(57)【要約】【課題】光学素子の薄型化や軽量化が可能となる、高い屈折率（ｎｄ）１．５以上であり、かつ、高いアッベ数（νｄ）７０以上とを有する光学ガラスと、これを用いたプリフォーム及び光学素子を提供する。【解決手段】光学ガラスは、カチオン成分としてＰ５＋、Ａｌ３＋、Ｓｒ２＋及びＢａ２＋を含有し、アニオン成分としてＯ２−及びＦ−を含有し、屈折率（ｎｄ）が１．５０以上である。プリフォーム及び光学素子は、この光学ガラスからなる。【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Ｐ５＋、Ａｌ３＋、Ｓｒ２＋及びＢａ２＋を含有し、アニオン成分としてＯ２−及びＦ−を含有し、屈折率（ｎｄ）が１．５０以上である光学ガラス。
【請求項２】
カチオン％（モル％）表示で、
Ｐ５＋を２０．０〜５０．０％、
Ａｌ３＋を１５．０〜４０．０％、
Ｓｒ２＋を５．０〜３０．０％及び
Ｂａ２＋を１０．０〜５０．０％
含有する請求項１記載の光学ガラス。
【請求項３】
カチオン％（モル％）表示で、Ａｌ３＋及びＢａ２＋含有率の合計量（カチオン％）Ａｌ３＋＋Ｂａ２＋が３０．０％以上６０．０％以下である請求項１又は２記載の光学ガラス。
【請求項４】
カチオン％（モル％）表示で、Ｐ５＋、Ａｌ３＋及びＢａ２＋含有率の合計量（カチオン％）Ｐ５＋＋Ａｌ３＋＋Ｂａ２＋が５０．０％以上９５．０％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％（モル％）表示で、Ｂａ２＋含有率及びＭｇ２＋含有率の比Ｂａ２＋／Ｍｇ２＋が１．０以上４０．０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％（モル％）表示で、
Ｍｇ２＋を０〜２０．０％、
Ｃａ２＋を０〜２０．０％、
含有する請求項１から５のいずれか記載の光学ガラス。
【請求項７】
カチオン％（モル％）表示で、Ｂａ２＋含有率及びＡｌ３＋含有率とＭｇ２＋含有量の比(Ｂａ２＋＋Ａｌ３＋)／Ｍｇ２＋が３．０以上７０．０以下である請求項１から６のいずれか記載の光学ガラス。
【請求項８】
カチオン％（モル％）表示で、
Ｌａ３＋の含有率が０〜１０．０％、
Ｇｄ３＋の含有率が０〜１０．０％、
Ｙ３＋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％
含有する請求項１から７のいずれか記載の光学ガラス。
【請求項９】
カチオン％（モル％）表示で、Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙ３＋、Ｙｂ３＋及びＬｕ３＋の合計含有率（Ｌｎ３＋：カチオン％）が２０．０％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】
アニオン％（モル％）表示で、
Ｏ２−を３０．０〜７０．０％
Ｆ−を３０．０〜７０．０％
含有する請求項１から９のいずれか記載の光学ガラス。
【請求項１１】
７０以上のアッベ数（νｄ）を有する請求項１から１０のいずれか記載の光学ガラス。
【請求項１２】
比重が４．５０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。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれか記載の光学ガラスからなる光学素子。
【請求項１４】
請求項１から１２の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１４記載のプリフォームを精密プレスしてなる光学素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学ガラス、光学素子及びプリフォームに関する。
【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をはじめ、各種光学機器に用いられるレンズ等の光学素子に対する高精度化や軽量化の要求は、ますます強まっている。
【０００３】
特に、光学素子の薄型化や軽量化が可能となる、高い屈折率（ｎｄ）と高いアッベ数（νｄ）を有するガラスの需要が高まっている。このような高屈折率低分散ガラスとしては、例えばアッベ数が７０以上の低分散性を有する光学ガラスとして、特許文献１〜５に代表されるようなガラスが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２４７６５８号公報
【特許文献２】特開２０１０−０５９０１９号公報
【特許文献３】特開２０１１−１１６６４９号公報
【特許文献４】特開２０１１−１２６７８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１〜４に記載の光学ガラスは、有している屈折率が低い。そのため、高屈折率高アッベ数の光学ガラスの開発が望まれている。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、所望の高い屈折率及び高いアッベ数を有している光学ガラスと、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】
【０００７】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討し、本発明を完成させた。具体的には、本発明は以下のようなものを提供する。
