特開 2024-117738 フツリン酸塩系光学ガラス及び光学素子

(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】P2024117738

(43)【公開日】2024-08-29

(54)【発明の名称】フツリン酸塩系光学ガラス及び光学素子

(51)【国際特許分類】

   C03C 3/247 20060101AFI20240822BHJP

   G02B 1/00 20060101ALI20240822BHJP

【ＦＩ】

C03C3/247

G02B1/00

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2024018731

(22)【出願日】2024-02-09

(31)【優先権主張番号】P 2023023228

(32)【優先日】2023-02-17

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【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】100166372

【弁理士】

【氏名又は名称】山内 博明

(72)【発明者】

【氏名】荻野 道子

(72)【発明者】

【氏名】永島 莉那

【テーマコード（参考）】

4G062

【Ｆターム（参考）】

4G062AA04

4G062BB09

4G062CC10

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4G062KK10

4G062MM02

4G062NN01

4G062NN40

(57)【要約】

【課題】所望のアッベ数（ν_ｄ）を得つつも、光学ガラスの脈理や白金材料からなる装置の劣化を招き難いフツリン酸塩系光学ガラス、光学素子を提供すること。
【解決手段】カチオン成分として、Ｂｉ^３＋成分、Ｔｉ^４＋成分、Ｎｂ^５＋成分、Ｗ^６＋成分のいずれか１種以上を含有し、アニオン成分として、Ｆ^－成分をアニオン％（モル％）表示で５０．９９％超含有し、Ｃｌ^－成分をアニオン％（モル％）表示で０％以上０．１０％未満とする。
【選択図】なし

【特許請求の範囲】

【請求項1】

カチオン成分として、Ｂｉ^３＋成分、Ｔｉ^４＋成分、Ｎｂ^５＋成分、Ｗ^６＋成分のいずれか１種以上をカチオン％（モル％）表示で０％超含有し、
アニオン成分として、Ｆ^－成分をアニオン％（モル％）表示で５０．００％超含有し、Ｃｌ^－成分をアニオン％（モル％）表示で０％以上０．１０％未満含有する、
アッベ数（ν_ｄ）が５０．００以上であるフツリン酸塩系光学ガラス。

【請求項2】

Ｍｇ^２＋成分、Ｃａ^２＋成分、Ｓｒ^２＋成分、Ｂａ^２＋成分、Ｋ^＋成分、Ｌｉ^＋成分、Ｚｎ^２＋成分のいずれかのカチオン成分を更に含有する、請求項１に記載のフツリン酸塩系光学ガラス。

【請求項3】

前記Ｂｉ^３＋成分、Ｔｉ^４＋成分、Ｎｂ^５＋成分、Ｗ^６＋成分、のいずれか１種以上の含有率は、カチオン％（モル％）表示で２．００％以上７．００％以下である、請求項１に記載のフツリン酸塩系光学ガラス。

【請求項4】

請求項１に記載のフツリン酸塩系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、フツリン酸塩系光学ガラス及び光学素子に関する。

【背景技術】

【0002】

フツリン酸塩系光学ガラスは、例えば、撮影用のレンズにおいて、色収差を補正するため部分分散比及び分散が相互に異なる複数のものを組み合わせて使用される。光学ガラスは、一般に、ガラス融解時に特定成分が揮発することによって組成変動が生じると、脈理の原因となるので、その種の成分の含有量を適正な範囲に調整することも必要である。

【0003】

特許文献１には、高温プロセスにおけるフツリン酸ガラスの揮発性を低減しつつ、部分分散比が高く色収差補正に好適な光学ガラスが開示されている。この光学ガラスは、液相温度における粘性が１０．０ｄＰａ・ｓ以上であり、Ｐ_ｇ，Ｆ＞－０．０００４ν_ｄ＋０．５７２０を満たし、屈折率（ｎ_ｄ）が１．４５０００以上、１．６５０００以下であり、アッベ数（ν_ｄ）が４５．０以上、８５．０以下であり、カチオン％でＰ^５＋５％以上、５５％以下、Ａｌ^３＋５％以上、５０％以下、Ｂａ^２＋３％以上、５０％以下の成分を含む、とされている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２０－０１５６６２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に開示されている光学ガラスは、低分散化するとともに、ガラスの異常分散性を付与する働きや、ガラス転移温度を低下させる働きや、化学的耐久性を改善させる働きがあることに着目し、Ｏ^－やＦ^－に加えて、Ｃｌ^－を０．１８％～０．１９％含有させた実施例が開示されている。

【0006】

しかし、Ｃｌ^－は、適正量が含有されるのであれば、特許文献１に記載されているようなパイプ外周へのガラス融液の濡れ上がりを抑制し、濡れ上がりによるガラスの品質低下を抑制するというメリットが期待できるかもしれないが、この種の働きをする成分はＣｌ^－のみではないため、これを必ずしも必須成分としなくてもよい反面、Ｃｌ^－が適正量を超えて過剰に含有されると、それ自体の揮発によって光学ガラスの脈理や白金材料からなる装置の劣化を招くというデメリットがある。

【0007】

したがって、光学ガラスにおけるＣｌ^－の含有量は、そのメリットばかりではなくデメリットとなり得る他の要因も踏まえ、含有しないことも含めて決定すべきであるが、いずれにしても、特許文献１に記載された光学ガラスは、相対的に多量のＣｌ^－を含有しており、光学ガラスの脈理や白金材料からなる装置の劣化を招くというデメリットが生じる可能性がある。

