(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｓｉ４＋およびＢ３＋の合計含有量が２０〜５０カチオン％の範囲であり、
Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙ３＋およびＹｂ３＋の合計含有量が２５〜５０カチオン％の範囲であり、
Ｌａ３＋含有量が２０〜３５％カチオン％の範囲であり、
Ｙｂ３＋含有量が０〜４カチオン％の範囲であり、
Ｔｉ４＋、Ｎｂ５＋、Ｗ６＋およびＢｉ３＋の合計含有量が１０〜２０カチオン％の範囲であり、
Ｔｉ４＋含有量が１〜１６カチオン％の範囲であり、
Ｎｂ５＋含有量が０．５カチオン％以上であり、
Ｗ６＋含有量が０〜５カチオン％の範囲であり、
Ｂｉ３＋含有量が０〜４カチオン％の範囲であり、
Ｌｉ+含有量が０〜５．０カチオン％の範囲であり、
Ｇｅ含有量が、酸化物基準のガラス組成におけるＧｅＯ2量として５．０質量％未満であり、
Ｐｂを含まず、
Ｂ3+含有量に対するＳｉ4+含有量のカチオン比（Ｓｉ4+／Ｂ3+）が０．０５以上０．７０以下であり、
Ｔｉ4+、Ｎｂ5+、Ｗ6+およびＢｉ3+の合計含有量に対するＬａ3+、Ｇｄ3+、Ｙ3+およびＹｂ3+の合計含有量のカチオン比（（Ｌａ3+＋Ｇｄ3+＋Ｙ3+＋Ｙｂ3+）／（Ｔｉ4+＋Ｎｂ5+＋Ｗ6+＋Ｂｉ3+））が１．９０〜４．００の範囲であり、
Ｌａ3+、Ｇｄ3+、Ｙ3+およびＹｂ3+の合計含有量に対するＹ3+含有量のカチオン比（Ｙ3+／(Ｌａ3+＋Ｇｄ3+＋Ｙ3+＋Ｙｂ3+)）が０．１５０以下であり、
Ｎｂ5+を必須成分として含み、かつＮｂ5+含有量に対するＴｉ4+含有量のカチオン比（Ｔｉ4+／Ｎｂ5+）が２．００以下である酸化物ガラスであり、
Ｓｉ4+およびＢ3+の合計含有量に対するＬａ3+、Ｇｄ3+、Ｙ3+およびＹｂ3+の合計含有量のカチオン比［（Ｌａ3+＋Ｇｄ3+＋Ｙ3+＋Ｙｂ3+）／（Ｓｉ4+＋Ｂ3+）］が０．８３以上であるか、または、Ｓｉ4+およびＢ3+の合計含有量に対するＴｉ4+、Ｎｂ5+、Ｗ6+およびＢｉ3+の合計含有量のカチオン比［（Ｔｉ4+＋Ｎｂ5+＋Ｗ6+＋Ｂｉ3+）／（Ｓｉ4+＋Ｂ3+）］が０．３１以上であり、かつ、
屈折率ｎｄが１．９２０超かつ２．０００以下の範囲であり、アッベ数νｄが３２．０〜３４．０の範囲であり、屈伏点が６４５℃超であり、
下記式：
ΔＰｇ，Ｆ＝Ｐｇ，Ｆ＋（０．００１８×νｄ）−０．６４８３
［式中、Ｐｇ，Ｆは、ｇ線、Ｆ線、ｃ線における各屈折率ｎｇ、ｎＦ、ｎＣを用いて、（ｎｇ−ｎＦ）／（ｎＦ−ｎＣ）で表される部分分散比を表し、νｄはアッベ数を表す。］
により求められる部分分散比Ｐｇ，Ｆのノーマルラインからの偏差ΔＰｇ，Ｆが０．０００５以下である光学ガラス。
【請求項２】
Ｙｂ含有量が、酸化物基準のガラス組成におけるＹｂ2Ｏ3量として２質量％未満である請求項１に記載の光学ガラス。
【請求項３】
Ｔｉ4+、Ｎｂ5+、Ｗ6+、Ｂｉ3+およびＴａ5+の合計含有量が１３〜３０カチオン％の範囲である請求項１または２に記載の光学ガラス。
【請求項４】
Ｓｉ4+含有量が１．０〜３０カチオン％の範囲であり、Ｂ3+含有量が５〜４５カチオン％の範囲であり、Ｌａ3+含有量が１０〜５０％カチオン％の範囲である請求項１〜３のいずれか１項に記載の光学ガラス。
【請求項５】
Ｚｒ4+含有量が１〜１５カチオン％の範囲である請求項１〜４のいずれか１項に記載の光学ガラス。
【請求項６】
Ｚｎ2+含有量が０〜１５カチオン％の範囲である請求項１〜５のいずれか１項に記載の光学ガラス。
【請求項７】
ガラス転移温度が６３０℃超である請求項１〜６のいずれか１項に記載の光学ガラス。
【請求項８】
Ｇｄ3+、Ｙ3+およびＹｂ3+の合計含有量が０．５〜３５カチオン％の範囲である請求項１〜７のいずれか１項に記載の光学ガラス。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の光学ガラスからなるプレス成形用ガラスゴブ。
【請求項１０】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の光学ガラスからなる光学素子ブランク。
【請求項１１】
請求項１〜８のいずれか１項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】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本出願は、２０１２年３月２６日出願の日本特願２０１２−０６８６９６号の優先権を主張し、その全記載は、ここに特に開示として援用される。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、高屈折率低分散特性を有する光学ガラス、前記光学ガラスからなるプレス成形用ガラスゴブ、光学素子ブランク、および光学素子に関する。
【背景技術】
【０００３】
高屈折率低分散ガラスからなるレンズは、超低分散ガラスからなるレンズと組み合わせることにより色収差を補正しつつ光学系のコンパクト化を可能にする。そのため、撮像光学系やプロジェクタなどの投射光学系を構成する光学素子として非常に重要な位置を占めている。
このような高屈折率低分散ガラスの一例が、OPTICAL GLASS Technical Data 2011（ＨＯＹＡ株式会社発行）に記載されているＨＯＹＡ株式会社製光学ガラス（硝種ＴＡＦＤ２５（屈折率ｎｄ １．９０３６６、アッベ数νｄ ３１．３２））である。【０００４】
近年、レンズの高性能化・高仕様化に伴い、レンズ材料である光学ガラスの部分分散特性の重要性が増してきており、色収差補正に特に望ましいガラスは、高屈折率低分散でありながら、部分分散比Ｐｇ，Ｆのノーマルラインからの偏差ΔＰｇ，Ｆ（異常分散性）の小さい光学ガラスである。
上記の光学ガラスＴＡＦＤ２５は、高屈折率低分散ガラスでありながら、着色が極めて少ないという非常に優れたガラス材料である。しかし、上記ΔＰｇ，Ｆが０．００２８であり、高次の色収差を補正するためには、ΔＰｇ，Ｆが一層小さい光学ガラスが望まれる。
また、高屈折率低分散ガラスは、特開昭６０−１３１８４５号公報または英語ファミリーメンバー米国特許第４，５８４，２７９号、ＵＳ２０１１／００２８３００Ａ１、特開２０１０−０８３７０５号公報または英語ファミリーメンバーＵＳ２０１２／０１４２５１７Ａ１、米国特許第８，１２７，５７０号、それらの全記載は、ここに特に開示として援用される、にも開示されている。
【発明の概要】
【０００５】
本発明の一態様は、高屈折率低分散特性を有するとともに、高次の色収差補正に好適な光学ガラス、ならびに前記ガラスからなるプレス成形用ガラスゴブ、光学素子ブランクおよび光学素子を提供する。
【０００６】
本発明者は鋭意検討を重ねる中で、ガラス成分を、ガラスネットワーク形成成分（Ｓｉ4+、Ｂ3+）、低分散性を維持しつつ屈折率を高める働きを有する高屈折率低分散化成分（Ｌａ3+、Ｇｄ3+、Ｙ3+、Ｙｂ3+）、屈折率と分散をともに高める働きのある高屈折率高分散化成分（Ｔｉ4+、Ｎｂ5+、Ｗ6+、Ｂｉ3+）とに分け、所要の屈折率とアッベ数を備えつつ、良好なガラス安定性が得られるよう、ネットワーク形成成分の含有量、高屈折率低分散化成分の含有量、高屈折率高分散化成分の含有量のおおよその配分を定め、さらに高屈折率低分散化成分の含有量と高屈折率高分散化成分の含有量の比を調整するとともに、組成全体を調整することにより、高屈折率低分散特性を有するとともに、高次の色収差補正に好適な光学ガラスが得られることを新たに見出した。
【０００７】
本発明の一態様は、
Ｓｉ4+およびＢ3+の合計含有量が１０〜６０カチオン％の範囲であり、
Ｌａ3+、Ｇｄ3+、Ｙ3+およびＹｂ3+の合計含有量が２５〜７０カチオン％の範囲であり、
Ｔｉ4+、Ｎｂ5+、Ｗ6+およびＢｉ3+の合計含有量が１０〜２０カチオン％の範囲であり、
Ｌｉ+含有量が０〜５．０カチオン％の範囲であり、
Ｇｅ含有量が、酸化物基準のガラス組成におけるＧｅＯ2量として５．０質量％未満であり、
Ｐｂを含まず、
Ｂ3+含有量に対するＳｉ4+含有量のカチオン比（Ｓｉ4+／Ｂ3+）が０．７０以下であり、
Ｔｉ4+、Ｎｂ5+、Ｗ6+およびＢｉ3+の合計含有量に対するＬａ3+、Ｇｄ3+、Ｙ3+およびＹｂ3+の合計含有量のカチオン比（（Ｌａ3+＋Ｇｄ3+＋Ｙ3+＋Ｙｂ3+）／（Ｔｉ4+＋Ｎｂ5+＋Ｗ6+＋Ｂｉ3+））が１．９０〜７．００の範囲であり、
Ｌａ3+、Ｇｄ3+、Ｙ3+およびＹｂ3+の合計含有量に対するＹ3+含有量のカチオン比（Ｙ3+／(Ｌａ3+＋Ｇｄ3+＋Ｙ3+＋Ｙｂ3+)）が０．１８０以下であり、
Ｎｂ5+を必須成分として含み、かつＮｂ5+含有量に対するＴｉ4+含有量のカチオン比（Ｔｉ4+／Ｎｂ5+）が４．００以下である酸化物ガラスであり、かつ、
屈折率ｎｄが１．９２０超かつ２．０００以下の範囲であり、アッベ数νｄが２８．０〜３４．０の範囲であり、屈伏点が６４５℃超であり、
下記式：
ΔＰｇ，Ｆ＝Ｐｇ，Ｆ＋（０．００１８×νｄ）−０．６４８３
［式中、Ｐｇ，Ｆは、ｇ線、Ｆ線、ｃ線における各屈折率ｎｇ、ｎＦ、ｎＣを用いて、（ｎｇ−ｎＦ）／（ｎＦ−ｎＣ）で表される部分分散比を表し、νｄはアッベ数を表す。］
により求められる部分分散比Ｐｇ，Ｆのノーマルラインからの偏差ΔＰｇ，Ｆが０．０００５以下である光学ガラス、
に関する。
【０００８】
一態様では、上記光学ガラスのＹｂ含有量は、酸化物基準のガラス組成におけるＹｂ2Ｏ3量として２質量％未満の範囲である。
【０００９】
一態様では、上記光学ガラスのＳｉ4+およびＢ3+の合計含有量に対するＬａ3+、Ｇｄ3+、Ｙ3+およびＹｂ3+の合計含有量のカチオン比［（Ｌａ3+＋Ｇｄ3+＋Ｙ3+＋Ｙｂ3+）／（Ｓｉ4+＋Ｂ3+）］が０．８３以上であるか、または、Ｓｉ4+およびＢ3+の合計含有量に対するＴｉ4+、Ｎｂ5+、Ｗ6+およびＢｉ3+の合計含有量のカチオン比［（Ｔｉ4+＋Ｎｂ5+＋Ｗ6+＋Ｂｉ3+）／（Ｓｉ4+＋Ｂ3+）］が０．３１以上である。
【００１０】
一態様では、上記光学ガラスのＴｉ4+、Ｎｂ5+、Ｗ6+、Ｂｉ3+およびＴａ5+の合計含有量は、１３〜３０カチオン％の範囲である。
【００１１】
一態様では、上記光学ガラスのＳｉ4+含有量は１〜３０カチオン％の範囲であり、Ｂ3+含有量は５〜５５カチオン％の範囲であり、Ｌａ3+含有量は１０〜５０％カチオン％の範囲である。
