおこる危険性が憂慮され、ＢｅＯは、環境に有害な影響を与え、環境負荷の非常に大きい成分である、という問題がある。従って、好ましくは０．１％未満、より好ましくは０．０５％を上限として含有され、さらに好ましくは含有しない。

【0047】

次に、本発明の光学ガラスに含有させるべきではない成分について説明する。

【0048】

鉛化合物は、ガラスの製造のみならず、研磨等のガラスの冷間加工及びガラスの廃棄に至るまで、環境対策上の措置が必要となり、環境負荷が大きい成分であるという問題があるため、本発明の光学ガラスに含有させるべきではない。

【0049】

Ａｓ₂Ｏ₃、カドミウム、トリウム及びタリウムは、共に、環境に有害な影響を与え、環境負荷の非常に大きい成分であるため、本発明の光学ガラスに含有させるべきではない。

【0050】

さらに本発明の光学ガラスにおいては、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｅｕ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｅｒ等の着色成分は、含有しないことが好ましい。ただし、ここでいう含有しないとは、不純物として混入される場合を除き、人為的に含有させないことを意味する。

【0051】

なお、本明細書において使用される各成分の含有量の酸化物基準での表記は、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、金属弗化物などが、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、組成物全体に対する各成分の当該生成酸化物のモル％を表すものである。

【0052】

次に本発明の光学ガラスの物性について説明する。

【0053】

本発明の光学ガラスは、部分分散比（θｇ，Ｆ）がノーマルラインに近い必要がある。より具体的には、本発明の光学ガラスは、部分分散比（θｇ，Ｆ）がアッベ数（ν_d）との間で、ν_d≦２５の範囲において式（１）：［（−０．００１６×ν_d＋０．６３４６０）≦（θｇ，Ｆ）≦（−０．００５６３×ν_d＋０．７５８７３）］の関係を満たす。これにより、高分散を有しながらも部分分散比（θｇ，Ｆ）とアッベ数（ν_ｄ）とのプロットの位置が図１のノーマルライン（Ｎｏｒｍａｌ Ｌｉｎｅ）に近付けられる。そのため、この光学ガラスを用いた光学素子による色収差が低減されることが推論できる。
このようなν_d≦２５の範囲において（−０．００１６×ν_d＋０．６３６６０）≦（θｇ，Ｆ）の関係を満たすことが好ましく、（−０．００１６×ν_d＋０．６３８６０）≦（θｇ，Ｆ）の関係を満たすことがより好ましい。
また、このようなν_d≦２５の範囲において（θｇ，Ｆ）≦（−０．００５６３×ν_d＋０．７５６７３）の関係を満たすことが好ましく、（θｇ，Ｆ）≦（−０．００５６３×ν_d＋０．７５４７３）の関係を満たすことがより好ましく、（θｇ，Ｆ）≦（−０．００５６３×ν_d＋０．７５２７３）の関係を満たすことがさらに好ましい。
また、本発明の光学ガラスは、部分分散比（θｇ，Ｆ）がアッベ数（ν_ｄ）との間で、ν_d＞２５の範囲において式（２）：［（−０．００２５×ν_d＋０．６５７１０）≦（θｇ，Ｆ）≦（−０．００３４×ν_d＋０．７０３００）］の関係を満たす。
このようなν_d＞２５の範囲において（−０．００２５×ν_d＋０．６５９１０）≦（θｇ，Ｆ）の関係を満たすことが好ましく、（−０．００２５×ν_d＋０．６６１１０）≦（θｇ，Ｆ）の関係を満たすことがより好ましい。
また、このようなν_d＞２５の範囲において（θｇ，Ｆ）≦（−０．００３４０×ν_d＋０．７０１００）の関係を満たすことが好ましく、（θｇ，Ｆ）≦（−０．００３４０×ν_d＋０．６９９００）の関係を満たすことがより好ましく、（θｇ，Ｆ）≦（−０．００３４０×ν_d＋０．６９７００）の関係を満たすことがさらに好ましい。なお、特にアッベ数（ν_ｄ）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_ｄ）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_ｄ＝２５を境に異なった傾きを有する直線を用いて表した。
本発明の光学ガラスは、このような関係を満たすものである。すなわち、高屈折率高分散性を有し、部分分散比が小さい光学ガラスである。