【0008】

そこで、本発明は、所望のアッベ数（ν_ｄ）を得つつも、光学ガラスの脈理や白金材料からなる装置の劣化を招き難いフツリン酸塩系光学ガラス、光学素子を提供することを課題とする。

【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に、鋭意試験研究を重ねた結果、典型例として、カチオン成分として、Ｂｉ^３＋成分、Ｔｉ^４＋成分、Ｎｂ^５＋成分、Ｗ^６＋成分のいずれか１種以上を含有し、アニオン成分として、Ｆ^－成分をアニオン％（モル％）表示で５０．９９％超含有し、Ｃｌ^－成分をアニオン％（モル％）表示で０％以上０．１０％未満とすると、所望の屈折率（ｎ_ｄ）やアッベ数（ν_ｄ）を得つつも、光学ガラスの脈理や白金材料からなる装置の劣化を招き難いフツリン酸塩系光学ガラスを得られることを見出し、本発明を完成するに至った。

【0010】

（１）本発明のフツリン酸塩系光学ガラスは、
カチオン成分として、Ｂｉ^３＋成分、Ｔｉ^４＋成分、Ｎｂ^５＋成分、Ｗ^６＋成分のいずれか１種以上をカチオン％（モル％）表示で０％超含有し、
アニオン成分として、Ｆ^－成分をアニオン％（モル％）表示で５０．００％超含有し、アニオン成分として、Ｃｌ^－成分をアニオン％（モル％）表示で０％以上０．１０％未満含有する、
アッベ数（ν_ｄ）が５０．００以上である。

【0011】

（２）Ｍｇ^２＋成分、Ｃａ^２＋成分、Ｓｒ^２＋成分、Ｂａ^２＋成分、Ｋ^＋成分、Ｌｉ^＋成分、Ｚｎ^２＋成分のいずれかのカチオン成分を更に含有する、（１）に記載のフツリン酸塩系光学ガラス。

【0012】

（３）前記Ｂｉ^３＋成分、Ｔｉ^４＋成分、Ｎｂ^５＋成分、Ｗ^６＋成分、のいずれか１種以上の含有率は、カチオン％（モル％）表示で２．００％以上７．００％以下である、（１）に記載の光学ガラス。

【0013】

（４）上記（１）に記載のフツリン酸塩系光学ガラスからなる光学素子。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、所望のアッベ数（ν_ｄ）を得つつも、光学ガラスの脈理や白金材料からなる装置の劣化を招き難いフツリン酸塩系光学ガラス、光学素子を得ることができる。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の光学ガラスの実施形態について説明する。なお、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、説明が冗長とならないように重複説明を省略する場合があるが、これは発明の趣旨を限定するものではない。

【0016】

＜光学ガラスの構成成分＞
本発明の光学ガラスを構成する各成分について説明する。本明細書中において、各成分の含有率は特に断りがない場合は、全てモル比に基づくカチオン％又はアニオン％で表示されるものとする。ここで、「カチオン％」及び「アニオン％」（以下、「カチオン％（モル％）」及び「アニオン％（モル％）」と表記することがある）は、本発明の光学ガラスの構成成分をカチオン成分及びアニオン成分に分離し、それぞれにおいて合計割合を１００モル％としてから、所定の有効数字で光学ガラス中に含有される各成分の含有率を表記したものである。

【0017】

なお、各成分のイオン価は便宜的に代表値を用いているに過ぎないため、他のイオン価のものと区別するものではない。光学ガラス中に存在する各成分のイオン価は、代表値以外である可能性がある。例えば、Ｐは、通常イオン価が５価の状態で光学ガラス中に存在するので、本明細書中では「Ｐ^５＋」と表しているが、他のイオン価の状態で存在する可能性がある。このように、厳密には他のイオン価の状態で存在するものであっても、本明細書では、各成分が代表値のイオン価で光学ガラス中に存在するものとして扱う。

【0018】

本発明の光学ガラスはフツリン酸塩系光学ガラスであり、リン酸とフッ素とを含む光学ガラスを指す。本発明中ではフツリン酸塩系光学ガラスについて、単に光学ガラスと記載する場合がある。

【0019】

［カチオン成分について］
Ｐ^５＋は、光学ガラス形成成分であり、光学ガラスの失透を低減し、光学ガラスの屈折率を高める性質を有する。Ｐ^５＋の含有率は、好ましくは１０．００％以上、より好ましくは１１．００％以上、さらに好ましくは１２．００％以上、さらに好ましくは１３．００％以上、最も好ましくは１４．００％以上を下限とする。他方で、Ｐ^５＋の含有率は、好ましくは３０．００％以下、より好ましくは２９．００％以下、さらに好ましくは２８．００％以下を上限とする。

【0020】

Ａｌ^３＋は、光学ガラスの失透を低減し、光学ガラスの安定性を高める性質を有する。Ａｌ^３＋の含有率は、好ましくは１０．００％以上、より好ましくは１２．００％以上、さらに好ましくは１４．００％以上、さらに好ましくは１６．００％以上、さらに好ましくは１７．００％以上、さらに好ましくは１８．００％以上、さらに好ましくは１９．００％以上を下限とする。他方で、Ａｌ^３＋の含有率は、Ａｌ^３＋を過剰に含有しても光学ガラスが失透するから、その抑制の観点から、好ましくは３５．００％以下、より好ましくは３４．０％以下、さらに好ましくは３３．００％以下、さらに好ましくは３２．００％以下を上限とする。