【００１２】
一態様では、上記光学ガラスのＺｒ4+含有量は１〜１５カチオン％の範囲である。
【００１３】
一態様では、上記光学ガラスのＺｎ2+含有量は０〜１５カチオン％の範囲である。
【００１４】
一態様では、上記光学ガラスのガラス転移温度は６３０℃超である。
【００１５】
一態様では、上記光学ガラスのＧｄ3+、Ｙ3+およびＹｂ3+の合計含有量は０．５〜３５カチオン％の範囲である。
【００１６】
本発明の更なる態様は、
カチオン％表示にて、
Ｓｉ4+およびＢ3+を合計で１０〜６０％、
Ｌａ3+、Ｇｄ3+、Ｙ3+およびＹｂ3+を合計で２５〜７０％、
Ｔｉ4+、Ｎｂ5+、Ｗ6+およびＢｉ3+を合計で１０〜２０％、
含み、
Ｔｉ4+、Ｎｂ5+、Ｗ6+およびＢｉ3+の合計含有量に対するＬａ3+、Ｇｄ3+、Ｙ3+およびＹｂ3+の合計含有量のカチオン比（（Ｌａ3+＋Ｇｄ3+＋Ｙ3+＋Ｙｂ3+）／（Ｔｉ4+＋Ｎｂ5+＋Ｗ6+＋Ｂｉ3+））が１．９０〜７．００である酸化物ガラスであり、かつ、
屈折率ｎｄが１．８８〜２．００の範囲であり、アッベ数νｄが２８．０〜３４．０の範囲であり、下記式：
ΔＰｇ，Ｆ＝Ｐｇ，Ｆ＋（０．００１８×νｄ）−０．６４８３
［式中、Ｐｇ，Ｆは、ｇ線、Ｆ線、ｃ線における各屈折率ｎｇ、ｎＦ、ｎＣを用いて、（ｎｇ−ｎＦ）／（ｎＦ−ｎＣ）で表される部分分散比を表し、νｄはアッベ数を表す。］
により求められる部分分散比Ｐｇ，Ｆのノーマルラインからの偏差ΔＰｇ，Ｆが０．０００５以下である光学ガラス、
に関する。
【００１７】
本発明の更なる態様は、上記光学ガラスからなるプレス成形用ガラスゴブに関する。
【００１８】
本発明の更なる態様は、上記光学ガラスからなる光学素子ブランクに関する。
【００１９】
本発明の更なる態様は、上記光学ガラスからなる光学素子に関する。
【００２０】
本発明の一態様によれば、高屈折率低分散特性を有するとともに、高次の色収差補正に好適な光学ガラス、ならびに前記ガラスからなるプレス成形用ガラスゴブ、光学素子ブランクおよび光学素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、カチオン比（Ｙ3+／(Ｌａ3+＋Ｇｄ3+＋Ｙ3+＋Ｙｂ3+)）が０．１８０を超える光学ガラスがガラス安定性に劣ることを示すデジタルカメラ写真である。
【図２】図２は、カチオン比（Ｙ3+／(Ｌａ3+＋Ｇｄ3+＋Ｙ3+＋Ｙｂ3+)）が０．１８０を超える光学ガラスがガラス安定性に劣ることを示すデジタルカメラ写真である。
【図３】図３は、表１に示す光学ガラス、ＵＳ２０１１／００２８３００Ａ１の実施例、および特開２０１０−３０８７９号公報の実施例について、前述の式から算出されるΔＰｇ，Ｆを、アッベ数νｄに対してプロットしたグラフである。
【００２２】
［光学ガラス］
本発明の一態様は、
Ｓｉ4+およびＢ3+の合計含有量が１０〜６０カチオン％の範囲であり、
Ｌａ3+、Ｇｄ3+、Ｙ3+およびＹｂ3+の合計含有量が２５〜７０カチオン％の範囲であり、
Ｔｉ4+、Ｎｂ5+、Ｗ6+およびＢｉ3+の合計含有量が１０〜２０カチオン％の範囲であり、
Ｌｉ+含有量が０〜５．０カチオン％の範囲であり、
Ｇｅ含有量が、酸化物基準のガラス組成におけるＧｅＯ2量として５．０質量％未満であり、
Ｐｂを含まず、
Ｂ3+含有量に対するＳｉ4+含有量のカチオン比（Ｓｉ4+／Ｂ3+）が０．７０以下であり、
Ｔｉ4+、Ｎｂ5+、Ｗ6+およびＢｉ3+の合計含有量に対するＬａ3+、Ｇｄ3+、Ｙ3+およびＹｂ3+の合計含有量のカチオン比（（Ｌａ3+＋Ｇｄ3+＋Ｙ3+＋Ｙｂ3+）／（Ｔｉ4+＋Ｎｂ5+＋Ｗ6+＋Ｂｉ3+））が１．９０〜７．００の範囲であり、
Ｌａ3+、Ｇｄ3+、Ｙ3+およびＹｂ3+の合計含有量に対するＹ3+含有量のカチオン比（Ｙ3+／(Ｌａ3+＋Ｇｄ3+＋Ｙ3+＋Ｙｂ3+)）が０．１８０以下であり、
Ｎｂ5+を必須成分として含み、かつＮｂ5+含有量に対するＴｉ4+含有量のカチオン比（Ｔｉ4+／Ｎｂ5+）が４．００以下である酸化物ガラスであり、かつ、
屈折率ｎｄが１．９２０超かつ２．０００以下の範囲であり、アッベ数νｄが２８．０〜３４．０の範囲であり、屈伏点が６４５℃超であり、
下記式：
ΔＰｇ，Ｆ＝Ｐｇ，Ｆ＋（０．００１８×νｄ）−０．６４８３
［式中、Ｐｇ，Ｆは、ｇ線、Ｆ線、ｃ線における各屈折率ｎｇ、ｎＦ、ｎＣを用いて、（ｎｇ−ｎＦ）／（ｎＦ−ｎＣ）で表される部分分散比を表し、νｄはアッベ数を表す。］
により求められる部分分散比Ｐｇ，Ｆのノーマルラインからの偏差ΔＰｇ，Ｆが０．０００５以下である光学ガラスに関する。【００２３】
以下に、上記組成範囲の限定理由について説明するが、特記しない限り、各成分の含有量、合計含有量はカチオン％にて表示する。【００２４】
Ｓｉ4+、Ｂ3+は、ともにガラスネットワーク形成成分であり、ガラス安定性の維持に効果的な成分である。Ｓｉ4+およびＢ3+の合計含有量が１０％未満ではガラス安定性が悪化し、液相温度が上昇し、前記合計含有量が６０％を超えると所望の屈折率を実現することが困難になる。したがって、Ｓｉ4+およびＢ3+の合計含有量は１０〜６０％とする。詳しくは、１０．０〜６０．０％とすることができる。Ｓｉ4+およびＢ3+の合計含有量の好ましい上限は５０％、詳しくは５０．０％、より好ましい上限は４５％、詳しくは４５．０％、さらに好ましい上限は４３％、詳しくは４３．０％、一層好ましい上限は４２％、詳しくは４２．０％、より一層好ましい上限は４１％、詳しくは４１．０％であり、Ｓｉ4+およびＢ3+の合計含有量の好ましい下限は１５％、詳しくは１５．０％、より好ましい下限は２０％、詳しくは２０．０％、さらに好ましい下限は２５％、詳しくは２５．０％、一層好ましい下限は３０％、詳しくは３０．０％、より一層好ましい下限は３５％、詳しくは３５．０％である。【００２５】
液相温度の上昇やガラス転移温度の過剰な上昇を抑制し、熔融性、耐失透性を維持する上から、Ｂ3+含有量に対するＳｉ4+含有量のカチオン比（Ｓｉ4+／Ｂ3+）は０．７０以下とする。好ましくは０．６５以下、より好ましくは０．６以下、さらに好ましくは０．５以下、一層好ましくは０．４５以下、より一層好ましくは０．４以下、さらに一層好ましくは０．３５以下である。
ガラスの熱的安定性の改善、熔融ガラスの成形に適した粘性の実現、化学的耐久性の改善といった観点から、カチオン比（Ｓｉ4+／Ｂ3+）は０．０５以上とすることが好ましく、０．１以上とすることがより好ましい。【００２６】
Ｌａ3+、Ｇｄ3+、Ｙ3+、Ｙｂ3+は高屈折率低分散化成分であり、化学的耐久性を改善し、ΔＰｇ，Ｆを低下させ、ガラスの着色を改善する働きもする。Ｌａ3+、Ｇｄ3+、Ｙ3+およびＹｂ3+の合計含有量が２５％未満では上記効果が得られず、所望の屈折率、アッベ数を実現することも困難になる。一方、Ｌａ3+、Ｇｄ3+、Ｙ3+およびＹｂ3+の合計含有量が７０％を超えるとガラス安定性が悪化し、液相温度が上昇する。したがって、Ｌａ3+、Ｇｄ3+、Ｙ3+およびＹｂ3+の合計含有量は２５〜７０％とする。詳しくは、２５．０〜７０．０％とすることができる。Ｌａ3+、Ｇｄ3+、Ｙ3+およびＹｂ3+の合計含有量の好ましい上限は６０％、詳しくは６０．０％、より好ましい上限は５５％、詳しくは５５．０％、さらに好ましい上限は５０％、詳しくは５０．０％、一層好ましい上限は４５％、詳しくは４５．０％、より一層好ましい上限は４０％、詳しくは４０．０％、なお一層好ましい上限は３８％、詳しくは３８．０％であり、Ｌａ3+、Ｇｄ3+、Ｙ3+およびＹｂ3+の合計含有量の好ましい下限は２８％、詳しくは２８．０％、より好ましい下限は３０％、詳しくは３０．０％、一層好ましい下限は３１％、詳しくは３１．０％、より一層好ましい下限は３２％、詳しくは３２．０％、なお一層好ましい下限は３３％、詳しくは３３．０％、特に好ましい下限は３４％、詳しくは３４．０％である。【００２７】
Ｔｉ4+、Ｎｂ5+、Ｗ6+、Ｂｉ3+は、屈折率を高めるとともにアッベ数を減少させる高屈折率高分散化成分である。また、これらは、耐失透性を改善して、液相温度の上昇を抑制し、化学的耐久性を改善する働きをする。Ｔｉ4+、Ｎｂ5+、Ｗ6+およびＢｉ3+の合計含有量が１０％未満では前記効果を得ることが困難になるが、Ｔｉ4+、Ｎｂ5+、Ｗ6+およびＢｉ3+の合計含有量が２０％を超えると分散が高くなりすぎ、ΔＰｇ，Ｆが増加し、ガラスの着色が強まる。したがって、Ｔｉ4+、Ｎｂ5+、Ｗ6+およびＢｉ3+の合計含有量は１０〜２０％とする。詳しくは１０．０〜２０．０％とすることができる。Ｔｉ4+、Ｎｂ5+、Ｗ6+およびＢｉ3+の合計含有量の好ましい上限は１９．５％、より好ましい上限は１９％、詳しくは１９．０％、さらに好ましい上限は１８．５％、一層好ましい上限は１８％、詳しくは１８．０％、より一層好ましい上限は１７．５％であり、Ｔｉ4+、Ｎｂ5+、Ｗ6+およびＢｉ3+の合計含有量の好ましい下限は１１％、詳しくは１１．０％、より好ましい下限は１２％、詳しくは１２．０％、さらに好ましい下限は１３％、詳しくは１３．０％、一層好ましい下限は１３．５％、より一層好ましい下限は１４％、詳しくは１４．０％、なお一層好ましい下限は１４．５％である。
所望の光学ガラスを得る上から、Ｌａ3+、Ｇｄ3+、Ｙ3+およびＹｂ3+の合計含有量（Ｌａ3+＋Ｇｄ3+＋Ｙ3+＋Ｙｂ3+）とＴｉ4+、Ｎｂ5+、Ｗ6+およびＢｉ3+の合計含有量（Ｔｉ4+＋Ｎｂ5+＋Ｗ6+＋Ｂｉ3+）をそれぞれ上記範囲にすることに加え、Ｔｉ4+、Ｎｂ5+、Ｗ6+およびＢｉ3+の合計含有量に対するＬａ3+、Ｇｄ3+、Ｙ3+およびＹｂ3+の合計含有量のカチオン比（（Ｌａ3+＋Ｇｄ3+＋Ｙ3+＋Ｙｂ3+）／（Ｔｉ4+＋Ｎｂ5+＋Ｗ6+＋Ｂｉ3+））を所定の範囲にする。カチオン比（（Ｌａ3+＋Ｇｄ3+＋Ｙ3+＋Ｙｂ3+）／（Ｔｉ4+＋Ｎｂ5+＋Ｗ6+＋Ｂｉ3+））が１．９０未満ではΔＰｇ．Ｆが増加し、耐失透性が悪化し、ガラスの着色が強まる。一方、前記カチオン比が７．００を超えると、耐失透性が悪化し、液相温度が上昇する。したがって、カチオン比（（Ｌａ3+＋Ｇｄ3+＋Ｙ3+＋Ｙｂ3+）／（Ｔｉ4+＋Ｎｂ5+＋Ｗ6+＋Ｂｉ3+））の範囲を１．９０〜７．００とする。カチオン比（（Ｌａ3+＋Ｇｄ3+＋Ｙ3+＋Ｙｂ3+）／（Ｔｉ4+＋Ｎｂ5+＋Ｗ6+＋Ｂｉ3+））の好ましい上限は６．００、より好ましい上限は５．００、さらに好ましい上限は４．００、一層好ましい上限は３．５０、より一層好ましい上限は３．００、さらに一層好ましい上限は２．８５であり、前記カチオン比の好ましい下限は１．９５、より好ましい下限は１．９８、さらに好ましい下限は２．００、一層好ましい下限は２．０３、より一層好ましい下限は２．０５、さらに一層好ましい下限は２．１０である。【００２８】
