(57)【要約】【課題】高い部分分散比を持つことで、光学系の色収差を小さくするためのレンズとして好適に用いられる、高屈折率で、低分散の光学ガラスを提供する。【解決手段】下記、酸化物基準のモル％表示で、Ｂ２Ｏ３：４３〜７９．５％、Ｌａ２Ｏ３：３〜３５％、Ｇｄ２Ｏ３：０〜３０％、Ｙ２Ｏ３：０〜２０％、ＴｉＯ２：０〜１５％、Ｂｉ２Ｏ３：０〜１０％を含有し、該希土類成分の総量Ｌｎ２Ｏ３が２０．３〜４０％（ここで、Ｌｎ２Ｏ３はＬａ２Ｏ３と、Ｇｄ２Ｏ３およびＹ２Ｏ３から選ばれる少なくとも１成分の総量を表す。）であり、前記ＴｉＯ２成分の含有量をＡ、前記Ｂｉ２Ｏ３成分の含有量をＢとしたとき、Ａ＋２０×Ｂ≧３．４の関係式を満たし、屈折率ｎｄが１．７５〜１．８、アッベ数νｄが４６．７〜５５であることを特徴とする光学ガラス。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化物基準のモル％表示で、
Ｂ２Ｏ３：４３〜７９．５％、
Ｌａ２Ｏ３：３〜３５％、
Ｇｄ２Ｏ３：０〜３０％、
Ｙ２Ｏ３：０〜２０％、
ＴｉＯ２：０〜１５％、
Ｂｉ２Ｏ３：０〜１０％を含有し、
Ｌｎ２Ｏ３の総量が２０．３〜４０％（ここで、Ｌｎ２Ｏ３はＬａ２Ｏ３と、Ｇｄ２Ｏ３およびＹ２Ｏ３から選ばれる少なくとも１成分の総量を表す。）であり、
前記ＴｉＯ２成分の含有量をＡ、前記Ｂｉ２Ｏ３成分の含有量をＢとしたとき、Ａ＋２０×Ｂ≧３．４の関係式を満たし、
屈折率ｎｄが１．７５〜１．８、アッベ数νｄが４６．７〜５５であることを特徴とする光学ガラス。
【請求項２】
Ｌｎ２Ｏ３に対するＬａ２Ｏ３成分の含有量（モル％）の比率（Ｌａ２Ｏ３／Ｌｎ２Ｏ３）が０．２０以上０．９０以下である請求項１記載の光学ガラス。
【請求項３】
酸化物基準のモル％表示で、
Ｂ２Ｏ３：５２〜７０％、
Ｌａ２Ｏ３：８〜２４％、
Ｇｄ２Ｏ３：０〜１９％、
Ｙ２Ｏ３：０〜１１％、
ＴｉＯ２：０．２〜６％、
Ｂｉ２Ｏ３：０〜３％を含有し、
Ｌｎ２Ｏ３の総量が２５〜３２％である請求項１または２に記載の光学ガラス。
【請求項４】
部分分散比（θｇ，Ｆ）が、θｇ，Ｆ≧（−０．００１６９×νｄ＋０．６３６５）の関係を満たす請求項１〜３のいずれかに記載の光学ガラス。
【請求項５】
酸化物基準のモル％表示で、さらに、
ＳｉＯ２：０〜２０％、
Ｌｉ２Ｏ：０〜１０％、
Ｎａ２Ｏ：０〜１０％、
Ｋ２Ｏ：０〜１０％、
ＭｇＯ：０〜１２％、
ＣａＯ：０〜１２％、
ＳｒＯ：０〜１２％、
ＢａＯ：０〜１２％、
ＺｎＯ：０〜２０％、
ＺｒＯ２：０〜９％、
Ａｌ２Ｏ３：０〜１０％、
Ｎｂ２Ｏ５：０〜６％、
Ｔａ２Ｏ５：０〜１０％、
ＷＯ３：０〜１０％を含有する請求項１〜４のいずれか１項に記載の光学ガラス。
【請求項６】
Ｂ２Ｏ３およびＬｎ２Ｏ３（Ｌｎ２Ｏ３はＬａ２Ｏ３と、Ｇｄ２Ｏ３およびＹ２Ｏ３から選ばれる少なくとも１成分を含む。）を必須成分として含有し、フッ素を含有せず、屈折率ｎｄが１．７５〜１．８０を備える光学ガラスであって、アッベ数（νｄ）を横軸とし、部分分散比（θｇ，Ｆ）を縦軸とした直交座標において、（νｄ，θｇ，Ｆ）＝（４６．７，０．５５７６）の点（ａ）、（νｄ，θｇ，Ｆ）＝（４６．７，０．５６５３）の点（ｂ）、（νｄ，θｇ，Ｆ）＝（５５．０，０．５５１３）の点（ｃ）および（νｄ，θｇ，Ｆ）＝（５５．０，０．５４３６）の点（ｄ）の４点で囲まれる範囲のアッベ数および部分分散比を備える光学ガラス。
【請求項７】
点（ａ）が（４８．０，０．５５６３）であり、点（ｂ）が（４８．０，０．５６３１）であり、点（ｃ）が（５１．０，０．５５８０）であり、点（ｄ）が（５１．０，０．５５１２）である請求項６記載の光学ガラス。
【請求項８】
ガラス成分として、ＴｉＯ２およびＢｉ２Ｏ３を含有し、ＴｉＯ２のモル％での含有量をＡとし、Ｂｉ２Ｏ３のモル％での含有量をＢとしたとき、Ａ＋２０×Ｂ≧３．４の関係式を満たす請求項６または７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プリフォーム。