【０００８】
（１）  カチオン成分としてＰ５＋、Ａｌ３＋、Ｓｒ２＋及びＢａ２＋を含有し、アニオン成分としてＯ２−及びＦ−を含有し、屈折率（ｎｄ）が１．５０以上である光学ガラス。
【０００９】
（２）  カチオン％（モル％）表示で、
Ｐ５＋を２０．０〜５０．０％、
Ａｌ３＋を１５．０〜４０．０％、
Ｓｒ２＋を５．０〜３０．０％及び
Ｂａ２＋を１０．０〜５０．０％
含有する（１）記載の光学ガラス。
【００１０】
（３）  カチオン％（モル％）表示で、Ａｌ３＋及びＢａ２＋含有率の合計量（カチオン％）Ａｌ３＋＋Ｂａ２＋が３０．０％以上６０．０％以下である（１）又は（２）記載の光学ガラス。
【００１１】
（４）  カチオン％（モル％）表示で、Ｐ５＋、Ａｌ３＋及びＢａ２＋含有率の合計量（カチオン％）Ｐ５＋＋Ａｌ３＋＋Ｂａ２＋が５０．０％以上９５．０％以下である（１）から（３）のいずれか記載の光学ガラス。
【００１２】
（５）  カチオン％（モル％）表示で、Ｂａ２＋含有率及びＭｇ２＋含有率の比Ｂａ２＋／Ｍｇ２＋が１．０以上４０．０以下である（１）から（４）のいずれか記載の光学ガラス。
【００１３】
（６）  カチオン％（モル％）表示で、
Ｍｇ２＋を０〜２０．０％、
Ｃａ２＋を０〜２０．０％、
含有する（１）から（５）のいずれか記載の光学ガラス。
【００１４】
（７）  カチオン％（モル％）表示で、Ｂａ２＋含有率及びＡｌ３＋含有率とＭｇ２＋含有量の比(Ｂａ２＋＋Ａｌ３＋)／Ｍｇ２＋が３．０以上７０．０以下である（１）から（６）のいずれか記載の光学ガラス。
【００１５】
（８）  カチオン％（モル％）表示で、
Ｌａ３＋の含有率が０〜１０．０％、
Ｇｄ３＋の含有率が０〜１０．０％、
Ｙ３＋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％
含有する（１）から（７）のいずれか記載の光学ガラス。
【００１６】
（９）  カチオン％（モル％）表示で、Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙ３＋及びＹｂ３＋の合計含有率（Ｌｎ３＋：カチオン％）が２０．０％以下である（１）から（８）のいずれか記載の光学ガラス。
【００１７】
（１０）  アニオン％（モル％）表示で、
Ｏ２−を３０．０〜７０．０％
Ｆ−を３０．０〜７０．０％
含有する（１）から（９）のいずれか記載の光学ガラス。
【００１８】
（１１）  ７０以上のアッベ数（νｄ）を有する（１）から（１０）のいずれか記載の光学ガラス。
【００１９】
（１２）  比重が４．５０以下である（１）から（１１）のいずれか記載の光学ガラス。
【００２０】
（１３）  （１）から（１２）のいずれか記載の光学ガラスからなる光学素子。
【００２１】
（１４）  （１）から（１２）の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
【００２２】
（１５）  （１４）記載のプリフォームを精密プレスしてなる光学素子。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、所望の高い屈折率及びアッベ数を有している光学ガラスと、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ができる。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明の光学ガラスは、カチオン成分としてＰ５＋、Ａｌ３＋、Ｓｒ２＋及びＢａ２＋を含有し、アニオン成分としてＯ２−及びＦ−を含有し、屈折率（ｎｄ）が１．５０以上である。カチオン成分及びアニオン成分として上述の成分を含有し、且つ、上記の成分や他の成分の含有量を調整することで、高いアッベ数を保ちながらも、ガラスの高屈折率化を得ることができる。
【００２５】
以下、本発明の光学ガラスについて説明する。本発明は、以下の態様に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できる。なお、説明が重複する箇所について説明を省略する場合があるが、説明の趣旨を限定するものではない。
【００２６】
＜ガラス成分＞
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、各成分の含有量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量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、Ｐは、通常イオン価が５価の状態でガラス中に存在するので、本明細書中では「Ｐ５＋」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。
【００２７】
[カチオン成分について]
Ｐ５＋はガラス形成成分であり、特に２０．０％以上含有することで、ガラスの耐失透性を高められる必須成分である。そのため、Ｐ５＋の含有量は、好ましくは２０．０％、より好ましくは２２．０％、さらに好ましくは２５．０％、さらに好ましくは３０．０％を下限とする。
一方で、Ｐ５＋の含有量を５０．０％以下にすることで、Ｐ５＋による屈折率やアッベ数の低下を抑えられ、且つ化学的耐久性の低下を抑えられる。従って、Ｐ５＋の含有量は、好ましくは５０．０％、さらに好ましくは４５．０％、さらに好ましくは４０．０％を上限とする。
