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(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】
(24)【登録日】2024-02-29
(45)【発行日】2024-03-08
(54)【発明の名称】光学ガラス、プリフォーム及び光学素子
(51)【国際特許分類】
C03C 3/068 20060101AFI20240301BHJP
G02B 1/00 20060101ALI20240301BHJP
【ＦＩ】
C03C3/068
G02B1/00
【請求項の数】
15
(21)【出願番号】P 2019204108
(22)【出願日】2019-11-11
(65)【公開番号】P2020189780
(43)【公開日】2020-11-26
【審査請求日】2022-09-12
(31)【優先権主張番号】P 2019094863
(32)【優先日】2019-05-20
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(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】100137589
【弁理士】
【氏名又は名称】右田 俊介
(74)【代理人】
【識別番号】100160864
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 政治
(74)【代理人】
【識別番号】100158698
【弁理士】
【氏名又は名称】水野 基樹
(72)【発明者】
【氏名】小栗 史裕
【審査官】酒井 英夫
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０１０／０９００１４（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１３－１２６９３５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－２１４０８２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－０６３８８７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－０６７５３６（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】
カチオン％（モル％）表示で、Ｓｉ４＋を０％超２２．０％以下、
Ｂ３＋を３１．０％以上６０．０％以下、
Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙ３＋、Ｙｂ３＋及びＬｕ３＋からなる群から選択される１種以上
（Ｌｎ３＋：カチオン％）を合計で２２．０％以上４９．０％以下
（式中、ＬｎはＬａ、Ｇｄ、Ｙ及びＹｂからなる群より選択される１種以上である）、
Ｙ ３＋ を７．０％超２３．０％以下含有し、
カチオン成分の含有率の和（Ｔｉ４＋＋Ｎｂ５＋＋Ｗ６＋＋Ｔａ５＋＋Ｂｉ３＋＋Ｚｒ４＋）が１０．０％未満であり、
アニオン％（モル％）表示で、
Ｆ－の含有率が１１．０～４０．０％、
Ｏ２－の含有率が６０．０～８９．０％であり、
１．６５以上１．８０以下の屈折率（ｎｄ）と、４８以上６２以下のアッベ数（νｄ）
とを有し、
０．５１５以上の部分分散比（θｇ，Ｆ）を有する、
光学ガラス。
【請求項2】
カチオン成分の含有率の和（Ｔｉ４＋＋Ｎｂ５＋＋Ｗ６＋＋Ｔａ５＋＋Ｂｉ３＋＋Ｚｒ４＋）が１．２％未満である、請求項１記載の光学ガラス。
【請求項3】
カチオン％（モル％）表示で、Ｌａ３＋の含有率が１３．０～３８．０％、
Ｇｄ３＋の含有率が０～１０．０％、
Ｙｂ３＋の含有率が０～１０．０％、
Ｌｕ３＋の含有率が０～１０．０％、
Ｔｉ４＋の含有率が０～７．０％、
Ｎｂ５＋の含有率が０～７．０％、
Ｗ６＋の含有率が０～７．０％、
Ｂｉ３＋の含有率が０～７．０％、
Ｔａ５＋の含有率が０～７．０％、
Ｚｒ４＋の含有率が０～７．０％、
Ｍｇ２＋の含有率が０～１０．０％、
Ｃａ２＋の含有率が０～１０．０％、
Ｓｒ２＋の含有率が０～１０．０％、
Ｂａ２＋の含有率が０～１０．０％
Ｚｎ２＋の含有率が０～２０．０％、
Ａｌ３＋の含有率が０～２３．０％、
Ｌｉ＋の含有率が０～１０．０％、
Ｎａ＋の含有率が０～１０．０％、
Ｋ＋の含有率が０～１０．０％、
Ｐ５＋の含有率が０～１０．０％、
Ｇｅ４＋の含有率が０～１０．０％、
Ｔｅ４＋の含有率が０～１０．０％、
Ｓｎ４＋の含有率が０～５．０％及び
Ｓｂ３＋の含有率が０～１．０％
である、請求項１又は２記載の光学ガラス。
【請求項4】
カチオン成分の含有率の和（Ｓｉ４＋＋Ｂ３＋）が３８．０％以上６４．０％以下である、請求項１から３のいずれか記載の光学ガラス。
【請求項5】
カチオン成分の含有率の比（Ｓｉ４＋／Ｂ３＋）が０超０．７５０以下である、請求項１から４のいずれか記載の光学ガラス。
【請求項6】
カチオン成分の含有率の比（Ｔｉ４＋＋Ｎｂ５＋＋Ｗ６＋＋Ｔａ５＋＋Ｂｉ３＋＋Ｚｒ４＋）／Ｌｎ３＋が０．２００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（式中、Ｌｎ３＋はＬａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙ３＋、Ｙｂ３＋及びＬｕ３＋からなる群から選択される１種以上である）。
【請求項7】
カチオン成分の含有率の比（Ｔｉ４＋＋Ｎｂ５＋＋Ｗ６＋＋Ｔａ５＋＋Ｂｉ３＋＋Ｚｒ４＋）／Ｌｎ３＋が０．０６０未満である、請求項１から６のいずれか記載の光学ガラス（式中、Ｌｎ３＋はＬａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙ３＋、Ｙｂ３＋及びＬｕ３＋からなる群から選択される１種以上である）。
【請求項8】
カチオン成分及びアニオン成分の含有率の比（Ｂ３＋×Ｆ－）／（Ｓｉ４＋＋Ａｌ３＋＋Ｇｅ４＋）が２５以上１５０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（式中、Ｌｎ３＋はＬａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙ３＋、Ｙｂ３＋及びＬｕ３＋からなる群から選択される１種以上である）。
【請求項9】
カチオン成分及びアニオン成分の含有率の比（Ｂ３＋×Ｆ－）／Ｓｉ４＋が５０以上１８０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。
【請求項10】
カチオン成分の含有率の和（Ｇｄ３＋＋Ｙｂ３＋＋Ｎｂ５＋＋Ｗ６＋＋Ｔａ５＋）が１０．０％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。
【請求項11】
Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋及びＢａ２＋からなる群から選ばれる１種以上（Ｒ２＋：カチオン％）の合計含有率が１０．０％以下である請求項１から１０のいずれか記載の光学ガラス（式中、ＲはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ及びＢａからなる群より選択される１種以上で
ある）。
【請求項12】
Ｌｉ＋、Ｎａ＋及びＫ＋からなる群から選択される１種以上（Ｒｎ＋：カチオン％）の合計含有率が１０．０％以下である請求項１から１１のいずれか記載の光学ガラス（式中、ＲｎはＬｉ、Ｎａ及びＫからなる群より選択される１種以上である）。
【請求項13】
示差熱－熱重量同時分析（ＴＧ－ＤＴＡ）において、大気雰囲気下で室温から１３００℃に昇温（昇温速度１０℃／ｍｉｎ）した際における、質量減少が０．５％以上になる温
度が９００℃以上である、請求項１から１２のいずれか記載の光学ガラス。
【請求項14】
請求項１から１３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。
【請求項15】
請求項１から１３のいずれか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、プリフォーム及び光学素子に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、光学系を使用する機器のデジタル化や高精細化が急速に進んでおり、デジタルカメラやビデオカメラ等の撮影機器や、プロジェクタやプロジェクションテレビ等の画像再生（投影）機器等の各種光学機器の分野では、光学系で用いられるレンズやプリズム等の光学素子の枚数を削減し、光学系全体を軽量化及び小型化する要求が強まっている。
【0003】
光学素子を作製する光学ガラスの中でも特に、光学系全体の軽量化及び小型化を図ることが可能な、１．６５以上１．８０以下の高い屈折率（ｎｄ）を有し、４８以上６２以下のアッベ数（νｄ）を有する高屈折率低分散ガラスの需要が非常に高まっている。これに関し、特許文献１に代表されるようなガラス組成物が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１３－０６３８８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし、特許文献１に記載されたガラスでは、アッベ数が小さい問題点があった。そのため、１．６５以上１．８０以下の高い屈折率（ｎｄ）を有しながらも、よりアッベ数が高い（低分散である）光学ガラスが求められていた。
【0006】
他方で、色収差のうち青色領域の収差（二次スペクトル）の補正において、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。部分分散比（θｇ，Ｆ）は、下式（１）により示される。
θｇ，Ｆ＝（ｎｇ－ｎＦ）／（ｎＦ－ｎＣ）・・・・・・（１）
θｇ，Ｆ＝（ｎｇ－ｎＦ）／（ｎＦ－ｎＣ）・・・・・・（１）
【0007】
ここで、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色収差の補正を行う光学系では、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、これらを組み合わせることで、二次スペクトルを補正できる。
【0008】
しかし、特許文献１に記載されたガラスでは、高屈折率及び低分散を有していても、部分分散比が小さく、二次スペクトルを補正するレンズとして用いるには十分でなかった。すなわち、高い屈折率（ｎｄ）及び高いアッベ数（νｄ）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た。
