特開 2022-21586 光学ガラスおよび光学素子

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022021586

(43)【公開日】2022-02-03

(54)【発明の名称】光学ガラスおよび光学素子

(51)【国際特許分類】

   C03C 3/21 20060101AFI20220127BHJP

   G02B 1/00 20060101ALI20220127BHJP

【ＦＩ】

C03C3/21

G02B1/00

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020125251

(22)【出願日】2020-07-22

(71)【出願人】

【識別番号】000113263

【氏名又は名称】ＨＯＹＡ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001494

【氏名又は名称】前田・鈴木国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】桑谷 俊伍

【テーマコード（参考）】

4G062

【Ｆターム（参考）】

4G062AA04

4G062BB09

4G062DA01

4G062DB01

4G062DC03

4G062DD04

4G062DD05

4G062DE01

4G062DF01

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4G062FL01

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4G062GA10

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4G062HH20

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4G062JJ05

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4G062JJ10

4G062KK01

4G062KK03

4G062KK05

4G062KK07

4G062KK10

4G062MM02

4G062NN01

4G062NN29

(57)【要約】

【課題】 温度変化による相対屈折率の温度係数（ｄｎ／ｄＴ）が低く、平均線熱膨張係数の大きい光学ガラス、ならびに前記光学ガラスからなる光学素子を提供すること。
【解決手段】 Ｐ_２Ｏ_５の含有量が２５～５０質量％であり、Ｎｂ_２Ｏ_５含有量が１４～４０質量％であり、ＴｉＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、ＷＯ_３、Ｂｉ_２Ｏ_３およびＴａ_２Ｏ_５の合計含有量［ＴｉＯ_２＋Ｎｂ_２Ｏ_５＋ＷＯ_３＋Ｂｉ_２Ｏ_３＋Ｔａ_２Ｏ_５］が３５～６０質量％であり、ＴｉＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、ＷＯ_３、Ｂｉ_２Ｏ_３およびＴａ_２Ｏ_５の合計含有量に対するＴｉＯ_２の含有量の質量比[ＴｉＯ_２／（ＴｉＯ_２＋Ｎｂ_２Ｏ_５＋ＷＯ_３＋Ｂｉ_２Ｏ_３＋Ｔａ_２Ｏ_５）]が０．２５以上であり、Ｐ_２Ｏ_５の含有量に対するＢ_２Ｏ_３の含有量の質量比［Ｂ_２Ｏ_３／Ｐ_２Ｏ_５］が０．０５～０．３９であり、Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２ＯおよびＣｓ_２Ｏの合計含有量［Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ＋Ｃｓ_２Ｏ］が１０質量％以上であり、Ｋ_２Ｏの含有量に対するＮａ_２Ｏの含有量の質量比［Ｎａ_２Ｏ／Ｋ_２Ｏ］が１．５０以上である、光学ガラス。
【選択図】 なし

【特許請求の範囲】

【請求項1】

Ｐ_２Ｏ_５の含有量が２５～５０質量％であり、
Ｎｂ_２Ｏ_５含有量が１４～４０質量％であり、
ＴｉＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、ＷＯ_３、Ｂｉ_２Ｏ_３およびＴａ_２Ｏ_５の合計含有量［ＴｉＯ_２＋Ｎｂ_２Ｏ_５＋ＷＯ_３＋Ｂｉ_２Ｏ_３＋Ｔａ_２Ｏ_５］が３５～６０質量％であり、
ＴｉＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、ＷＯ_３、Ｂｉ_２Ｏ_３およびＴａ_２Ｏ_５の合計含有量に対するＴｉＯ_２の含有量の質量比[ＴｉＯ_２／（ＴｉＯ_２＋Ｎｂ_２Ｏ_５＋ＷＯ_３＋Ｂｉ_２Ｏ_３＋Ｔａ_２Ｏ_５）]が０．２５以上であり、
Ｐ_２Ｏ_５の含有量に対するＢ_２Ｏ_３の含有量の質量比［Ｂ_２Ｏ_３／Ｐ_２Ｏ_５］が０．０５～０．３９であり、
Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２ＯおよびＣｓ_２Ｏの合計含有量［Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ＋Ｃｓ_２Ｏ］が１０質量％以上であり、
Ｋ_２Ｏの含有量に対するＮａ_２Ｏの含有量の質量比［Ｎａ_２Ｏ／Ｋ_２Ｏ］が１．５０以上である、光学ガラス。

【請求項2】

実質的にＦを含まない、請求項１に記載の光学ガラス。

【請求項3】

１００～３００℃の平均線熱膨張係数αが１００×１０^－７～２００×１０^－７℃^－１である、請求項１または２に記載の光学ガラス。

【請求項4】

Ｈｅ－Ｎｅレーザの波長（６３３ｎｍ）における相対屈折率の温度係数ｄｎ／ｄＴが２０～４０℃の範囲で－０．１×１０^－６～－１３．０×１０^－６℃^－１である、請求項１～３のいずれかに記載の光学ガラス。

【請求項5】

請求項１～４のいずれかに記載の光学ガラスからなる光学素子。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光学ガラスおよび光学素子に関する。

【背景技術】

【0002】

車載用光学機器に組み込まれる光学素子や、プロジェクタ、コピー機、レーザプリンタおよび放送用機材等のような熱を発生する光学機器に組み込まれる光学素子は、温度変化の大きい環境で使用される。温度変化により屈折率などの光学特性が変動すると、光学系の結像特性等に影響を及ぼす。

【0003】

ここで、相対屈折率の温度係数（ｄｎ／ｄＴ）がマイナスになる光学素子とプラスになる光学素子とを組み合わせることで、光学系の結像特性等への温度変化の影響を低減できることが知られている。

【0004】

相対屈折率の温度係数（ｄｎ／ｄＴ）とは、温度変化に対する屈折率の変化を表すものである。温度が上昇するときに屈折率が低くなる光学素子では、相対屈折率の温度係数はマイナスとなる。逆に、温度が上昇するときに屈折率が高くなる光学素子では、相対屈折率の温度係数は、プラスとなる。

【0005】

その他に、ガラスの熔融温度および成形温度が高い場合には、生産性に劣る他、熔融工程におけるガラス熔融器具（例えば、坩堝、熔融ガラスの攪拌器具など）が侵蝕され、経済性にも劣る。したがって、液相温度ＬＴが低く、すなわち、ガラスの熔融温度および成形温度が低いガラスが求められる。

【0006】

特許文献１には、相対屈折率の温度係数（ｄｎ／ｄＴ）がマイナスとなる光学ガラスが開示されている。しかしながら、特許文献１のガラスでは、液相温度ＬＴが高く、生産性および経済性に劣ることがわかった。

【0007】

加えて、光学素子の平均線熱膨張係数が、光学設計に行う際に重要となる。低屈折率低分散硝材と高屈折率高分散硝材とを組み合わせる場合に、硝材の平均線熱膨張係数の差が小さいほど接合が良好となる。例えば、フッ素を含有する低屈折率低分散硝材では、通常、平均線熱膨張係数が大きい。そのため、それと組み合わせる高屈折率高分散硝材も高い平均線熱膨張係数を有することが求められる。特許文献２に開示された光学ガラスは、高屈折率であるが低分散であり平均線熱膨張係数は小さい。したがって、高屈折率高分散であって、平均線熱膨張係数が大きい光学ガラスが求められている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２０１９－１６９７号公報

【特許文献2】特開２００７－１０６６１１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

そこで、本発明は、温度変化による相対屈折率の温度係数（ｄｎ／ｄＴ）が低く、平均線熱膨張係数の大きい光学ガラス、ならびに前記光学ガラスからなる光学素子を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の要旨は以下のとおりである。
（１）Ｐ_２Ｏ_５の含有量が２５～５０質量％であり、
Ｎｂ_２Ｏ_５含有量が１４～４０質量％であり、
ＴｉＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、ＷＯ_３、Ｂｉ_２Ｏ_３およびＴａ_２Ｏ_５の合計含有量［ＴｉＯ_２＋Ｎｂ_２Ｏ_５＋ＷＯ_３＋Ｂｉ_２Ｏ_３＋Ｔａ_２Ｏ_５］が３５～６０質量％であり、
ＴｉＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、ＷＯ_３、Ｂｉ_２Ｏ_３およびＴａ_２Ｏ_５の合計含有量に対するＴｉＯ_２の含有量の質量比[ＴｉＯ_２／（ＴｉＯ_２＋Ｎｂ_２Ｏ_５＋ＷＯ_３＋Ｂｉ_２Ｏ_３＋Ｔａ_２Ｏ_５）]が０．２５以上であり、
Ｐ_２Ｏ_５の含有量に対するＢ_２Ｏ_３の含有量の質量比［Ｂ_２Ｏ_３／Ｐ_２Ｏ_５］が０．０５～０．３９であり、
Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２ＯおよびＣｓ_２Ｏの合計含有量［Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ＋Ｃｓ_２Ｏ］が１０質量％以上であり、
Ｋ_２Ｏの含有量に対するＮａ_２Ｏの含有量の質量比［Ｎａ_２Ｏ／Ｋ_２Ｏ］が１．５０以上である、光学ガラス。