【0021】

Ｍｇ^２＋、Ｃａ^２＋、Ｓｒ^２＋、Ｂａ^２＋は、光学ガラスの失透を低減し、光学ガラスの熔融性を高める性質を有する。他方で、これらの成分の含有量が多いと光学ガラスの耐失透性の低下につながるから、このことを踏まえると、各成分は例えば以下のようにすることができる。

【0022】

Ｍｇ^２＋の含有率の下限は、好ましくは０％超、より好ましくは０．５０％以上、さらに好ましくは１．００％以上、さらに好ましくは２．００％以上、さらに好ましくは３．００％以上とする。他方で、Ｍｇ^２＋の含有率は、好ましくは１５．００％以下、より好ましくは１３．００％以下、さらに好ましくは１０．００％以下、さらに好ましくは９．００％以下、さらに好ましくは８．００％以下を上限とする。

【0023】

Ｃａ^２＋の含有率の下限は、好ましくは０％超、より好ましくは３．００％以上、さらに好ましくは５．００％以上、さらに好ましくは８．００％以上、さらに好ましくは１０．００％以上、さらに好ましくは１３．００％以上、さらに好ましくは１５．００％以上とする。他方で、Ｃａ^２＋の含有率は、好ましくは３０．００％以下、より好ましくは２８．００％以下、さらに好ましくは２７．００％以下、さらに好ましくは２６．００％以下、さらに好ましくは２５．００％以下を上限とする。

【0024】

Ｓｒ^２＋の含有率の下限は、好ましくは０％超、より好ましくは３．００％以上、さらに好ましくは６．００％以上、さらに好ましくは８．００％以上、さらに好ましく１０．００％以上を下限とする。他方で、Ｓｒ^２＋の含有率は、好ましくは３５．００％以下を上限とし、より好ましくは３０．００％以下、さらに好ましくは２５．００％以下、さらに好ましくは２２．００％以下、さらに好ましくは２０．００％以下を上限とする。

【0025】

Ｂａ^２＋の含有率の下限は、好ましくは０％超、より好ましくは０．５０％以上、さらに好ましくは１．００％以上、さらに好ましくは１．５０％以上、さらに好ましくは２．００％以上とする。他方で、Ｂａ^２＋の含有率は、好ましくは１５．００％以下、より好ましくは１３．００％以下、さらに好ましくは１０．００％以下、さらに好ましくは９．００％以下、さらに好ましくは８．００％以下を上限とする。

【0026】

Ｒ^２＋の含有率（Ｒ^２＋は、Ｍｇ^２＋、Ｃａ^２＋、Ｓｒ^２＋及びＢａ^２＋からなる群から選ばれる１種以上）は、３０．００％～６３．００％の範囲内にすることで、より耐失透性の高い光学ガラスを得ることができる。Ｒ^２＋の含有率は、好ましくは３０．００％以上、より好ましくは３３．００％以上、さらに好ましくは３５．００％以上、さらに好ましくは３８．００％以上、さらに好ましくは４０．００％以上、さらに好ましくは４２．００％以上を下限とする。また、Ｒ^２＋の含有率は、好ましくは６３．００％以下、より好ましくは６０．００％以下、さらに好ましくは５７．００％以下、さらに好ましくは５４．００％以下を上限する。

【0027】

Ｋ^＋、Ｌｉ^＋及びＮａ^＋は、光学ガラスの熔融性及び粘性を高め、ガラス転移点（Ｔｇ）を下げる性質を有する成分である。特に、Ｌｉ^＋はＫ^＋及びＮａ^＋よりもプレス成形時に光学ガラスを失透させやすい成分であるから、このことを踏まえると、各成分は例えば以下のようにすることができる。

【0028】

Ｋ^＋の含有率は、好ましくは５．００％以下、より好ましくは４．００％以下、さらに好ましくは３．８０％以下、さらに好ましくは３．６０％以下、さらに好ましくは３．４０％以下、さらに好ましくは３．００％以下を上限とするが、含有しなくてもよい。

【0029】

Ｌｉ^＋の含有率は、好ましくは４．００％以下、より好ましくは２．５０％以下、さらに好ましくは２．００％未満、さらに好ましくは１．５０％以下、さらに好ましくは１．００％以下、さらに好ましくは０．７０％以下、さらに好ましくは０．３０％以下、さらに好ましくは０．２０％以下、さらに好ましくは０．１０％以下を上限とするが、含有しなくてもよい。

【0030】

Ｎａ^＋の含有率は、好ましくは４．００％以下、より好ましくは３．８０％以下、さらに好ましくは３．６０％未満、さらに好ましくは３．４０％以下、さらに好ましくは３．００％以下、さらに好ましくは２．２０％以下、さらに好ましくは２．００％以下を上限とするが、含有しなくてもよい。

【0031】

Ｒｎ^＋の含有率（Ｒｎ^＋は、Ｋ^＋、Ｌｉ^＋及びＮａ^＋からなる群から選択される１種以上）は、１０．００％以下にすることで、プレス成形の際の光学ガラスの失透の抑制、光学ガラスの成形性の向上、光学ガラスの屈折率の低下を抑えることができる。Ｒｎ^＋の含有率は、好ましくは１０．００％以下、より好ましくは８．００％以下、さらに好ましくは５．００％
以下、さらに好ましくは３．００％以下、より好ましくは２．５０％以下、さらに好ましくは２．００％未満、さらに好ましくは１．４０％以下、さらに好ましくは０．８０％以下を上限とする。