【0009】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、所望の屈折率及びアッベ数を有しながら、高い部分分散比を有することで、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提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0010】
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、Ｓｉ４＋とＢ３＋と、Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙ３＋、Ｙｂ３＋及びＬｕ３＋からなる群から選択される１種以上と、Ｆ－とを併用しながらも、カチオン成分の含有率の和（Ｔｉ４＋＋Ｎｂ５＋＋Ｗ６＋＋Ｔａ５＋＋Ｂｉ３＋＋Ｚｒ４＋）を調整することによって、ガラスにおいて高屈折率及び低分散化が図られながらも、ガラスの部分分散比がより一層高め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。
具体的には、本発明は以下のようなものを提供する。
【0011】
（１） カチオン％（モル％）表示で、
Ｓｉ４＋を０％超２２．０％以下、
Ｂ３＋を３１．０％以上６０．０％以下、
Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙ３＋、Ｙｂ３＋及びＬｕ３＋からなる群から選択される１種以上（Ｌｎ３＋：カチオン％）を合計で２２．０％以上４９．０％以下（式中、ＬｎはＬａ、Ｇｄ、Ｙ及びＹｂからなる群より選択される１種以上である）
含有し、
カチオン成分の含有率の和（Ｔｉ４＋＋Ｎｂ５＋＋Ｗ６＋＋Ｔａ５＋＋Ｂｉ３＋＋Ｚｒ４＋）が１０．０％未満であり、
アニオン％（モル％）表示で、
Ｆ－の含有率が１１．０～４０．０％、
Ｏ２－の含有率が６０．０～８９．０％
であり、
１．６５以上１．８０以下の屈折率（ｎｄ）と、４８以上６２以下のアッベ数（νｄ）とを有し、０．５１５以上の部分分散比（θｇ，Ｆ）を有する、光学ガラス。
Ｓｉ４＋を０％超２２．０％以下、
Ｂ３＋を３１．０％以上６０．０％以下、
Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙ３＋、Ｙｂ３＋及びＬｕ３＋からなる群から選択される１種以上（Ｌｎ３＋：カチオン％）を合計で２２．０％以上４９．０％以下（式中、ＬｎはＬａ、Ｇｄ、Ｙ及びＹｂからなる群より選択される１種以上である）
含有し、
カチオン成分の含有率の和（Ｔｉ４＋＋Ｎｂ５＋＋Ｗ６＋＋Ｔａ５＋＋Ｂｉ３＋＋Ｚｒ４＋）が１０．０％未満であり、
アニオン％（モル％）表示で、
Ｆ－の含有率が１１．０～４０．０％、
Ｏ２－の含有率が６０．０～８９．０％
であり、
１．６５以上１．８０以下の屈折率（ｎｄ）と、４８以上６２以下のアッベ数（νｄ）とを有し、０．５１５以上の部分分散比（θｇ，Ｆ）を有する、光学ガラス。
【0012】
（２） カチオン成分の含有率の和（Ｔｉ４＋＋Ｎｂ５＋＋Ｗ６＋＋Ｔａ５＋＋Ｂｉ３＋＋Ｚｒ４＋）が１．２％未満である、（１）記載の光学ガラス。
【0013】
（３） カチオン％（モル％）表示で、
Ｌａ３＋の含有率が１３．０～３８．０％、
Ｇｄ３＋の含有率が０～１０．０％、
Ｙ３＋の含有率が０％超～２３．０％以下、
Ｙｂ３＋の含有率が０～１０．０％、
Ｌｕ３＋の含有率が０～１０．０％、
Ｔｉ４＋の含有率が０～７．０％、
Ｎｂ５＋の含有率が０～７．０％、
Ｗ６＋の含有率が０～７．０％、
Ｂｉ３＋の含有率が０～７．０％、
Ｔａ５＋の含有率が０～７．０％、
Ｚｒ４＋の含有率が０～７．０％、
Ｍｇ２＋の含有率が０～１０．０％、
Ｃａ２＋の含有率が０～１０．０％、
Ｓｒ２＋の含有率が０～１０．０％、
Ｂａ２＋の含有率が０～１０．０％
Ｚｎ２＋の含有率が０～２０．０％、
Ａｌ３＋の含有率が０～２３．０％、
Ｌｉ＋の含有率が０～１０．０％、
Ｎａ＋の含有率が０～１０．０％、
Ｋ＋の含有率が０～１０．０％、
Ｐ５＋の含有率が０～１０．０％、
Ｇｅ４＋の含有率が０～１０．０％、
Ｔｅ４＋の含有率が０～１０．０％、
Ｓｎ４＋の含有率が０～５．０％及び
Ｓｂ３＋の含有率が０～１．０％
である、（１）又は（２）記載の光学ガラス。
Ｌａ３＋の含有率が１３．０～３８．０％、
Ｇｄ３＋の含有率が０～１０．０％、
Ｙ３＋の含有率が０％超～２３．０％以下、
Ｙｂ３＋の含有率が０～１０．０％、
Ｌｕ３＋の含有率が０～１０．０％、
Ｔｉ４＋の含有率が０～７．０％、
Ｎｂ５＋の含有率が０～７．０％、
Ｗ６＋の含有率が０～７．０％、
Ｂｉ３＋の含有率が０～７．０％、
Ｔａ５＋の含有率が０～７．０％、
Ｚｒ４＋の含有率が０～７．０％、
Ｍｇ２＋の含有率が０～１０．０％、
Ｃａ２＋の含有率が０～１０．０％、
Ｓｒ２＋の含有率が０～１０．０％、
Ｂａ２＋の含有率が０～１０．０％
Ｚｎ２＋の含有率が０～２０．０％、
Ａｌ３＋の含有率が０～２３．０％、
Ｌｉ＋の含有率が０～１０．０％、
Ｎａ＋の含有率が０～１０．０％、
Ｋ＋の含有率が０～１０．０％、
Ｐ５＋の含有率が０～１０．０％、
Ｇｅ４＋の含有率が０～１０．０％、
Ｔｅ４＋の含有率が０～１０．０％、
Ｓｎ４＋の含有率が０～５．０％及び
Ｓｂ３＋の含有率が０～１．０％
である、（１）又は（２）記載の光学ガラス。
【0014】
（４） カチオン成分の含有率の和（Ｓｉ４＋＋Ｂ３＋）が３８．０％以上６４．０％以下である、（１）から（３）のいずれか記載の光学ガラス。
【0015】
（５） カチオン成分の含有率の比（Ｓｉ４＋／Ｂ３＋）が０超０．７５０以下である、（１）から（４）のいずれか記載の光学ガラス。
【0016】
（６） カチオン成分の含有率の比（Ｔｉ４＋＋Ｎｂ５＋＋Ｗ６＋＋Ｔａ５＋＋Ｂｉ３＋＋Ｚｒ４＋）／Ｌｎ３＋が０．２００以下である、（１）から（５）のいずれか記載の光学ガラス（式中、Ｌｎ３＋はＬａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙ３＋、Ｙｂ３＋及びＬｕ３＋からなる群から選択される１種以上である）。
【0017】
（７） カチオン成分の含有率の比（Ｔｉ４＋＋Ｎｂ５＋＋Ｗ６＋＋Ｔａ５＋＋Ｂｉ３＋＋Ｚｒ４＋）／Ｌｎ３＋が０．０６０未満である、（１）から（６）のいずれか記載の光学ガラス（式中、Ｌｎ３＋はＬａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙ３＋、Ｙｂ３＋及びＬｕ３＋からなる群から選択される１種以上である）。
【0018】
（８） カチオン成分及びアニオン成分の含有率の比（Ｂ３＋×Ｆ－）／（Ｓｉ４＋＋Ａｌ３＋＋Ｇｅ４＋）が２５以上１５０以下である、（１）から（７）のいずれか記載の光学ガラス（式中、Ｌｎ３＋はＬａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙ３＋、Ｙｂ３＋及びＬｕ３＋からなる群から選択される１種以上である）。
【0019】
（９） カチオン成分及びアニオン成分の含有率の比（Ｂ３＋×Ｆ－）／Ｓｉ４＋が５０以上１８０以下である、（１）から（８）のいずれか記載の光学ガラス。
【0020】
（１０） カチオン成分の含有率の和（Ｇｄ３＋＋Ｙｂ３＋＋Ｎｂ５＋＋Ｗ６＋＋Ｔａ５＋）が１０．０％以下である、（１）から（９）のいずれか記載の光学ガラス。
【0021】
（１１） Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋及びＢａ２＋からなる群から選ばれる１種以上（Ｒ２＋：カチオン％）の合計含有率が１０．０％以下である（１）から（１０）のいずれか記載の光学ガラス（式中、ＲはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ及びＢａからなる群より選択される１種以上である）。
【0022】
（１２） Ｌｉ＋、Ｎａ＋及びＫ＋からなる群から選択される１種以上（Ｒｎ＋：カチオン％）の合計含有率が１０．０％以下である（１）から（１１）のいずれか記載の光学ガラス（式中、ＲｎはＬｉ、Ｎａ及びＫからなる群より選択される１種以上である）。
【0023】
（１３） 示差熱－熱重量同時分析（ＴＧ－ＤＴＡ）において、大気雰囲気下で室温から１３００℃に昇温（昇温速度１０℃／ｍｉｎ）した際における、質量減少が０．５％以上になる温度が９００℃以上である、（１）から（１２）のいずれか記載の光学ガラス。
【0024】
（１４） （１）から（１３）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。
【0025】
（１５） （１）から（１３）のいずれか記載の光学ガラスからなる光学素子。
【発明の効果】
【0026】
本発明によれば、所望の屈折率及びアッベ数を有しながら、高い部分分散比を有することで、且つ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提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0027】
【図1】部分分散比（θｇ，Ｆ）が縦軸でアッベ数（νｄ）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】本願の実施例のガラスについての屈折率（ｎｄ）とアッベ数（νｄ）の関係を示す図である。
【図3】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（νｄ）の関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0028】
本発明の光学ガラスは、カチオン％（モル％）表示で、Ｓｉ４＋を０％超２２．０％以下、Ｂ３＋を３１．０％以上６０．０％以下、Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙ３＋、Ｙｂ３＋及びＬｕ３＋からなる群から選択される１種以上（Ｌｎ３＋：カチオン％）を合計で２２．０％以上４９．０％以下（式中、ＬｎはＬａ、Ｇｄ、Ｙ及びＹｂからなる群より選択される１種以上である）含有し、カチオン成分の含有率の和（Ｔｉ４＋＋Ｎｂ５＋＋Ｗ６＋＋Ｔａ５＋＋Ｂｉ３＋＋Ｚｒ４＋）が１０．０％未満であり、アニオン％（モル％）表示で、Ｆ－の含有率が１１．０～４０．０％、Ｏ２－の含有率が６０．０～８９．０％であり、
１．６５以上１．８０以下の屈折率（ｎｄ）と、４８以上６２以下のアッベ数（νｄ）とを有し、０．５１５以上の部分分散比（θｇ，Ｆ）を有する。
Ｓｉ４＋とＢ３＋と、Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙ３＋、Ｙｂ３＋及びＬｕ３＋からなる群から選択される１種以上と、Ｆ－とを併用しながらも、カチオン成分の含有率の和（Ｔｉ４＋＋Ｎｂ５＋＋Ｗ６＋＋Ｔａ５＋＋Ｂｉ３＋＋Ｚｒ４＋）を調整するとともに、各成分の含有量を調整することによって、高屈折率及び低分散化が図られながらも、ガラスの部分分散比がより一層高められる。このため、高屈折率及び低分散を有し、且つ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提供できる。