【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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高屈折率で低分散性であり、色収差の補正に好適に用いられる部分分散比をもつ光学ガラス、プレス成形用プリフォームおよび光学素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、カメラ付携帯電話やスマートフォンの普及により、デジタルカメラには可搬性向上のための薄型化や、広角かつ高倍率といった高性能化に対するニーズが非常に高まっている。それらのニーズに応えるため、光学機器に組み込まれる光学系はレンズの枚数やレンズ厚みの削減を図りつつ、高精細な映像を得るのに十分な収差補正も行えなければならない。このため、光学系に使われるレンズには、高屈折率かつ低分散な光学特性を持つガラスを使用したものが光学設計上重要なものとなっている。
【０００３】
光の波長によって物質を透過するときの屈折率が異なるため、レンズの場合も波長が異なると結像点がずれる。これは、カメラやビデオカメラ等では被写体の境界などで色のにじみとして表れる。これを色収差といい、写真や映像の画質が低下してしまう。
【０００４】
この色収差に対して、低分散の凸レンズと高分散の凹レンズを組み合わせて補正することが多いが、それでも特に短波長領域（青色〜紫色）の色収差は残ってしまう。この補正しきれない色収差を二次スペクトルと呼ぶ。この二次スペクトルを良好に補正するには短波長領域の光の動向も考慮した光学設計を行う必要があり、部分分散比（θｇ，Ｆ）という光学特性が重要となる。θｇ，Ｆは（式１）に定義される。
【０００５】
【数１】
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【０００６】
高屈折率・低分散な光学ガラスとしては、従来からＢ２Ｏ３−Ｌａ２Ｏ３を主成分とするガラスが知られており、Ｂ２Ｏ３−Ｌｉ２Ｏ−ＺｎＯ−ＺｒＯ２−Ｌａ２Ｏ３−Ｙ２Ｏ３を必須成分とするガラス（特許文献１参照）、Ｂ２Ｏ３−ＺｎＯ−Ｌａ２Ｏ３−Ｇｄ２Ｏ３を必須成分とするガラス（特許文献２参照）、Ｂ２Ｏ３−Ｌａ２Ｏ３を必須成分とするガラス（特許文献３参照）、等の様々な組成の光学ガラスが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−２３１５０１号公報
【特許文献２】特開２００２−２４９３３７号公報
【特許文献３】特開２０１２−０４６４１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
一般的に、光学ガラスのθｇ，Ｆはアッベ数（νｄ）との間に直線的な関係が成り立つことが知られており、この直線はノーマルラインと呼ばれている。ノーマルライン上の部分分散比をθｇ，Ｆ０と表記すると、θｇ，Ｆ０は（式２）で表される。
【０００９】
【数２】
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【００１０】
しかし、高屈折率・低分散な光学ガラスは、ノーマルライン上のθｇ，Ｆ０の値に比べ低い値のθｇ，Ｆが得られる傾向にある。高屈折率・低分散を維持しつつθｇ，Ｆの値を高めてθｇ，Ｆ０の値に近づけた光学ガラスとすれば、この光学ガラスから得られたレンズを高分散でθｇ，Ｆの値が低い光学ガラスから得られたレンズと組み合わせることで、二次スペクトルを良好に補正できる。
【００１１】
特許文献１および２では、高屈折率・低分散でガラス転移温度および液相温度を従来よりも低温とする光学ガラスが開示されている。しかし、レンズを組み合わせて使用したときの色収差を改善する光学ガラスのθｇ，Ｆについて検討されていなかった。そこで、本発明者が特許文献１および２に記載の光学ガラスを追試してみたところ（具体的には、特許文献１の実施例８（本願の例１７４）、特許文献２の実施例２９（本願の例１７５））、θｇ，Ｆの値がθｇ，Ｆ０の値に比べ低く色収差を良好に補正するには不十分な水準であった。