【0032】

Ｂｉ^３＋及びＴｉ^４＋は、光学ガラスの屈折率及び分散を高めながら、光学ガラスの部分分散比を高める成分である。

【0033】

Ｂｉ^３＋の含有率は、好ましくは０％超、より好ましくは０．１０％以上、さらに好ましくは０．３０％以上、さらに好ましくは０．５０％以上を下限とする。他方で、Ｂｉ^３＋の含有率は、Ｂｉ^３＋の比重が相対的に大きいため、光学ガラスの比重を大きくしないという観点から、好ましくは５．００％以下、より好ましくは４．００％以下、さらに好ましくは３．００％以下、さらに好ましくは２．００％以下を上限とする。

【0034】

Ｔｉ^４＋は、光学ガラスの屈折率及び分散を高めながら、光学ガラスの部分分散比を高める成分である。特に、Ｔｉ^４＋は他の高屈折率化成分と比べて比重が小さく、高分散化作用の高い成分である。Ｔｉ^４＋の含有率は、好ましくは０％超、より好ましくは０．１０％以上、さらに好ましくは０．２０％以上を下限とする。他方で、Ｔｉ^４＋は、光学ガラスの耐失透性を高める観点から、好ましくは５．００％以下、より好ましくは４．００％以下、さらに好ましくは３．５０％以下を上限とする。

【0035】

Ｎｂ^５＋は、光学ガラスの屈折率及び分散を高めながら、光学ガラスの部分分散比を高める成分である。Ｎｂ^５＋の含有率は、好ましくは０％超、より好ましくは０．１０％以上、さらに好ましくは０．３０％以上、さらに好ましくは０．５０％以上、さらに好ましくは１．００％以上、さらに好ましくは１．５０％以上、さらに好ましくは２．００％以上を下限とする。他方で、Ｎｂ^５＋の含有率は、好ましくは１０．００％以下、より好ましくは８．００％以下、さらに好ましくは５．００％以下、さらに好ましくは３．００％以下を上限とする。

【0036】

Ｗ^６＋は、光学ガラスの屈折率を高められる性質を有する成分である。Ｗ^６＋の含有率は、好ましくは３．００％以下、より好ましくは２．００％以下、さらに好ましくは１．００％以下、さらに好ましくは０．５０％以下を上限とする。Ｗ^６＋は、比重が大きいため、比重の小さい光学ガラスを得る観点ではＷ^６＋の含有率は０％であってもよい。

【0037】

Ｚｎ^２＋は、ガラス転移点を低くし、光学ガラスの熔融性及び耐失透性を高める性質を有する。Ｚｎ^２＋の含有率は、好ましくは０％超、より好ましくは０．２０％以上、さらに好ましくは０．５０％以上とする。他方で、Ｚｎ^２＋の含有率は、好ましくは１５．００％以下、より好ましくは１２．００％以下、さらに好ましくは１０．００％以下、さらに好ましくは８．００％以下、さらに好ましくは５．００％以下、さらに好ましくは２．００％以下、さらに好ましくは１．００％以下を上限とするが、含有率が０％であってもよい。

【0038】

Ｌａ^３＋、Ｇｄ^３＋、Ｙ^３＋、Ｙｂ^３＋は、光学ガラスの低い分散性（高いアッベ数）を維持し、光学ガラスの屈折率を高め、さらに光学ガラスの耐失透性に寄与する性質を有する成分である。Ｌａ^３＋、Ｇｄ^３＋、Ｙ^３＋、Ｙｂ^３＋の含有率は、それぞれ好ましくは３．００％以下、より好ましくは２．００％以下、さらに好ましくは１．５０％以下と、さらに好ましくは１．００％以下、さらに好ましくは０．８０％以下、さらに好ましくは０．５０％以下、さらに好ましくは０．３０％以下、さらに好ましくは０．１０％以下を上限とする。Ｌａ^３＋、Ｇｄ^３＋、Ｙ^３＋、Ｙｂ^３＋は、比重が大きい成分であるため、比重の小さい光学ガラスを得る観点ではＬａ^３＋、Ｇｄ^３＋、Ｙ^３＋、Ｙｂ^３＋の含有率は０％であってもよい。

【0039】

Ｌｎ^３＋の合計含有率（Ｌｎ^３＋は、Ｌａ^３＋、Ｇｄ^３＋、Ｙ^３＋、Ｙｂ^３＋からなる群から選択される１種以上）は、５．００％以下にすることで、光学ガラスの熔融性を高め、光学ガラスの比重を小さくすることができる。Ｌｎ^３＋の合計含有率は、好ましくは５．００％以下、さらに好ましくは３．００％未満、さらに好ましくは２．００％以下、さらに好ましくは１．００％以下、さらに好ましくは０．８０％以下、さらに好ましくは０．５０％以下を上限とする。

【0040】

Ｓｉ^４＋は、光学ガラス形成成分であり、光学ガラスの耐失透性を高める成分である。Ｓｉ^４＋の含有率は、好ましくは５．００％以下、より好ましくは３．００％以下、さらに好ましくは１．００％以下を上限とし、最も好ましくは含有しない。

【0041】

Ｂ^３＋は、光学ガラス形成成分であり、光学ガラスの耐失透性を高める成分である。Ｂ^３＋の含有率は、好ましくは５．００％以下、より好ましくは３．００％以下、さらに好ましくは１．００％以下を上限とし、最も好ましくは含有しない。