Ｐ５＋は、原料としてＡｌ（ＰＯ３）３、Ｃａ（ＰＯ３）２、Ｂａ（ＰＯ３）２、Ｚｎ（ＰＯ３）２、ＢＰＯ４、Ｈ３ＰＯ４等を用いることができる。
【００２８】
Ａｌ３＋は、１０．０％以上含有することで、ガラスの微細構造の骨格形成に寄与することで耐失透性を高められ、磨耗度を低くする必須成分である。従って、Ａｌ３＋の含有量は、好ましくは１０．０％、より好ましくは１３．０％、さらに好ましくは１５．０％を下限とする。
一方で、Ａｌ３＋の含有量を４０．０％以下にすることで、Ａｌ３＋による屈折率やアッベ数の低下や、ガラス転移点や屈伏点の上昇を抑えられる。従って、Ａｌ３＋の含有量は、好ましくは４０．０％、より好ましくは３５．０％、さらに好ましくは３０．０％、さらに好ましくは２５．０％を上限とする。
Ａｌ３＋は、原料としてＡｌ（ＰＯ３）３、ＡｌＦ３、Ａｌ２Ｏ３等を用いることができる。
【００２９】
Ｓｒ２＋は、５．０％以上含有することで、ガラスの耐失透性を高め、且つ屈折率の低下を抑制する必須成分である。なお、Ｓｒ２＋の含有量は、好ましくは５．０％、より好ましくは７．５％、さらに好ましくは１０．０％を下限とする。
一方で、Ｓｒ２＋の含有量を３０．０％以下にすることで、Ｓｒ２＋の過剰な含有によるガラスの失透や屈折率の低下を抑えられる。従って、Ｓｒ２＋の含有量は、好ましくは３０．０％以下、より好ましくは２４．０％以下、さらに好ましくは２１．０％以下とする。
Ｓｒ２＋は、原料としてＳｒ（ＮＯ３）２、ＳｒＦ２等を用いることができる。
【００３０】
Ｂａ２＋は、１０．０％以上含有することで、ガラス転移点及び屈伏点を下げ、耐失透性を高め、アッベ数を高め、且つ屈折率を高める必須成分である。従って、Ｂａ２＋の含有量は、好ましくは１０．０％、より好ましくは１５．０％、さらに好ましくは１７．５％、さらに好ましくは２０．０％を下限とする。
一方で、Ｂａ２＋の含有量を５０．０％以下にすることで、Ｂａ２＋の過剰な含有によるガラスの耐失透性の低下を抑えられる。従って、Ｂａ２＋の含有量は、好ましくは５０．０％、より好ましくは４５．０％、さらに好ましくは４０．０％、さらに好ましくは３５．０％、さらに好ましくは３２．５％を上限とする
Ｂａ２＋は、原料としてＢａ（ＰＯ３）２、ＢａＣＯ３、Ｂａ（ＮＯ３）２、ＢａＦ２等を用いることができる。
【００３１】
本発明の光学ガラスは、Ｐ５＋含有率及びＡｌ３＋含有率の合計量（カチオン％）が４０．０％以上６０．０％以下であることが好ましい。
特に、この合計量を４０．０％以上にすることで、耐失透性が高められる。従って、Ｐ５＋及びＡｌ３＋の合計量は、好ましくは４０．０％、より好ましくは４５．０％、さらに好ましくは４７．０％を下限とする。
一方で、この合計量を６０．０％以下にすることで、屈折率やアッベ数の低下を抑えられる。従って、Ｐ５＋及びＡｌ３＋の合計量は、好ましくは６０．０％、より好ましくは５８．０％、さらに好ましくは５５.０％を上限とする。
【００３２】
Ａｌ３＋及びＢａ２＋の合計量は、３０．０％以上６０．０％以下が好ましい。
特に、この合計量を３０．０％以上にすることで、屈折率を高められ、且つ耐失透性が高められる。従って、Ａｌ３＋及びＢａ２＋の合計量は、好ましくは３０．０％、より好ましくは３５．０％、さらに好ましくは３８．０％、さらに好ましくは４０．０％、さらに好ましくは４５．０％を下限とする。
一方で、この合計量を６０．０％以下にすることで、ガラスのアッベ数の低下を抑えられ、耐失透性を高められる。従って、Ａｌ３＋及びＢａ２＋の合計量は、好ましくは６０．０％、より好ましくは５７．０％、さらに好ましくは５５．０％を上限とする。
【００３３】
Ｐ５＋、Ａｌ３＋及びＢａ２＋の合計量は、５０．０％以上９５．０％以下が好ましい。
特に、この合計量を５０．０％以上にすることで、屈折率を高められ、耐失透性が高められる。従って、Ｐ５＋、Ａｌ３＋及びＢａ２＋の合計量は、好ましくは５０．０％、より好ましくは５５．０％、さらに好ましくは６０．０％、さらに好ましくは６５．０％を下限とする。
一方で、この合計量を９５．０％以下にすることで、耐失透性が高められる。従って、Ｐ５＋、Ａｌ３＋及びＢａ２＋の合計量は、好ましくは９５．０％、より好ましくは９０．０％、さらに好ましくは８７．５％、さらに好ましくは８５．０％を上限とする。
【００３４】
Ｓｒ２＋及びＢａ２＋の合計量は、３０．０％以上６０．０％以下が好ましい。
特に、この合計量を３０．０％以上にすることで、屈折率を高められ、且つ耐失透性が高められる。従って、Ｓｒ２＋及びＢａ２＋の合計量は、好ましくは３０．０％、より好ましくは３５．０％、さらに好ましくは４０．０％を下限とする。
一方で、この合計量を６０．０％以下にすることで、ガラスのアッベ数の低下を抑えられ、耐失透性を高められる。従って、Ａｌ３＋及びＢａ２＋の合計量は、好ましくは６０．０％、より好ましくは５５．０％、さらに好ましくは５０．０％を上限とする。
【００３５】
Ｍｇ２＋は、０％超含有する場合に、ガラスの耐失透性を高められる任意成分である。従って、Ｍｇ２＋の含有量は、好ましくは０％超、より好ましくは０．５％、さらに好ましくは１．０％を下限とする。