【0011】

（２）実質的にＦを含まない、（１）に記載の光学ガラス。

【0012】

（３）１００～３００℃の平均線熱膨張係数αが１００×１０^－７～２００×１０^－７℃^－１である、（１）または（２）に記載の光学ガラス。

【0013】

（４）Ｈｅ－Ｎｅレーザの波長（６３３ｎｍ）における相対屈折率の温度係数ｄｎ／ｄＴが２０～４０℃の範囲で－０．１×１０^－６～－１３．０×１０^－６℃^－１である、（１）～（３）のいずれかに記載の光学ガラス。

【0014】

（５）上記（１）～（４）のいずれかに記載の光学ガラスからなる光学素子。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、温度変化による相対屈折率の温度係数（ｄｎ／ｄＴ）が低く、平均線熱膨張係数の大きい光学ガラス、ならびに前記光学ガラスからなる光学素子を提供できる。

【発明を実施するための形態】

【0016】

本発明および本明細書において、光学ガラスのガラス組成は、特記しない限り、酸化物基準で表示する。ここで「酸化物基準のガラス組成」とは、ガラス原料が熔融時にすべて分解されて光学ガラス中で酸化物として存在するものとして換算することにより得られるガラス組成をいい、各ガラス成分の表記は慣習にならい、ＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２などと記載する。ガラス成分の含有量および合計含有量は、特記しない限り質量基準であり、「％」は「質量％」を意味する。

【0017】

ガラス成分の含有量は、公知の方法、例えば、誘導結合プラズマ発光分光分析法（ＩＣＰ－ＡＥＳ）、誘導結合プラズマ質量分析法（ＩＣＰ－ＭＳ）等の方法で定量することができる。また、本明細書および本発明において、構成成分の含有量が０％とは、この構成成分を実質的に含まないことを意味し、該成分が不可避的不純物レベルで含まれることを許容する。

【0018】

本明細書において、ガラスの熱的安定性および耐失透性とは、ともにガラス中における結晶析出のしにくさを指す。特に、熱的安定性は熔融状態のガラスが固化する際の結晶析出のしにくさを指し、耐失透性はリヒートプレス時のように、固化したガラスを再加熱したときの結晶析出のしにくさを指すものとする。

【0019】

また、本明細書では、屈折率は、特記しない限り、ヘリウムのｄ線（波長５８７．５６ｎｍ）における屈折率ｎｄをいう。

【0020】

また、アッベ数νｄは、分散に関する性質を表す値として用いられるものであり、以下の式で表される。ここで、ｎＦは青色水素のＦ線（波長４８６．１３ｎｍ）における屈折率、ｎＣは赤色水素のＣ線（６５６．２７ｎｍ）における屈折率である。
νｄ=（ｎｄ－１）／ｎＦ－ｎＣ ・・・（１）

【0021】

本実施形態に係る光学ガラスについて詳細に説明する。
本実施形態に係る光学ガラスは、
Ｐ_２Ｏ_５の含有量が２５～５０％であり、
Ｎｂ_２Ｏ_５含有量が１４～４０％であり、
ＴｉＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、ＷＯ_３、Ｂｉ_２Ｏ_３およびＴａ_２Ｏ_５の合計含有量［ＴｉＯ_２＋Ｎｂ_２Ｏ_５＋ＷＯ_３＋Ｂｉ_２Ｏ_３＋Ｔａ_２Ｏ_５］が３５～６０％であり、
ＴｉＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、ＷＯ_３、Ｂｉ_２Ｏ_３およびＴａ_２Ｏ_５の合計含有量に対するＴｉＯ_２の含有量の質量比[ＴｉＯ_２／（ＴｉＯ_２＋Ｎｂ_２Ｏ_５＋ＷＯ_３＋Ｂｉ_２Ｏ_３＋Ｔａ_２Ｏ_５）]が０．２５以上であり、
Ｐ_２Ｏ_５の含有量に対するＢ_２Ｏ_３の含有量の質量比［Ｂ_２Ｏ_３／Ｐ_２Ｏ_５］が０．０５～０．３９であり、
Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２ＯおよびＣｓ_２Ｏの合計含有量［Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ＋Ｃｓ_２Ｏ］が１０％以上であり、
Ｋ_２Ｏの含有量に対するＮａ_２Ｏの含有量の質量比［Ｎａ_２Ｏ／Ｋ_２Ｏ］が１．５０以上である。

【0022】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｐ_２Ｏ_５の含有量は２５～５０％である。Ｐ_２Ｏ_５の含有量の下限は、好ましくは２６％であり、さらには２６．５％、２６．７の順により好ましい。また、Ｐ_２Ｏ_５の含有量の上限は、好ましくは４２％であり、さらには４０％、３８％、３７％、３６％の順により好ましい。

【0023】

Ｐ_２Ｏ_５は、ガラスのネットワーク形成成分であり、ガラス中に高分散成分を多く含有するために必須の成分である。Ｐ_２Ｏ_５の含有量を上記範囲とすることで、熱的安定性が高く、所望の光学恒数を有する光学ガラスが得られる。

【0024】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｎｂ_２Ｏ_５の含有量は１４～４０％である。Ｎｂ_２Ｏ_５の含有量の下限は、好ましくは１６％であり、さらには１７％、１８％、１９％、２０％の順により好ましい。また、Ｎｂ_２Ｏ_５の含有量の上限は、好ましくは３８％であり、さらには３６％、３４％、３２％の順により好ましい。

【0025】

Ｎｂ_２Ｏ_５は、高屈折率化および高分散化に寄与する成分である。したがって、Ｎｂ_２Ｏ_５の含有量は上記範囲とすることで、所望の光学恒数を有する光学ガラスが得られる。一方、Ｎｂ_２Ｏ_５の含有量が多すぎると、ガラスの着色が強まるおそれがある。

【0026】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＴｉＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、ＷＯ_３、Ｂｉ_２Ｏ_３およびＴａ_２Ｏ_５の合計含有量［ＴｉＯ_２＋Ｎｂ_２Ｏ_５＋ＷＯ_３＋Ｂｉ_２Ｏ_３＋Ｔａ_２Ｏ_５］は３５～６０％である。該合計含有量の下限は、好ましくは３６％であり、さらには３７％、３８％、３９％の順により好ましい。また、該合計含有量の上限は、好ましくは５５％であり、さらには５０％、４８％、４７％、４６％の順により好ましい。

【0027】

ＴｉＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、ＷＯ_３、Ｂｉ_２Ｏ_３およびＴａ_２Ｏ_５は、ガラスの高分散化に寄与する成分である。したがって、合計含有量［ＴｉＯ_２＋Ｎｂ_２Ｏ_５＋ＷＯ_３＋Ｂｉ_２Ｏ_３＋Ｔａ_２Ｏ_５］を上記範囲とすることで、所望の光学恒数を有する光学ガラスが得られる。また、ガラスの熱的安定性も改善できる。一方、該合計含有量が多すぎると、所望の光学恒数を有する光学ガラスが得られないおそれがあり、また、ガラスの熱的安定性が低下し、ガラスの着色が強まるおそれがある。

【0028】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＴｉＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、ＷＯ_３、Ｂｉ_２Ｏ_３およびＴａ_２Ｏ_５の合計含有量に対するＴｉＯ_２の含有量の質量比[ＴｉＯ_２／（ＴｉＯ_２＋Ｎｂ_２Ｏ_５＋ＷＯ_３＋Ｂｉ_２Ｏ_３＋Ｔａ_２Ｏ_５）]は０．２５以上である。該質量比の下限は、好ましくは０．２６であり、さらには０．２７、０．２８、０．２９、０．３０の順により好ましい。また、該質量比の上限は、好ましくは０．６５であり、さらには０．６０、０．５８、０．５６、０．５４、０．５２、０．５０、０．４８の順により好ましい。