【0042】

Ｚｒ^４＋は、光学ガラスの屈折率を高める性質を有する成分である。Ｚｒ^４＋の含有率は、好ましくは５．００％以下、より好ましくは３．００％以下、さらに好ましくは１．００％以下、さらに好ましくは０．５０％以下、さらに好ましくは０．３０％以下を上限とする。

【0043】

Ｔａ^５＋は、光学ガラスの屈折率を高める性質を有する成分である。Ｔａ^５＋の含有率は、好ましくは３．００％以下、より好ましくは２．００％以下、さらに好ましくは１．００％以下、さらに好ましくは０．５０％以下を上限とする。

【0044】

Ｇｅ^４＋の含有率は、好ましくは３．００％以下、より好ましくは２．００％以下、さらに好ましくは１．００％以下を上限とし、さらに好ましくは含有しない。

【0045】

Ｔｅ^４＋の含有率は、好ましくは３．００％以下、より好ましくは２．００％以下、さらに好ましくは１．００％以下を上限とし、さらに好ましくは含有しない。

【0046】

Ｓｎ^４＋の含有率は、好ましくは３．００％以下、より好ましくは２．００％以下、さらに好ましくは１．００％以下を上限とし、さらに好ましくは含有しない。

【0047】

Ｅｒ^３＋、Ｍｏ^６＋、Ｔｂ^３＋、Ｅｕ^３＋の含有率は、好ましくは１．００％以下、より好ましくは０．５０％以下、さらに好ましくは０．１０％以下を上限とし、さらに好ましくは含有しない。

【0048】

［アニオン成分について］
Ｏ^２－は、光学ガラスの失透を抑制する性質を有する。Ｏ^２－の含有率は、好ましくは１０．００％以上、より好ましくは１５．００％以上、さらに好ましくは１８．００％以上、さらに好ましくは２０．００％以上を下限とする。他方で、Ｏ^２－は、光学ガラスの部分分散比を小さくしてしまうため、Ｏ^２－の含有率は、好ましくは５０．００％以下、より好ましくは４８．００％以下、さらに好ましくは４５．００％以下を上限とする。

【0049】

Ｆ^－は、光学ガラスのアッベ数及び部分分散比を高める性質を有する。Ｆ^－の含有率は、好ましくは５０．００％以上、より好ましくは５３．００％以上、さらに好ましくは５５．００％以上を下限とする。他方で、Ｆ^－は揮発性が高いので光学ガラスの屈折率を低下させる性質を有する。Ｆ^－の含有率は、好ましくは９０．００％以下、より好ましくは８５．００％以下、さらに好ましくは８３．００％以下、さらに好ましくは８０．００％以下を上限とする。

【0050】

Ｃｌ^－は、光学ガラスを、低分散化するとともに、ガラスの異常分散性を付与する働きや、ガラス転移温度を低下させる働きや、化学的耐久性を改善させる働きがある。Ｃｌ^－の含有率は、好ましくは０．０１％以上、より好ましくは０．０３％以上、さらに好ましくは０．０９％以上を下限とする。他方で、Ｃｌ^－は揮発性が高いので光学ガラスの屈折率を低下させる性質を有する。Ｃｌ^－の含有率は、好ましくは０．１０％未満、より好ましくは０．０９％以下を上限とする。

【0051】

また、光学ガラスの失透を抑制する観点から、Ｏ^２－の含有率とＦ^－の含有率との合計は、好ましくは９８．００％以上、より好ましくは９９．００％以上を下限とし、さらに好ましくは９９．５０％以下、さらに好ましくは９９．９０％以下を上限とし、最も好ましくは１００％とする。すなわち、Ｏ^２－とＦ^－以外のアニオン成分、例えばＣｌ^－やＢｒ^－、Ｉ^－からなる群から選択される１種以上の含有率の合計は、好ましくは２．００％以下、より好ましくは１．００％以下、さらに好ましくは０．５０％以下、さらに好ましくは０．１０％以下を上限とし、最も好ましくは０％とする。

【0052】

本発明の光学ガラスは、Ｌａ^３＋、Ｙ^３＋、Ｙｂ^３＋の合計量に対するＧｄ^３＋の比Ｇｄ^３＋／（Ｌａ^３＋＋Ｙ^３＋＋Ｙｂ^３＋）は１．６０以下とすることで、光学ガラスの比重を小さくし、光学ガラスの軽量化を図ることができる。Ｇｄ^３＋／（Ｌａ^３＋＋Ｙ^３＋＋Ｙｂ^３＋）は、好ましくは１．６０以下、より好ましくは１．５０以下、さらに好ましくは１．３０以下、さらに好ましくは１．１５以下、さらに好ましくは１．００以下、さらに好ましくは０．８０以下、さらに好ましくは０．５０以下、さらに好ましくは０．３０以下、さらに好ましくは０．１０以下を上限とする。