１．６５以上１．８０以下の屈折率（ｎｄ）と、４８以上６２以下のアッベ数（νｄ）とを有し、０．５１５以上の部分分散比（θｇ，Ｆ）を有する。
Ｓｉ４＋とＢ３＋と、Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙ３＋、Ｙｂ３＋及びＬｕ３＋からなる群から選択される１種以上と、Ｆ－とを併用しながらも、カチオン成分の含有率の和（Ｔｉ４＋＋Ｎｂ５＋＋Ｗ６＋＋Ｔａ５＋＋Ｂｉ３＋＋Ｚｒ４＋）を調整するとともに、各成分の含有量を調整することによって、高屈折率及び低分散化が図られながらも、ガラスの部分分散比がより一層高められる。このため、高屈折率及び低分散を有し、且つ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提供できる。
【0029】
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。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で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。
【0030】
［ガラス成分］
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ガラス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、ガラス中に含有される各成分の含有率を表記した組成である。
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、Bは、通常イオン価が３価の状態でガラス中に存在するので、本明細書中では「Ｂ３＋」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ガラス中に存在するものとして扱う。
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ガラス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、ガラス中に含有される各成分の含有率を表記した組成である。
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、Bは、通常イオン価が３価の状態でガラス中に存在するので、本明細書中では「Ｂ３＋」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ガラス中に存在するものとして扱う。
【0031】
［カチオン成分について］
Ｓｉ４＋は、０％超含有することで、ガラスの着色を低減でき、且つ耐失透性を高められる必須成分である。従って、Ｓｉ４＋の含有量は、好ましくは０％超、より好ましくは１．０％超、さらに好ましくは３．０％超、さらに好ましくは５．０％超、さらに好ましくは６．０％超、さらに好ましくは７．０％以上とする。
他方で、Ｓｉ４＋の含有量を２０．０％以下にすることで、Ｓｉ４＋を熔融ガラス中に熔解し易くし、高温での熔解を回避することができる。Ｓｉ４＋の含有量は、好ましくは２２．０％以下、より好ましくは２０．０％未満、さらに好ましくは１７．０％未満、さらに好ましくは１４．０％未満、さらに好ましくは１２．０％以下とする。
Ｓｉ４＋は、０％超含有することで、ガラスの着色を低減でき、且つ耐失透性を高められる必須成分である。従って、Ｓｉ４＋の含有量は、好ましくは０％超、より好ましくは１．０％超、さらに好ましくは３．０％超、さらに好ましくは５．０％超、さらに好ましくは６．０％超、さらに好ましくは７．０％以上とする。
他方で、Ｓｉ４＋の含有量を２０．０％以下にすることで、Ｓｉ４＋を熔融ガラス中に熔解し易くし、高温での熔解を回避することができる。Ｓｉ４＋の含有量は、好ましくは２２．０％以下、より好ましくは２０．０％未満、さらに好ましくは１７．０％未満、さらに好ましくは１４．０％未満、さらに好ましくは１２．０％以下とする。
【0032】
Ｂ３＋は、３１．０％以上含有することで、ガラス内部で網目構造を形成し、安定なガラス形成を促して耐失透性を高められ、且つアッベ数を大きくできる必須成分である。従って、Ｂ３＋の含有量は、好ましくは３１．０％、より好ましくは３４．０％、さらに好ましくは３７．０％、さらに好ましくは４０．０％を下限とする。
他方で、Ｂ３＋の含有量を６０．０％以下にすることで、屈折率の低下を抑えられ、且つ化学的耐久性の悪化を抑えられる。従って、Ｂ３＋の含有量は、好ましくは６０．０％、より好ましくは５５．０％、さらに好ましくは５２．０％、さらに好ましくは４９．０％、さらに好ましくは４７．０％を上限とする。
他方で、Ｂ３＋の含有量を６０．０％以下にすることで、屈折率の低下を抑えられ、且つ化学的耐久性の悪化を抑えられる。従って、Ｂ３＋の含有量は、好ましくは６０．０％、より好ましくは５５．０％、さらに好ましくは５２．０％、さらに好ましくは４９．０％、さらに好ましくは４７．０％を上限とする。
【0033】
Ｌａ３＋は、１３．０％以上含有することで、ガラスの屈折率及びアッベ数を高め、且つ可視光についての透過率を高められる成分である。従って、Ｌａ３＋の含有量は、好ましくは１３．０％以上、より好ましくは１６．０％超、さらに好ましくは１８．０％超、さらに好ましくは２０．０％超、さらに好ましくは２２．０％超としてもよい。
他方で、Ｌａ３＋の含有量を３８．０％以下にすることで、ガラスを失透し難くでき、且つガラスの比重の増加を抑えられる。従って、Ｌａ３＋の含有量は、好ましくは３８．０％以下、より好ましくは３５．０％未満、さらに好ましくは３２．０％未満、さらに好ましくは２９．０％未満とする。
他方で、Ｌａ３＋の含有量を３８．０％以下にすることで、ガラスを失透し難くでき、且つガラスの比重の増加を抑えられる。従って、Ｌａ３＋の含有量は、好ましくは３８．０％以下、より好ましくは３５．０％未満、さらに好ましくは３２．０％未満、さらに好ましくは２９．０％未満とする。
【0034】
Ｇｄ３＋は、０％超含有する場合に、ガラスの屈折率及びアッベ数を高められる任意成分である。
他方で、Ｇｄ３＋の含有量を１０．０％以下にすることで、ガラスの比重の上昇を抑え、部分分散比の低下を抑え、且つ、失透を抑えられる。従って、Ｇｄ３＋の含有量は好ましくは１０．０％以下、より好ましくは５．０％未満、さらに好ましくは３．０％未満、さらに好ましくは１．０％未満とする。
他方で、Ｇｄ３＋の含有量を１０．０％以下にすることで、ガラスの比重の上昇を抑え、部分分散比の低下を抑え、且つ、失透を抑えられる。従って、Ｇｄ３＋の含有量は好ましくは１０．０％以下、より好ましくは５．０％未満、さらに好ましくは３．０％未満、さらに好ましくは１．０％未満とする。
【0035】
Ｙ３＋は、０％超含有することで、ガラスの屈折率及びアッベ数を高められ、且つ、ガラスの比重を小さくできる成分である。従って、Ｙ３＋の含有量は、好ましくは０％超、より好ましくは１．０％超、さらに好ましくは５．０％超、さらに好ましくは７．０％超としてもよい。
他方で、Ｙ３＋の含有量を２３．０％以下にすることで、ガラスの安定性を高められる。従って、Ｙ３＋の含有量は、好ましくは２３．０％以下、より好ましくは２０．０％未満、さらに好ましくは１７．０％未満、さらに好ましくは１４．０％未満とする。
他方で、Ｙ３＋の含有量を２３．０％以下にすることで、ガラスの安定性を高められる。従って、Ｙ３＋の含有量は、好ましくは２３．０％以下、より好ましくは２０．０％未満、さらに好ましくは１７．０％未満、さらに好ましくは１４．０％未満とする。
【0036】
Ｙｂ３＋及びＬｕ３＋は、一方又は両方を０％超含有する場合に、ガラスの屈折率及びアッベ数を高められる任意成分である。
他方で、Ｙｂ３＋又はＬｕ３＋の含有量を１０．０％以下にすることで、ガラスの安定性を高められる。特に、Ｙｂ３＋の含有量を１０．０％以下にすることで、ガラスの長波長側（波長１０００ｎｍの近傍）に吸収が生じ難くなるため、ガラスの赤外線に対する耐性を高められる。従って、Ｙｂ３＋及びＬｕ３＋の各々の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは５．０％未満、さらに好ましくは３．０％未満、さらに好ましくは１．０％未満とする。
他方で、Ｙｂ３＋又はＬｕ３＋の含有量を１０．０％以下にすることで、ガラスの安定性を高められる。特に、Ｙｂ３＋の含有量を１０．０％以下にすることで、ガラスの長波長側（波長１０００ｎｍの近傍）に吸収が生じ難くなるため、ガラスの赤外線に対する耐性を高められる。従って、Ｙｂ３＋及びＬｕ３＋の各々の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは５．０％未満、さらに好ましくは３．０％未満、さらに好ましくは１．０％未満とする。
【0037】
Ｔｉ４＋、Ｎｂ５＋、Ｗ６＋及びＢｉ３＋は、少なくともいずれかを０％超含有する場合に、ガラスの屈折率及び部分分散比を高められる任意成分である。
特に、Ｔｉ４＋及びＮｂ５＋は、比重を小さくできる成分でもある。また、Ｂｉ３＋は、ガラス転移点を低くできる成分でもある。
他方で、Ｔｉ４＋、Ｎｂ５＋、Ｗ６＋又はＢｉ３＋の含有量を低減することで、アッベ数の低下を抑えられ、且つ可視短波長（５００ｎｍ以下）の光線透過率の悪化を抑えられる。
従って、Ｔｉ４＋、Ｎｂ５＋、Ｗ６＋及びＢｉ３＋の各々の含有量は、好ましくは７．０％以下、より好ましくは５．０％未満、さらに好ましくは３．０％未満、さらに好ましくは１．０％未満とする。
特に、Ｔｉ４＋及びＮｂ５＋は、比重を小さくできる成分でもある。また、Ｂｉ３＋は、ガラス転移点を低くできる成分でもある。
他方で、Ｔｉ４＋、Ｎｂ５＋、Ｗ６＋又はＢｉ３＋の含有量を低減することで、アッベ数の低下を抑えられ、且つ可視短波長（５００ｎｍ以下）の光線透過率の悪化を抑えられる。
従って、Ｔｉ４＋、Ｎｂ５＋、Ｗ６＋及びＢｉ３＋の各々の含有量は、好ましくは７．０％以下、より好ましくは５．０％未満、さらに好ましくは３．０％未満、さらに好ましくは１．０％未満とする。
【0038】
Ｔａ５＋は、０％超含有する場合に、ガラスの屈折率及び耐失透性を高める任意成分である。
他方で、Ｔａ５＋の含有量を７．０％以下にすることで、ガラスの部分分散比の低下を抑えられる。また、高価なＴａ５＋の低減によるガラスの材料コストの上昇を抑えられ、且つ、高温での熔解を回避することでガラスの製造コストを低減できる。従って、Ｔａ５＋の含有量は、好ましくは７．０％、より好ましくは５．０％未満、さらに好ましくは３．０％未満、さらに好ましくは１．０％未満とし、最も好ましくは含有しない。