【0029】

ＴｉＯ_２は、高屈折率化成分の中でも、特に高分散化の作用が大きい成分である。したがって、所望の光学恒数を得る観点から、質量比［ＴｉＯ_２／（ＴｉＯ_２＋Ｎｂ_２Ｏ_５＋ＷＯ_３＋Ｂｉ_２Ｏ_３＋Ｔａ_２Ｏ_５）］は上記範囲であることが好ましい。

【0030】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｐ_２Ｏ_５の含有量に対するＢ_２Ｏ_３の含有量の質量比［Ｂ_２Ｏ_３／Ｐ_２Ｏ_５］は０．０５～０．３９である。該質量比の上限は、好ましくは０．３０であり、さらには０．２５、０．２２、０．２０、０．１９、０．１８の順により好ましい。また、該質量比の下限は、好ましくは０．０６であり、さらには０．０７、０．０８、０．０９の順により好ましい。

【0031】

質量比［Ｂ_２Ｏ_３／Ｐ_２Ｏ_５］を上記範囲とすることで、所望の光学恒数を有し、熱的安定性が高く、耐失透性が高い光学ガラスが得られやすくなる。

【0032】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２ＯおよびＣｓ_２Ｏの合計含有量［Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ＋Ｃｓ_２Ｏ］は１０％以上である。該合計含有量の下限は、好ましくは１２％であり、さらには１４％、１６％、１７％の順により好ましい。また、該合計含有量の上限は、好ましくは３５％であり、さらには３０％、２８％、２６％、２５％の順により好ましい。

【0033】

Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２ＯおよびＣｓ_２Ｏは、いずれもガラスの熱的安定性を改善する働きを有する。しかし、これらの含有量が多くなると、化学的耐久性、耐候性が低下するおそれがある。そのため、Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２ＯおよびＣｓ_２Ｏの合計含有量［Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ＋Ｃｓ_２Ｏ］は上記範囲であることが好ましい。

【0034】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｋ_２Ｏの含有量に対するＮａ_２Ｏの含有量の質量比［Ｎａ_２Ｏ／Ｋ_２Ｏ］は１．５０以上である。該質量比の下限は、好ましくは１．７０であり、さらには１．９０、２．１０、２．３０の順により好ましい。また、該質量比の上限は、好ましくは１０．０であり、さらには８．５０、７．５０、７．００、６．５０の順により好ましい。

【0035】

Ｎａ_２ＯおよびＫ_２Ｏは、ガラスの低比重化に寄与する成分であり、ガラスの熔融性を改善し、また平均線熱膨張係数を大きくする働きを有する。しかし、Ｋ_２Ｏの含有量が多くなると、熱的安定性、耐失透性、化学的耐久性、耐候性が低下する。したがって、質量比［Ｎａ_２Ｏ／Ｋ_２Ｏ］は上記範囲であることが好ましい。

【0036】

本実施形態に係る光学ガラスにおける上記以外のガラス成分の含有量および比率について、以下に非制限的な例を示す。

【0037】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｂ_２Ｏ_３の含有量の上限は、好ましくは１０％であり、さらには９％、８％、７％、６％の順により好ましい。

【0038】

Ｂ_２Ｏ_３は、ガラスのネットワーク形成成分であり、ガラスの熱的安定性を改善する働きを有する。一方、Ｂ_２Ｏ_３の含有量が多いと、耐失透性が低下する傾向がある。そのためＢ_２Ｏ_３の含有量は上記範囲であることが好ましい。

【0039】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｐ_２Ｏ_５およびＢ_２Ｏ_３の合計含有量に対するＢ_２Ｏ_３の含有量の質量比［Ｂ_２Ｏ_３／（Ｐ_２Ｏ_５＋Ｂ_２Ｏ_３）］の上限は、好ましくは０．１８であり、さらには０．１７、０．１６、０．１５の順により好ましい。該質量比の下限は、好ましくは０であり、さらには０．０１、０．０３、０．０５の順により好ましい。

【0040】

ガラスの熱的安定性および耐失透性を改善する観点から、質量比［Ｂ_２Ｏ_３／（Ｐ_２Ｏ_５＋Ｂ_２Ｏ_３）］は上記範囲であることが好ましい。

【0041】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ａｌ_２Ｏ_３の含有量は、好ましくは３％以下であり、さらには２％以下、１％以下の順により好ましい。Ａｌ_２Ｏ_３の含有量は０％でもよい。

【0042】

Ａｌ_２Ｏ_３は、ガラスの化学的耐久性、耐候性を改善する働きを有するガラス成分であり、ネットワーク形成成分として考えることができる。一方、Ａｌ_２Ｏ_３の含有量が多くなると、ガラスの耐失透性が低下する。また、ガラス転移温度Ｔｇが上昇し、熱的安定性が低下する等の問題が生じやすい。このような問題を回避する観点から、Ａｌ_２Ｏ_３の含有量の上限は上記範囲であることが好ましい。

【0043】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＳｉＯ_２の含有量の上限は、好ましくは５％であり、さらには３％、２％、１％の順により好ましい。ＳｉＯ_２の含有量は０％でもよい。

【0044】

なお、ガラスの熔融に石英ガラス製坩堝などの石英ガラス製の熔融器具を使用することがある。この場合、熔融器具からガラス熔融物に少量のＳｉＯ_２が溶け込むため、ガラス原料がＳｉＯ_２を含んでいなくても作製したガラスは少量のＳｉＯ_２を含有する。石英ガラス製の熔融器具からガラスに混入するＳｉＯ_２の量は熔融条件にもよるが、例えば、全ガラス成分の含有量の合計に対し、０．５～１質量％程度である。ＳｉＯ_２以外のガラス成分の含有比は一定のまま、ＳｉＯ_２の量が０．５～１質量％程度増加する。なお、熔解条件によって上記量は増減する。ＳｉＯ_２の含有量によって、屈折率、アッベ数などの光学特性が変化するので、ＳｉＯ_２以外のガラス成分の含有量を微調整して所望の光学特性を有する光学ガラスを得る。

【0045】

ＳｉＯ_２は、ガラスのネットワーク形成成分であり、ガラスの熱的安定性、化学的耐久性、耐候性を改善し、熔融ガラスの粘度を高め、熔融ガラスを成形しやすくする働きを有する。一方、ＳｉＯ_２の含有量が多いと、ガラスの耐失透性が低下する傾向がある。そのため、ＳｉＯ_２の含有量の上限は上記範囲であることが好ましい。

【0046】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｐ_２Ｏ_５、Ｂ_２Ｏ_３およびＳｉＯ_２の合計含有量[Ｐ_２Ｏ_５＋Ｂ_２Ｏ_３＋ＳｉＯ_２]の上限は、好ましくは５０％であり、さらには４５％、４３％、４２％、４１％の順により好ましい。該合計含有量の下限は、好ましくは２５％であり、さらには２７％、２８％、２９％の順により好ましい。

【0047】

合計含有量[Ｐ_２Ｏ_５＋Ｂ_２Ｏ_３＋ＳｉＯ_２]を上記範囲とすることで、熱的安定性が高く、所望の光学恒数を有する光学ガラスが得られる。

【0048】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｐ_２Ｏ_５、Ｂ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、およびＡｌ_２Ｏ_３の合計含有量に対するＰ_２Ｏ_５およびＢ_２Ｏ_３の合計含有量の質量比[（Ｐ_２Ｏ_５＋Ｂ_２Ｏ_３）／（Ｐ_２Ｏ_５＋Ｂ_２Ｏ_３＋ＳｉＯ_２＋Ａｌ_２Ｏ_３）]の下限は、好ましくは０．８０であり、さらには０．９０、０．９３、０．９６、０．９８の順により好ましい。該質量比の上限は、好ましくは１．００である。該質量比は１．００でもよい。

【0049】

熱的安定性が高く、所望の光学恒数を有するガラスを得る観点から、質量比[（Ｐ_２Ｏ_５＋Ｂ_２Ｏ_３）／（Ｐ_２Ｏ_５＋Ｂ_２Ｏ_３＋ＳｉＯ_２＋Ａｌ_２Ｏ_３）]は上記範囲であることが好ましい。