ガラスの熱的安定性、耐失透性を維持し、液相温度の上昇を抑制する上から、Ｌａ3+、Ｇｄ3+、Ｙ3+およびＹｂ3+の合計含有量に対するＹ3+の含有量のカチオン比（Ｙ3+／(Ｌａ3+＋Ｇｄ3+＋Ｙ3+＋Ｙｂ3+)）は、０．１８０以下とする。
上記の観点から、カチオン比（Ｙ3+／(Ｌａ3+＋Ｇｄ3+＋Ｙ3+＋Ｙｂ3+)）は、好ましくは０．１５０以下、より好ましくは０．１３０以下、さらに好ましくは０．１００以下である。
カチオン比（Ｙ3+／(Ｌａ3+＋Ｇｄ3+＋Ｙ3+＋Ｙｂ3+)）を０にすることもできるが、
少量のＹ3+を含有させることにより、液相温度を低下させ、耐失透性を改善することができることから、カチオン比（Ｙ3+／(Ｌａ3+＋Ｇｄ3+＋Ｙ3+＋Ｙｂ3+)）は、好ましくは０．０２０以上である。【００２９】
次に、本発明の一態様にかかる光学ガラスのガラス特性について説明する。【００３０】
ガラス製光学素子および前記光学素子を組み込んだ光学系の高機能化、コンパクト化のためには、屈折率ｎｄが１．９２０超の光学ガラスを使用することが有効である。一方、屈折率ｎｄが２．０００を超えると、ガラス安定性が低下傾向を示すので、ガラスの安定性を維持しつつ、光学系の高機能化、コンパクト化に有効な光学素子材料を提供するため、屈折率ｎｄの範囲を１．９２０超かつ２．０００以下とする。屈折率ｎｄの好ましい上限は１．９８０、より好ましい上限は１．９７０、さらに好ましい上限は１．９６０、一層好ましい上限は１．９５５であり、屈折率ｎｄの好ましい下限は１．９２５、より好ましい下限は１．９３０、さらに好ましい下限は１．９４０、一層好ましい下限は１．９４５である。また、屈折率の下限は、１．８８以上、１．９０以上、または１．９２以上であることが好ましい場合もある。【００３１】
本発明の一態様にかかる光学ガラスでは、低分散性を活かして色収差補正に好適な光学素子材料を提供する上からアッベ数νｄの下限を２８．０とし、ガラス安定性を維持、向上させる上からアッベ数νｄの上限を３４．０とする。即ち、アッベ数νｄの範囲は２８．０〜３４．０である。アッベ数νｄの好ましい上限は３３．５、より好ましい上限は３３．０であり、アッベ数νｄの好ましい下限は２９．０、より好ましい下限は３０．０、さらに好ましい下限は３０．５、一層好ましい下限は３１．０、より一層好ましい下限は３１．５、さらに一層好ましい下限は３２．０である。【００３２】
本発明の一態様にかかる光学ガラスでは、屈伏点は６４５℃超である。ガラスの冷間加工性は間接的ながら屈伏点とも関連がある。屈伏点が低いガラスは冷間加工性よりも精密プレス成形に好適であるのに対し、屈伏点が高いガラスは精密プレス成形よりも冷間加工に好適であって、冷間加工性に優れる。したがって、本発明の一態様にかかる光学ガラスにおいても屈伏点を過剰に低くせず、６４５℃超とする。屈伏点は好ましくは６６０℃以上、より好ましくは６８０℃以上、更に好ましくは７００℃以上、一層好ましくは７２０℃以上、より一層好ましくは７４０℃以上である。屈伏点が高すぎるとガラスを再加熱、軟化して成形する際の加熱温度が高くなり、成形に使用する金型の劣化が著しくなったり、アニール温度も高温になり、アニール炉の劣化、消耗も著しくなる。したがって、屈伏点は８５０℃以下とすることが好ましい。
【００３３】
本発明の一態様にかかる光学ガラスは、屈折率ｎｄが１．９２０超かつ２．０００以下、アッベ数νｄが３０．０〜３４．０の範囲にありながらΔＰｇ，Ｆが小さい。そのような光学ガラスは、高次の色収差補正用の光学素子材料として好適である。
ここで、部分分散比Ｐｇ，Ｆは、ｇ線、Ｆ線、ｃ線における各屈折率ｎｇ、ｎＦ、ｎＣを用いて、（ｎｇ−ｎＦ）／（ｎＦ−ｎＣ）と表される。本発明におけるｎｇ、ｎＦ、およびｎＣは、後述する実施例で示す方法により求められた値とする。
本発明では、高次の色収差補正に好適な光学ガラスを提供する上から、ΔＰｇ，Ｆを０．０００５以下とする。
部分分散比Ｐｇ，Ｆ−アッベ数νｄ図において、正常部分分散ガラスの基準となるノーマルライン上の部分分散比をＰｇ，Ｆ（０）と表すと、Ｐｇ，Ｆ（０）はアッベ数νｄを用いて次式で表される。
Ｐｇ，Ｆ（０）＝０．６４８３−（０．００１８×νｄ）
ΔＰｇ，Ｆは、上記ノーマルラインからの部分分散比Ｐｇ，Ｆの偏差であり、次式で表される。
ΔＰｇ，Ｆ＝Ｐｇ，Ｆ−Ｐｇ，Ｆ（０）
＝Ｐｇ，Ｆ＋（０．００１８×νｄ）−０．６４８３
高次の色収差補正用の光学素子材料として好適な光学ガラスを提供する上から、ΔＰｇ，Ｆの好ましい範囲は０．０００４以下、より好ましい範囲は０．０００３以下、さらに好ましい範囲は０．０００２以下、一層好ましい範囲は０．０００１以下、より一層好ましい範囲は０．００００以下である。【００３４】
Ｔｉ4+とＮｂ5+を比較すると、Ｔｉ4+よりもＮｂ5+のほうがΔＰｇ，Ｆを増加させる作用が小さい。したがって、ΔＰｇ，Ｆを低下させる上から、Ｎｂ5+を必須成分として含むガラス組成において、Ｎｂ5+含有量に対するＴｉ4+含有量のカチオン比（Ｔｉ4+／Ｎｂ5+）が４．００以下とする。ΔＰｇ，Ｆをさらに低下させる上から、カチオン比（Ｔｉ4+／Ｎｂ5+）は、３．５０以下であることが好ましく、３．００以下であることがより好ましく、２．５０以下であることがさらに好ましく、２．００以下であることが一層好ましい。耐失透性を改善し、液相温度の上昇を抑える上から、カチオン比（Ｔｉ4+／Ｎｂ5+）は０．０５以上であることが好ましく、０．１以上であることがより好ましく、０．１５以上であることがさらに好ましく、０．２以上であることが一層好ましい。【００３５】
一般に高屈折率領域では、アッベ数νｄの減少に伴いΔＰｇ，Ｆが増加する傾向がある。一方、高次の色収差を補正する上から、ΔＰｇ，Ｆが小さい高屈折率ガラスが望まれている。しかし、アッベ数νｄが３４．０以下の範囲において、ΔＰｇ，Ｆを０．０００５以下にすることは、従来困難であった。本発明の一態様において、アッベ数νｄが３４．０以下の範囲でΔＰｇ，Ｆを０．０００５以下とするための組成調整の好ましい具体的態様としては、
・Ｓｉ4+およびＢ3+の合計含有量に対するＬａ3+、Ｇｄ3+、Ｙ3+およびＹｂ3+の合計含有量のカチオン比［（Ｌａ3+＋Ｇｄ3+＋Ｙ3+＋Ｙｂ3+）／（Ｓｉ4+＋Ｂ3+）］を０．８３以上とすること、
・Ｓｉ4+およびＢ3+の合計含有量に対するＴｉ4+、Ｎｂ5+、Ｗ6+およびＢｉ3+の合計含有量のカチオン比［（Ｔｉ4+＋Ｎｂ5+＋Ｗ6+＋Ｂｉ3+）／（Ｓｉ4+＋Ｂ3+）］を０．３１以上にすること、
の少なくとも一方を満たすこと、または両方を満たすことを挙げることができる。
カチオン比［（Ｌａ3+＋Ｇｄ3+＋Ｙ3+＋Ｙｂ3+）／（Ｓｉ4+＋Ｂ3+）］のより好ましい下限は０．８４、さらに好ましい下限は０．８５、一層好ましい下限は０．８６である。
カチオン比［（Ｔｉ4+＋Ｎｂ5+＋Ｗ6+＋Ｂｉ3+）／（Ｓｉ4+＋Ｂ3+）］のより好ましい下限は０．３４、さらに好ましい下限は０．３５、一層好ましい下限は０．３６、より一層好ましい下限は０．３７、さらに一層好ましい下限は０．３８、なお一層好ましい下限は０．３９である。
カチオン比［（Ｌａ3+＋Ｇｄ3+＋Ｙ3+＋Ｙｂ3+）／（Ｓｉ4+＋Ｂ3+）］の上限は、本発明の一態様にかかる光学ガラスが有するべきガラス組成から自ずと定まるが、例えば２．０以下とすることができる。ガラスの熱的安定性を維持する上から、カチオン比［（Ｌａ3+＋Ｇｄ3+＋Ｙ3+＋Ｙｂ3+）／（Ｓｉ4+＋Ｂ3+）］の好ましい上限は１．６、より好ましい上限は１．４、さらに好ましい上限は１．２、一層好ましい上限は１．０、より一層好ましい上限は０．９８である。
また、カチオン比［（Ｔｉ4+＋Ｎｂ5+＋Ｗ6+＋Ｂｉ3+）／（Ｓｉ4+＋Ｂ3+）］の上限も、本発明の一態様にかかる光学ガラスが有するべきガラス組成から自ずと定まるが、例えば１．５以下とすることができる。ガラスの熱的安定性を維持する上から、カチオン比［（Ｔｉ4+＋Ｎｂ5+＋Ｗ6+＋Ｂｉ3+）／（Ｓｉ4+＋Ｂ3+）］の好ましい上限は１．２、より好ましい上限は１．０、さらに好ましい上限は０．８、一層好ましい上限は０．７、より一層好ましい上限は０．６、さらに一層好ましい上限は０．５である。
【００３６】
Ｌｉ+は、アルカリ金属成分の中でも特にガラス転移温度を低下させる働きが強い。そのため、Ｌｉ+の含有量が多くなりすぎるとガラス転移温度が低下し、研削加工や研磨加工時の加工性が低下する。したがって、Ｌｉ+の含有量は、ガラス転移温度が低下しないように定めることが好ましい。以上の観点から、Ｌｉ+含有量は０〜５．０％の範囲とする。Ｌｉ+含有量の好ましい範囲については、後述する。【００３７】
Ｇｅは、ガラスネットワーク形成成分であり、屈折率を高める働きもするため、ガラス安定性を維持しつつ屈折率を高めることができる成分であるが、他の成分と比較して格段に高価な成分であり、その含有量を控えることが望まれる成分である。本発明の一態様にかかる光学ガラスでは、前述および後述する組成調整により、Ｇｅ含有量を、酸化物基準のガラス組成におけるＧｅＯ2量として５．０質量％未満に抑えても、所望の光学特性の実現と優れたガラス安定性の実現を両立することができる。ＧｅＯ2量は、好ましくは０〜４質量％、詳しくは０〜４．０質量％、より好ましくは０〜３質量％、詳しくは０〜３．０質量％、さらに好ましくは０〜２質量％、詳しくは０〜２．０質量％、一層好ましくは０〜１質量％、詳しくは０〜１．０質量％の範囲であり、より一層好ましくは０質量％、即ちＧｅフリーガラスであることが特に好ましい。なお「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うものとする。【００３８】
次に本発明の一態様にかかる光学ガラスのより好ましい態様について説明する。【００３９】