一方で、Ｍｇ２＋の含有量を２０．０％以下にすることで、Ｍｇ２＋の過剰な含有によるガラスの失透や屈折率の低下を抑えられる。従って、Ｍｇ２＋の含有量は、好ましくは２０．０％以下、より好ましくは１７．０％以下、さらに好ましくは１５．０％以下とする。なお、Ｍｇ２＋の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは８．０％以下としてもよい。
Ｍｇ２＋は、原料としてＭｇＯ、ＭｇＦ２等を用いることができる。
【００３６】
Ｃａ２＋は、０％超含有する場合に、ガラスの耐失透性を高められる任意成分である。
一方で、Ｃａ２＋の含有量を２０．０％以下にすることで、Ｃａ２＋の過剰な含有によるガラスの耐失透性や屈折率の低下を抑えられる。従って、Ｃａ２＋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１０．０％以下とする。なお、Ｃａ２＋の含有量は、好ましくは８．０％以下、より好ましくは５．０％以下、さらに好ましくは３．０％以下としてもよい。
Ｃａ２＋は、原料としてＣａ（ＰＯ３）２、ＣａＣＯ３、ＣａＦ２等を用いることができる。
【００３７】
本発明の光学ガラスは、Ｂａ２＋の含有量に対するＭｇ２＋の含有量の比率が１．０以上４０．０以下であることが好ましい。これにより、ガラスの屈折率を高められ、耐失透性が高められる。従って、カチオン比（Ｂａ２＋／Ｍｇ２＋）は、好ましくは１．０、より好ましくは２．０、さらに好ましくは３．０を下限とする。
一方で、この比率は、好ましくは４０．０、より好ましくは３５．０、さらに好ましくは３２．０を上限とする。
【００３８】
Ｂａ２＋とＡｌ３＋の合計量とＭｇ２＋含有量の比は、３．０以上７０．０以下が好ましい。これにより、ガラスの屈折率を高められ、耐失透性が高められる。従って、従って、カチオン比 (Ｂａ２＋＋Ａｌ３＋)／Ｍｇ２＋は、好ましくは３．０、より好ましくは４．０、さらに好ましくは５．０、さらに好ましくは６．０を下限とする。
一方で、この比率は、好ましくは７０．０、より好ましくは６５．０、さらに好ましくは６０．０を上限とする。
【００３９】
アルカリ土類金属は、Ｓｒ２＋、Ｂａ２＋、Ｍｇ２＋およびＣａ２＋、からなる群から選ばれる１種以上を意味する。また、Ｓｒ２＋、Ｂａ２＋、Ｍｇ２＋およびＣａ２＋からなる群から選ばれる１種以上をＲ２＋と表す場合がある。
また、Ｒ２＋の合計含有量とは、これら４つのイオンのうち１種以上の合計含有量（例えばＳｒ２＋＋Ｂａ２＋＋Ｍｇ２＋＋Ｃａ２＋）を意味するものとする。
【００４０】
ここで、Ｒ２＋の合計含有量は、３０．０％以上７０．０％以下が好ましい。
特に、Ｒ２＋を３０．０％以上含有することで、より耐失透性の高いガラスを得ることができる。従って、Ｒ２＋の合計含有量は、好ましくは３０．０％、より好ましくは３５．０％、さらに好ましくは４０．０％、さらに好ましくは４２．０％を下限とする。
一方で、Ｒ２＋の含有量を７０．０％以下にすることで、Ｒ２＋の過剰な含有による失透を低減できる。従って、Ｒ２＋の合計含有量は、好ましくは７０．０％、より好ましくは６０．０％、さらに好ましくは５５．０％を上限とする。
【００４１】
Ｌａ３＋は、０％超含有する場合に、高屈折率及び高アッベ数を維持しながらも、耐失透性を高められる任意成分である。従って、Ｌａ３＋の含有量は、好ましくは０超、より好ましくは０．５％、さらに好ましくは１．０％を下限とする。
一方で、Ｌａ３＋の含有量を１０．０％以下にすることで、これら成分の過剰な含有による失透を低減でき、且つガラスの材料コスト、比重を低減できる。また、これによりガラス転移点や屈伏点の上昇を抑えられる。従って、Ｌａ３＋の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは８．０％以下、さらに好ましくは５．０％以下とする。
Ｌａ３＋は、原料としてＬａ２Ｏ３、ＬａＦ３等を用いることができる。
【００４２】
Ｇｄ３＋は、０％超含有する場合に、高屈折率及び高アッベ数を維持しながらも、耐失透性を高められる任意成分である。従って、Ｇｄ３＋の含有量は、好ましくは０％超、より好ましくは０．５％、さらに好ましくは１．０％を下限とする。
一方で、Ｇｄ３＋の含有量を１０．０％以下にすることで、これら成分の過剰な含有による失透を低減でき、且つガラスの材料コスト、比重を低減できる。また、これによりガラス転移点や屈伏点の上昇を抑えられる。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８．０％以下、さらに好ましくは５．０％以下とする。
Ｇｄ３＋は、原料としてＧｄ２Ｏ３、ＧｄＦ３等を用いることができる。
【００４３】
Ｙ３＋は、０％超含有する場合に、高屈折率及び高アッベ数を維持しながらも、耐失透性を高められる任意成分である。従って、Ｙ３＋の含有量は、好ましくは０％超、より好ましくは０．５％、さらに好ましくは１．０％を下限とする。
一方で、Ｙ３＋の含有量を１０．０％以下にすることで、これら成分の過剰な含有による失透を低減でき、且つガラスの材料コスト、比重を低減できる。また、これによりガラス転移点や屈伏点の上昇を抑えられる。従って、Ｙ３＋の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは８．０％以下、さらに好ましくは５．０％以下とする。
Ｙ３＋は、原料としてＹ２Ｏ３、ＹＦ３等を用いることができる。
【００４４】