他方で、Ｔａ５＋の含有量を７．０％以下にすることで、ガラスの部分分散比の低下を抑えられる。また、高価なＴａ５＋の低減によるガラスの材料コストの上昇を抑えられ、且つ、高温での熔解を回避することでガラスの製造コストを低減できる。従って、Ｔａ５＋の含有量は、好ましくは７．０％、より好ましくは５．０％未満、さらに好ましくは３．０％未満、さらに好ましくは１．０％未満とし、最も好ましくは含有しない。
【0039】
Ｚｒ４＋は、０％超含有する場合に、ガラスの屈折率を高める任意成分である。
他方で、Ｚｒ４＋の含有量を７．０％以下にすることで、アッベ数の低下及び耐失透性の悪化を抑えられ、且つ、部分分散比の低下を抑えられる。また、ガラス原料の高温での熔解を回避できるため、ガラスの製造コストを低減できる。従って、Ｚｒ４＋の含有量は、好ましくは７．０％以下、より好ましくは５．０％未満、さらに好ましくは３．０％未満、さらに好ましくは２．０％未満、さらに好ましくは１．０％未満とする。
他方で、Ｚｒ４＋の含有量を７．０％以下にすることで、アッベ数の低下及び耐失透性の悪化を抑えられ、且つ、部分分散比の低下を抑えられる。また、ガラス原料の高温での熔解を回避できるため、ガラスの製造コストを低減できる。従って、Ｚｒ４＋の含有量は、好ましくは７．０％以下、より好ましくは５．０％未満、さらに好ましくは３．０％未満、さらに好ましくは２．０％未満、さらに好ましくは１．０％未満とする。
【0040】
Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋及びＳｒ２＋は、少なくともいずれかを０％超含有する場合に、ガラスの熔融性を改善して耐失透性を高める任意成分である。
他方で、Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋又はＳｒ２＋の含有量を低減することで、ガラスの屈折率の低下を抑え、且つ失透を低減できる。
従って、Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋及びＳｒ２＋の各々の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは５．０％未満、さらに好ましくは３．０％未満、さらに好ましくは１．０％未満とする。
他方で、Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋又はＳｒ２＋の含有量を低減することで、ガラスの屈折率の低下を抑え、且つ失透を低減できる。
従って、Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋及びＳｒ２＋の各々の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは５．０％未満、さらに好ましくは３．０％未満、さらに好ましくは１．０％未満とする。
【0041】
Ｂａ２＋は、０％超含有する場合に、ガラスの屈折率や耐失透性を高められ、且つ、ガラス原料の熔融性を高められる任意成分である。
他方で、Ｂａ２＋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、且つガラスの失透を低減することができる。従って、Ｂａ２＋の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは５．０％未満、さらに好ましくは３．０％未満、さらに好ましくは２．５％未満とする。
他方で、Ｂａ２＋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、且つガラスの失透を低減することができる。従って、Ｂａ２＋の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは５．０％未満、さらに好ましくは３．０％未満、さらに好ましくは２．５％未満とする。
【0042】
Ｚｎ２＋は、０％超含有する場合に、ガラスの熔融性を改善でき、ガラス転移点を低くでき、且つ失透を低減できる任意成分である。
他方で、Ｚｎ２＋の含有量を２０．０％以下にすることで、屈折率の低下や失透を低減できる。また、これにより熔融ガラスの粘性が高められるため、ガラスへの脈理の発生を低減できる。従って、Ｚｎ２＋の含有量は、好ましくは２０．０％以下、より好ましくは１５．０％以下、さらに好ましくは１２．０％未満、さらに好ましくは１０．０％未満、さらに好ましくは５．０％未満とする。
他方で、Ｚｎ２＋の含有量を２０．０％以下にすることで、屈折率の低下や失透を低減できる。また、これにより熔融ガラスの粘性が高められるため、ガラスへの脈理の発生を低減できる。従って、Ｚｎ２＋の含有量は、好ましくは２０．０％以下、より好ましくは１５．０％以下、さらに好ましくは１２．０％未満、さらに好ましくは１０．０％未満、さらに好ましくは５．０％未満とする。
【0043】
Ａｌ３＋は、０％超含有する場合に、安定なガラスを形成し易くできる任意成分である。従って、Ａｌ３＋の含有量は、好ましくは０％超、より好ましくは１．０％超、さらに好ましくは３．０％超、さらに好ましくは５．０％超、さらに好ましくは７．０％超としてもよい。
他方で、Ａｌ３＋の含有量を２３．０％以下にすることで、屈折率の低下を抑制できる。従って、Ａｌ３＋の含有量は、好ましくは２３．０％以下、より好ましくは２０．０％未満、さらに好ましくは１７．０％未満、さらに好ましくは１４．０％未満とする。
他方で、Ａｌ３＋の含有量を２３．０％以下にすることで、屈折率の低下を抑制できる。従って、Ａｌ３＋の含有量は、好ましくは２３．０％以下、より好ましくは２０．０％未満、さらに好ましくは１７．０％未満、さらに好ましくは１４．０％未満とする。
【0044】
Ｌｉ＋、Ｎａ＋及びＫ＋は、少なくともいずれかを０％超含有する場合に、ガラスの熔融性を改善できる任意成分である。特に、Ｋ＋は、ガラスの部分分散比をより一層高める成分でもある。
他方で、Ｌｉ＋、Ｎａ＋又はＫ＋の含有量を低減することで、ガラスの屈折率の低下を抑えられ、且つ失透を低減できる。特に、Ｌｉ＋の含有量を低減することで、ガラスの部分分散比の低下を抑えられる。従って、Ｌｉ＋、Ｎａ＋及びＫ＋のうち少なくともいずれかの含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは５．０％未満、さらに好ましくは３．０％未満とする。
他方で、Ｌｉ＋、Ｎａ＋又はＫ＋の含有量を低減することで、ガラスの屈折率の低下を抑えられ、且つ失透を低減できる。特に、Ｌｉ＋の含有量を低減することで、ガラスの部分分散比の低下を抑えられる。従って、Ｌｉ＋、Ｎａ＋及びＫ＋のうち少なくともいずれかの含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは５．０％未満、さらに好ましくは３．０％未満とする。
【0045】
Ｐ５＋は、０％超含有する場合に、ガラスの液相温度を下げて耐失透性を向上できる任意成分である。
他方で、Ｐ５＋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られる。従って、Ｐ５＋の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは５．０％未満、さらに好ましくは３．０％未満、さらに好ましくは１．０％未満とする。
他方で、Ｐ５＋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られる。従って、Ｐ５＋の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは５．０％未満、さらに好ましくは３．０％未満、さらに好ましくは１．０％未満とする。
【0046】
Ｇｅ４＋は、０％超含有する場合に、ガラスの屈折率を高め、耐失透性を向上できる任意成分である。
他方で、Ｇｅ４＋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、Ｇｅ４＋の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは５．０％未満、さらに好ましくは３．０％未満、さらに好ましくは１．０％未満とする。
他方で、Ｇｅ４＋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、Ｇｅ４＋の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは５．０％未満、さらに好ましくは３．０％未満、さらに好ましくは１．０％未満とする。
【0047】
Ｔｅ４＋は、０％超含有する場合に、屈折率を高め、ガラス転移点（Ｔｇ）を下げることが可能な任意成分である。
他方で、Ｔｅ４＋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、Ｔｅ４＋の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは５．０％未満、さらに好ましくは３．０％未満とする。
他方で、Ｔｅ４＋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、Ｔｅ４＋の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは５．０％未満、さらに好ましくは３．０％未満とする。
【0048】
Ｓｎ４＋は、０％超含有する場合に、熔融ガラスの酸化を低減して熔融ガラスを清澄でき、且つガラスの光線透過率を悪化し難くできる任意成分である。
他方で、Ｓｎ４＋の含有量を５．０％以下にすることで、熔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できる。また、Ｓｎ４＋と熔解設備（特にＰｔ等の貴金属）との合金化が低減されるため、熔解設備の長寿命化を図れる。従って、Ｓｎ４＋の含有量は、好ましくは５．０％以下、より好ましくは３．０％未満、さらに好ましくは１．０％未満、さらに好ましくは０．５％未満とする。
他方で、Ｓｎ４＋の含有量を５．０％以下にすることで、熔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できる。また、Ｓｎ４＋と熔解設備（特にＰｔ等の貴金属）との合金化が低減されるため、熔解設備の長寿命化を図れる。従って、Ｓｎ４＋の含有量は、好ましくは５．０％以下、より好ましくは３．０％未満、さらに好ましくは１．０％未満、さらに好ましくは０．５％未満とする。
【0049】
Ｓｂ３＋は、０％超含有する場合に、熔融ガラスを脱泡できる任意成分である。