Ｓｉ4+は、上記のようにガラスネットワーク形成成分であり、ガラス安定性の維持、熔融ガラスの成形に適した粘性の維持および化学的耐久性の改善に効果的な成分である。前記効果を高める上からＳｉ4+の含有量を１％以上とすることが好ましく、３％以上、詳しくは３．０％以上とすることがより好ましく、４％以上、詳しくは４．０％以上とすることがさらに好ましく、５％以上、詳しくは５．０％以上とすることが一層好ましく、６％以上、詳しくは６．０％以上とすることがより一層好ましく、７％以上、詳しくは７．０％以上とすることがさらに一層好ましく、８％以上、詳しくは８．０％以上とすることがなお一層好ましい。一方、所望の屈折率、アッベ数を実現し、液相温度やガラス転移温度の上昇を抑制し、耐失透性、熔融性を維持する上から、Ｓｉ4+の含有量を３０％以下、詳しくは３０．０％以下とすることが好ましく、２５％以下、詳しくは２５．０％以下とすることがより好ましく、２０％以下、詳しくは２０．０％以下とすることがさらに好ましく、１８％以下と、詳しくは１８．０％以下することが一層好ましく、１５％以下、詳しくは１５．０％以下とすることがより一層好ましく、１２％以下、詳しくは１２．０％以下とすることがさらに一層好ましく、１１％以下、詳しくは１１．０％以下とすることがなお一層好ましい。【００４０】
Ｂ3+は、上記のようにガラスネットワーク形成成分であり、ガラスの熔融性維持、液相温度の低下とガラス安定性の向上および低分散化に有効な必須成分である。前記効果を高める上から、Ｂ3+の含有量を５％以上とすることが好ましく、１０％以上、詳しくは１０．０％以上とすることがより好ましく、１５％以上、詳しくは１５．０％以上とすることがさらに好ましく、２０％以上、詳しくは２０．０％以上とすることが一層好ましく、２５％以上、詳しくは２５．０％以上とすることがより一層好ましく、２８％以上、２８．０％以上とすることがさらに一層好ましい。一方、所望の屈折率を実現し、化学的耐久性を維持する上から、Ｂ3+の含有量を５５％以下、詳しくは５５．０％以下とすることが好ましく、４５％以下、詳しくは４５．０％以下とすることがより好ましく、４０％以下、詳しくは４０．０％以下とすることがさらに好ましく、３８％以下、詳しくは３８．０％以下とすることが一層好ましく、３５％以下、詳しくは３５．０％以下とすることがより一層好ましく、３３％以下、詳しくは３３．０％以下とすることがさらに一層好ましい。【００４１】
Ｌａ3+は、ガラス安定性を維持しつつ、高屈折率低分散化する働きに優れた成分である。また、ΔＰｇ，Ｆを低下させる働きもする。前記効果を高める上から、Ｌａ3+の含有量を１０％以上、詳しくは１０．０％以上とすることが好ましく、１５％以上、詳しくは１５．０％以上とすることがより好ましく、１８％以上、詳しくは１８．０％以上とすることがさらに好ましく、２０％以上、詳しくは２０．０％以上とすることが一層好ましく、２２％以上、詳しくは２２．０％以上とすることがより一層好ましく、２４％以上、詳しくは２４．０％以上とすることがさらに一層好ましく、２６％以上、詳しくは２６．０％以上とすることがなお一層好ましい。一方、耐失透性を維持し、液相温度の上昇を抑制する上から、Ｌａ3+の含有量を５０％以下、詳しくは５０．０％以下とすることが好ましく、４５％以下、詳しくは４５．０％以下とすることがより好ましく、４０％以下、詳しくは４０．０％以下とすることがさらに好ましく、３５％以下、詳しくは３５．０％以下とすることが一層好ましく、３３％以下、詳しくは３３．０％以下とすることがより一層好ましく、３２％以下、詳しくは３２．０％以下にすることがさらに一層好ましく、３１％以下、詳しくは３１．０％以下とすることがなお一層好ましい。【００４２】
Ｇｄ3+、Ｙ3+、Ｙｂ3+はいずれもＬａ3+と共存させることにより液相温度を低下させ、耐失透性を大幅に改善する働きをする。また、ΔＰｇ，Ｆを低下させる働きもする。前記
効果を高める上から、Ｇｄ3+、Ｙ3+およびＹｂ3+の合計含有量を０．５％以上とすることが好ましく、１％以上、詳しくは１．０％以上とすることがより好ましく、２％以上、詳しくは２．０％以上とすることがさらに好ましく、３％以上、詳しくは３．０％以上とすることが一層好ましく、４％以上とすることがより一層好ましく、５％以上とすることがさらに一層好ましく、５．５％以上とすることがなお一層好ましい。一方、耐失透性を維持し、液相温度の上昇を抑制する上から、Ｇｄ3+、Ｙ3+およびＹｂ3+の合計含有量を３５％以下、詳しくは３５．０％以下とすることが好ましく、３０％以下、詳しくは３０．０％以下とすることがより好ましく、２５％以下、詳しくは２５．０％以下とすることがさらに好ましく、２０％以下、詳しくは２０．０％以下とすることが一層好ましく、１５％以下、詳しくは１５．０％以下とすることがより一層好ましく、１０％以下、詳しくは１０．０％以下とすることがさらに一層好ましく、７％以下、詳しくは７．０％以下とすることがなお一層好ましい。【００４３】
液相温度を低下させ、耐失透性を改善する上から、Ｇｄ3+の含有量の好ましい範囲は０〜２０％である。詳しくは、０〜２０．０％の範囲であることができる。Ｇｄ3+の含有量の好ましい上限は１５％、詳しくは１５．０％、より好ましい上限は１３％、詳しくは１３．０％、さらに好ましい上限は１１％、詳しくは１１．０％、一層好ましい上限は９％、詳しくは９．０％、より一層好ましい上限は７％、詳しくは７．０％である。Ｇｄ3+の含有量の好ましい下限は０．５％、より好ましい下限は１％、詳しくは１．０％、さらに好ましい下限は２％、詳しくは２．０％、一層好ましい下限は３％、詳しくは３．０％、より一層好ましい下限は４％、詳しくは４．０％である。なおＧｄ3+の含有量を０％にすることもできる。【００４４】
液相温度を低下させ、耐失透性を改善する上から、Ｙ3+の含有量の好ましい範囲は０〜１５％、詳しくは０〜１５．０％である。Ｙ3+の含有量の好ましい上限は１０％、詳しくは１０．０％、より好ましい上限は７％、詳しくは７．０％、さらに好ましい上限は５％、詳しくは５．０％、一層好ましい上限は３％、詳しくは３．０％、より一層好ましい上限は２％、詳しくは２．０％である。Ｙ3+の含有量の好ましい下限は０．１％である。なおＹ3+の含有量を０％にすることもできる。【００４５】
液相温度を低下させ、耐失透性を改善する上から、Ｙｂ3+の含有量の好ましい範囲は０〜１０％、詳しくは０〜１０．０％、より好ましい範囲は０〜６％、詳しくは０〜６．０％、さらに好ましい範囲は０〜４％、詳しくは０〜４．０％、一層好ましい範囲は０〜２％、詳しくは０〜２．０％である。なおＹｂ3+の含有量を０％にすることもできる。Ｙｂ3+は、赤外領域に吸収を持つために、高精度のビデオカメラや監視カメラなど、近赤外領域の感光特性が求められる高感度の光学系への使用に適さない。Ｙｂ3+の含有量を低減したガラスは、上記用途には好適である。酸化物基準のガラス組成におけるＹｂ2Ｏ3量としては、２質量％未満であることが好ましく、１．８質量％以下であることがより好ましく、１．５質量％以下であることがさらに好ましく、１．２質量％以下であることが一層好ましく、さらに１．０質量％以下、０．９質量％以下、０．８質量％以下、０．７質量％以下、０．６質量％以下、０．５質量％以下、０．３質量％以下、０．１質量％以下、０質量％の順に好ましい。【００４６】
Ｔｉ4+、Ｎｂ5+、Ｗ6+、Ｂｉ3+は、前述のように屈折率を高めるとともにアッベ数を減少させ、耐失透性を改善し、液相温度の上昇を抑制し、化学的耐久性を改善する働きをする。Ｔａ5+も同様の働きをすることができる成分である。前記効果を高める上から、Ｔｉ4+、Ｎｂ5+、Ｔａ5+、Ｗ6+およびＢｉ3+の合計含有量を１３％以上、詳しくは１３．０％以上とすることが好ましく、１３．５％以上とすることがより好ましく、１４％以上、詳しくは１４．０％以上とすることが一層好ましく、１４．５％以上とすることがより一層好ましい。一方、アッベ数を所望の範囲内に維持しつつ、耐失透性を維持、液相温度の上昇を抑制し、ガラスの着色を改善する上から、Ｔｉ4+、Ｎｂ5+、Ｔａ5+、Ｗ6+およびＢｉ3+の合計含有量を３０％以下、詳しくは３０．０％以下とすることが好ましく、２８％以下、詳しくは２８．０％以下とすることがより好ましく、２６％以下、詳しくは２６．０％以下とすることがさらに好ましく、２４％以下、詳しくは２４．０％以下とすることが一層好ましく、２２％以下、詳しくは２２．０％以下とすることがより一層好ましく、２０％以下、詳しくは２０．０％以下とすることがなお一層好ましく、１７．５％以下とすることが特に好ましい。
【００４７】
Ｔｉ4+は上記効果に加え、ΔＰｇ，Ｆを増加させる作用を有する。したがって、Ｔｉ4+の含有量の好ましい上限は１８％、詳しくは１８．０％、より好ましい上限は１７％、詳しくは１７．０％、さらに好ましい上限は１６％、詳しくは１６．０％、一層好ましい上限は１５％、詳しくは１５．０％、より一層好ましい上限は１４％、詳しくは１４．０％、さらに一層好ましい上限は１３％、詳しくは１３．０％、なお一層好ましい上限は１２％、詳しくは１２．０％である。Ｔｉ4+は高屈折率高分散化成分の中でも耐失透性を改善し、液相温度の上昇抑制効果に優れている。したがって、Ｔｉ4+の含有量の好ましい下限は１％、詳しくは１．０％、より好ましい下限は２％、詳しくは２．０％、さらに好ましい下限は３％、詳しくは３．０％、一層好ましい下限は４％、詳しくは４．０％、より一層好ましい下限は５％、詳しくは５．０％、さらに一層好ましい下限は６％、詳しくは６．０％、なお一層好ましい下限は７％、詳しくは７．０％である。【００４８】
Ｎｂ5+は上記効果に加え、ΔＰｇ，Ｆを増加させる作用を有するものの、Ｔｉ4+やＷ6+と比較し、ΔＰｇ，Ｆを増加させにくい成分である。したがって、Ｎｂ5+の含有量の好ましい上限は３０％、詳しくは３０．０％、より好ましい上限は２５％、詳しくは２５．０％、さらに好ましい上限は２０％、詳しくは２０．０％、一層好ましい上限は１５％、詳しくは１５．０％、より一層好ましい上限は１０％、詳しくは１０．０％、さらに一層好ましい上限は８％、詳しくは８．０％である。Ｎｂ5+は高屈折率高分散化成分の中でも耐失透性を改善し、液相温度の上昇抑制効果に優れている。したがって、Ｎｂ5+の含有量の好ましい下限は０．５％、より好ましい下限は１％、詳しくは１．０％、さらに好ましい下限は２％、詳しくは２．０％、一層好ましい下限は３％、詳しくは３．０％、より一層好ましい下限は４％、詳しくは４．０％、さらに一層好ましい下限は５％、詳しくは５．０％である。【００４９】