Ｙｂ３＋は、０％超含有する場合に、高屈折率及び高アッベ数を維持しながらも、耐失透性を高められる任意成分である。従って、Ｙｂ３＋の含有量は、好ましくは０％超、より好ましくは０．５％、さらに好ましくは１．０％を下限とする。
一方で、Ｙｂ３＋の含有量を１０．０％以下にすることで、これら成分の過剰な含有による失透を低減でき、且つガラスの材料コスト、比重を低減できる。また、これによりガラス転移点や屈伏点の上昇を抑えられる。従って、Ｙｂ３＋の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは８．０％以下、さらに好ましくは５．０％以下、さらに好ましくは２．５％以下、さらに好ましくは１．０％以下とする。
Ｙｂ３＋は、原料としてＹｂ２Ｏ３、ＹｂＦ３等を用いることができる。
【００４５】
Ｌｕ３＋は、０％超含有する場合に、高屈折率及び高アッベ数を維持しながらも、耐失透性を高められる任意成分である。従って、Ｌｕ３＋の含有量は、好ましくは０％超、より好ましくは０．５％、さらに好ましくは１．０％を下限とする。
一方で、Ｌｕ３＋の含有量を１０．０％以下にすることで、これら成分の過剰な含有による失透を低減でき、且つガラスの材料コスト、比重を低減できる。また、これによりガラス転移点や屈伏点の上昇を抑えられる。従って、Ｌｕ３＋の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは８．０％以下、さらに好ましくは５．０％以下とする。
Ｌｕ３＋は、原料としてＬｕ２Ｏ３、ＬｕＦ３等を用いることができる。
【００４６】
Ｌｎ３＋は、Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙ３＋、Ｙｂ３＋及びＬｕ３＋からなる群から選ばれる少なくとも１つを意味する。また、Ｌｎ３＋の合計含有量は、これらの５つのイオンの合計含有量（Ｌａ３＋＋Ｇｄ３＋＋Ｙ３＋＋Ｙｂ３＋Ｌｕ３＋）を表す場合がある。
Ｌｎ３＋の合計含有量を、０％超にすることで、高屈折率及び高アッベ数を維持しながらも、耐失透性を高めることができる。従って、Ｌｎ３＋の合計含有量は、好ましくは０％超、より好ましくは０．５％、さらに好ましくは１．０％を下限とする。
一方、Ｌｎ３＋の合計含有量を２０．０％以下にすることで、Ｌｎ３＋の過剰な含有による失透を低減でき、且つガラスの材料コストおよび比重を低減できる。従って、Ｌｎ３＋の合計含有量は、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１０．０％以下、さらに好ましくは７．５％以下、さらに好ましくは５．０％以下とする。
【００４７】
Ｌｉ＋、Ｎａ＋及びＫ＋は、０％超含有する場合に、ガラス形成時の耐失透性を高く維持しつつ、ガラス転移点を下げられる任意成分である。
一方で、Ｌｉ＋、Ｎａ＋及びＫ＋のうち１種以上の含有量を１０．０％以下にすることで、屈折率の低下や、化学的耐久性の悪化を抑えられる。従って、Ｎａ＋びＫ＋の各々の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは８．０％以下、さらに好ましくは５．０％以下、さらに好ましくは２．０％以下とする。
Ｌｉ＋、Ｎａ＋及びＫ＋は、原料としてＬｉ２ＣＯ３、ＬｉＮＯ３、ＬｉＦ、Ｎａ２ＣＯ３、ＮａＮＯ３、ＮａＦ、Ｎａ２ＳｉＦ６、Ｋ２ＣＯ３、ＫＮＯ３、ＫＦ、ＫＨＦ２、Ｋ２ＳｉＦ６等を用いることができる。
【００４８】
本発明においてＲｎ＋は、Ｌｉ＋、Ｎａ＋及びＫ＋からなる群から選ばれる少なくとも１つを意味する。また、Ｒｎ＋の合計含有量は、これらの３つのイオンの合計含有量（Ｌｉ＋＋Ｎａ＋＋Ｋ＋）を表す場合がある。
特に、Ｒｎ＋の合計含有量を１０．０％以下にすることで、ガラスの屈折率の低下や、化学的耐久性の悪化を抑えられる。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８．０％以下、さらに好ましくは５．０％以下、さらに好ましくは２．０％以下とする。
【００４９】
Ｓｉ４＋は、０％超含有する場合に、ガラスの耐失透性を高め、屈折率を高め、磨耗度を低下できる任意成分である。
一方で、Ｓｉ４＋の含有量を１０．０％以下にすることで、Ｓｉ４＋の過剰な含有による失透を低減できる。従って、Ｓｉ４＋の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは８．０％以下、さらに好ましくは５．０％以下、さらに好ましくは３．０％以下とする。
Ｓｉ４＋は、原料としてＳｉＯ２、Ｋ２ＳｉＦ６、Ｎａ２ＳｉＦ６等を用いることができる。
【００５０】
Ｂ３＋は、０％超含有する場合に、ガラスの屈折率と耐失透性を高められる任意成分である。
一方で、Ｂ３＋の含有量を１５．０％以下にすることで、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１５．０％以下、より好ましくは１０．０％以下、さらに好ましくは８．０％以下、さらに好ましくは５．０％以下とする。
Ｂ３＋は、原料としてＨ３ＢＯ３、Ｎａ２Ｂ４Ｏ７、ＢＰＯ４等を用いることができる。
【００５１】
Ｇｅ４＋は、０％超含有する場合に、ガラスの屈折率を高め、耐失透性を高められる任意成分である。
一方で、Ｇｅ４＋の含有量を１０．０％以下にすることで、高価なＧｅ４＋の含有量が減少することで、ガラスの材料コストを低減できる。そのため、Ｇｅ４＋の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは８．０％以下、さらに好ましくは５．０％以下、さらに好ましくは３．０％以下とする。