他方で、Ｓｂ３＋の含有量を１．０％以下にすることで、過度の発泡を生じ難くでき、且つ、熔解設備（特にＰｔ等の貴金属）との合金化を低減できる。従って、Ｓｂ３＋の含有量は、好ましくは１．０％以下、より好ましくは０．５％未満、さらに好ましくは０．３％未満、さらに好ましくは０．１％未満とする。
他方で、Ｓｂ３＋の含有量を１．０％以下にすることで、過度の発泡を生じ難くでき、且つ、熔解設備（特にＰｔ等の貴金属）との合金化を低減できる。従って、Ｓｂ３＋の含有量は、好ましくは１．０％以下、より好ましくは０．５％未満、さらに好ましくは０．３％未満、さらに好ましくは０．１％未満とする。
【0050】
なお、ガラスを清澄し脱泡する成分は、上記のＳｂ３＋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。
【0051】
［アニオン成分について］
Ｆ－は、ガラスの部分分散比を高め、且つガラス転移点を下げる性質を有する。そのため、Ｆ－の含有率は、好ましくは１１．０％以上、より好ましくは１４．０％超、さらに好ましくは１６．０％超、さらに好ましくは２０．０％超とする。
他方で、Ｆ－は、含有率が多いと、ガラスのアッベ数を過剰に高め、屈折率を低下させ、液相温度を低下させ、磨耗度を大きくさせ、また、比重を大きくする性質を有する。そのため、Ｆ－の含有率は、好ましくは４０．０％以下、より好ましくは３６．０％未満、さらに好ましくは３３．０％未満、さらに好ましくは３１．０％未満とする。
Ｆ－は、ガラスの部分分散比を高め、且つガラス転移点を下げる性質を有する。そのため、Ｆ－の含有率は、好ましくは１１．０％以上、より好ましくは１４．０％超、さらに好ましくは１６．０％超、さらに好ましくは２０．０％超とする。
他方で、Ｆ－は、含有率が多いと、ガラスのアッベ数を過剰に高め、屈折率を低下させ、液相温度を低下させ、磨耗度を大きくさせ、また、比重を大きくする性質を有する。そのため、Ｆ－の含有率は、好ましくは４０．０％以下、より好ましくは３６．０％未満、さらに好ましくは３３．０％未満、さらに好ましくは３１．０％未満とする。
【0052】
Ｏ２－は、ガラスの失透を抑制し、磨耗度の大きさを抑制する性質を有する。そのため、Ｏ２－の含有率は、好ましくは６０．０％以上、より好ましくは６４．０％超、さらに好ましくは６７．０％超、さらに好ましくは６９．０％超とする。
他方で、他のアニオン成分による効果を得易くするため、Ｏ２－の含有率は、好ましくは８９．０％以下、より好ましくは８６．０％未満、さらに好ましくは８４．０％未満、さらに好ましくは８０．０％未満とする。
他方で、他のアニオン成分による効果を得易くするため、Ｏ２－の含有率は、好ましくは８９．０％以下、より好ましくは８６．０％未満、さらに好ましくは８４．０％未満、さらに好ましくは８０．０％未満とする。
【0053】
また、ガラスの失透を抑制する観点から、Ｏ２－の含有率とＦ－の含有率の合計は、好ましくは９８．０％、より好ましくは９９．０％を下限とし、さらに好ましくは１００％とする。すなわち、Ｏ２－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種以上の含有量の合計は、好ましくは２．０％、より好ましくは１．０％を上限とし、最も好ましくは実質的に含有しない。
【0054】
本発明の光学ガラスでは、各カチオン成分及び各アニオン成分は、カチオン成分及びアニオン成分に応じた価数をとるため、１００カチオン％のカチオン成分が有するプラス電荷の合計と、１００アニオン％のアニオン成分が有するマイナス電荷の合計は、必ずしも一致しない。そこで、本発明では、１００カチオン％のカチオン成分が有するプラス電荷の数に、アニオン成分が有するマイナス電荷の数を釣り合わせたときのアニオン成分の含有量（アニオン成分の含有量の相対値）についても着目した。
【0055】
ここで、カチオン成分が有するプラス電荷の数に、アニオン成分が有するマイナス電荷の数を釣り合わせたときのＦ－の含有量の相対値（以下、単に「Ｆ－の含有量の相対値」という場合がある。）は、光学ガラスに含まれるカチオン数の合計を１００としたときに、好ましくは１５．０以上、より好ましくは２０．０超、さらに好ましくは２５．０超、さらに好ましくは３０．０超、さらに好ましくは３５．０超とする。これにより、部分分散比が高く、且つガラス転移点の低い光学ガラスを得易くすることができる。
他方で、所望の高い屈折率を有し、且つ比重の小さい安定した光学ガラスを得易くするため、Ｆ－の含有量の相対値の上限は、好ましくは７０．０以下、より好ましくは６５．０未満、さらに好ましくは６０．０未満、さらに好ましくは５５．０未満とすることができる。
他方で、所望の高い屈折率を有し、且つ比重の小さい安定した光学ガラスを得易くするため、Ｆ－の含有量の相対値の上限は、好ましくは７０．０以下、より好ましくは６５．０未満、さらに好ましくは６０．０未満、さらに好ましくは５５．０未満とすることができる。
【0056】
また、カチオン成分が有するプラス電荷の数に、アニオン成分が有するマイナス電荷の数を釣り合わせたときのＯ２－の含有量の相対値（以下、単に「Ｏ２－の含有量の相対値」という場合がある。）は、光学ガラスに含まれるカチオン数の合計を１００としたときに、好ましくは９０．０以上、より好ましくは１００．０超、さらに好ましくは１１０．０超、さらに好ましくは１２０．０超とする。これにより、ガラスの失透を抑制し、磨耗度が大きくなることを抑制することができる。
他方で、他のアニオン成分による効果を得易くするため、Ｏ２－の含有量の相対値の上限は、好ましくは１５０．０以下、より好ましくは１４５．０未満、さらに好ましくは１４０．０未満、さらに好ましくは１３８．０未満とすることができる。
他方で、他のアニオン成分による効果を得易くするため、Ｏ２－の含有量の相対値の上限は、好ましくは１５０．０以下、より好ましくは１４５．０未満、さらに好ましくは１４０．０未満、さらに好ましくは１３８．０未満とすることができる。
【0057】
［各成分の含有量の関係について］
Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙ３＋、Ｙｂ３＋及びＬｕ３＋からなる群から選択される１種以上（Ｌｎ３＋：カチオン％）の合計含有量は、２２．０％以上４９．０％以下である。
特に、この質量和を２２．０％以上にすることで、ガラスの屈折率及びアッベ数を高められるため、高屈折率低分散ガラスを得易くできる。また、これにより着色を低減できる。従って、Ｌｎ３＋の合計含有量は、好ましくは２２．０％、より好ましくは２５．０％、さらに好ましくは２７．０％、さらに好ましくは３０．０％、さらに好ましくは３２．０％を下限とする。
他方で、この質量和を４９．０％以下にすることで、耐失透性を高められる。従って、Ｌｎ３＋の合計含有量は、好ましくは４９．０％以下、より好ましくは４５．０％未満、さらに好ましくは４２．０％未満、さらに好ましくは４０．０％未満とする。
Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙ３＋、Ｙｂ３＋及びＬｕ３＋からなる群から選択される１種以上（Ｌｎ３＋：カチオン％）の合計含有量は、２２．０％以上４９．０％以下である。
特に、この質量和を２２．０％以上にすることで、ガラスの屈折率及びアッベ数を高められるため、高屈折率低分散ガラスを得易くできる。また、これにより着色を低減できる。従って、Ｌｎ３＋の合計含有量は、好ましくは２２．０％、より好ましくは２５．０％、さらに好ましくは２７．０％、さらに好ましくは３０．０％、さらに好ましくは３２．０％を下限とする。
他方で、この質量和を４９．０％以下にすることで、耐失透性を高められる。従って、Ｌｎ３＋の合計含有量は、好ましくは４９．０％以下、より好ましくは４５．０％未満、さらに好ましくは４２．０％未満、さらに好ましくは４０．０％未満とする。
【0058】
カチオン成分の含有率の和（Ｔｉ４＋＋Ｎｂ５＋＋Ｗ６＋＋Ｔａ５＋＋Ｂｉ３＋＋Ｚｒ４＋）は、１０．０％未満が好ましい。これにより、アッベ数の低下を抑えられるため、所望の低分散を有する光学ガラスを得ることができる。従って、この和（Ｔｉ４＋＋Ｎｂ５＋＋Ｗ６＋＋Ｔａ５＋＋Ｂｉ３＋＋Ｚｒ４＋）は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは５．０％未満、さらに好ましくは３．０％未満、さらに好ましくは２．５％未満、さらに好ましくは２．０％未満、さらに好ましくは１．２％未満、さらに好ましくは１．０％未満、さらに好ましくは０．６％未満、さらに好ましくは０．３％未満とする。
【0059】
カチオン成分の含有率の和（Ｓｉ４＋＋Ｂ３＋）は、３８．０％以上６４．０％以下が好ましい。
特に、この和を３８．０％％以上にすることで、ガラスのネットワーク構造が形成されるため、安定なガラスを形成することができる。従って、Ｓｉ４＋及びＢ３＋の合計含有量は、好ましくは３８．０％以上、より好ましくは４１．０％超、さらに好ましくは４５．０％超、さらに好ましくは４７．０％超とする。
他方で、この和を６４．０％以下にすることで、これらの成分の過剰な含有による屈折率の低下を抑えられる。従って、Ｓｉ４＋及びＢ３＋の合計含有量は、好ましくは６４．０％以下、より好ましくは６２．０％未満、さらに好ましくは６０．０％未満、さらに好ましくは５８．０％未満、さらに好ましくは５６．０％未満とする。
特に、この和を３８．０％％以上にすることで、ガラスのネットワーク構造が形成されるため、安定なガラスを形成することができる。従って、Ｓｉ４＋及びＢ３＋の合計含有量は、好ましくは３８．０％以上、より好ましくは４１．０％超、さらに好ましくは４５．０％超、さらに好ましくは４７．０％超とする。
他方で、この和を６４．０％以下にすることで、これらの成分の過剰な含有による屈折率の低下を抑えられる。従って、Ｓｉ４＋及びＢ３＋の合計含有量は、好ましくは６４．０％以下、より好ましくは６２．０％未満、さらに好ましくは６０．０％未満、さらに好ましくは５８．０％未満、さらに好ましくは５６．０％未満とする。
【0060】
カチオン成分の含有率の比（Ｓｉ４＋／Ｂ３＋）は、０超０．７５０以下であることが好ましい。
特に、この比を０超にすることで、溶融ガラスの粘性が高められるため、Ｆ－等の成分の揮発を防ぐことができる。また、ガラスの成形性を高めるとともに、ガラスの化学的耐久性、特に耐酸性を向上できる。従って、Ｂ３＋の含有量に対するＳｉ４＋の含有量の比は、好ましくは０超、より好ましくは０．１００以上、さらに好ましくは０．１３０以上、さらに好ましくは０．１６０以上とする。
他方で、この和を０．７５０以下にすることで、ガラス転移点の上昇を抑えられるため、より低温で成形し易くすることができる。従って、Ｂ３＋の含有量に対するＳｉ４＋の含有量の比は、好ましくは０．７５０以下、より好ましくは０．５００以下、さらに好ましくは０．３００以下とする。