Ｔａ5+は上記効果に加え、ΔＰｇ，Ｆを増加させる作用を有するものの、Ｔｉ4+、Ｗ6+、Ｎｂ5+と比較し、ΔＰｇ，Ｆを増加させにくい成分である。したがって、Ｔａ5+の含有量の好ましい範囲は０〜１０％、詳しくは０〜１０．０％、より好ましい範囲は０〜８％、詳しくは０〜８．０％、さらに好ましい範囲は０〜６％、詳しくは０〜６．０％、一層好ましい範囲は０〜４％、詳しくは０〜４．０％、より一層好ましい範囲は０〜２％、詳しくは０〜２．０％である。なおＴａ5+の含有量を０％にすることもできる。
また、Ｔａ5+は、Ｔｉ4+、Ｎｂ5+、Ｗ6+、Ｂｉ3+と比べ、ΔＰｇ，Ｆを増加させにくい成分であるものの、希少原料であり、原料費が高い。したがって、安定的に光学ガラスを提供する上からは、Ｔａ5+の含有量を削減することが好ましい。この観点から、Ｔｉ4+、Ｎｂ5+、Ｗ6+、Ｂｉ3+およびＴａ5+の合計含有量に対するＴａ5+の含有量のカチオン比（Ｔａ5+／（Ｔｉ4+＋Ｎｂ5+＋Ｗ6+＋Ｂｉ3+＋Ｔａ5+））は０．４５以下にすることが好ましく、０．４０以下にすることがより好ましく、０．３０以下にすることがさらに好ましく、０．２０以下にすることが一層好ましく、０．１０以下にすることがさらに一層好ましく、０．００であることが特に好ましい。【００５０】
Ｗ6+は上記効果に加え、ΔＰｇ，Ｆを増加させる作用を有する。したがって、Ｗ6+の含有量の好ましい範囲は０〜１０％、詳しくは０〜１０．０％、より好ましい範囲は０〜７％、詳しくは０〜７．０％、さらに好ましい範囲は０〜５％、詳しくは０〜５．０％、一層好ましい範囲は０〜３％、詳しくは０〜３．０％、より一層好ましい範囲は０〜２％、詳しくは０〜２．０％である。なおＷ6+の含有量を０％にすることもできる。また、酸化物基準のガラス組成におけるＷＯ3量としては、１０質量％未満であることが好ましく、９質量％未満であることがより好ましく、８質量％以下であることがさらに好ましく、７質量％以下であることが一層好ましく、０質量％であってもよい。
【００５１】
Ｂｉ3+は上記効果に加え、ΔＰｇ，Ｆを増加させる作用を有する。また、Ｂｉ3+導入のためのガラス原料は希土類成分を多量に含むことがあり、熔融温度が高いガラスではガラスの着色を増大させることがある。したがって、Ｂｉ3+の含有量の好ましい範囲は０〜１０％、詳しくは０〜１０．０％、より好ましい範囲は０〜６％、詳しくは０〜６．０％、さらに好ましい範囲は０〜４％、詳しくは０〜４．０％、一層好ましい範囲は０〜２％、詳しくは０〜２．０％、さらに一層好ましい範囲は０〜１％、詳しくは０〜１．０％である。なおＢｉ3+の含有量を０％にすることもできる。【００５２】
Ｚｒ4+は、屈折率を高め、化学的耐久性を改善する働きをし、Ｔｉ4+との共存により耐失透性を改善し、液相温度上昇を抑制する働きをする。前記効果を得るために、Ｚｒ4+の含有量を１％以上にすることが好ましい。ガラス転移温度や液相温度の上昇、耐失透性の低下を抑制する観点からは、Ｚｒ4+の含有量の好ましい上限は１５％、詳しくは１５．０％である。Ｚｒ4+の含有量の好ましい上限は１０％、詳しくは１０．０％、より好ましい上限は８％、詳しくは８．０％、さらに好ましい上限は７％、詳しくは７．０％であり、Ｚｒ4+の含有量のより好ましい下限は２％、詳しくは２．０％、さらに好ましい下限は３％、詳しくは３．０％、一層好ましい下限は４％、詳しくは４．０％である。【００５３】
Ｚｎ2+は、屈折率やガラス安定性を低下させるが、ガラスの熔融性、清澄性を改善する働きをする。しかし、過剰に含有させると屈折率が低下したり、ガラス安定性が低下傾向を示すので、Ｚｎ2+の含有量の好ましい範囲は０〜１５％、詳しくは０〜１５．０％である。Ｚｎ2+の含有量は、より好ましくは１２％以下、詳しくは１２．０％以下、さらに好ましくは１０％以下、詳しくは１０．０％以下、一層好ましくは８％以下、詳しくは８．０％以下、より一層好ましくは６％以下、詳しくは６．０％以下、さらに一層好ましくは６．０％未満、さらにより一層好ましくは５．５％以下、さらになお一層好ましくは５％以下、詳しくは５．０％以下、特に好ましくは４．５％以下である。必須成分または任意成分として含まれるＳｉ4+、Ｌａ3+、Ｇｄ3+、Ｙ3+、Ｙｂ3+、Ｔｉ4+、Ｎｂ5+、Ｔａ5+、Ｗ6+、Ｚｒ4+の酸化物はいずれも融点が極めて高く、熔融性、清澄性を悪化させる働きがあるため、熔融性、清澄性の改善効果があるＺｎ2+を含有させることが好ましい。Ｚｎ2+の含有量の好ましい下限は０．１％、より好ましい下限は０．５％、さらに好ましい下限は０．８％、一層好ましい下限は１％、詳しくは１．０％、より一層好ましい下限は１．５％、さらに一層好ましい下限は２％、詳しくは２．０％である。【００５４】
また、高屈折率ガラスを得る観点から、Ｌａ3+、Ｇｄ3+、Ｙ3+、Ｙｂ3+、Ｔｉ4+、Ｎｂ5+、Ｚｒ4+、Ｔａ5+、Ｗ6+の合計含有量は５０％以上であることが好ましく、５１％以上であることがより好ましく、５２％以上であることがさらに好ましく、５３％以上であることが一層好ましく、５４％以上であることがより一層好ましく、５５％以上であることがさらに一層好ましい。【００５５】
Ｌｉ+、Ｎａ+およびＫ+は、熔融性を改善し、ガラス転移温度を低下させる働きをする任意成分である。高屈折率化を実現しつつ、液相温度の上昇、ガラス安定性および化学的耐久性の低下を抑制する観点から、Ｌｉ+、Ｎａ+およびＫ+の合計含有量は０〜１０％の範囲、詳しくは０〜１０．０％の範囲にすることが好ましい。Ｌｉ+、Ｎａ+およびＫ+の合計含有量のより好ましい範囲は０〜８％、詳しくは０〜８．０％、さらに好ましい範囲は０〜６％、詳しくは０〜６．０％、一層好ましい範囲は０〜４％、詳しくは０〜４．０％、より一層好ましい範囲は０〜２％、詳しくは０〜２．０％、なお一層好ましい範囲は０〜１％、詳しくは０〜１．０％であり、上記アルカリ金属成分を含まないことが特に一層好ましい。【００５６】
Ｌｉ+、Ｎａ+およびＫ+の各成分の含有量については、それぞれ好ましい範囲は０〜１０％、詳しくは０〜１０．０％、より好ましい範囲は０〜７％、詳しくは０〜７．０％、より好ましい範囲は０〜５％、詳しくは０〜５．０％、さらに好ましい範囲は０〜４％、詳しくは０〜４．０％、一層好ましい範囲は０〜３％、詳しくは０〜３．０％、より一層好ましい範囲は０〜２％、詳しくは０〜２．０％、さらにより一層好ましい範囲は０〜１％、詳しくは０〜１．０％であり、上記各アルカリ金属成分を含まないことがなお一層好ましい。【００５７】
Ｍｇ2+、Ｃａ2+、Ｓｒ2+、Ｂａ2+は、ガラスの熔融性を改善し、ガラス転移温度Ｔｇを低下させる働きをする。また、硝酸塩、硫酸塩の形でガラスに導入することにより、脱泡効果を得ることもできる。Ｍｇ2+、Ｃａ2+、Ｓｒ2+およびＢａ2+の合計含有量を増量していくと液相温度が上昇傾向を示し、耐失透性、屈折率、化学的耐久性がそれぞれ低下傾向を示す。液相温度の上昇を抑制し、耐失透性、屈折率、化学的耐久性を維持する上から、Ｍｇ2+、Ｃａ2+、Ｓｒ2+およびＢａ2+の合計含有量を０〜１０％、詳しくは０〜１０．０％とすることが好ましい。Ｍｇ2+、Ｃａ2+、Ｓｒ2+およびＢａ2+の合計含有量のより好ましい範囲は０〜８％、詳しくは０〜８．０％、さらに好ましい範囲は０〜６％、詳しくは０〜６．０％、一層好ましい範囲は０〜４％、詳しくは０〜４．０％、より一層好ましい範囲は０〜２％、詳しくは０〜２．０％、さらに一層好ましい範囲は０〜１％、詳しくは０〜１．０％であり、上記アルカリ土類金属成分を含まなくてもよい。【００５８】
Ｍｇ2+、Ｃａ2+、Ｓｒ2+、Ｂａ2+の各成分の含有量については、それぞれ好ましい範囲は０〜１０％、詳しくは０〜１０．０％、より好ましい範囲は０〜７％、詳しくは０〜７．０％、より好ましい範囲は０〜５％、詳しくは０〜５．０％、さらに好ましい範囲は０〜３％、詳しくは０〜３．０％、一層好ましい範囲は０〜２％、詳しくは０〜２．０％、より一層好ましい範囲は０〜１％、詳しくは０〜１．０％であり、上記各アルカリ土類金属成分を含まなくてもよい。【００５９】
Ｇｅ4+は、ガラスネットワーク形成成分であり、屈折率を高める働きもするため、ガラス安定性を維持しつつ屈折率を高めることができる成分であるが、他の成分と比較して格段に高価な成分であり、その含有量を控えることが望まれる成分である。本発明の一態様にかかる光学ガラスでは、上記のように組成を定めているので、Ｇｅ4+の含有量を、例えば１０％以下に抑えても、所望の光学特性の実現と優れたガラス安定性の実現を両立することができる。したがって、Ｇｅ4+の含有量を０〜１０％、詳しくは０〜１０．０％とすることが好ましい。Ｇｅ4+の含有量のより好ましい範囲は０〜８％、詳しくは０〜８．０％、さらに好ましい範囲は０〜６％、詳しくは０〜６．０％、一層好ましい範囲は０〜４％、詳しくは０〜４．０％、さらには０〜３．５％、０〜３％、詳しくは０〜３．０％、０〜２．５％、０〜２％、詳しくは０〜２．０％、０〜１．５％、０〜０．５％の順により一層好ましい。Ｇｅ4+を含まないこと、すなわちＧｅフリーガラスであることが特に好ましい。
【００６０】
Ａｌ3+は、少量であればガラス安定性および化学的耐久性を改善する働きをするが、その量が１０％を超えると液相温度が上昇し、耐失透性が悪化する傾向を示す。したがって、Ａｌ3+の含有量を０〜１０％、詳しくは０〜１０．０％とすることが好ましい。Ａｌ3+の含有量のより好ましい範囲は０〜８％、詳しくは０〜８．０％、さらに好ましい範囲は０〜６％、詳しくは０〜６．０％、一層好ましい範囲は０〜４％、詳しくは０〜４．０％、より一層好ましい範囲は０〜２％、詳しくは０〜２．０％、なお一層好ましい範囲は０〜１％、詳しくは０〜１．０％であり、Ａｌ3+を含まないことが特に好ましい。【００６１】
Ｔｅ4+は、屈折率を高める働きするが、環境への負荷に配慮すると、その含有量を０〜１０％、詳しくは０〜１０．０％にすることが好ましい。Ｔｅ4+の含有量のより好ましい範囲は０〜８％、詳しくは０〜８．０％、さらに好ましい範囲は０〜６％、詳しくは０〜６．０％、一層好ましい範囲は０〜４％、詳しくは０〜４．０％、より一層好ましい範囲は０〜２％、詳しくは０〜２．０％、なお一層好ましい範囲は０〜１％、詳しくは０〜１．０％であり、さらに一層好まくは０．５％未満であり、０．３％未満であることがさらにより一層好ましく、０．１％未満であることがなおより一層好ましく、Ｔｅ4+を含まないこと、すなわちＴｅフリーガラスであることが特に好ましい。【００６２】