【００１２】
特許文献３では、高屈折率・低分散で色収差を改善するためにθｇ，Ｆの値を改善した光学ガラスが開示されている。そして、θｇ，Ｆの値を改善する成分として、複数のガラス成分が開示されているが、具体的に例示されている例はどれもＦ成分に含んでおり、明らかにＦ成分がθｇ，Ｆの値を改善する有効な成分であることが開示されている。このＦ成分はガラス溶融時に揮発しやすい成分であるので、Ｆ成分の揮発に起因する光学性能の変動や、脈理等の欠点の発生がしやすくなっている。また、ＴｉＯ２成分やＢｉ２Ｏ３成分についてのθｇ，Ｆの値への影響は十分検討されていなかった。
【００１３】
本発明の目的は、従来技術がもつ前述の問題点を解消するものであり、高屈折率・低分散でありながら、高い部分分散比を持つ光学ガラスを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明者は上記課題を解決するために、各成分元素がθｇ，Ｆの値に与える影響を詳細に調査した。検討を重ねた結果、高屈折率・低分散特性を付与できるＢ２Ｏ３−Ｌａ２Ｏ３を主成分とするガラス組成に、ＴｉＯ２成分、Ｂｉ２Ｏ３成分を加えることで、高屈折率・低分散特性を維持しつつθｇ，Ｆの値を大きく高められることを見出し、本発明を完成するにいたった。
【００１５】
本発明の光学ガラスは、酸化物基準のモル％表示で、Ｂ２Ｏ３：４３〜７９．５％、Ｌａ２Ｏ３：３〜３５％、Ｇｄ２Ｏ３：０〜３０％、Ｙ２Ｏ３：０〜２０％、ＴｉＯ２：０〜１５％、Ｂｉ２Ｏ３：０〜１０％を含有し、Ｌｎ２Ｏ３の総量が２０．３〜４０％（ここで、Ｌｎ２Ｏ３はＬａ２Ｏ３と、Ｇｄ２Ｏ３およびＹ２Ｏ３から選ばれる少なくとも１成分の総量を表す。）であり、前記ＴｉＯ２成分の含有量をＡ、前記Ｂｉ２Ｏ３成分の含有量をＢとしたとき、Ａ＋２０×Ｂ≧３．４の関係式を満たし、屈折率ｎｄが１．７５〜１．８、アッベ数νｄが４６．７〜５５である。
【００１６】
また、本発明の光学ガラスは、Ｂ２Ｏ３およびＬｎ２Ｏ３（Ｌｎ２Ｏ３はＬａ２Ｏ３と、Ｇｄ２Ｏ３およびＹ２Ｏ３から選ばれる少なくとも１成分を含む。）を必須成分として含有し、フッ素を含有せず、屈折率ｎｄが１．７５〜１．８０を備える光学ガラスであって、アッベ数（νｄ）を横軸とし、部分分散比（θｇ，Ｆ）を縦軸とした直交座標において、（νｄ，θｇ，Ｆ）＝（４６．７，０．５５７６）の点（ａ）、（νｄ，θｇ，Ｆ）＝（４６．７，０．５６５３）の点（ｂ）、（νｄ，θｇ，Ｆ）＝（５５．０，０．５５１３）の点（ｃ）および（νｄ，θｇ，Ｆ）＝（５５．０，０．５４３６）の点（ｄ）の４点で囲まれる範囲のアッベ数および部分分散比を備える。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の光学ガラス（以下、本ガラスという）は、高屈折率・低分散でありながら、高い部分分散比を持つことで、色収差を小さくするためのレンズとして好適な光学特性を有する。さらに、本ガラスは、プレス成形用プリフォームおよび本ガラスをプレス成形、または研削、研磨加工して得られる光学素子に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の光学ガラスの好ましい光学特性（アッベ数と部分分散比）を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明を以下に詳細に説明する。本ガラスは、酸化物基準のモル％表示で、Ｂ２Ｏ３：４３〜７９．５％、Ｌａ２Ｏ３：３〜３５％、Ｇｄ２Ｏ３：０〜３０％、Ｙ２Ｏ３：０〜２０％、ＴｉＯ２：０〜１５％、Ｂｉ２Ｏ３：０〜１０％を含有し、Ｌｎ２Ｏ３の総量が２０．３〜４０％（ここで、Ｌｎ２Ｏ３はＬａ２Ｏ３と、Ｇｄ２Ｏ３およびＹ２Ｏ３から選ばれる少なくとも１成分の総量を表す。）であり、前記ＴｉＯ２成分の含有量をＡ、前記Ｂｉ２Ｏ３成分の含有量をＢとしたとき、Ａ＋２０×Ｂ≧３．４の関係式を満たし、屈折率ｎｄが１．７５〜１．８、アッベ数νｄが４６．７〜５５である。