特に、この比を０超にすることで、溶融ガラスの粘性が高められるため、Ｆ－等の成分の揮発を防ぐことができる。また、ガラスの成形性を高めるとともに、ガラスの化学的耐久性、特に耐酸性を向上できる。従って、Ｂ３＋の含有量に対するＳｉ４＋の含有量の比は、好ましくは０超、より好ましくは０．１００以上、さらに好ましくは０．１３０以上、さらに好ましくは０．１６０以上とする。
他方で、この和を０．７５０以下にすることで、ガラス転移点の上昇を抑えられるため、より低温で成形し易くすることができる。従って、Ｂ３＋の含有量に対するＳｉ４＋の含有量の比は、好ましくは０．７５０以下、より好ましくは０．５００以下、さらに好ましくは０．３００以下とする。
【0061】
カチオン成分の含有率の比（Ｔｉ４＋＋Ｎｂ５＋＋Ｗ６＋＋Ｔａ５＋＋Ｂｉ３＋＋Ｚｒ４＋）／Ｌｎ３＋は、０．２００以下が好ましい。これにより、アッベ数の低下を抑えられるため、所望の低分散を有する光学ガラスを得ることができる。従って、Ｌｎ３＋の合計含有量に対する、（Ｔｉ４＋＋Ｎｂ５＋＋Ｗ６＋＋Ｔａ５＋＋Ｂｉ３＋＋Ｚｒ４＋）の合計含有量の比、好ましくは０．２００以下、より好ましくは０．１５０未満、さらに好ましくは０．１００未満、さらに好ましくは０．０８０未満、さらに好ましくは０．０６０未満、さらに好ましくは０．０５０未満、さらに好ましくは０．０２０未満、さらに好ましくは０．００８以下とする。
【0062】
カチオン成分及びアニオン成分の含有率の比（Ｂ３＋×Ｆ－）／（Ｓｉ４＋＋Ａｌ３＋＋Ｇｅ４＋）は、２５以上１５０以下であることが好ましい。
特に、この比を２５以上にすることで、安定なガラス形成を促して耐失透性を高められ、且つアッベ数を大きくできる。従って、（Ｓｉ４＋＋Ａｌ３＋＋Ｇｅ４＋）の合計量に対する（Ｂ３＋×Ｆ－）の比は、好ましくは２５以上、より好ましくは３０以上、さらに好ましくは３５以上とする。
他方で、この和を１５０以下にすることで、ガラス形成成分の中でもＢ３＋やＦ－の揮発を抑えてガラス中に留めておく作用のある、Ｓｉ４＋やＡｌ３＋、Ｇｅ４＋の含有量が、Ｂ３＋やＦ－含有量に相対して増えるため、ガラスからのＢ３＋やＦ－の揮発を低減し、それによりガラスからの構成成分の揮発を低減して、ガラスへの脈理の発生を抑制することができる。従って、（Ｓｉ４＋＋Ａｌ３＋＋Ｇｅ４＋）の合計量に対する（Ｂ３＋×Ｆ－）の比は、好ましくは１５０以下、より好ましくは１３０以下、さらに好ましくは１００以下とする。
特に、この比を２５以上にすることで、安定なガラス形成を促して耐失透性を高められ、且つアッベ数を大きくできる。従って、（Ｓｉ４＋＋Ａｌ３＋＋Ｇｅ４＋）の合計量に対する（Ｂ３＋×Ｆ－）の比は、好ましくは２５以上、より好ましくは３０以上、さらに好ましくは３５以上とする。
他方で、この和を１５０以下にすることで、ガラス形成成分の中でもＢ３＋やＦ－の揮発を抑えてガラス中に留めておく作用のある、Ｓｉ４＋やＡｌ３＋、Ｇｅ４＋の含有量が、Ｂ３＋やＦ－含有量に相対して増えるため、ガラスからのＢ３＋やＦ－の揮発を低減し、それによりガラスからの構成成分の揮発を低減して、ガラスへの脈理の発生を抑制することができる。従って、（Ｓｉ４＋＋Ａｌ３＋＋Ｇｅ４＋）の合計量に対する（Ｂ３＋×Ｆ－）の比は、好ましくは１５０以下、より好ましくは１３０以下、さらに好ましくは１００以下とする。
【0063】
カチオン成分及びアニオン成分の含有率の比（Ｂ３＋×Ｆ－）／Ｓｉ４＋は、５０以上１８０以下であることが好ましい。
特に、この比を５０以上にすることで、安定なガラス形成を促して耐失透性を高められ、且つアッベ数を大きくできる。従って、Ｓｉ４＋の含有量に対する（Ｂ３＋×Ｆ－）の比は、好ましくは５０以上、より好ましくは６０以上、さらに好ましくは７０以上、さらに好ましくは１００以上とする。
他方で、この和を１８０以下にすることで、ガラス形成成分の中でも特にＢ３＋やＦ－をガラス中に留めておく作用の強いＳｉ４＋の含有量が相対的に増えるため、ガラスからのＢ３＋やＦ－の揮発を低減して、ガラスへの脈理の発生を抑制することができる。従って、Ｓｉ４＋の含有量に対する（Ｂ３＋×Ｆ－）の比は、好ましくは１８０以下、より好ましくは１７０以下、さらに好ましくは１５０以下とする。
特に、この比を５０以上にすることで、安定なガラス形成を促して耐失透性を高められ、且つアッベ数を大きくできる。従って、Ｓｉ４＋の含有量に対する（Ｂ３＋×Ｆ－）の比は、好ましくは５０以上、より好ましくは６０以上、さらに好ましくは７０以上、さらに好ましくは１００以上とする。
他方で、この和を１８０以下にすることで、ガラス形成成分の中でも特にＢ３＋やＦ－をガラス中に留めておく作用の強いＳｉ４＋の含有量が相対的に増えるため、ガラスからのＢ３＋やＦ－の揮発を低減して、ガラスへの脈理の発生を抑制することができる。従って、Ｓｉ４＋の含有量に対する（Ｂ３＋×Ｆ－）の比は、好ましくは１８０以下、より好ましくは１７０以下、さらに好ましくは１５０以下とする。
【0064】
カチオン成分の含有率の和（Ｇｄ３＋＋Ｙｂ３＋＋Ｎｂ５＋＋Ｗ６＋＋Ｔａ５＋）は、１０．０％以下が好ましい。これにより、材料コストを低減できるとともに、ガラスの比重を小さくすることができる。従って、カチオン成分の含有率の和（Ｇｄ３＋、Ｙｂ３＋、Ｎｂ５＋、Ｗ６＋及びＴａ５＋の合計含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは５．０％未満、さらに好ましくは３．０％未満、さらに好ましくは２．０％未満、さらに好ましくは１．５％未満、さらに好ましくは０．８％未満とする。
【0065】
Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋及びＢａ２＋からなる群から選ばれる１種以上（Ｒ２＋：カチオン％）の合計含有量は、１０．０％以下であることが好ましい。これにより、Ｒ２＋の過剰な含有による失透を低減でき、且つ屈折率の低下を抑えられる。従って、Ｒ２＋の合計含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは５．０％未満、さらに好ましくは３．０％未満、さらに好ましくは２．０％未満とする。
【0066】
Ｌｉ＋、Ｎａ＋及びＫ＋からなる群から選択される１種以上（Ｒｎ＋：カチオン％）の合計含有量は、１０．０％以下であることが好ましい。これにより、ガラスの屈折率の低下を抑え、且つガラスの安定性を高めて失透を低減できる。従って、Ｒｎ＋の合計含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは７．５％未満、さらに好ましくは５．０％未満、さらに好ましくは３．０％未満、さらに好ましくは１．０％未満とする。
【0067】
＜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。
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。
【0068】
＜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。
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。
【0069】
また、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｗ、Ｌａ、Ｇｄ、Ｙ、Ｙｂ、Ｌｕを除く各遷移金属成分、例えばＨｆ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｍｏ、Ｃｅ、Ｎｄ等のカチオンは、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。
【0070】
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種以上のカチオンの含有量を、好ましくは１．０％未満、より好ましくは０．５％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。
【0071】
なお、本明細書における「実質的に含有しない」とは、好ましくは含有量を０．１％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。ここで、不可避不純物として含まれる当該カチオンの含有量は、例えば０．１％未満や０．０１％未満とすることができる。
【0072】
［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熔融した後、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時間熔融し、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うことで脈理を除去し、成形型に鋳込んで徐冷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、熔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、熔融ガラスを金型に鋳込んで徐冷する手段が挙げられる。
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熔融した後、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時間熔融し、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うことで脈理を除去し、成形型に鋳込んで徐冷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、熔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、熔融ガラスを金型に鋳込んで徐冷する手段が挙げられる。
【0073】
［物性］
本発明の光学ガラスは、高屈折率及び低分散（高アッベ数）を有する。
特に、本発明の光学ガラスの屈折率（ｎｄ）は、好ましくは１．６５、より好ましくは１．６７、さらに好ましくは１．６９を下限とする。この屈折率の上限は、好ましくは１．８０以下、より好ましくは１．７８以下、さらに好ましくは１．７５以下であってもよい。また、本発明の光学ガラスのアッベ数（νｄ）は、好ましくは４８以上、より好ましくは５１以上、さらに好ましくは５２以上、さらに好ましくは５３以上とする。このアッベ数（νｄ）の上限は、好ましくは６２以下、より好ましくは６０以下、さらに好ましくは５９以下、さらに好ましくは５８以下とする。
本発明の光学ガラスは、このような屈折率及びアッベ数を有するため、光学設計上有用であり、特に高い結像特性等を図りながらも、光学系の小型化を図ることができ、光学設計の自由度を広げることができる。
本発明の光学ガラスは、高屈折率及び低分散（高アッベ数）を有する。