【0054】

なお、本発明において部分分散比（θｇ，Ｆ）は、徐冷降温速度を−２５℃／時にして得られた光学ガラスについてＣライン（波長 ６５６．２７ｎｍ）における屈折率（ｎＣ）、Ｆライン（波長 ４８６．１３ｎｍ）における屈折率（ｎＦ）、ｇライン（波長 ４３５．８３５ｎｍ）における屈折率（ｎｇ）を測定し、（θｇ，Ｆ）＝（ｎｇ−ｎＦ）／（ｎＦ−ｎＣ）による式にて算出した値を意味するものとする。

【0055】

本発明の光学ガラスは、さらに透過率が良好である。具体的には、透過率が８０％となる波長（λ₈₀）が好ましくは６５５ｎｍ以下、より好ましくは６００ｎｍ以下、さらに好ましくは５５０ｎｍ以下である。また、透過率が７０％となる波長（λ₇₀）が好ましくは５００ｎｍ以下、より好ましくは４８０ｎｍ以下、さらに好ましくは４５０ｎｍ以下、最も好ましくは４２０ｎｍ以下である。また、透過率が５％となる波長（λ₅）が好ましくは４５０ｎｍ以下、より好ましくは４２０ｎｍ以下、さらに好ましくは４００ｎｍ以下である。
なお、透過率は、厚さ１０．０±０．１ｍｍの互いに平行で平坦な光学研磨が施されたガラス試料の光学研磨面の一方に垂直に入射光を照射したとき、入射光強度に対する、ガラス試料を透過して他方の光学研磨面から出射する透過光の強度の比（透過光強度／入射光強度）で表される。そして、この透過率が８０％になる波長がλ₈₀であり、７０％になる波長がλ₇₀であり、５％になる波長がλ₅である。

【0056】

また、本発明の光学ガラスは、１．７０以上２．００以下の屈折率（ｎ_d）を有し、１５以上２９．５以下のアッベ数（ν_d）を有し、分光透過率が７０％を示す波長（λ₇₀）が５００ｎｍ以下であることが好ましい。
ここで屈折率（ｎ_d）は１．７０以上が好ましく、１．７４以上がより好ましく、１．７８以上がさらにこのましい。また、屈折率（ｎ_d）は２．００以下が好ましく、１．９８以下がより好ましく、１．９６以下がさらに好ましい。
また、アッベ数（ν_d）は１５以上がより好ましく、１７以上がより好ましく、１９以上がさらに好ましい。また、アッベ数（ν_d）は２９．５以下がより好ましく、２８以下がより好ましく、２７以下がより好ましく、２６以下がさらに好ましい。

【0057】

このように本発明の光学ガラスは、高屈折率高分散性を有し、部分分散比が小さく、さらに透過率が良好な光学ガラスである。

【0058】

本発明の光学ガラスにおいては、ガラス転移点（Ｔｇ）が高くなりすぎると前述したように精密プレス成形を行う場合、成形型の劣化などが起こり易くなる。従って、本発明の光学ガラスのＴｇは好ましくは７００℃、より好ましくは６８０℃、さらに好ましくは６５０℃を上限とする。
また屈伏点（Ａｔ）は好ましくは７５０℃、より好ましくは７３０℃、さらに好ましくは７００℃以下とする。

【0059】

本発明の光学ガラスは、様々な光学素子及び光学設計に有用である。例えば本発明の光学ガラスを研削・研磨して光学ガラスを得ることができる。また、例えば本発明の光学ガラスから精密プレス成形用の光学ガラスを得ることができる。その中でも特に、本発明の光学ガラスからプリフォームを形成し、このプリフォームに対して研磨加工や精密プレス成形等の手段を用いて、レンズやプリズム、ミラー等の光学素子を作製することが好ましい。これにより、カメラやプロジェクタ等のような光学素子に可視光を透過させる光学機器に用いたときに、高精細で高精度な結像特性を実現しつつ、これら光学機器における光学系の小型化を図ることができる。ここで、プリフォーム材を製造する方法は特に限定されるものではなく、例えば特開平８−３１９１２４に記載のガラスゴブの成形方法や特開平８−７３２２９に記載の光学ガラスの製造方法及び製造装置のように溶融ガラスから直接プリフォーム材を製造する方法を用いることもでき、また、光学ガラスから形成したストリップ材に対して研削研磨等の冷間加工を行って製造する方法を用いることもできる。