【0050】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＴｉＯ_２の含有量の下限は、好ましくは１０％であり、さらには１１％、１２％、１３％の順により好ましい。また、ＴｉＯ_２の含有量の上限は、好ましくは５０％であり、さらには４０％、３５％、３０％、２８％、２６％、２３％、２１％の順により好ましい。

【0051】

ＴｉＯ_２は、高分散化に大きく寄与する。一方、ＴｉＯ_２は、比較的ガラスの着色を増大させやすく、また、熔融性を悪化させるおそれがある。そのためＴｉＯ_２の含有量は上記範囲であることが好ましい。

【0052】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＷＯ_３の含有量の上限は、好ましくは１５％であり、さらには１０％、５％、３％、２％、１％の順により好ましい。ＷＯ_３の含有量は少ない方が好ましく、その下限は好ましくは０％である。ＷＯ_３の含有量は０％でもよい。

【0053】

ＷＯ_３の含有量を上記範囲とすることで、透過率を高めることができ、また、ガラスの比重の増大を抑制できる。また、相対屈折率の温度係数（ｄｎ／ｄＴ）を低くすることができる。

【0054】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｂｉ_２Ｏ_３の含有量の上限は、好ましくは１５％であり、さらには１０％、７％、５％、３％の順により好ましい。また、Ｂｉ_２Ｏ_３の含有量の下限は、好ましくは０％である。

【0055】

Ｂｉ_２Ｏ_３は、適量を含有させることによりガラスの熱的安定性を改善する働きを有する。一方、Ｂｉ_２Ｏ_３の含有量を高めると、ガラスの着色が増大する。したがって、Ｂｉ_２Ｏ_３の含有量は上記範囲であることが好ましい。

【0056】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｐ_２Ｏ_５およびＢ_２Ｏ_３の合計含有量に対するＴｉＯ_２の含有量の質量比［ＴｉＯ_２／（Ｐ_２Ｏ_５＋Ｂ_２Ｏ_３）］の上限は、好ましくは０．７０であり、さらには０．６６、０．６４、０．６２、０．６０の順により好ましい。該質量比の下限は、好ましくは０．２５であり、さらには０．２７、０．２９、０．３１の順により好ましい。

【0057】

質量比［ＴｉＯ_２／（Ｐ_２Ｏ_５＋Ｂ_２Ｏ_３）］を上記範囲とすることで、所望の光学恒数を有し、熱的安定性が高い光学ガラスが得られやすくなる。

【0058】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｐ_２Ｏ_５の含有量に対するＴｉＯ_２の含有量の質量比［ＴｉＯ_２／Ｐ_２Ｏ_５］の上限は、好ましくは０．７０であり、さらには０．６６、０．６４、０．６２の順により好ましい。該質量比の下限は、好ましくは０．２５であり、さらには０．２８、０．３１、０．３４の順により好ましい。

【0059】

質量比［ＴｉＯ_２／Ｐ_２Ｏ_５］を上記範囲とすることで、所望の光学恒数を有し、熱的安定性が高い光学ガラスが得られやすくなる。

【0060】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＴｉＯ_２およびＮｂ_２Ｏ_５の合計含有量［ＴｉＯ_２＋Ｎｂ_２Ｏ_５］の下限は、好ましくは３５．０％であり、さらには３７．０％、３９．０％、４０．０％の順により好ましい。また、該合計含有量の上限は、好ましくは６５．０％であり、さらには６０．０％、５５．０％、５０．０％、４８．０％、４６．０％の順により好ましい。

【0061】

高屈折率高分散であって、ガラスの熱的安定性の優れるガラスを得る観点から、該合計含有量［ＴｉＯ_２＋Ｎｂ_２Ｏ_５］は上記範囲であることが好ましい。

【0062】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｎｂ_２Ｏ_５およびＷＯ_３の合計含有量に対するＮｂ_２Ｏ_５の含有量の質量比［Ｎｂ_２Ｏ_５／（Ｎｂ_２Ｏ_５＋ＷＯ_３）］の下限は、好ましくは０．７０であり、さらには０．８０、０．９０、０．９５の順により好ましい。また、該質量比の上限は、好ましくは１．００である。該質量比は１．００でもよい。

【0063】

高屈折率高分散であって、相対屈折率の温度係数（ｄｎ／ｄＴ）の上昇が抑制されたガラスを得る観点から、質量比［Ｎｂ_２Ｏ_５／（Ｎｂ_２Ｏ_５＋ＷＯ_３）］は上記範囲であることが好ましい。

【0064】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＴｉＯ_２およびＷＯ_３の合計含有量に対するＴｉＯ_２の含有量の質量比［ＴｉＯ_２／（ＴｉＯ_２＋ＷＯ_３）］の下限は、好ましくは０．７０であり、さらには０．８０、０．９０、０．９５の順により好ましい。また、該質量比の上限は、好ましくは１．００である。該質量比は１．００でもよい。

【0065】

高分散であって、相対屈折率の温度係数（ｄｎ／ｄＴ）の上昇が抑制されたガラスを得る観点から、質量比［ＴｉＯ_２／（ＴｉＯ_２＋ＷＯ_３）］は上記範囲であることが好ましい。

【0066】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＴｉＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、ＷＯ_３、およびＢｉ_２Ｏ_３の合計含有量に対するＴｉＯ_２およびＮｂ_２Ｏ_５の合計含有量の質量比［（ＴｉＯ_２＋Ｎｂ_２Ｏ_５）／（ＴｉＯ_２＋Ｎｂ_２Ｏ_５＋ＷＯ_３＋Ｂｉ_２Ｏ_３）］の下限は、好ましくは０．７０であり、さらには０．８０、０．９０、０．９５の順により好ましい。また、該質量比の上限は、好ましくは１．００である。該質量比は１．００でもよい。

【0067】

高屈折率高分散であって、相対屈折率の温度係数（ｄｎ／ｄＴ）の上昇が抑制されたガラスを得る観点から、質量比［（ＴｉＯ_２＋Ｎｂ_２Ｏ_５）／（ＴｉＯ_２＋Ｎｂ_２Ｏ_５＋ＷＯ_３＋Ｂｉ_２Ｏ_３）］は上記範囲であることが好ましい。

【0068】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｔａ_２Ｏ_５の含有量の上限は、好ましくは１０％であり、さらには７％、５％、３％の順により好ましい。また、Ｔａ_２Ｏ_５の含有量の下限は、好ましくは０％である。Ｔａ_２Ｏ_５の含有量は０％でもよい。

【0069】

Ｔａ_２Ｏ_５は、ガラスの熱的安定性および耐失透性を改善する働きを有するガラス成分である。一方、Ｔａ_２Ｏ_５は、屈折率を上昇させ、ガラスを高分散化させる。また、Ｔａ_２Ｏ_５の含有量が多くなると、ガラスの熱的安定性が低下し、ガラスを熔融するときに、ガラス原料の熔け残りが生じやすくなる。そのため、Ｔａ_２Ｏ_５の含有量は上記範囲であることが好ましい。さらに、Ｔａ_２Ｏ_５は、他のガラス成分と比較し、極めて高価な成分であり、Ｔａ_２Ｏ_５の含有量が多くなるとガラスの生産コストが増大する。さらに、Ｔａ_２Ｏ_５は他のガラス成分と比べて分子量が大きいため、ガラスの比重を増大させ、結果的に光学素子の重量を増大させる。

【0070】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｌｉ_２Ｏの含有量の上限は、好ましくは５％であり、さらには３％、２％、１％の順により好ましい。Ｌｉ_２Ｏの含有量の下限は、好ましくは０％である。Ｌｉ_２Ｏの含有量は０％でもよい。

【0071】

Ｌｉ_２Ｏは、ガラスの低比重化に寄与する成分であり、ガラスの熔融性を改善し、また平均線熱膨張係数を大きくする働きを有する。一方、Ｌｉ_２Ｏの含有量が多くなると、耐失透性が低下する。したがって、Ｌｉ_２Ｏの含有量は上記範囲であることが好ましい。

【0072】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｎａ_２Ｏの含有量の下限は、好ましくは６％であり、さらには１０％、１２％、１３％の順により好ましい。また、Ｎａ_２Ｏの含有量の上限は、好ましくは３０％であり、さらには２２％、２０％、１９％、１８％の順により好ましい。