特に、本発明の光学ガラスの屈折率（ｎｄ）は、好ましくは１．６５、より好ましくは１．６７、さらに好ましくは１．６９を下限とする。この屈折率の上限は、好ましくは１．８０以下、より好ましくは１．７８以下、さらに好ましくは１．７５以下であってもよい。また、本発明の光学ガラスのアッベ数（νｄ）は、好ましくは４８以上、より好ましくは５１以上、さらに好ましくは５２以上、さらに好ましくは５３以上とする。このアッベ数（νｄ）の上限は、好ましくは６２以下、より好ましくは６０以下、さらに好ましくは５９以下、さらに好ましくは５８以下とする。
本発明の光学ガラスは、このような屈折率及びアッベ数を有するため、光学設計上有用であり、特に高い結像特性等を図りながらも、光学系の小型化を図ることができ、光学設計の自由度を広げることができる。
【0074】
ここで、本発明の光学ガラスは、屈折率（ｎｄ）及びアッベ数（νｄ）が、（－０．００９６νｄ＋２．１５）≦ｎｄ≦（－０．００９６νｄ＋２．３５）の関係を満たすことが好ましい。本発明で特定される組成のガラスでは、屈折率（ｎｄ）及びアッベ数（νｄ）がこの関係を満たすものであっても、安定なガラスを得られる。
従って、本発明の光学ガラスでは、屈折率（ｎｄ）及びアッベ数（νｄ）が、ｎｄ≧（－０．００９６νｄ＋２．１５）の関係を満たすことが好ましく、ｎｄ≧（－０．００９６νｄ＋２．２０）の関係を満たすことがより好ましく、ｎｄ≧（－０．００９６νｄ＋２．２３）の関係を満たすことがさらに好ましい。
他方で、本発明の光学ガラスでは、屈折率（ｎｄ）及びアッベ数（νｄ）が、ｎｄ≦（－０．００９６νｄ＋２．３５）の関係を満たすことが好ましく、ｎｄ≦（－０．００９６νｄ＋２．３２）の関係を満たすことがより好ましく、ｎｄ≦（－０．００９６νｄ＋２．３０）の関係を満たすことがさらに好ましい。
従って、本発明の光学ガラスでは、屈折率（ｎｄ）及びアッベ数（νｄ）が、ｎｄ≧（－０．００９６νｄ＋２．１５）の関係を満たすことが好ましく、ｎｄ≧（－０．００９６νｄ＋２．２０）の関係を満たすことがより好ましく、ｎｄ≧（－０．００９６νｄ＋２．２３）の関係を満たすことがさらに好ましい。
他方で、本発明の光学ガラスでは、屈折率（ｎｄ）及びアッベ数（νｄ）が、ｎｄ≦（－０．００９６νｄ＋２．３５）の関係を満たすことが好ましく、ｎｄ≦（－０．００９６νｄ＋２．３２）の関係を満たすことがより好ましく、ｎｄ≦（－０．００９６νｄ＋２．３０）の関係を満たすことがさらに好ましい。
【0075】
本発明の光学ガラスは、高い部分分散比（θｇ，Ｆ）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部分分散比（θｇ，Ｆ）は、好ましくは０．５１５、より好ましくは０．５２０、さらに好ましくは０．５２５、さらに好ましくは０．５２８、さらに好ましくは０．５３０を下限とする。他方で、本発明の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、好ましくは０．６００、より好ましくは０．５８０、さらに好ましくは０．５７０、さらに好ましくは０．５６０であってもよい。また、本発明の光学ガラスの部分分散比（θｇ，Ｆ）は、アッベ数（νｄ）との関係において、好ましくは（－０．００２３５νｄ＋０．６５０）≦（θｇ，Ｆ）≦（－０．００２３５νｄ＋０．７１０）の関係を満たす。
このように、本発明の光学ガラスでは、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。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を、色収差の補正に好ましく用いることができる。
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、好ましくは０．５１５、より好ましくは０．５２０、さらに好ましくは０．５２５、さらに好ましくは０．５２８、さらに好ましくは０．５３０を下限とする。他方で、本発明の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、好ましくは０．６００、より好ましくは０．５８０、さらに好ましくは０．５７０、さらに好ましくは０．５６０であってもよい。また、本発明の光学ガラスの部分分散比（θｇ，Ｆ）は、アッベ数（νｄ）との関係において、好ましくは（－０．００２３５νｄ＋０．６５０）≦（θｇ，Ｆ）≦（－０．００２３５νｄ＋０．７１０）の関係を満たす。
このように、本発明の光学ガラスでは、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。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を、色収差の補正に好ましく用いることができる。
【0076】
ここで、本発明の光学ガラスの部分分散比（θｇ，Ｆ）は、アッベ数（νｄ）との関係において、好ましくは（－０．００２３５×νｄ＋０．６５０）、より好ましくは（－０．００２３５×νｄ＋０．６６０）、さらに好ましくは（－０．００２３５×νｄ＋０．６６５）、さらに好ましくは（－０．００２３５×νｄ＋０．６６７）を下限とする。他方で、本発明の光学ガラスのアッベ数（νｄ）との関係における部分分散比（θｇ，Ｆ）の上限は、特に限定されないが、概ね（－０．００２３５×νｄ＋０．７１０）以下、より具体的には（－０．００２３５×νｄ＋０．７００）以下、さらに具体的には（－０．００２３５×νｄ＋０．６９０）以下であることが多い。本発明で特定される組成のガラスでは、部分分散比（θｇ，Ｆ）及びアッベ数（νｄ）がこの関係を満たすものであっても、安定なガラスを得られる。
【0077】
本発明の光学ガラスは、ガラス原料を熔解してガラスを得る際、得られるガラスからの構成成分の揮発が少ないことが好ましい。より具体的には、示差熱－熱重量同時分析（ＴＧ－ＤＴＡ）において、大気雰囲気下で室温から１３００℃に昇温（昇温速度１０℃／ｍｉｎ）した際における、質量減少が０．５％以上になる温度（以下、「ガラス揮発温度」という場合がある。）が、好ましくは９００℃以上、より好ましくは９５０℃以上、さらに好ましくは１０００℃以上である。これにより、ガラス原料を熔解する際の揮発に起因した、脈理の発生を抑制することができる。
【0078】
本発明の光学ガラスは、可視光透過率、特に可視光のうち短波長側の光の透過率が高く、それにより着色が少ないことが好ましい。
特に、本発明の光学ガラスにおける、厚み１０ｍｍのサンプルで分光透過率８０％を示す最も短い波長（λ８０）は、好ましくは４３０ｎｍ、より好ましくは４００ｎｍ、さらに好ましくは３８０ｎｍを上限とする。
また、本発明の光学ガラスにおける、厚み１０ｍｍのサンプルで分光透過率７０％を示す最も短い波長（λ７０）は、好ましくは４１０ｎｍ、より好ましくは３８０ｎｍ、さらに好ましくは３６５ｎｍを上限とする。
また、本発明の光学ガラスにおける、厚み１０ｍｍのサンプルで分光透過率５％を示す最も短い波長（λ５）は、好ましくは３６０ｎｍ、より好ましくは３３０ｎｍ、さらに好ましくは３２０ｎｍを上限とする。
これらにより、ガラスの吸収端が紫外領域又はその近傍になり、可視光に対するガラスの透明性が高められるため、この光学ガラスを、レンズ等の光を透過させる光学素子に好ましく用いることができる。
特に、本発明の光学ガラスにおける、厚み１０ｍｍのサンプルで分光透過率８０％を示す最も短い波長（λ８０）は、好ましくは４３０ｎｍ、より好ましくは４００ｎｍ、さらに好ましくは３８０ｎｍを上限とする。
また、本発明の光学ガラスにおける、厚み１０ｍｍのサンプルで分光透過率７０％を示す最も短い波長（λ７０）は、好ましくは４１０ｎｍ、より好ましくは３８０ｎｍ、さらに好ましくは３６５ｎｍを上限とする。
また、本発明の光学ガラスにおける、厚み１０ｍｍのサンプルで分光透過率５％を示す最も短い波長（λ５）は、好ましくは３６０ｎｍ、より好ましくは３３０ｎｍ、さらに好ましくは３２０ｎｍを上限とする。
これらにより、ガラスの吸収端が紫外領域又はその近傍になり、可視光に対するガラスの透明性が高められるため、この光学ガラスを、レンズ等の光を透過させる光学素子に好ましく用いることができる。
【0079】
本発明の光学ガラスの比重は、光学素子や光学機器の軽量化に寄与する観点から、好ましくは５．５０、より好ましくは５．００、好ましくは４．６０を上限とする。他方で、本発明の光学ガラスの比重は、概ね３．００以上、より詳細には３．５０以上、さらに詳細には４．００以上であることが多い。
本発明の光学ガラスの比重は、日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ０５－１９７５「光学ガラスの比重の測定方法」に基づいて測定する。
本発明の光学ガラスの比重は、日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ０５－１９７５「光学ガラスの比重の測定方法」に基づいて測定する。
【0080】
本発明の光学ガラスは、ガラス作製時における耐失透性（明細書中では、単に「耐失透性」という場合がある。）の高い、安定なガラスであることが好ましい。これにより、ガラス作製時におけるガラスの結晶化等による透過率の低下が抑えられるため、この光学ガラスをレンズ等の可視光を透過させる光学素子に好ましく用いることができる。なお、ガラス作製時における耐失透性が高いことを示す尺度としては、例えば液相温度が低いことが挙げられる。
【0081】
［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。すなわち、光学ガラスに対して研削及び研磨等の機械加工を行ってガラス成形体を作製したり、光学ガラスから作製した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、研磨加工を行って作製したプリフォームや、公知の浮上成形等により成形され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。
作製された光学ガラスから、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。すなわち、光学ガラスに対して研削及び研磨等の機械加工を行ってガラス成形体を作製したり、光学ガラスから作製した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、研磨加工を行って作製したプリフォームや、公知の浮上成形等により成形され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。
【0082】