【0053】

本発明の光学ガラスは、Ｂｉ^３＋、Ｔｉ^４＋、Ｎｂ^５＋、Ｗ^６＋の和であるＢｉ^３＋＋Ｔｉ^４＋＋Ｎｂ^５＋＋Ｗ^６＋を０％超１５．０％以下にすることで、光学ガラスの部分分散比を高めつつ、光学ガラスの低分散化を抑制することができる。Ｂｉ^３＋＋Ｔｉ^４＋＋Ｎｂ^５＋＋Ｗ^６＋は、好ましくは０％超、より好ましくは０．１％以上、さらに好ましくは０．２％以上、さらに好ましくは０．３％以上、さらに好ましくは０．４％以上、さらに好ましくは０．５％以上を下限とする。他方で、Ｂｉ^３＋＋Ｔｉ^４＋＋Ｎｂ^５＋＋Ｗ^６＋は、好ましくは１５．０％以下、より好ましくは１３．０％以下、さらに好ましくは１０．０％以下、さらに好ましくは８．０％以下を上限とする。

【0054】

本発明の光学ガラスは、Ｆ^－に対する、Ｂｉ^３＋、Ｔｉ^４＋、Ｎｂ^５＋、及び、Ｗ^６＋成分の合計量に１００を掛けた値の比（Ｂｉ^３＋＋Ｔｉ^４＋＋Ｎｂ^５＋＋Ｗ^６＋）×１００／Ｆ^－を０超～２０．０の範囲にすることで、光学ガラスの部分分散比を高めつつ、光学ガラスの低分散化を抑制することができる。ただし（Ｂｉ^３＋＋Ｔｉ^４＋＋Ｎｂ^５＋＋Ｗ^６＋）×１００／Ｆ^－は、好ましくは０超、より好ましくは０．１０以上、さらに好ましくは０．２０以上、さらに好ましくは０．３０以上、さらに好ましくは０．４以上、さらに好ましくは０．５以上を下限とする。他方で、（Ｂｉ^３＋＋Ｔｉ^４＋）×１００／Ｆ^－は、好ましくは２０．０以下、より好ましくは１８．０以下、さらに好ましくは１５．０以下、さらに好ましくは１３．０以下を上限とする。

【0055】

［その他の成分について］
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、添加できる。

【0056】

［含有すべきでない成分について］
つぎに、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。

【0057】

Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｗ、Ｌａ、Ｇｄ、Ｙ、Ｙｂ、Ｌｕを除く、Ｃｕ、Ｎｄ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ａｇ及びＭｏ等の遷移金属のカチオンは、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。

【0058】

Ｐｂ、Ａｓ、Ｔｈ、Ｃｄ、Ｔｌ、Ｏｓ、Ｂｅ、及びＳｅのカチオンは、近年有害な化学物質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。また、Ｓ（硫黄）のカチオンも、有害な化学物質（ＳＯｘ等）を生成しうる。従って、環境上の影響を重視する場合には、これらのうち１種以上の含有率を、好ましくは１．００％未満、より好ましくは０．５０％未満とし、最も好ましくは、これらのうち１種以上を実質的に含有しない。

【0059】

なお、本明細書における「実質的に含有しない」とは、好ましくは含有率を０．１０％未満にすることであり、より好ましくは不可避不純物として含まれるものを除いて含有しないことである。

【0060】

ＳｂやＣｅのカチオンは、脱泡剤として有用ではあるが、環境に不利益を及ぼす成分として、近年光学ガラスに含めないようにする傾向がある。本発明の光学ガラスでは、このような点からＳｂやＣｅも実質的に含有しないことが好ましい。

【0061】

［光学ガラスの製造方法］
本発明の光学ガラスの製造方法は特に限定されない。例えば、上記各成分を所定の含有率の範囲内になるように均一に混合し、その混合物を石英坩堝、アルミナ坩堝又は白金坩堝に投入して粗熔融した後、白金坩堝、白金合金坩堝又はイリジウム坩堝に入れて８００℃～１２００℃の温度範囲で２時間～１０時間熔融し、攪拌均質化して泡切れ等を行った後、８５０℃以下の温度に下げてから、金型に鋳込んで徐冷することにより製造することができる。

【0062】

［物性］
本発明の光学ガラスは、屈折率（ｎ_ｄ）が１．４５０００以上１．５５０００以下であることが好ましい。より具体的には、本発明の光学ガラスは、屈折率の下限が、好ましくは１．４５０００以上、より好ましくは１．４６０００以上、さらに好ましくは１．４７０００以上、さらに好ましくは１．４８０００以上である。他方で、本発明の光学ガラスは、屈折率（ｎ_ｄ）の上限が、好ましくは１．５５０００以下、より好ましくは１．５４０００以下である。

【0063】

本発明の光学ガラスは、アッベ数（ν_ｄ）が５０．００以上８８．００以下であることが好ましい。より具体的には、本発明の光学ガラスは、アッベ数（ν_ｄ）の下限が、好ましくは５０．００以上、より好ましくは５２．００以上、さらに好ましくは５４．００以上、さらに好ましくは５８．００以上、さらに好ましくは５９．００以上ある。他方で、本発明の光学ガラスは、アッベ数（ν_ｄ）の上限が、好ましくは８８．００以下、より好ましくは８７．００以下、さらに好ましくは８６．００以下、さらに好ましくは８５．００以下である。

【0064】

本発明の光学ガラスは、高い部分分散比（θ_ｇ，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（θ_ｇ，Ｆ）は、上限は特に限定されないが、好ましくは０．５８００以下、より好ましくは０．５７００以下であってもよい。他方で、本発明の光学ガラスの部分分散比（θ_ｇ，Ｆ）は、好ましくは０．５３００以上、より好ましくは０．５３２０以上、さらに好ましくは０．５３８０以上を下限とする。このように、本発明の光学ガラスでは、従来公知のフツリン酸ガラスよりも高い部分分散比（θ_ｇ，Ｆ）を有する。この光学ガラスから形成される光学素子を、色収差の補正に好ましく用いることができる。