【0073】

Ｎａ_２Ｏは、ガラスの低比重化に寄与する成分であり、ガラスの熔融性を改善し、また平均線熱膨張係数を大きくする働きを有する。一方、Ｎａ_２Ｏの含有量が多くなると、耐失透性が低下する。したがって、Ｎａ_２Ｏの含有量は上記範囲であることが好ましい。

【0074】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｋ_２Ｏの含有量の下限は、好ましくは１％であり、さらには２％、３％、４％の順により好ましい。また、Ｋ_２Ｏの含有量の上限は、好ましくは１３％であり、さらには１２％、１１％、１０％の順により好ましい。

【0075】

Ｋ_２Ｏは、ガラスの低比重化に寄与する成分であり、ガラスの熱的安定性を改善する働きを有する。また平均線熱膨張係数を大きくする働きを有する。一方、Ｋ_２Ｏの含有量が多くなると、熱的安定性、耐失透性、化学的耐久性、耐候性が低下する。したがって、Ｋ_２Ｏの含有量は上記範囲であることが好ましい。

【0076】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２ＯおよびＫ_２Ｏの合計含有量［Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ］の上限は、好ましくは３５％であり、さらには３０％、２８％、２６％、２５％の順により好ましい。また、該合計含有量の下限は、好ましくは１０％であり、さらには１４％、１５％、１６％、１７％の順により好ましい。

【0077】

Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２ＯおよびＫ_２Ｏは、いずれもガラスの熱的安定性を改善する働きを有する。しかし、これらの含有量が多くなると、化学的耐久性、耐候性が低下するおそれがある。そのため、Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２ＯおよびＫ_２Ｏの合計含有量［Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ］は上記範囲であることが好ましい。

【0078】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｃｓ_２Ｏの含有量の上限は、好ましくは５％であり、さらには３％、２％、１％の順により好ましい。また、Ｃｓ_２Ｏの含有量の下限は、好ましくは０％である。Ｃｓ_２Ｏの含有量は０％でもよい。

【0079】

Ｃｓ_２Ｏは、ガラスの熔融性を改善する働きを有するが、含有量が多くなると、ガラスの熱的安定性、屈折率ｎｄが低下し、また熔解中にガラス成分の揮発が増加して、所望のガラスが得られなくなる。そのため、Ｃｓ_２Ｏの含有量は上記範囲であることが好ましい。

【0080】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２ＯおよびＣｓ_２Ｏの合計含有量に対するＮａ_２Ｏの含有量の質量比［Ｎａ_２Ｏ／（Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ＋Ｃｓ_２Ｏ）］の下限は、好ましくは０．２０であり、０．５０、０．５５、０．６０、０．６５の順により好ましい。該質量比の上限は、好ましくは０．９８であり、さらには０．９５、０．９２、０．９０、０．８８の順により好ましい。

【0081】

耐失透性および熱安定性に優れるガラスを得る観点から、質量比［Ｎａ_２Ｏ／（Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ＋Ｃｓ_２Ｏ）］は上記範囲であることが好ましい。

【0082】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２ＯおよびＣｓ_２Ｏの合計含有量に対するＰ_２Ｏ_５、Ｂ_２Ｏ_３およびＳｉＯ_２の合計含有量の質量比［（Ｐ_２Ｏ_５＋Ｂ_２Ｏ_３＋ＳｉＯ_２）／（Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ＋Ｃｓ_２Ｏ）］の上限は、好ましくは２．５０であり、さらには２．４０、２．３５、２．３０、２．２７、２．２５の順により好ましい。また、該質量比の下限は、好ましくは１．２０であり、さらには１．３０、１．３５、１．３８、１．４０の順により好ましい。

【0083】

質量比［（Ｐ_２Ｏ_５＋Ｂ_２Ｏ_３＋ＳｉＯ_２）／（Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ＋Ｃｓ_２Ｏ）］を上記範囲とすることで、熱的安定性が高く、相対屈折率の温度係数（ｄｎ／ｄＴ）が低く、平均線熱膨張係数の大きい光学ガラスが得られる。

【0084】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＭｇＯの含有量は、好ましくは５％以下であり、さらには３％以下、１％以下の順により好ましい。また、ＭｇＯの含有量の下限は、好ましくは０％である。ＭｇＯの含有量は０％であってもよい。

【0085】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＣａＯの含有量は、好ましくは５％以下であり、さらには３％以下、１％以下の順により好ましい。また、ＣａＯの含有量の下限は、好ましくは０％である。ＣａＯの含有量は０％であってもよい。

【0086】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＳｒＯの含有量は、好ましくは６％以下であり、さらには５％以下、３％以下、１％以下の順により好ましい。また、ＳｒＯの含有量の下限は、好ましくは０％である。

【0087】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＢａＯの含有量は、好ましくは８％以下であり、さらには５％以下、３％以下、１％以下の順により好ましい。また、ＢａＯの含有量の下限は、好ましくは０％である。

【0088】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、およびＢａＯの合計含有量［ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ］の上限は、好ましくは８．０％であり、さらには、５．０％、４．０％、３．０％、１．５％、１．０％、０．５％の順により好ましい。また、該合計含有量の下限は、好ましくは０％である。該合計含有量は０％でもよい。

【0089】

ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯは、いずれもガラスの熱的安定性および耐失透性を改善する働きを有するガラス成分である。しかし、これらガラス成分の含有量が多くなると、高分散性が損なわれ、また、ガラスの熱的安定性および耐失透性が低下する。また、ＢａＯの含有量が多すぎるとガラスの比重が増大する。そのため、これらガラス成分の各含有量および合計含有量は、上記範囲であることが好ましい。

【0090】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＺｎＯの含有量の上限は、好ましくは１０％であり、さらには６％、４％、３％の順により好ましい。ＺｎＯ含有量は少ない方が好ましく、その下限は好ましくは０％である。ＺｎＯの含有量は０％でもよい。

【0091】

ＺｎＯは、ガラスの熱的安定性を改善する働きを有するガラス成分である。しかし、ＺｎＯの含有量が多すぎるとガラスの比重が増大する。また、相対屈折率の温度係数（ｄｎ／ｄＴ）が高くなる。そのため、ＺｎＯの含有量は上記範囲であることが好ましい。

【0092】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｎａ_２ＯおよびＺｎＯの合計含有量に対するＮａ_２Ｏの含有量の質量比［Ｎａ_２Ｏ／（Ｎａ_２Ｏ＋ＺｎＯ）］の下限は、好ましくは０．５０であり、さらには０．６０、０．７０、０．９０の順により好ましい。また、該質量比の上限は、好ましくは１．００である。該質量比は１．００でもよい。

【0093】

ガラスの比重が増大するのを抑制し、また、相対屈折率の温度係数（ｄｎ／ｄＴ）が上昇するのを抑制する観点から、質量比［Ｎａ_２Ｏ／（Ｎａ_２Ｏ＋ＺｎＯ）］は上記範囲であることが好ましい。

【0094】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＴｉＯ_２およびＺｎＯの合計含有量に対するＴｉＯ_２の含有量の質量比［ＴｉＯ_２／（ＴｉＯ_２＋ＺｎＯ）］の下限は、好ましくは０．７０であり、さらには０．８０、０．９０、０．９５の順により好ましい。また、該質量比の上限は、好ましくは１．００である。該質量比は１．００でもよい。

【0095】

高分散であって、相対屈折率の温度係数（ｄｎ／ｄＴ）の上昇を抑制されたガラスを得る観点から、質量比［ＴｉＯ_２／（ＴｉＯ_２＋ＺｎＯ）］は上記範囲であることが好ましい。

【0096】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＴｉＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、ＷＯ_３、Ｂｉ_２Ｏ_３およびＺｎＯの合計含有量に対するＴｉＯ_２およびＮｂ_２Ｏ_５の合計含有量の質量比［（ＴｉＯ_２＋Ｎｂ_２Ｏ_５）／（ＴｉＯ_２＋Ｎｂ_２Ｏ_５＋ＷＯ_３＋Ｂｉ_２Ｏ_３＋ＺｎＯ）］の下限は、好ましくは０．７０であり、さらには０．８０、０．９０、０．９５の順により好ましい。また、該質量比の上限は、好ましくは１．００である。該質量比は１．００でもよい。