このように、本発明の光学ガラスから形成したガラス成形体は、様々な光学素子及び光学設計に有用であるが、その中でも特に、レンズやプリズム等の光学素子に用いることが好ましい。ガラスの安定性が高められることで、径の大きなガラス成形体の形成が可能になるため、光学素子の大型化を図りながらも、カメラやプロジェクタ等の光学機器に用いたときに高精細で高精度な結像特性及び投影特性を実現できる。
また、部分分散比が高められることで、光学素子を光学系における色収差の補正に有用に用いられるため、例えば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、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。
また、部分分散比が高められることで、光学素子を光学系における色収差の補正に有用に用いられるため、例えば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、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。
【実施例】
【0083】
本発明の実施例（Ｎｏ．１～Ｎｏ．２７）及び比較例（Ｎｏ．Ａ）のガラスの組成、並びに、これらのガラスの屈折率（ｎｄ）、アッベ数（νｄ）、部分分散比（θｇ，Ｆ）、ガラス揮発温度、分光透過率が８０％、７０％及び５％を示す波長（λ８０、λ７０、λ５）及び比重の値を表１～表３に示す。ここで、表に記載のない成分や、表のガラス組成において空欄となっている成分については、該当する成分の原料をガラス原料に含めていないが、得られるガラスには、不可避不純物に由来して少量の当該成分が含まれる場合がある。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。
【0084】
実施例及び比較例のガラスは、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、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、秤量して均一に混合した後、白金坩堝に投入し、１２００～１３００℃の温度範囲の電気炉で３～４時間にわたって、ガラス原料の熔解と、熔解したガラス原料への攪拌による泡切れを行った後、９５０～１０００℃に温度を下げてから金型に鋳込み、徐冷してガラスを作製した。ここで、各実施例及び比較例について、光学ガラスに含まれるカチオン数の合計を１００としたときの、Ｆ－の含有量の相対値と、Ｏ２－の含有量の相対値を、表１～表３に示した。
【0085】
実施例及び比較例のガラスの屈折率（ｎｄ）、アッベ数（νｄ）及び部分分散比（θｇ，Ｆ）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（ｎｄ）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（νｄ）は、ヘリウムランプのｄ線に対する屈折率（ｎｄ）と、水素ランプのＦ線（４８６．１３ｎｍ）に対する屈折率（ｎＦ）、Ｃ線（６５６．２７ｎｍ）に対する屈折率（ｎＣ）の値を用いて、アッベ数（νｄ）＝［（ｎｄ－１）／（ｎＦ－ｎＣ）］の式から算出した。また、部分分散比（θｇ，Ｆ）は、Ｈｇランプのｇ線に対する屈折率（ｎｇ）と、水素ランプのＦ線（４８６．１３ｎｍ）に対する屈折率（ｎＦ）、Ｃ線（６５６．２７ｎｍ）に対する屈折率（ｎＣ）の値を用いて、部分分散比（θｇ，Ｆ）＝（ｎｇ－ｎＦ）／（ｎＦ－ｎＣ）の式から算出した。これらの屈折率（ｎｄ）、アッベ数（νｄ）及び部分分散比（θｇ，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。
【0086】
そして、測定により得られた屈折率（ｎｄ）及びアッベ数（νｄ）の値から、関係式ｎｄ＝－ａ１×νｄ＋ｂ１における、傾きａ１が０．００９６のときの切片ｂ１を求めた。
また、測定により得られたアッベ数（νｄ）及び部分分散比（θｇ，Ｆ）の値から、関係式（θｇ，Ｆ）＝－ａ２×νｄ＋ｂ２における、傾きａ２が０．００２３５のときの切片ｂ２を求めた。
また、測定により得られたアッベ数（νｄ）及び部分分散比（θｇ，Ｆ）の値から、関係式（θｇ，Ｆ）＝－ａ２×νｄ＋ｂ２における、傾きａ２が０．００２３５のときの切片ｂ２を求めた。
【0087】
実施例及び比較例のガラス揮発温度は、示差熱－熱重量同時分析（ＴＧ－ＤＴＡ）（ＮＥＴＺＳＣＨ社製、型番ＳＴＡ ４０９ ＰＣ）を用いて、２００～２１０ｍｇのガラスのサンプルを用いて、大気雰囲気下で室温（２５℃）から１３００℃まで、１０℃／ｍｉｎの昇温速度で昇温させた際における、ガラスの質量減少が０．５％以上になる温度を求めた。
【0088】
実施例及び比較例のガラスの透過率は、日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ０２－２００３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、分光透過率が８０％、７０％及び５％を示す波長（λ８０、λ７０、λ５）を求めた。
【0089】
実施例及び比較例のガラスの比重ρは、日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ０５－１９７５「光学ガラスの比重の測定方法」に基づいて測定した。
【0090】
【表1】
【0091】
【表2】
【0092】
【表3】
【0093】
【表4】
【0094】
表に示されるように、本発明の実施例の光学ガラスは、いずれも屈折率（ｎｄ）が１．６５以上、より詳細には１．６９以上であるとともに、この屈折率（ｎｄ）は１．８０以下、より詳細には１．７５以下であり、所望の範囲内であった。これに対し、比較例の光学ガラスは、屈折率（ｎｄ）が１．８０を超えており、所望の範囲よりも高いものであった。
また、本発明の実施例の光学ガラスは、いずれもアッベ数（νｄ）が４８以上、より詳細には５３以上であるとともに、このアッベ数（νｄ）は６２以下、より詳細には５８以下であり、所望の範囲内であった。これに対し、比較例の光学ガラスは、アッベ数（νｄ）が４８未満であり、所望の範囲よりも小さいものであった。
また、本発明の実施例の光学ガラスは、いずれもアッベ数（νｄ）が４８以上、より詳細には５３以上であるとともに、このアッベ数（νｄ）は６２以下、より詳細には５８以下であり、所望の範囲内であった。これに対し、比較例の光学ガラスは、アッベ数（νｄ）が４８未満であり、所望の範囲よりも小さいものであった。
【0095】
また、本発明の実施例の光学ガラスは、屈折率（ｎｄ）及びアッベ数（νｄ）が、（－０．００９６νｄ＋２．１５）≦ｎｄ≦（－０．００９６νｄ＋２．３５）の関係を満たしており、より詳細には（－０．００９６νｄ＋２．２３）≦ｎｄ≦（－０．００９６νｄ＋２．２７）の関係を満たしていた。そして、本願の実施例のガラスについての屈折率（ｎｄ）及びアッベ数（νｄ）の関係は、図２に示されるようになった。
このため、本発明の実施例の光学ガラスは、屈折率（ｎｄ）及びアッベ数（νｄ）が所望の範囲内にあることが明らかになった。
このため、本発明の実施例の光学ガラスは、屈折率（ｎｄ）及びアッベ数（νｄ）が所望の範囲内にあることが明らかになった。
【0096】
また、本発明の実施例の光学ガラスは、部分分散比（θｇ，Ｆ）が０．５１５以上、より具体的には０．５３９以上であり、高い値を有していた。
また、本発明の実施例の光学ガラスは、部分分散比（θｇ，Ｆ）がアッベ数（νｄ）との間で（－０．００２３５νｄ＋０．６５０）≦（θｇ，Ｆ）≦（－０．００２３５νｄ＋０．７１０）の関係を満たし、より具体的には（－０．００２３５νｄ＋０．６６８）≦（θｇ，Ｆ）≦（－０．００２３５νｄ＋０．６８８）の関係を満たしていた。そして、本願の実施例のガラスについての部分分散比（θｇ，Ｆ）及びアッベ数（νｄ）の関係は、図３に示されるようになった。
これらのことから、本発明の実施例の光学ガラスは、部分分散比（θｇ，Ｆ）が大きく、この光学ガラスによって得られる光学素子は色収差の補正に有用である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、部分分散比（θｇ，Ｆ）がアッベ数（νｄ）との間で（－０．００２３５νｄ＋０．６５０）≦（θｇ，Ｆ）≦（－０．００２３５νｄ＋０．７１０）の関係を満たし、より具体的には（－０．００２３５νｄ＋０．６６８）≦（θｇ，Ｆ）≦（－０．００２３５νｄ＋０．６８８）の関係を満たしていた。そして、本願の実施例のガラスについての部分分散比（θｇ，Ｆ）及びアッベ数（νｄ）の関係は、図３に示されるようになった。
これらのことから、本発明の実施例の光学ガラスは、部分分散比（θｇ，Ｆ）が大きく、この光学ガラスによって得られる光学素子は色収差の補正に有用であることが明らかになった。
【0097】
従って、本発明の実施例の光学ガラスは、高屈折率及び低分散を有し、且つ色収差の補正に好ましく用いられることが明らかになった。
【0098】
加えて、本発明の実施例の光学ガラスは、いずれもガラス揮発温度が９００℃以上、より詳細には９５０℃以上であった。そのため、本発明の実施例の光学ガラスは、ガラス原料を熔解してガラスを得る際、原料からの揮発が少ないことが推察される。
【0099】
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４３０ｎｍ、より詳細には３８０ｎｍ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、λ７０（透過率７０％時の波長）がいずれも４１０ｎｍ、より詳細には３６５ｎｍ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、λ５（透過率５％時の波長）がいずれも３６０ｎｍ、より詳細には３２０ｎｍ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、λ７０（透過率７０％時の波長）がいずれも４１０ｎｍ、より詳細には３６５ｎｍ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、λ５（透過率５％時の波長）がいずれも３６０ｎｍ、より詳細には３２０ｎｍ以下であり、所望の範囲内であった。
【0100】
また、本発明の実施例の光学ガラスは、いずれも比重が５．５０以下、より詳細には４．６８以下であった。そのため、本発明の実施例の光学ガラスは、光学素子や光学機器の軽量化に寄与することができることが推察される。
【0101】
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、この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。
【0102】
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。
【図1】
【図2】
【図3】