【実施例】

【0060】

以下、本発明の実施例について述べるが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。

【0061】

本発明のガラスの実施例１〜２９の組成及び比較例１〜３の組成を、これらのガラスの屈折率（ｎ_ｄ）、アッベ数（ν_ｄ）、部分分散比（θｇ，Ｆ）、λ_８０、λ_７０、λ_５、Ｃライン（波長 ６５６．２７ｎｍ）における屈折率（ｎＣ）、Ｆライン（波長 ４８６．１３ｎｍ）における屈折率（ｎＦ）、ｇライン（波長 ４３５．８３５ｎｍ）における屈折率（ｎｇ）と共に表１〜４に示す。このうち、実施例１〜３、６〜１０は、本発明の参考例とする。表中、各成分の組成はモル％で表示している。また、Ｓｂ_２Ｏ_３成分の含有率（％）は外割り添加量（モル％）を意味する。また、実施例１〜２９及び比較例１〜３のガラスにおける、アッベ数（ν_ｄ）及び部分分散比（θｇ，Ｆ）の関係を図２に示す。

【0062】

表１〜３に示す本発明の実施例の光学ガラス（実施例1〜２９）は、酸化物、水酸化物、炭酸塩、硝酸塩等の通常の光学ガラス用原料を表１〜４に示した各実施例の組成の割合となるように秤量し、混合し、白金るつぼに投入し、組成による溶融性に応じて、９００〜１４００℃で、３〜５時間溶融、清澄、攪拌して均質化した後、金型等に鋳込み徐冷することにより得たものである。

【0063】

屈折率（ｎ_d）及びアッベ数（ν_d）は徐冷降温速度を−２５℃／時にして得られた光学ガラスについて測定した。

【0064】

部分分散比（θｇ，Ｆ）は、徐冷降温速度を−２５℃／時にして得られた光学ガラスについてＣライン（波長 ６５６．２７ｎｍ）における屈折率（ｎＣ）、Ｆライン（波長 ４８６．１３ｎｍ）における屈折率（ｎＦ）、ｇライン（波長 ４３５．８３５ｎｍ）における屈折率（ｎｇ）を測定し、θｇ，Ｆ＝（ｎｇ−ｎＦ）／（ｎＦ−ｎＣ）による式にて算出した。

【0065】

また、λ₈₀、λ₇₀、λ₅については日立製作所社製「Ｕ−４１００」を用いて測定した。

【0066】

【表1】

【0067】

【表2】

【0068】

【表3】

【0069】

【表4】

【0070】

表１〜３に見られる通り、本発明の実施例の光学ガラス（実施例1〜２９）におけるアッベ数（ν_d）と部分分散比（θｇ，Ｆ）とは、式（１）及び式（２）を満たすものである。また、屈折率（ｎ_d）も１．７７以上であり高い。さらにλ₈₀は５２４．５ｎｍ以下であり、λ₇₀は４４７．５ｎｍ以下であり、λ₅は３９０ｎｍ以下である。すなわち透過率も良好である。よって実施例１〜２９の光学ガラスは高屈折率高分散性を有し、部分分散比が小さく、透過率も良好なものといえる。

【0071】

また、図２に示すように、実施例１〜２９の光学ガラスは、部分分散比（θｇ，Ｆ）がアッベ数（ν_ｄ）との関係において、ν_ｄ＞２５において（−０．００２５０×ν_ｄ＋０．６５７１０）以上、より詳細には（−０．００２５０×ν_ｄ＋０．６６１１０）以上であり、（−０．００３４０×ν_ｄ＋０．７０３００）以下、より詳細には（−０．００３４０×νｄ＋０．７０１００）以下であるとともに、νｄ≦２５において（−０．００１６０×ν_ｄ＋０．６３４６０）以上、より詳細には（−０．００１６０×ν_ｄ＋０．６３８６０）以上であり、（−０．００５６３×ν_ｄ＋０．７５８７３）以下であった。また、比較例１〜３の光学ガラスは、部分分散比（θｇ，Ｆ）がν_ｄ＞２５において、（−０．００３４０×νｄ＋０．７０３００）を超えており、νｄ≦２５において、（−０．００５６３×νｄ＋０．７５８７３）を超えていた。このため、本発明の実施例の光学ガラスは、比較例１〜３）のガラスに比べて部分分散比（θｇ，Ｆ）がノーマルラインに近く、色収差が小さいことが明らかになった。

【0072】

さらに、本発明の実施例の光学ガラスを用いて、研磨加工用プリフォームを形成し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てレンズ及びプリズムの形状に加工した。いずれの場合も、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。

【図1】

【図2】