【0097】

高屈折率高分散であって、相対屈折率の温度係数（ｄｎ／ｄＴ）の上昇が抑制されたガラスを得る観点から、質量比［（ＴｉＯ_２＋Ｎｂ_２Ｏ_５）／（ＴｉＯ_２＋Ｎｂ_２Ｏ_５＋ＷＯ_３＋Ｂｉ_２Ｏ_３＋ＺｎＯ）］は上記範囲であることが好ましい。

【0098】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｐ_２Ｏ_５、Ｂ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２ＯおよびＣｓ_２Ｏの合計含有量に対するＴｉＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、ＷＯ_３、Ｂｉ_２Ｏ_３およびＴａ_２Ｏ_５の合計含有量の質量比［（ＴｉＯ_２＋Ｎｂ_２Ｏ_５＋ＷＯ_３＋Ｂｉ_２Ｏ_３＋Ｔａ_２Ｏ_５）／（Ｐ_２Ｏ_５＋Ｂ_２Ｏ_３＋ＳｉＯ_２＋Ａｌ_２Ｏ_３＋Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ＋Ｃｓ_２Ｏ）］は１．１０以下であることが好ましい。該質量比の上限は、好ましくは１．００であり、さらには０．９５、０．９０、０．８５、０．８２、０．８０の順により好ましい。また、該質量比の下限は、より好ましくは０．５０であり、さらには０．６０、０．６５、０．６８、０．７０の順により好ましい。

【0099】

質量比［（ＴｉＯ_２＋Ｎｂ_２Ｏ_５＋ＷＯ_３＋Ｂｉ_２Ｏ_３＋Ｔａ_２Ｏ_５）／（Ｐ_２Ｏ_５＋Ｂ_２Ｏ_３＋ＳｉＯ_２＋Ａｌ_２Ｏ_３＋Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ＋Ｃｓ_２Ｏ）］を上記範囲とすることで、所望の光学恒数を有する光学ガラスが得られやすくなる。

【0100】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＺｒＯ_２の含有量は、好ましくは５％以下であり、さらには３％以下、１％以下の順により好ましい。また、ＺｒＯ_２の含有量の下限は、好ましくは０％である。

【0101】

ＺｒＯ_２は、ガラスの熱的安定性および耐失透性を改善する働きを有するガラス成分である。しかし、ＺｒＯ_２の含有量が多すぎると、熱的安定性が低下する傾向を示す。そのため、ＺｒＯ_２の含有量は上記範囲であることが好ましい。

【0102】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｓｃ_２Ｏ_３の含有量の上限は、好ましくは２％である。また、Ｓｃ_２Ｏ_３の含有量の下限は、好ましくは０％である。

【0103】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＨｆＯ_２の含有量の上限は、好ましくは２％である。また、ＨｆＯ_２の含有量の下限は、好ましくは０％である。

【0104】

Ｓｃ_２Ｏ_３、ＨｆＯ_２は、いずれも屈折率ｎｄを高める働きを有し、また高価な成分である。そのため、Ｓｃ_２Ｏ_３、ＨｆＯ_２の各含有量は上記範囲であることが好ましい。

【0105】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｌｕ_２Ｏ_３の含有量の上限は、好ましくは２％である。また、Ｌｕ_２Ｏ_３の含有量の下限は、好ましくは０％である。

【0106】

Ｌｕ_２Ｏ_３は、屈折率ｎｄを高める働きを有する。また、分子量が大きいことから、ガラスの比重を増加させるガラス成分でもある。そのため、Ｌｕ_２Ｏ_３の含有量は上記範囲であることが好ましい。

【0107】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＧｅＯ_２の含有量の上限は、好ましくは２％である。また、ＧｅＯ_２の含有量の下限は、好ましくは０％である。

【0108】

ＧｅＯ_２は、屈折率ｎｄを高める働きを有し、また、一般的に使用されるガラス成分の中で、突出して高価な成分である。したがって、ガラスの製造コストを低減する観点から、ＧｅＯ_２の含有量は上記範囲であることが好ましい。

【0109】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｌａ_２Ｏ_３の含有量の上限は、好ましくは２％である。また、Ｌａ_２Ｏ_３の含有量の下限は、好ましくは０％である。Ｌａ_２Ｏ_３の含有量は０％であってもよい。

【0110】

Ｌａ_２Ｏ_３の含有量が多くなるとガラスの熱的安定性および耐失透性が低下し、製造中にガラスが失透しやすくなる。したがって、熱的安定性および耐失透性の低下を抑制する観点から、Ｌａ_２Ｏ_３の含有量は上記範囲であることが好ましい。

【0111】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｇｄ_２Ｏ_３の含有量の上限は、好ましくは２％である。また、Ｇｄ_２Ｏ_３の含有量の下限は、好ましくは０％である。

【0112】

Ｇｄ_２Ｏ_３の含有量が多くなり過ぎるとガラスの熱的安定性および耐失透性が低下し、製造中にガラスが失透しやすくなる。また、Ｇｄ_２Ｏ_３の含有量が多くなり過ぎるとガラスの比重が増大し、好ましくない。したがって、ガラスの熱的安定性および耐失透性を良好に維持しつつ、比重の増大を抑制する観点から、Ｇｄ_２Ｏ_３の含有量は上記範囲であることが好ましい。

【0113】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｙ_２Ｏ_３の含有量の上限は、好ましくは２％である。また、Ｙ_２Ｏ_３の含有量の下限は、好ましくは０％である。Ｙ_２Ｏ_３の含有量は０％であってもよい。

【0114】

Ｙ_２Ｏ_３の含有量が多くなり過ぎるとガラスの熱的安定性および耐失透性が低下する。したがって、熱的安定性および耐失透性の低下を抑制する観点から、Ｙ_２Ｏ_３の含有量は上記範囲であることが好ましい。

【0115】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｙｂ_２Ｏ_３の含有量の上限は、好ましくは２％である。また、Ｙｂ_２Ｏ_３の含有量の下限は、好ましくは０％である。

【0116】

Ｙｂ_２Ｏ_３は、Ｌａ_２Ｏ_３、Ｇｄ_２Ｏ_３、Ｙ_２Ｏ_３と比べて分子量が大きいため、ガラスの比重を増大させる。ガラスの比重が増大すると、光学素子の質量が増大する。例えば、質量の大きいレンズをオートフォーカス式の撮像レンズに組み込むと、オートフォーカス時にレンズの駆動に要する電力が増大し、電池の消耗が激しくなる。したがって、Ｙｂ_２Ｏ_３の含有量を低減させて、ガラスの比重の増大を抑えることが望ましい。

【0117】

また、Ｙｂ_２Ｏ_３の含有量が多すぎるとガラスの熱的安定性および耐失透性が低下する。ガラスの熱的安定性の低下を防ぎ、比重の増大を抑制する観点から、Ｙｂ_２Ｏ_３の含有量は上記範囲であることが好ましい。

【0118】

本実施形態に係る光学ガラスは、主として上述のガラス成分、すなわち、必須成分としてＰ_２Ｏ_５、Ｎｂ_２Ｏ_５、Ｂ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２Ｏ、任意成分としてＡｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、ＷＯ_３、Ｂｉ_２Ｏ_３、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｌｉ_２Ｏ、Ｃｓ_２Ｏ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＺｎＯ、ＺｒＯ_２、Ｓｃ_２Ｏ_３、ＨｆＯ_２、Ｌｕ_２Ｏ_３、ＧｅＯ_２、Ｌａ_２Ｏ_３、Ｇｄ_２Ｏ_３、Ｙ_２Ｏ_３、およびＹｂ_２Ｏ_３で構成されていることが好ましく、上述のガラス成分の合計含有量は、９５％以上が好ましく、９８％以上より好ましく、９９％以上がさらに好ましく、９９．５％以上が一層好ましい。

【0119】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＴｅＯ_２の含有量の上限は、好ましくは２％である。また、ＴｅＯ_２の含有量の下限は、好ましくは０％である。

【0120】

ＴｅＯ_２は毒性を有することから、ＴｅＯ_２の含有量を低減させることが好ましい。そのため、ＴｅＯ_２の含有量は上記範囲であることが好ましい。

【0121】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、フッ素Ｆの含有量は３％以下であることが好ましく、その上限は１％、０．５％、０．３％の順により好ましい。Ｆの含有量は少ない方が好ましく、その下限は好ましくは０％である。Ｆの含有量は０％でもよい。また、好ましくは、フッ素Ｆを実質的に含まない。