Ｇｅ４＋は、原料としてＧｅＯ２等を用いることができる。
【００５２】
Ｎｂ５＋、Ｔｉ４＋及びＷ６＋は、０％超含有する場合に、ガラスの屈折率を高められる任意成分である。加えて、Ｎｂ５＋は、０％超含有する場合に化学的耐久性を高められる成分でもある。また、Ｗ６＋は、０％超含有する場合にガラス転移点を低くできる成分でもある。
一方で、Ｎｂ５＋、Ｔｉ４＋及びＷ６＋の各々の含有量を１０．０％以下にすることで、アッベ数の低下を抑えられ、且つガラスの着色による可視光透過率の低下を抑えられる。従って、Ｎｂ５＋、Ｔｉ４＋及びＷ６＋の各々の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは８．０％以下、さらに好ましくは５．０％以下、さらに好ましくは３．０％以下とする。
Ｎｂ５＋、Ｔｉ４＋及びＷ６＋は、原料としてＮｂ２Ｏ５、ＴｉＯ２、ＷＯ３等を用いることができる。
【００５３】
Ｚｒ４＋は、０％超含有する場合に、ガラスの屈折率を高められる任意成分である。
一方で、Ｚｒ４＋の含有量を１０．０％以下にすることで、ガラス中の成分の揮発によるガラスの脈理を抑えられる。従って、Ｚｒ４＋の含有量は好ましくは１０．０％以下、より好ましくは８．０％以下、さらに好ましくは５．０％以下、さらに好ましくは３．０％以下とする。
Ｚｒ４＋は、原料としてＺｒＯ２、ＺｒＦ４等を用いることができる。
【００５４】
Ｔａ５＋は、０％超含有する場合に、ガラスの屈折率を高められる任意成分である。
一方で、Ｔａ５＋の含有量を１０．０％以下にすることで、ガラスの失透を低減できる。従って、Ｔａ５＋の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは８．０％以下、さらに好ましくは５．０％以下、さらに好ましくは３．０％以下とする。
Ｔａ５＋は、原料としてＴａ２Ｏ５等を用いることができる。
【００５５】
Ｚｎ２＋は、０％超含有する場合に、ガラスの耐失透性を高められる任意成分である。
一方で、Ｚｎ２＋の含有量は３０．０％以下にすることで、屈折率の低下を抑えられる。従って、Ｚｎ２＋の含有量は、好ましくは３０．０％以下、より好ましくは２０．０％、さらに好ましくは１０．０％、さらに好ましくは５．０％を上限とする。
Ｚｎ２＋は、原料としてＺｎ（ＰＯ３）２、ＺｎＯ、ＺｎＦ２等を用いることができる。
【００５６】
Ｂｉ３＋は、０％超含有する場合に、ガラスの屈折率を高め、ガラス転移点を低くできる任意成分である。
一方で、Ｂｉ３＋の含有量は１０．０％以下にすることで、ガラスの失透や、着色による可視光透過率の低下を抑えられる。従って、Ｂｉ３＋の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは８．０％以下、さらに好ましくは５．０％以下、さらに好ましくは３．０％以下とする。
Ｂｉ３＋は、原料としてＢｉ２Ｏ３等を用いることができる。
【００５７】
Ｔｅ４＋は、０％超含有する場合に、ガラスの屈折率を高め、着色を抑えることができる任意成分である。
一方で、Ｔｅ４＋の含有量を１５．０％以下にすることで、ガラスの失透や、着色による可視光透過率の低下を抑えられる。従って、Ｔｅ４＋の含有量は、好ましくは１５．０％以下、より好ましくは１０．０％以下、さらに好ましくは８．０％以下、さらに好ましくは５．０％以下とする。
Ｔｅ４＋は、原料としてＴｅＯ２等を用いることができる。
【００５８】
[アニオン成分について]
本発明の光学ガラスはＯ２−を含有する。Ｏ２−の含有量は、例えば３０．０％〜７０．０％にすることが好ましい。
特に、Ｏ２−を３０．０％以上含有することで、ガラスの失透や、磨耗度の上昇を抑制できる。従って、Ｏ２−の含有量は、好ましくは３０．０％、より好ましくは４０．０％、さらに好ましくは４５．０％、さらに好ましくは５０．０％を下限とする。
一方で、Ｏ２−の含有量を７０．０％以下にすることで、他のアニオン成分による効果を得易くできる。従って、Ｏ２−の含有量は、好ましくは７０．０％、より好ましくは６７．０％、さらに好ましくは６５．０％、さらに好ましくは６０．０％、さらに好ましくは５５．０％を上限とする。
Ｏ２−は、原料としてＡｌ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＢａＯ等の各種カチオン成分の酸化物や、Ａｌ（ＰＯ）３、Ｍｇ（ＰＯ）２、Ｂａ（ＰＯ）２等の各種カチオン成分の燐酸塩等を用いることができる。
【００５９】
本発明の光学ガラスはＦ−を含有する。Ｆ−の含有量は、例えば３０．０％〜７０．０％にすることが好ましい。
特に、Ｆ−を３０．０％以上含有することで、ガラスの異常分散性やアッベ数を高め、且つガラスの耐失透性を高められる。従って、Ｆ−の含有量は、好ましくは３０．０％、より好ましくは３５．０％、さらに好ましくは４０．０％、さらに好ましくは４２．５％とする。
一方で、Ｆ−の含有量を７０．０％以下にすることで、ガラスの磨耗度の低下を抑えられる。従って、Ｆ−の含有量は、好ましくは７０．０％、より好ましくは６０．０％、さらに好ましくは５５．０％、さらに好ましくは５０．０％を上限とする。