なお、所望の光学ガラスを得る上から、上記カチオン成分以外の任意のカチオン成分の含有量を０〜５％とすることが好ましく、０〜４％、詳しくは０〜４．０％とすることがより好ましく、０〜３％、詳しくは０〜３．０％とすることがさらに好ましく、０〜２．５％とすることが一層好ましく、０〜２％、詳しくは０〜２．０％とすることがより一層好ましく、０〜１．５％とすることがさらに一層好ましく、０〜１％、詳しくは０〜１．０％とすることがなお一層好ましく、０〜０．５％とすることが特に好ましい。上記カチオン成分以外の任意のカチオン成分の含有量を０％としてもよい。【００６３】
本発明の一態様にかかる光学ガラスは、所要の光学特性を実現しつつガラス安定性を維持することができるため、Ｌｕ、Ｈｆ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｃといった成分を含有させなくてよい。Ｌｕ、Ｈｆ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｃも高価な成分なので、Ｌｕ3+、Ｈｆ4+、Ｇａ3+、Ｉｎ3+、Ｓｃ3+の含有量をそれぞれ０〜１．０％に抑えることが好ましく、それぞれ０〜０．５％に抑えることがより好ましく、Ｌｕ3+を導入しないこと、Ｈｆ4+を導入しないこと、Ｇａ3+を導入しないこと、Ｉｎ3+を導入しないこと、Ｓｃ3+を導入しないことがそれぞれ特に好ましい。【００６４】
Ｓｂは、清澄剤として添加可能であり、少量の添加でＦｅなどの不純物混入による光線透過率の低下を抑える働きもするが、酸化物に換算し、Ｓｂ2Ｏ3として外割りで１質量％を超えて添加するとガラスが着色したり、その強力な酸化作用によって成形型の成形面劣化を助長してしまう。したがって、Ｓｂ2Ｏ3に換算してＳｂの添加量は、外割りで０〜１質量％が好ましく、より好ましくは０〜０．５質量％、さらに好ましくは０〜０．１質量％である。【００６５】
Ｓｎも清澄剤として添加可能であるが、ＳｎＯ2に換算して外割りで１質量％を超えて添加するとガラスが着色したり、酸化作用によって成形型の成形面劣化を助長してしまう。したがって、ＳｎＯ2に換算してＳｎの添加量は、外割りで０〜１質量％が好ましく、より好ましくは０〜０．５質量％である。
上記の他に、Ｃｅ酸化物、硫酸塩、硝酸塩、塩化物、フッ化物を清澄剤として少量、添加することもできる。
また、環境影響に配慮し、Ａｓ、Ｐｂ、Ｕ、Ｔｈ、Ｃｄも導入しないことが好ましい。特に、環境影響への配慮から、本発明の一態様にかかる光学ガラスは、Ｐｂを含まないものとする。
さらに、ガラスの優れた光線透過性を活かす上から、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｖ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｎｄ、Ｔｂなどの着色の要因となる物質を導入しないことが好ましい。
なお本明細書および本発明において、「導入しない」、「含有しない」、「構成成分の含有量が０％」とは、この構成成分がガラス成分として導入されないことを意味する。ただし不純物として意図せず混入することは許容するものとする。【００６６】
本発明の一態様にかかる光学ガラスは酸化物ガラスであり、主要アニオン成分はＯ2-である。前述のように清澄剤としてＣｌ-、Ｆ-を少量添加することも可能であるが、高屈折率低分散性を有し、優れたガラス安定性を備える光学ガラスを提供する上から、Ｏ2-の含有量を９８アニオン％以上とすることが好ましく、９９アニオン％以上にすることがより好ましく、９９．５アニオン％以上にすることがより好ましく、１００アニオン％にすることが一層好ましい。【００６７】
（液相温度）
高屈折率ガラスは、多量の高屈折率化成分（例えばＬａ3+（Ｌａ2Ｏ3）、Ｇｄ3+（Ｇｄ2Ｏ3）、Ｙ3+（Ｙ2Ｏ3）、Ｙｂ3+（Ｙｂ2Ｏ3）、Ｔｉ4+（ＴｉＯ2）、Ｎｂ5+（Ｎｂ2Ｏ5）、Ｔａ5+（Ｔａ2Ｏ5）、Ｗ6+（ＷＯ3）、Ｚｒ4+（ＺｒＯ2））を含有するが、これらの成分はいずれも単独での融点が極めて高い。そして、高屈折率化成分の総量が多いと、アルカリ金属成分、アルカリ土類金属成分などの熔融温度を低下させる働きのある成分の総量が相対的に減少し、熔融性、耐失透性が低下するため、均質なガラスを得るためには熔融温度を高めなければならない。
熔融温度が高くなるとガラス融液の侵蝕性が強まり、熔融容器が侵蝕され、容器を構成する材料、例えば白金、白金合金などがガラス融液に溶け込んでガラスを着色させたり、白金異物になったりする。また、熔融温度が高いとＢ3+などの揮発しやすい成分が揮発して、ガラス組成が経時的に変化し、光学特性が変動するという問題も起こる。
このような問題を解決するには、熔融温度の上昇を抑えればよい。熔融温度範囲は均質なガラス融液が得られる温度域と考えればよく、その温度域の下限は概ね液相温度の上昇・下降に連動して変化すると考えてよい。したがって、液相温度の上昇を抑えることができれば熔融温度の上昇も抑制することができる。
また液相温度の上昇を抑えることができれば、ガラス成形時の失透防止に有効であり、ガラスの粘性も成形に適した範囲に調整することができ、高品質のガラス成形体を作製しやすくなる。
以上より、本発明の一態様にかかる光学ガラスの好ましい態様は、液相温度が１４００℃以下のガラスである。液相温度の好ましい上限は１３５０℃、より好ましい上限は１３００℃、さらに好ましい上限は１２８０℃、一層好ましい上限は１２７０℃、より一層好ましい上限は１２６０℃、さらに一層好ましい上限は１２００℃である。ただし、液相温度を過剰に低くすると所要の光学特性を維持することが困難になるため、ガラスの安定的製造が可能な範囲で液相温度の下限を設けてもよい。このような観点から液相温度の好ましい下限は１１００℃、より好ましい下限は１１５０℃、さらに好ましい下限は１１６０℃、一層好ましい下限は１１７０℃、より一層好ましい下限は１１８０℃である。
【００６８】
（比重）
本発明の一態様にかかる光学ガラスは高屈折率ガラスであるが、一般にガラスは高屈折率化すると比重が増加傾向を示す。しかし比重の増加は光学素子の重量増加を招くため好ましくない。これに対し本発明の一態様にかかる光学ガラスは、上記ガラス組成を有することにより、高屈折率ガラスでありながら比重を６．００以下にすることができる。ただし、比重を過剰に減少させるとガラスの安定性が低下し、液相温度が上昇する傾向を示すため、比重は４．００以上とすることが好ましい。比重のより好ましい上限は５．５０、さらに好ましい上限は５．３０、一層好ましい上限は５．２０、より一層好ましい上限は５．１５である。比重のより好ましい下限は４．３０、さらに好ましい下限は４．５０、一層好ましい下限は４．８０、より一層好ましい下限は４．９０である。【００６９】
（透過率特性）
次に、本発明の一態様にかかる光学ガラスの光線透過性について説明する。
本発明の一態様にかかる光学ガラスは、可視域の広い波長域にわたり高い光線透過率を示すことができる。本発明の一態様にかかる光学ガラスの好ましい態様では、λ７０が５００ｎｍ以下の着色度を示す。λ７０のより好ましい範囲は４８０ｎｍ以下、さらに好ましい範囲は４６０ｎｍ以下、一層好ましい範囲は４４０ｎｍ以下、より一層好ましい範囲は４３０ｎｍ以下である。λ７０の下限は特に限定されるものではないが、λ７０を減少させるために高屈折率高分散化成分量を過剰に減少してしまうと、屈折率、アッベ数、耐失透性を維持することが難しくなるので、λ７０を過剰に減少させないことが好ましい。このような観点からλ７０の好ましい下限は３６０ｎｍ、より好ましい下限は３７０ｎｍ、さらに好ましい下限は３８０ｎｍ、一層好ましい下限は３９０ｎｍ、より一層好ましい下限は４００ｎｍである。
ここでλ７０とは、波長２８０〜７００ｎｍの範囲において光線透過率が７０％になる波長のことである。ここで、光線透過率とは、１０．０±０．１ｍｍの厚さに研磨された互いに平行な面を有するガラス試料を用い、前記研磨された面に対して垂直方向から光を入射して得られる分光透過率、すなわち、前記試料に入射する光の強度をＩｉｎ、前記試料を透過した光の強度をＩｏｕｔとしたときのＩｏｕｔ／Ｉｉｎのことである。分光透過率には、試料表面における光の反射損失も含まれる。また、上記研磨は測定波長域の波長に対し、表面粗さが十分小さい状態に平滑化されていることを意味する。本発明の一態様にかかる光学ガラスは、λ７０よりも長波長側の可視域では、光線透過率が７０％を超えることが好ましい。【００７０】
λ５は、λ７０について前記した方法で測定される光線透過率が５％となる波長であり、λ５の好ましい範囲は４００ｎｍ以下、より好ましい範囲は３９０ｎｍ以下、さらに好ましい範囲は３８０ｎｍ以下、一層好ましい範囲は３７０ｎｍ以下、より一層好ましい範囲は３６０ｎｍ以下である。λ５の下限についても、λ７０の下限と同様のことが言える。λ５の好ましい下限は３００ｎｍ、好ましい下限は３２０ｎｍ、好ましい下限は３３０ｎｍ、好ましい下限は３４０ｎｍ、好ましい下限は３５０ｎｍである。【００７１】
上記分光透過率は、前述のように波長２８０〜７００ｎｍの範囲で測定されるが、通常、λ５から波長を長くしていくと光線透過率が増加し、λ７０に達すると波長７００ｎｍまで７０％以上の高透過率を保つ。【００７２】
（ガラス転移温度）
本発明の一態様にかかる光学ガラスは、研磨により平滑な光学機能面を形成するために好適なガラスである。研磨などの冷間加工の適性、すなわち冷間加工性は間接的ながらガラス転移温度と関連がある。ガラス転移温度が低いガラスは冷間加工性よりも精密プレス成形に好適であるのに対し、ガラス転移温度が高いガラスは精密プレス成形よりも冷間加工に好適であって、冷間加工性に優れる。したがって、本発明の一態様にかかる光学ガラスにおいてもガラス転移温度を過剰に低くしないことが好ましく、６３０℃超にすることが好ましく、６４０℃以上にすることがより好ましく、６５０℃以上にすることがさらに好ましく、６６０℃以上にすることが一層好ましく、６７０℃以上にすることがより一層好ましく、６８０℃以上にすることがさらに一層好ましく、６９０℃以上にすることがさらにより一層好ましい。