【0122】

Ｆの含有量を上記範囲とすることで、ガラスを熔解中の揮発を抑えることができ、屈折率の変動、脈理を抑えることができる。

【0123】

なお、本実施形態に係る光学ガラスは、基本的に上記ガラス成分により構成されることが好ましいが、本発明の作用効果を妨げない範囲において、その他の成分を含有することも可能である。また、本発明において、不可避的不純物の含有を排除するものではない。

【0124】

＜その他の成分組成＞
Ｐｂ、Ａｓ、Ｃｄ、Ｔｌ、Ｂｅ、Ｓｅは、いずれも毒性を有する。そのため、本実施形態に係る光学ガラスがこれら元素をガラス成分として含有しないことが好ましい。

【0125】

Ｕ、Ｔｈ、Ｒａはいずれも放射性元素である。そのため、本実施形態に係る光学ガラスがこれら元素をガラス成分として含有しないことが好ましい。

【0126】

Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍは、ガラスの着色を増大させ、蛍光の発生源となり得る。そのため、本実施形態に係る光学ガラスがこれら元素をガラス成分として含有しないことが好ましい。

【0127】

Ｓｂ（Ｓｂ_２Ｏ_３）、Ｃｅ（ＣｅＯ_２）は清澄剤として機能する任意に添加可能な元素である。このうち、Ｓｂ（Ｓｂ_２Ｏ_３）は、清澄効果の大きな清澄剤である。しかし、Ｓｂ（Ｓｂ_２Ｏ_３）は酸化性が強く、Ｓｂ（Ｓｂ_２Ｏ_３）の添加量を多くしていくと、Ｓｂイオンによる光吸収により、ガラスの着色が増大し、好ましくない。また、ガラスを熔融するときに、熔融物中にＳｂがあると、ガラス熔融坩堝を構成する白金の熔融物への溶出が促進され、ガラス中の白金濃度が高くなる。ガラス中において、白金がイオンとして存在すると、光の吸収によりガラスの着色が増大する。また、ガラス中に白金が固形物として存在すると光の散乱源となり、ガラスの品質を低下させる。Ｃｅ（ＣｅＯ_２）は、Ｓｂ（Ｓｂ_２Ｏ_３）と比較し、清澄効果が小さい。Ｃｅ（ＣｅＯ_２）は、多量に添加するとガラスの着色が強まる。したがって、清澄剤を添加する場合は、添加量に注意しつつ、Ｓｂ（Ｓｂ_２Ｏ_３）を添加することが好ましい。

【0128】

Ｓｂ_２Ｏ_３の含有量は、外割り表示とする。すなわち、Ｓｂ_２Ｏ_３およびＣｅＯ_２以外の全ガラス成分の合計含有量を１００質量％としたときのＳｂ_２Ｏ_３の含有量は、好ましくは１質量％未満、より好ましくは０．１質量％未満である。さらに、は０．０５質量％未満、０．０３質量％未満、０．０２質量％未満、０．０１％未満の順に好ましい。Ｓｂ_２Ｏ_３の含有量は０質量％であってもよい。

【0129】

ＣｅＯ_２の含有量も、外割り表示とする。すなわち、ＣｅＯ_２、Ｓｂ_２Ｏ_３以外の全ガラス成分の合計含有量を１００質量％としたときのＣｅＯ_２の含有量は、好ましくは２質量％未満、より好ましくは１質量％未満、さらに好ましくは０．５質量％未満、一層好ましくは０．１質量％未満の範囲である。ＣｅＯ_２の含有量は０質量％であってもよい。ＣｅＯ_２の含有量を上記範囲とすることによりガラスの清澄性を改善できる。

【0130】

（ガラス特性）
次に、本実施形態に係る光学ガラスの特性について説明する。

【0131】

＜屈折率ｎｄ＞
本実施形態に係る光学ガラスにおいて、屈折率ｎｄは、好ましくは１．６３～１．８０である。屈折率ｎｄの下限は１．６５、１．６７、１．６９、１．７１または１．７３でもよく、屈折率ｎｄの上限は１．７９、１．７８、または１．７７でもよい。

【0132】

屈折率ｎｄは各ガラス成分の含有量を適宜調整することにより所望の値にすることができる。相対的に屈折率ｎｄを高める働きを有する成分（高屈折率化成分）は、Ｎｂ_２Ｏ_５、ＴｉＯ_２、ＷＯ_３、Ｂｉ_２Ｏ_３、Ｔａ_２Ｏ_５、ＺｒＯ_２、Ｌａ_２Ｏ_３等である。一方、相対的に屈折率ｎｄを低くする働きを有する成分（低屈折率化成分）は、Ｐ_２Ｏ_５、ＳｉＯ₂、Ｂ_２Ｏ_３、Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２Ｏ等である。

【0133】

＜アッベ数νｄ＞
本実施形態に係る光学ガラスにおいて、アッベ数νｄは、好ましくは２０～３０である。アッベ数νｄの下限は２２、２２．５、２３、または２３．２でもよく、アッベ数νｄの上限は２８、２６、または２５でもよい。

【0134】

アッベ数νｄは、各ガラス成分の含有量を適宜調整することにより所望の値にすることができる。相対的にアッベ数νｄを低くする成分、すなわち高分散化成分は、Ｎｂ_２Ｏ_５、ＴｉＯ_２、ＷＯ_３、Ｂｉ_２Ｏ_３、Ｔａ_２Ｏ_５、ＺｒＯ_２等である。一方、相対的にアッベ数νｄを高くする成分、すなわち低分散化成分は、Ｐ_２Ｏ_５、ＳｉＯ₂、Ｂ_２Ｏ_３、Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２Ｏ、Ｌａ_２Ｏ_３、ＢａＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ等である。

【0135】

＜平均線熱膨張係数α＞
本実施形態に係る光学ガラスにおいて、１００～３００℃における平均線熱膨張係数αの下限は、好ましくは１００×１０^－７℃^－１であり、さらには１０２×１０^－７℃^－１、１０４×１０^－７℃^－１、１０６×１０^－７℃^－１、１０８×１０^－７℃^－１の順により好ましい。また、平均線熱膨張係数αの上限は、より好ましくは２００×１０^－７℃^－１であり、さらには１９０×１０^－７℃^－１、１８０×１０^－７℃^－１、１７０×１０^－７℃^－１、１６０×１０^－７℃^－１、１５０×１０^－７℃^－１、１４５×１０^－７℃^－１の順により好ましい。

【0136】

１００～３００℃の平均線膨張係数αを上記範囲とすることで、ガラスの熱膨張に伴う屈折率の変化、すなわち、相対屈折率の温度係数ｄｎ／ｄＴの増大を抑制することができる。

【0137】

平均線膨張係数αは、ＪＯＧＩＳ０８－２００３の規定に基づいて測定される。但し、試料は長さ２０ｍｍ±０．５ｍｍ、直径５ｍｍ±０．５ｍｍの丸棒とし、試料に９８ｍＮの荷重を印加した状態で、４℃毎分の一定速度で上昇するように加熱し、温度と試料の伸びを測定する。
なお、本明細書では、平均線膨張係数αを［℃^－１］の単位で表しているが、単位として［Ｋ^－１］を用いた場合でも平均線膨張係数αの数値は同じである。

【0138】

＜相対屈折率の温度係数ｄｎ／ｄＴ＞
本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｈｅ－Ｎｅレーザの波長（６３３ｎｍ）における相対屈折率の温度係数ｄｎ／ｄＴは、２０～４０℃の範囲で、好ましくは－１．０×１０^－６～－１３．０×１０^－６℃^－１であり、さらには－１．０×１０^－６～－１０．０×１０^－６℃^－１、－１．３×１０^－６～－９．０×１０^－６℃^－１、－１．３×１０^－６～－８．０×１０^－６℃^－１、－１．５×１０^－６～－７．０×１０^－６℃^－１、－１．６×１０^－６～－６．５×１０^－６℃^－１の順により好ましい。

【0139】

ｄｎ／ｄＴを上記範囲とし、ｄｎ／ｄＴがプラスの光学素子と組み合わせることで、光学素子の温度が大きく変動するような環境下でも屈折率の変動が小さくなるため、より幅広い温度範囲において、所望の光学特性を高精度に発揮できる。