【0065】

ここで、本発明の光学ガラスのアッベ数（ν_ｄ）との関係における部分分散比（θ_ｇ，Ｆ）は、好ましくは（θ_ｇ，Ｆ＝－０．０００５ν_ｄ＋０．５７５０）超、より好ましくは（θ_ｇ，Ｆ＝－０．０００５ν_ｄ＋０．５７７０）以上、さらに好ましくは（θ_ｇ，Ｆ＝－０．０００５ν_ｄ＋０．５７９０）以上、さらに好ましくは（θ_ｇ，Ｆ＝－０．０００５ν_ｄ＋０．５８１０）以上、さらに好ましくは（θ_ｇ，Ｆ＝－０．０００５ν_ｄ＋０．５８３０）以上とする。他方で、本発明の光学ガラスのアッベ数（ν_ｄ）との関係における部分分散比（θ_ｇ，Ｆ）の上限は特に限定されないが、好ましくは（θ_ｇ，Ｆ＝－０．０００５ν_ｄ＋０．６０５０）以下、より好ましくは（θ_ｇ，Ｆ＝－０．０００５ν_ｄ＋０．６０３０）以下としてもよい。

【0066】

［光学ガラス及び光学素子］
作製されたガラスから、例えば研磨加工の手段、又は、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。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。

【0067】

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。本発明の光学ガラスは、例えばレンズ、プリズム、ミラー等の光学素子の用途に用いることができる。

【実施例0068】

表１は、本発明の光学ガラスである各実施例及び比較例の光学ガラスの組成を示している（カチオン％表示又はアニオン％表示のモル％で示す）。表２は、表１に示す各実施例及び比較例の屈折率（ｎ_ｄ）、アッベ数（ν_ｄ）、部分分散比（θ_ｇ，Ｆ）の計測結果等を示している。なお、以下の実施例はあくまで例示の目的のものであり、本発明がこれらの実施例にのみ限定されるものではない。

【0069】

各実施例及び比較例では、いずれも各成分の原料として各々相当する酸化物、炭酸塩、硝酸塩、弗化物、メタ燐酸化合物等の通常の弗燐酸塩ガラスに使用される高純度原料を選定し、表に示した各実施例の組成になるように秤量して均一に混合した後、白金坩堝に投入して坩堝に蓋をし、電気炉を用いて９５０℃～１１００℃で２時間にわたり加熱して、原料を熔解するとともに攪拌均質化して泡切れ等を行い、その後、８５０℃以下に温度を下げてから金型に鋳込み、徐冷して光学ガラスを作製した。

【0070】

各実施例及び比較例の光学ガラスの屈折率（ｎ_ｄ）、アッベ数（ν_ｄ）は、ＪＩＳ Ｂ ７０７１－２：２０１８に規定されるＶブロック法に準じて測定した。ここで、屈折率（ｎ_ｄ）は、ヘリウムランプのｄ線（５８７．５６ｎｍ）に対する測定値で示した。また、アッベ数（ν_ｄ）は、ヘリウムランプのｄ線に対する屈折率（ｎ_ｄ）と、水素ランプのＦ線（４８６．１３ｎｍ）に対する屈折率（ｎ_Ｆ）、Ｃ線（６５６．２７ｎｍ）に対する屈折率（ｎ_Ｃ）の値を用いて、アッベ数（ν_ｄ）＝［（ｎ_ｄ－１）／（ｎ_Ｆ－ｎ_Ｃ）］の式から算出した。これらの屈折率（ｎ_ｄ）、アッベ数（ν_ｄ）は、徐冷降温速度を－２５℃／ｈｒにして得られた光学ガラスについて測定を行うことで求めた。

【0071】

また、部分分散比（θ_ｇ，Ｆ）は、Ｈｇランプのｇ線に対する屈折率（ｎ_ｇ）と、水素ランプのＦ線（４８６．１３ｎｍ）に対する屈折率（ｎ_Ｆ）、Ｃ線（６５６．２７ｎｍ）に対する屈折率（ｎ_Ｃ）の値を用いて、部分分散比（θ_ｇ，Ｆ）＝（ｎ_ｇ－ｎ_Ｆ）／（ｎ_Ｆ－ｎ_Ｃ）の式から算出した。これらの屈折率（ｎ_ｄ）、アッベ数（ν_ｄ）及び部分分散比（θ_ｇ，Ｆ）は、徐冷降温速度を－２５℃／ｈｒにして得られたガラスについて測定を行うことで求めた。

【0072】

そして、測定により得られたアッベ数（ν_ｄ）及び部分分散比（θ_ｇ，Ｆ）の値から、関係式（θ_ｇ，Ｆ）＝－ａ×ν_ｄ＋ｂにおける、傾きａが－０．０００３０１５２のときの切片ｂ２を求めた。

【0073】

各実施例及び比較例の光学ガラス中の比重は、ＪＩＳＺ８８０７：２０１２の液中ひょう量法による密度及び比重の測定方法に基づいて行った。さらに、各実施例及び比較例の光学ガラスの製造装置のうち、白金材料からなる製造装置の劣化具合を目視によって確認した。

【0074】

【表1】

【0075】

【表2】

【0076】

本発明の実施例及び比較例の光学ガラスは、アッベ数（ν_ｄ）に対する部分分散比（θ_ｇ，Ｆ）は特許文献１と同等程度に大きく、また、比重が小さいため、色収差の補正に好適なものであった。さらに、各実施例について考察するが、それに先立って、各実施例における含有成分について整理する。