ただし、ガラス転移温度が高すぎるとガラスを再加熱、軟化して成形する際の加熱温度が高くなり、成形に使用する金型の劣化が著しくなったり、アニール温度も高温になり、アニール炉の劣化、消耗も著しくなる。したがって、ガラス転移温度は８５０℃以下とすることが好ましく、８００℃以下にすることがより好ましく、７５０℃以下にすることがさらに好ましい。【００７３】
本発明の一態様にかかる光学ガラスは、上記本発明の一態様にかかる光学ガラスが得られるようにガラス原料を調合し、このガラス原料を加熱により熔融し、得られた熔融ガラスを成形することにより製造することができる。
例えば、粉体状の化合物原料またはカレット原料を目的のガラス組成に対応して秤量、調合し、白金製または白金合金製の熔融容器内に供給した後、これを加熱することで熔融する。上記原料を十分に熔融してガラス化した後、この熔融ガラスの温度を上昇させて清澄を行う。清澄した熔融ガラスを攪拌器による攪拌によって均質化し、ガラス流出パイプに連続供給、流出し、急冷、固化してガラス成形体を得る。
なお、光学ガラスの熔融温度は１２５０〜１５００℃の範囲にすることが、均質、低着色かつ光学特性を含む諸特性の安定したガラスを得る上から望ましい。【００７４】
他の一態様にかかる光学ガラスとして、カチオン％表示にて、
Ｓｉ4+およびＢ3+を合計で１０．０〜６０．０％、
Ｌａ3+、Ｇｄ3+、Ｙ3+およびＹｂ3+を合計で２５．０〜７０．０％、
Ｔｉ4+、Ｎｂ5+、Ｗ6+およびＢｉ3+を合計で１０．０〜２０．０％、
含み、
Ｔｉ4+、Ｎｂ5+、Ｗ6+およびＢｉ3+の合計含有量に対するＬａ3+、Ｇｄ3+、Ｙ3+およびＹｂ3+の合計含有量のカチオン比（（Ｌａ3+＋Ｇｄ3+＋Ｙ3+＋Ｙｂ3+）／（Ｔｉ4+＋Ｎｂ5+＋Ｗ6+＋Ｂｉ3+））が１．９０〜７．００である酸化物ガラスであり、かつ、
屈折率ｎｄが１．８８〜２．００の範囲であり、アッベ数νｄが２８．０〜３４．０の範囲であり、下記式：
ΔＰｇ，Ｆ＝Ｐｇ，Ｆ＋（０．００１８×νｄ）−０．６４８３
［式中、Ｐｇ，Ｆは、ｇ線、Ｆ線、ｃ線における各屈折率ｎｇ、ｎＦ、ｎＣを用いて、（ｎｇ−ｎＦ）／（ｎＦ−ｎＣ）で表される部分分散比を表し、νｄはアッベ数を表す。］
により求められる部分分散比Ｐｇ，Ｆのノーマルラインからの偏差ΔＰｇ，Ｆが０．０００５以下である光学ガラス、
も提供される。詳細については、上述の本発明の一態様にかかる光学ガラスに関する記載を参照できる。【００７５】
［プレス成形用ガラスゴブ］
本発明の一態様にかかるプレス成形用ガラスゴブは前記した本発明の一態様にかかる光学ガラスからなる。ゴブの形状は、目的とするプレス成形品の形状に応じてプレス成形しやすい形状にすることが好ましい。また、ゴブの質量もプレス成形品に合わせて設定することが好ましい。本発明においては、安定性に優れたガラスを使用することができるので、再加熱、軟化してプレス成形してもガラスが失透しにくく、高品質の成形品を安定して生産することができる。
【００７６】
プレス成形用ガラスゴブの製造例は以下のとおりである。
第１の製造例においては、流出パイプの下方に水平に配置した鋳型にパイプから流出する熔融ガラスを連続的に鋳込み、一定の厚みを有する板状に成形する。成形されたガラスは鋳型側面に設けた開口部から水平方向へと連続して引き出される。板状ガラス成形体の引き出しはベルトコンベアによって行う。ベルトコンベアの引き出し速度を一定にしてガラス成形体の板厚が一定になるように引き出すことにより、所定の厚み、板幅のガラス成形体を得ることができる。ガラス成形体はベルトコンベアによりアニール炉内へと搬送され、徐冷される。徐冷したガラス成形体を板厚方向に切断あるいは割断し、研磨加工を施したり、バレル研磨を施してプレス成形用ガラスゴブにする。【００７７】
第２の製造例においては、上記鋳型の代わりに円筒状の鋳型内に熔融ガラスを鋳込んで円柱状のガラス成形体を成形する。鋳型内で成形されたガラス成形体は鋳型底部の開口部から一定の速度で鉛直下方に引き出される。引き出し速度は鋳型内での熔融ガラス液位が一定になるように行えばよい。ガラス成形体を徐冷した後、切断もしくは割断して、研磨加工またはバレル研磨を施してプレス成形用ガラスゴブとする。【００７８】
第３の製造例においては、流出パイプの下方に円形のターンテーブルの円周上に複数個の成形型を等間隔に配置した成形機を設置し、ターンテーブルをインデックス回転し、成形型の停留位置の一つを成形型に熔融ガラスを供給する位置（キャスト位置という）として熔融ガラスを供給し、供給した熔融ガラスをガラス成形体に成形した後、キャスト位置とは異なる所定の成形型の停留位置（テイクアウト位置）からガラス成形体を取り出す。テイクアウト位置をどの停留位置にするかは、ターンテーブルの回転速度、ガラスの冷却速度などを考慮して定めればよい。キャスト位置における成形型への熔融ガラスの供給は、流出パイプのガラス流出口から熔融ガラスを滴下し、ガラス滴を上記成形型で受ける方法、キャスト位置に停留する成形型をガラス流出口に近づけて流出する熔融ガラス流の下端部を支持し、ガラス流の途中にくびれを作り、所定のタイミングで成形型を鉛直方向に急降下することによりくびれより下の熔融ガラスを分離して成形型上に受ける方法、流出する熔融ガラス流を切断刃で切断し、分離した熔融ガラス塊をキャスト位置に停留する成形型で受ける方法などにより行うことができる。
成形型上でのガラスの成形は公知の方法を用いればよい。中でも成形型から上向きにガスを噴出してガラス塊に上向きの風圧を加え、ガラスを浮上させながら成形すると、ガラス成形体の表面にシワができたり、成形型との接触によってガラス成形体にカン割れが発生することを防止することができる。【００７９】
ガラス成形体の形状は、成形型形状の選択や上記ガスの噴出の仕方により、球状、回転楕円体状、回転対象軸を１つ有し、該回転対象軸の軸方向を向いた２つの面が共に外側に凸状である形状等にすることができる。これらの形状はレンズなどの光学素子または光学素子ブランクをプレス成形するためのガラスゴブに好適である。このようにして得られたガラス成形体はそのまま、または表面を研磨もしくはバレル研磨してプレス成形用ガラスゴブにすることができる。【００８０】
［光学素子ブランク］
次に本発明の一態様にかかる光学素子ブランクについて説明する。
本発明の一態様にかかる光学素子ブランクは、前記した本発明の一態様にかかる光学ガラスからなる。本発明の一態様にかかる光学素子ブランクは、前記した本発明の一態様にかかる光学ガラスが供える諸性質を有する光学素子を作製するためのガラス母材として好適である。
なお、光学素子ブランクは、目的とする光学素子の形状に、研削および研磨により除去する加工しろを加えた光学素子の形状に近似する形状を有するガラス成形体である。【００８１】
上記光学素子ブランクの製造方法の第一の態様は、研削および研磨により光学素子に仕上げられる光学素子ブランクの製造方法において、上記本発明の一態様にかかるプレス成形用ガラスゴブを加熱により軟化してプレス成形する。この方法は、再加熱プレス成形法とも呼ばれる。【００８２】
上記光学素子ブランクの製造方法の第二の態様は、研削および研磨により光学素子に仕上げられる光学素子ブランクの製造方法において、ガラス原料を加熱により熔融し、得られた熔融ガラスをプレス成形することにより、前記本発明の一態様にかかる光学素子ブランクを作製する。この方法はダイレクトプレス成形法とも呼ばれる。【００８３】
上記第一の態様では、目的とする光学素子の表面形状を反転した形状に近似する形状の成形面を有するプレス成形型を用意する。プレス成形型は上型、下型そして必要に応じて胴型を含む型部品によって構成される。
次にプレス成形用ガラスゴブを加熱により軟化してから予熱された下型に導入し、下型と対向する上型とでプレスし、光学素子ブランクに成形する。このとき、プレス成形時のガラスと成形型の融着を防ぐため、プレス成形用ガラスゴブの表面に予め窒化ホウ素などの粉末状離型剤を均一に塗布してもよい。
次に光学素子ブランクを離型してプレス成形型から取り出し、アニール処理する。このアニール処理によってガラス内部の歪を低減し、屈折率などの光学特性が所望の値になるようにする。
ガラスゴブの加熱条件、プレス成形条件、プレス成形型に使用する材料などは公知のものを適用すればよい。以上の工程は大気中で行うことができる。【００８４】
第二の態様では、上型、下型、必要に応じて胴型を含む型部品によりプレス成形型を構成する。前述のように光学素子ブランクの表面形状を反転した形状にプレス成形型の成形面を加工する。
下型成形面上に適宜、窒化ホウ素などの粉末状離型剤を均一に塗布し、前述の光学ガラスの製造方法にしたがい熔融した熔融ガラスを下型成形面上に流出し、下型上の熔融ガラス量が所望の量になったところで熔融ガラス流をシアと呼ばれる切断刃で切断する。こうして下型上に熔融ガラス塊を得た後、上方に上型が待機する位置に熔融ガラス塊ごと下型を移動し、上型と下型とでガラスをプレスし、光学素子ブランクに成形する。
次に光学素子ブランクを離型してプレス成形型から取り出し、アニール処理する。このアニール処理によってガラス内部の歪を低減し、屈折率などの光学特性が所望の値になるようにする。
ガラスゴブの加熱条件、プレス成形条件、プレス成形型に使用する材料などは公知のものを適用すればよい。以上の工程は大気中で行うことができる。【００８５】
［光学素子］
次に本発明の一態様にかかる光学素子について説明する。
本発明の一態様にかかる光学素子は、前記した本発明の一態様にかかる光学ガラスからなる。本発明の一態様にかかる光学素子は、前記した本発明の一態様にかかる光学ガラスが供える諸性質を有するため、光学系の高機能化、コンパクト化に有効である。本発明の光学素子としては、各種レンズ、プリズムなどを例示することができる。さらにレンズの例としては、レンズ面が球面または非球面である、凹メニスカスレンズ、凸メニスカスレンズ、両凸レンズ、両凹レンズ、平凸レンズ、平凹レンズなどの各種レンズを示すことができる。
こうしたレンズは、超低分散ガラス製のレンズと組み合わせることにより色収差を補正することができ、色収差補正用のレンズとして好適である。また、光学系のコンパクト化にも有効なレンズである。本発明の一態様にかかる光学素子は、同等の屈折率、アッベ数を有する光学ガラスよりもΔＰｇ，Ｆが小さいガラスにより作製されているため、高次の色収差補正に好適である。例えば、正の異常部分分散性を有する超低分散ガラス製のレンズと組み合わせることにより、高次の色収差補正をコンパクトな光学系で実現することができる。