【0140】

相対屈折率の温度係数ｄｎ／ｄＴは、ＪＯＧＩＳ１８－２００８の干渉法に基づいて測定される。
なお、本明細書では、温度係数ｄｎ／ｄＴを［℃^－１］の単位で表しているが、単位として［Ｋ^－１］を用いた場合でも温度係数ｄｎ／ｄＴの数値は同じである。

【0141】

＜ガラス転移温度Ｔｇ＞
本実施形態に係る光学ガラスのガラス転移温度Ｔｇは、好ましくは６００℃以下であり、さらには５９０℃以下、５８０℃以下、５７０℃以下、５６０℃以下の順により好ましい。

【0142】

ガラス転移温度Ｔｇの上限が上記範囲を満たすことにより、ガラスの成型温度およびアニール温度の上昇を抑制することができ、プレス成形用設備およびアニール設備への熱的ダメージを軽減できる。また、ガラス転移温度Ｔｇの下限が上記範囲を満たすことにより、所望のアッベ数、屈折率を維持しつつ、ガラスの熱的安定性を良好に維持しやすくなる。

【0143】

＜ガラスの比重＞
本実施形態に係る光学ガラスにおいて、比重は、好ましくは３．４０以下であり、さらには、３．３０以下、３．２０以下の順により好ましい。ガラスの比重を低減することができれば、レンズの重量を減少できる。その結果、レンズを搭載するカメラレンズのオートフォーカス駆動の消費電力を低減できる。

【0144】

＜ガラスの光線透過性＞
本実施形態に係る光学ガラスの光線透過性は、着色度λ５により評価できる。
厚さ１０．０ｍｍ±０．１ｍｍのガラス試料について波長２００～７００ｎｍの範囲で分光透過率を測定し、外部透過率が５％となる波長をλ５とする。

【0145】

本実施形態に係る光学ガラスのλ５は、好ましくは４００ｎｍ以下であり、より好ましくは３９０ｎｍ以下であり、さらに好ましくは３８５ｎｍ以下である。

【0146】

λ５が短波長化された光学ガラスを用いることで、好適な色再現を可能とする光学素子を提供できる。

【0147】

（光学ガラスの製造）
本発明の実施形態に係る光学ガラスは、上記所定の組成となるようにガラス原料を調合し、調合したガラス原料により公知のガラス製造方法に従って作製すればよい。例えば、複数種の化合物を調合し、十分混合してバッチ原料とし、バッチ原料を石英坩堝や白金坩堝中に入れて粗熔解（ラフメルト）する。粗熔解によって得られた熔融物を急冷、粉砕してカレットを作製する。さらにカレットを白金坩堝中に入れて加熱、再熔融（リメルト）して熔融ガラスとし、さらに清澄、均質化した後に熔融ガラスを成形し、徐冷して光学ガラスを得る。熔融ガラスの成形、徐冷には、公知の方法を適用すればよい。

【0148】

なお、ガラス中に所望のガラス成分を所望の含有量となるように導入することができれば、バッチ原料を調合するときに使用する化合物は特に限定されないが、このような化合物として、酸化物、炭酸塩、硝酸塩、水酸化物、フッ化物等が挙げられる。

【0149】

（光学素子等の製造）
本発明の実施形態に係る光学ガラスを使用して光学素子を作製するには、公知の方法を適用すればよい。例えば、ガラス原料を熔融して熔融ガラスとし、この熔融ガラスを鋳型に流し込んで板状に成形し、本発明に係る光学ガラスからなるガラス素材を作製する。得られたガラス素材を適宜、切断、研削、研磨し、プレス成形に適した大きさ、形状のカットピースを作製する。カットピースを加熱、軟化して、公知の方法でプレス成形（リヒートプレス）し、光学素子の形状に近似する光学素子ブランクを作製する。光学素子ブランクをアニールし、公知の方法で研削、研磨して光学素子を作製する。

【0150】

作製した光学素子の光学機能面には使用目的に応じて、反射防止膜、全反射膜などをコーティングしてもよい。

【0151】

光学素子としては、球面レンズなどの各種レンズ、プリズム、回折格子などが例示できる。

【0152】

以下に本発明を実施例により説明するが、本発明は以下の実施例のみに限定されるものでは無い。

【0153】

（実施例）
［ガラスサンプルの作製］
表１に示す試料Ｎｏ．１～８の組成を有するガラスとなるように、各成分に対応する化合物原料、すなわち、リン酸塩、炭酸塩、酸化物等の原料を秤量し、十分混合して調合原料とした。該調合原料を白金製坩堝に投入し、大気雰囲気下で９００～１３５０℃に加熱して熔融し、攪拌により均質化、清澄して熔融ガラスを得た。該熔融ガラスを成形型に鋳込んで成形し、徐冷して、ブロック形状のガラスサンプルを得た。
なお、調合原料を石英ガラス製坩堝に投入し、熔融した後、白金製坩堝へ移してさらに加熱して熔融し、攪拌により均質化、清澄して得た熔融ガラスを成形型に鋳込んで成形、徐冷してもよい。

【0154】

［ガラスサンプルの評価］
得られたガラスサンプルについて、以下に示す方法にて、ガラス組成、屈折率ｎｄ、アッベ数νｄ、λ５、ガラス転移温度Ｔｇ、平均線膨張係数α、相対屈折率の温度係数ｄｎ／ｄＴ、比重を測定した。結果を表１に示す。

【0155】

〔１〕ガラス組成
得られたガラスサンプルについて、誘導結合プラズマ発光分光分析法（ＩＣＰ－ＡＥＳ）で各ガラス成分の含有量を測定した。なお、表１に示すＮｏ．１～８の全てのガラスサンプルにおいて、Ｆの含有量は０％であった。

【0156】

〔２〕比重
日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ－０５に基づいて測定した。

【0157】

〔３〕屈折率ｎｄおよびアッベ数νｄ
日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ－０１に基づいて測定した。

【0158】

〔４〕λ５
ガラスサンプルを、厚さ１０ｍｍで、互いに平行かつ光学研磨された平面を有するように加工し、波長２８０ｎｍから７００ｎｍまでの波長域における分光透過率を測定した。光学研磨された一方の平面に垂直に入射する光線の強度を強度Ａとし、他方の平面から出射する光線の強度を強度Ｂとして、分光透過率Ｂ／Ａを算出した。分光透過率が５％になる波長をλ５とした。なお、分光透過率には試料表面における光線の反射損失も含まれる。

【0159】

〔５〕ガラス転移温度Ｔｇ
ガラス転移温度Ｔｇは、熱機械分析装置（ＴＭＡ）（マック・サイエンス製、ＴＭＡ-４０００Ｓ）を使用し、昇温速度４℃／分にて測定した。

【0160】

〔６〕相対屈折率の温度係数ｄｎ／ｄＴの測定
得られたガラスサンプルについて、ＪＯＧＩＳ１８―２００８の干渉法に基づき測定した。光源は波長６３３ｎｍのＨｅ－Ｎｅレーザを用い、温度－７０～１５０℃の範囲で連続測定した。測定結果のうち、２０℃～４０℃の範囲のｄｎ／ｄＴ値を表１に示す。

【0161】

〔７〕平均線膨張係数αの測定
１００～３００℃の平均線膨張係数αは、ＪＯＧＩＳ０８－２００３の規定に基づいて測定した。但し、試料は長さ２０ｍｍ±０．５ｍｍ、直径５ｍｍ±０．５ｍｍの丸棒とし、試料に９８ｍＮの荷重を印加した状態で、４℃毎分の一定速度で上昇するように加熱し、温度と試料の伸びを測定した。

【0162】

【表1】

【0163】

（実施例２）
実施例１で得られたガラスサンプルを、切断、研削してカットピースを作製した。カットピースをリヒートプレスによりプレス成形して、光学素子ブランクを作製した。光学素子ブランクを精密アニールし、所要の屈折率になるよう屈折率を精密に調整した後、公知の方法で研削、研磨することで、両凸レンズ、両凹レンズ、平凸レンズ、平凹レンズ、凹メニスカスレンズ、凸メニスカスレンズ等の各種レンズが得られた。

【0164】

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【0165】

例えば、上記に例示されたガラス組成に対し、明細書に記載の組成調整を行うことにより、本発明の一態様にかかる光学ガラスを作製できる。
また、明細書に例示または好ましい範囲として記載した事項の２つ以上を任意に組み合わせることは、もちろん可能である。