また、ガラスの失透を抑制する観点から、Ｏ２−の含有量とＦ−の含有量の合計は、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。
Ｆ−は、原料としてＡｌＦ３、ＭｇＦ２、ＢａＦ２等の各種カチオン成分のフッ化物を用いることができる。
【００６０】
［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。
【００６１】
［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。
【００６２】
上述されていない他の成分を、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、添加することができる。ただし、Ｃｅ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ及びＭｏ等の各遷移金属成分は、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ことで、本願発明の可視光透過率を高める効果を減殺する性質があるため、特に可視領域の波長を透過させる光学ガラスでは、実質的に含まないことが好ましい。
【００６３】
Ｐｂ、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。従って、環境上の影響を重視する場合には、不可避な混入を除き、これらを実質的に含有しないことが好ましい。これにより、光学ガラスに環境を汚染する物質が実質的に含まれなくなる。そのため、特別な環境対策上の措置を講じなくとも、この光学ガラスを製造し、加工し、及び廃棄できる。
【００６４】
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。そのため、本発明の光学ガラスは、このような点からＳｂやＣｅを含まないことが好ましい。
【００６５】
［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、作製した混合物を石英坩堝又はアルミナ坩堝又は白金坩堝に投入して粗溶融した後、白金坩堝、白金合金坩堝又はイリジウム坩堝に入れて９００〜１２５０℃の温度範囲で２〜１０時間溶融し、攪拌均質化して泡切れ等を行った後、９００℃以下の温度に下げてから仕上げ攪拌を行って脈理を除去し、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。
【００６６】
[物性]
本発明の光学ガラスは、高屈折率を有する。また、本発明の光学ガラスは、高アッベ数（低分散）を有することが好ましい。
特に、本発明の光学ガラスの屈折率（ｎｄ）は、好ましくは１．５０、より好ましくは１．５１、さらに好ましくは１．５３を下限とする。この屈折率の上限は、好ましくは２．００、より好ましくは１．９０、さらに好ましくは１．８０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７０、より好ましくは７２、さらに好ましくは７４を下限とする。このアッベ数の上限は、好ましくは９０、より好ましくは８５、さらに好ましくは８０であってもよい。
このような高屈折率を有することで、光学素子の薄型化を図っても大きな光の屈折量を得ることができる。また、このような低分散を有することで、単レンズであっても光の波長による焦点のずれ（色収差）が小さくなる。また、屈折率及びアッベ数がこのような数値を取ることで、近年発表されている高屈折・高分散の光学特性を有する光学ガラスと組み合わせたときに、高パワーの光学設計を行うことが可能な光学ガラスを得ることができる。
従って、本発明の光学ガラスは、光学設計上有用であり、光学系の高精度化及び薄型化を図ることができるため、光学設計の自由度を広げることができる。
なお、屈折率（ｎｄ）及びアッベ数（νｄ）は、日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ０１−２００３に基づいて測定して得た値を意味するものとする。
【００６７】
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。）が高いことが好ましい。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。
【００６８】
本発明の光学ガラスは、比重が小さいことが好ましい。
より具体的には、本発明の光学ガラスの比重は４．５０［ｇ／ｃｍ３］以下である。これにより、光学素子やそれを用いた光学機器の質量が低減されるため、光学機器の軽量化に寄与できる。従って、本発明の光学ガラスの比重は、好ましくは４．５０、より好ましくは４．４０、好ましくは４．３０を上限とする。なお、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。
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」に基づいて測定できる。
【００６９】
本発明の光学ガラスは、着色が少ないことが好ましい。