【0077】

まず、いずれの実施例及び比較例についても、カチオン必須成分として、光学ガラスの失透を低減することに寄与する、Ｐ^５＋、Ａｌ^３＋、Ｒ^２＋を含有している。なかでも、Ｐ^５＋の含有量は、光学ガラスの屈折率を高める性質を有する他の成分に比して多いが、とはいえ、特許文献１のものに比して相当程度少なく、その一方で、Ｍｇ^２＋の含有量が相対的に多く、これは光学ガラスの失透を低減し光学ガラスの熔融性を高めることに寄与している。

【0078】

また、各実施例及び比較例では、カチオン選択成分ではあるが必須成分の群から選ばれる１種以上の成分として、光学ガラスの屈折率を高めることに寄与する、Ｂｉ^３＋、Ｔｉ^４＋、Ｎｂ^５＋、Ｗ^６＋のいずれか（以下、「Ｎｂ^５＋等」という。）を含有している。これらの相対的な含有量としては、実施例１～４では多量、実施例４～１０及び比較例では中量、実施例１１～１２では少量とした。

【0079】

さらに、実施例６，８～１０では、カチオン選択成分として、光学ガラスの熔融性及び粘性を高め、ガラス転移点（Ｔｇ）を下げることに寄与する、Ｋ^＋及びＬｉ^＋を含有している。なお、これらの成分の一方を他方に代えることも双方の成分を用いることもできるし、これらの成分に代えて又はこれらの成分とともに、同様の性質を有するＮ^＋を含有することも可能である。

【0080】

なお、各実施例及び比較例で採用しなかったが、既述のように、光学ガラスの屈折率を高めることに寄与する成分として、Ｌａ^３＋、Ｇｄ^３＋、Ｙ^３＋、Ｙｂ^３＋があり、これらを適量含有させてもよいことは、当業者にとって自明なことである。他の成分についても、製造対象の光学ガラスにおいて発揮させたい機能（例えば、耐失透性を高めたり、熔融性を高めたりすること）に応じて、そのことに寄与する成分を適量含有させてもよいことは、当業者にとって自明なことである。

【0081】

つぎに、各実施例及び比較例では、アニオン必須成分として、光学ガラスの失透を抑制することに寄与するＯ^２－と、光学ガラスのアッベ数及び部分分散比を高めることに寄与するＦ^－を含有している。さらに、Ｎｂ^５＋等を相対的に中量含有している実施例５～１０及び比較例のうち、実施例９～１０及び比較例では、光学ガラスを、低分散化するとともに、ガラスの異常分散性を付与すること、ガラス転移温度を低下させること、それぞれに寄与する、Ｃｌ^－を、特許文献１に比して少量ではあるが含有した。

【0082】

そして、全ての実施例においては、白金材料からなる装置の劣化が生じないことが確認された。具体的には、揮発成分が当該装置である熔解設備にこびりつき白っぽくなることもなかった。一方、比較例においては、揮発が多く光学ガラスの製造数がある程度に達すると当該劣化が生じやすいことが確認された。したがって、全ての実施例のものは、光学ガラスの脈理、失透の誘発をもたらすことはないが、比較例のものはそうでないことがわかった。

【0083】

実施例１～４のものは、全実施例を俯瞰的に対比した場合、Ｎｂ^５＋等の含有量が他のものに比して非常に多い点が特徴的である。実施例１～４のものは、Ｃｌ^－の含有量がゼロであるため、Ｃｌ^－自体の揮発によって光学ガラスの脈理不良や白金材料からなる装置の劣化を招くというデメリットはなく、それでいて、特許文献１に開示されている光学レンズと比較して、それと同等程度の屈折率（ｎ_ｄ）やアッベ数（ν_ｄ）を得ることができた。

【0084】

とりわけ、実施例１～２では、屈折率（ｎ_ｄ）が「１．４８００００」～「１．５２００００」の範囲、アッベ数（ν_ｄ）が「５９．００」～「８５．００」の範囲、部分分散比が「０．５３８０」～「０．６００」という、既述の最も好ましい範囲に含まれていた。

【0085】

実施例５～１０のものは、全実施例を俯瞰的に対比した場合、Ｎｂ^５＋等の含有量が他のものに比して多い点が特徴的である。うち実施例５～８のものは、Ｃｌ^－の含有量がゼロであるため、実施例１～４のものと組成は同様であった。一方、実施例９～１０は、Ｃｌ^－が含有されているものの、その量は０．１０％にも満たない僅かなものであって、Ｃｌ^－自体の揮発によって光学ガラスの脈理不良や白金材料からなる装置の劣化を招くというデメリットはない一方で、濡れ上がりによるガラスの品質低下の抑制が期待できる。

【0086】

実施例１１～１２のものは、全実施例を俯瞰的に対比した場合、Ｎｂ^５＋等の含有量が他のものに比して若干多い点が特徴的である。実施例１１～１２のものは、Ｃｌ^－の含有量がゼロであるため、Ｃｌ^－自体の揮発によって光学ガラスの脈理不良や白金材料からなる装置の劣化を招くというデメリットはなく、それでいて、特許文献１に開示されている光学レンズと比較して、それと同等程度の屈折率（ｎ_ｄ）やアッベ数（ν_ｄ）を得ることができた。

【0087】

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。