また、プリズムについては、屈折率が高いので撮像光学系に組み込むことにより、光路を曲げて所望の方向に向けることによりコンパクトで広い画角の光学系を実現することもできる。
なお本発明の一態様にかかる光学素子の光学機能面には、反射防止膜などの光線透過率を制御する膜を設けることもできる。【００８６】
次に上記光学素子の製造方法について説明する。
上記光学素子は、前記した光学素子ブランクを加工することにより作製することができる。光学素子ブランクを構成する光学ガラスとして加工性に優れたものを使用することができるので、加工方法としては、公知の方法を適用することができる。
【実施例】
【００８７】
次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明は、実施例に示す態様に何等限定されるものではない。以下に記載する実施例を参考に、前述の各ガラス成分の含有量の調整法を適用することにより、本発明の一態様にかかる光学ガラスを得ることができる。【００８８】
（実施例１）
まず、表１示す組成（カチオン％表示）を有する酸化物ガラスＮｏ．１〜２２が得られるように、原料として硝酸塩、硫酸塩、水酸化物、酸化物、ホウ酸などを用い、各原料粉末を秤量して十分混合し、調合原料とし、この調合原料を白金製坩堝または白金合金製坩堝に入れて１４００℃で加熱、熔融し、清澄、撹拌して均質な熔融ガラスした。
この熔融ガラスを予熱した鋳型に流し込んで急冷し、ガラス転移温度近傍の温度で２時間保持した後、徐冷して酸化物ガラスＮｏ．１〜２２の各光学ガラスを得た。いずれのガラス中にも結晶の析出や白金インクルージョンなどの異物の混入は認められなかった。
なお、酸化物ガラスＮｏ．１〜１５のアニオン成分は全量、Ｏ2-である。【００８９】
各ガラスの特性は、以下に示す方法で測定した。測定結果を表１に示す。
（１）屈折率ｎｄおよびアッベ数νｄ
１時間あたり３０℃の降温速度で冷却した光学ガラスについて測定した。
（２）部分分散比Ｐｇ，Ｆ、部分分散比のノーマルラインからの差ΔＰｇ，Ｆ
部分分散比Ｐｇ，Ｆは、１時間あたり３０℃の降温速度で冷却した光学ガラスについて下記方法により屈折率ｎｇ、ｎＦ、ｎＣを測定し、これらの値から算出した。
ｔ（１０１３．９８ｎｍ）、ｓ（８５２．１１ｎｍ）、Ａ’（７６８．１９ｎｍ）、ｒ（７０６．５２ｎｍ）、Ｃ（６５６．２７ｎｍ）、Ｃ’（６４３．８５ｎｍ）、６３２．８（６３２．８ｎｍ）、Ｄ（５８９．２９ｎｍ）、ｄ（５８７．５６ｎｍ）、ｅ（５４６．０７ｎｍ）、Ｆ（４８６．１３ｎｍ）、Ｆ’（４７９．９９ｎｍ）、ｇ（４３５．８４ｎｍ）、ｈ（４０４．６６ｎｍ）、およびｉ（３６５．０１ｎｍ）の計１５線について各波長λにおける屈折率ｎを測定した。
これらの屈折率を用いて最小二乗法により下記分散式（ｘ）の定数（Ａ0、Ａ1、Ａ2、Ａ3、Ａ4、Ａ5）を算出した。算出した定数を用いて下記分散式（ｘ）から、ｎｇ，ｎＦ，ｎＣを算出し、Ｐｇ，Ｆを求めた。
ｎ2＝Ａ0＋Ａ1λ2＋Ａ2λ-2＋Ａ3λ-4＋Ａ4λ-6＋Ａ5λ-8    （ｘ）
部分分散比のノーマルラインからの差ΔＰｇ，Ｆは、部分分散比Ｐｇ，Ｆおよびアッベ数νｄから算出されるノーマルライン上の部分分散比Ｐｇ，Ｆ（０）から算出した。
（３）ガラス転移温度Ｔｇ
熱機械分析装置を用いて、昇温速度４℃／分の条件下で測定した。
（４）屈伏点
熱機械分析装置を用いて、昇温速度４℃／分の条件下で測定した。
（５）液相温度
ガラスを所定温度に加熱された炉内に入れて２時間保持し、冷却後、ガラス内部を１００倍の光学顕微鏡で観察し、結晶の有無から液相温度を決定した。
（６）比重
アルキメデス法により測定した。
（７）λ７０、λ５
１０．０±０．１ｍｍの厚さに研磨された互いに平行な面を有するガラス試料を用い、分光光度計により、前記研磨された面に対して垂直方向から強度Ｉｉｎの光を入射し、試料を透過した光の強度Ｉｏｕｔを測定し、光線透過率Ｉｏｕｔ／Ｉｉｎを算出し、光線透過率が７０％になる波長をλ７０、光線透過率が５％になる波長をλ５とした。【００９０】
【表１】
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【００９１】
（実施例２）
次に実施例１の各光学ガラスからなるプレス成形用ガラスゴブを次のようにして作製した。
まず、上記各ガラスが得られるようにガラス原料を調合し、白金製坩堝または白金合金製坩堝に投入し、加熱、熔融し、清澄、撹拌して均質な熔融ガラスを得た。次に、熔融ガラスを流出パイプから一定流量で流出し、流出パイプの下方に水平に配置した鋳型に鋳込み、一定の厚みを有するガラス板を成形した。成形されたガラス板を鋳型側面に設けた開口部から水平方向へと連続して引き出し、ベルトコンベアにてアニール炉内へと搬送し、徐冷した。
徐冷したガラス板を切断または割断してガラス片を作製し、これらガラス片をバレル研磨してプレス成形用ガラスゴブにした。
なお、流出パイプの下方に円筒状の鋳型を配置し、この鋳型内に熔融ガラスを鋳込んで円柱状ガラスに成形し、鋳型底部の開口部から一定の速度で鉛直下方に引き出した後、徐冷し、切断もしくは割断してガラス片を作り、これらガラス片をバレル研磨してプレス成形用ガラスゴブを得ることもできる。【００９２】
（実施例３）
実施例２と同様に熔融ガラスを流出パイプから流出し、成形型で流出する熔融ガラス下端を受けた後、成形型を急降下し、表面張力によって熔融ガラス流を切断し、成形型上に所望の量の熔融ガラス塊を得た。そして、成形型からガスを噴出してガラスに上向きの風圧を加え、浮上させながらガラス塊に成形し、成形型から取り出してアニールした。それからガラス塊をバレル研磨してプレス成形用ガラスゴブとした。【００９３】
（実施例４）
実施例３で得た各プレス成形用ガラスゴブの全表面に窒化ホウ素粉末からなる離型剤を均一に塗布した後、上記ゴブを加熱により軟化してプレス成形し、凹メニスカスレンズ、凸メニスカスレンズ、両凸レンズ、両凹レンズ、平凸レンズ、平凹レンズなどの各種レンズ、プリズムのブランクを作製した。【００９４】
（実施例５）
実施例２と同様にして熔融ガラスを作製し、熔融ガラスを窒化ホウ素粉末の離型剤を均一に塗布した下型成形面に供給し、下型上の熔融ガラス量が所望量になったところで熔融ガラス流を切断刃で切断した。
こうして下型上に得た熔融ガラス塊を上型と下型でプレスし、凹メニスカスレンズ、凸メニスカスレンズ、両凸レンズ、両凹レンズ、平凸レンズ、平凹レンズなどの各種レンズ、プリズムのブランクを作製した。【００９５】
（実施例６）
実施例４、５で作製した各ブランクをアニールした。アニールによってガラス内部の歪を低減するとともに、屈折率などの光学特性が所望の値になるようにした。
次に各ブランクを研削および研磨して凹メニスカスレンズ、凸メニスカスレンズ、両凸レンズ、両凹レンズ、平凸レンズ、平凹レンズなどの各種レンズ、プリズムを作製した。得られた光学素子の表面には反射防止膜をコートしてもよい。【００９６】
（実施例７）
実施例２と同様にしてガラス板および円柱状ガラスを作製し、得られたガラス成形体をアニールして内部の歪を低減するとともに、屈折率などの光学特性が所望の値になるようした。
次にこれらガラス成形体を切断、研削および研磨して凹メニスカスレンズ、凸メニスカスレンズ、両凸レンズ、両凹レンズ、平凸レンズ、平凹レンズなどの各種レンズ、プリズムのブランクを作製した。得られた光学素子の表面に反射防止膜をコートしてもよい。【００９７】
本発明の一態様によれば、安定供給が可能であり、かつ優れたガラス安定性を有する色修正補正用の光学素子材料として好適な高屈折率低分散性を備える光学ガラスを提供することができ、更には当該光学ガラスを用いてプレス成形用ガラスゴブ、光学素子ブランクおよび光学素子を提供することができる。【００９８】
カチオン比（Ｙ3+／(Ｌａ3+＋Ｇｄ3+＋Ｙ3+＋Ｙｂ3+)）に関する検討
図１、２は、カチオン比（Ｙ3+／(Ｌａ3+＋Ｇｄ3+＋Ｙ3+＋Ｙｂ3+)）が０．１８０を超える光学ガラスがガラス安定性に劣ることを示すデジタルカメラ写真である。図１、２ついて、以下に詳細を説明する。
表２に示す光学ガラスＡ、Ｂは、カチオン比（Ｙ3+／(Ｌａ3+＋Ｇｄ3+＋Ｙ3+＋Ｙｂ3+)）が０．１８０を超える組成を有する。光学ガラスＡ、Ｂは、環境への配慮から導入を避けるべき成分であるＡｓ2Ｏ3の代わりにＳｂ2Ｏ3を用いた点を除き、特開昭６０−１３１８４５号公報の実施例７、８のガラス組成を有する。なお、清澄剤をＡｓ2Ｏ3からＳｂ2Ｏ3へ変更することにより、ガラスの耐失透性はほとんど影響を受けることはない。光学ガラスＡ、Ｂを、同公報の実施例の記載に忠実にしたがい調製した。図１は、坩堝中の光学ガラスＡのデジタルカメラ写真であり、図２は、紙の上に滴下した光学ガラスＢのデジタルカメラ写真である。図１、２に示すように、光学ガラスＡ、Ｂはいずれも結晶化してしまい、均質なガラスを得ることはできなかった。【００９９】
【表２】
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【０１００】
ΔＰｇ，Ｆに関する検討
図３は、表１に示す光学ガラス、ＵＳ２０１１／００２８３００Ａ１の実施例、および特開２０１０−０８３７０５号公報の実施例について、前述の式から算出されるΔＰｇ，Ｆを、アッベ数νｄに対してプロットしたグラフである。ＵＳ２０１１／００２８３００Ａ１の実施例、および特開２０１０−０８３７０５号公報の実施例とも、アッベ数νｄが２８．０〜３４．０の範囲という低分散特性とともに、ΔＰｇ，Ｆが０．０００５以下という部分分散特性を有するものではないことが、図３から確認できる。【０１０１】
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て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。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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