特に、本発明の光学ガラスは、ガラスの透過率で表すと、厚み１０ｍｍのサンプルで分光透過率８０％を示す波長（λ８０）が４５０ｎｍ以下であり、より好ましくは４００ｎｍ以下であり、さらに好ましくは３７０３５０ｎｍ以下である。また、本発明の光学ガラスは、厚み１０ｍｍのサンプルで分光透過率５％を示す波長（λ５）が４００ｎｍ以下であり、より好ましくは３５０ｎｍ以下であり、さらに好ましくは３３０３００ｎｍ以下である。これにより、ガラスの吸収端が紫外領域に位置するようになり、可視域におけ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学素子の材料として用いることができる。
光学ガラスの透過率は、日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ０２に準じて測定する。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、λ８０（透過率８０％時の波長）及びλ５（透過率５％時の波長）を求めることができる。
【００７０】
［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、光学ガラスからモールドプレス成形用のプリフォームを作製し、この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。
【００７１】
このようにして作製されるガラス成形体は、様々な光学素子及び光学設計に有用である。特に、本発明の光学ガラスから、精密プレス成形等の手段を用いて、レンズやプリズム、ミラー等の光学素子を作製することが好ましい。これにより、カメラやプロジェクタ等のような光学素子に可視光を透過させる光学機器に用いたときに、高精細で高精度な結像特性等を実現しつつ、これら光学機器における光学系の軽量化を図ることができる。
【実施例】
【００７２】
本発明の光学ガラスである実施例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１１）及び比較例（Ｎｏ．１）のガラスの組成（カチオン％表示又はアニオン％表示のモル％で示す）、屈折率（ｎｄ）、アッベ数（νｄ）、分光透過率が８０％及び５％を示す波長（λ８０、λ５）並びに比重を表１及び表２に示す。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。
【００７３】
実施例及び比較例の光学ガラスは、いずれも各成分の原料として各々相当する酸化物、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、表に示した組成の割合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、ガラス組成の溶融難易度に応じて電気炉で９００〜１２５０℃の温度範囲で２〜１０時間溶解し、攪拌均質化して泡切れ等を行った後、９００℃以下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。
【００７４】
実施例及び比較例のガラスの屈折率及びアッベ数は、日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ０１―２００３に基づいて測定した。なお、本測定に用いたガラスとしては、徐冷降下速度−２５℃／ｈｒのアニール条件で、徐冷炉で処理したものを用いた。
【００７５】
実施例及び比較例のガラスの可視光透過率は、日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ０２に準じて測定した。なお、本発明においては、ガラスの可視光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、λ５（透過率５％時の波長）及びλ８０（透過率８０％時の波長）を求めた。
【００７６】
実施例及び比較例のガラスの比重は、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」に基づいて測定した。
【００７７】
【表１】
2015209353.tif 000002
【００７８】
【表２】
2015209353.tif 000003
【００７９】
表１及び表２に表されるように、実施例の光学ガラスは、いずれも屈折率が１．５０以上、より詳細には１．５３以上であり、所望の範囲内であった。一方、比較例のガラスは、屈折率が１．４９９８５であり、１．５０以下であった。そのため、本発明の実施例の光学ガラスは比較例のガラスに比べて、屈折率が高いことが明らかとなった。
また、本発明の実施例の光学ガラスは、いずれもアッベ数が７０以上、より詳細には７４以上であるとともに、このアッベ数は９０以下、より詳細には８０以下であり、所望の範囲内であった。
【００８０】
また、実施例の光学ガラスは、いずれも比重が４．５０以下、より詳細には４．３０以下であり、所望の範囲内であった。
【００８１】
従って、実施例の光学ガラスは、アッベ数が所望の範囲内にありながらも、所望の高い屈折率を有していることが明らかになった。
【００８２】
また、本発明の実施例の光学ガラスは、いずれもλ８０（透過率８０％時の波長）が４５０ｎｍ以下、より詳細には３５０ｎｍ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、いずれもλ５（透過率５％時の波長）が４００ｎｍ以下、より詳細には３００ｎｍ以下であり、所望の範囲内であった。
【００８３】
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。