【００２０】
本ガラスをより好ましくするには、上記ガラス組成にさらに、酸化物基準のモル％表示で、ＳｉＯ２：０〜２０％、Ｌｉ２Ｏ：０〜１０％、Ｎａ２Ｏ：０〜１０％、Ｋ２Ｏ：０〜１０％、ＭｇＯ：０〜１２％、ＣａＯ：０〜１２％、ＳｒＯ：０〜１２％、ＢａＯ：０〜１２％、ＺｎＯ：０〜２０％、ＺｒＯ２：０〜９％、Ａｌ２Ｏ３：０〜１０％、Ｎｂ２Ｏ５：０〜６％、Ｔａ２Ｏ５：０〜１０％、ＷＯ３：０〜１０％を含有する。以下に、本ガラスの各成分および各成分の含有範囲を設定した理由を以下に説明する。
【００２１】
本ガラスにおいて、Ｂ２Ｏ３はガラス骨格を形成し、ガラスの安定性を高めるとともに、アッベ数を大きくできる成分であり、必須成分である。ガラス中に、Ｂ２Ｏ３含有量を４３モル％以上（以下、モル％を単に％と略す）にすることで所望の高いアッベ数を得ることができる。このＢ２Ｏ３含有量は、好ましくは４６％以上、より好ましくは４９％以上、特に好ましくは５２％以上である。一方、Ｂ２Ｏ３含有量を７９．５％以下にすることで屈折率の低下を抑えることができ、かつガラスの分相の発生も防ぐことができる。このＢ２Ｏ３含有量は、好ましくは７６％以下、より好ましくは７３％以下、特に好ましくは７０％以下である。
【００２２】
本ガラスにおいて、Ｌａ２Ｏ３は屈折率を高めながらもアッベ数を大きくできるため、高屈折率・低分散なガラスを得るために有用な成分であり、必須成分である。Ｌａ２Ｏ３含有量を３％以上にすることで、所望の高い屈折率、アッベ数を得ることができる。このＬａ２Ｏ３含有量は、好ましくは５％以上、より好ましくは７％以上、特に好ましくは８％以上である。一方、Ｌａ２Ｏ３含有量を３５％以下にすることで液相温度の上昇を抑え、失透し難くできる。このＬａ２Ｏ３含有量は、好ましくは３０％以下、より好ましくは２７％以下、特に好ましくは２４％以下である。
【００２３】
本ガラスにおいて、Ｇｄ２Ｏ３は屈折率を高めながらもアッベ数を大きくできるとともに、Ｌａ２Ｏ３と共存させることで、液相温度を下げ耐失透性を改善することができる。好ましくは２％以上、より好ましくは４％以上、特に好ましくは６％以上である。Ｇｄ２Ｏ３含有量を３０％以下にすることで溶解温度、成形温度の上昇を抑えるとともに、液相温度の上昇を抑え失透し難くすることができる。このＧｄ２Ｏ３含有量は、好ましくは２６％以下、より好ましくは２２％以下、特に好ましくは１９％以下である。
【００２４】
本ガラスにおいて、Ｙ２Ｏ３はＧｄ２Ｏ３と同様に屈折率を高めながらもアッベ数を大きくできるとともに、Ｌａ２Ｏ３と共存させることで、液相温度を下げ耐失透性を改善できる。好ましくは０．５％以上、より好ましくは１％以上、特に好ましくは２％以上である。Ｙ２Ｏ３含有量を２０％以下にすることで溶解温度、成形温度の上昇を抑えるとともに、液相温度の上昇を抑え失透し難くすることができる。このＹ２Ｏ３含有量は、好ましくは１６％以下、より好ましくは１３％以下、特に好ましくは１１％以下である。
【００２５】
本ガラスにおいて、Ｇｄ２Ｏ３およびＹ２Ｏ３は任意成分であるが、上記したとおり少なくとも一方をＬａ２Ｏ３と共存させることにより、液相温度を下げ耐失透性を改善することができる。さらなる改善をするためには、Ｌａ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３およびＹ２Ｏ３の３成分を含むことが好ましい。
【００２６】
本ガラスにおいて、所望の高い屈折率、アッベ数を得るには、希土類成分の総量Ｌｎ２Ｏ３（Ｌａ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３およびＹ２Ｏ３の総量）は２０．３％以上、好ましくは２２．２％以上、より好ましくは２３％以上、特に好ましくは２５％以上である。一方、希土類成分の総量Ｌｎ２Ｏ３が多すぎると耐失透性が急激に悪くなるため、Ｌｎ２Ｏ３は４０％以下、好ましくは３８％以下、より好ましくは３５％以下、特に好ましくは３２％以下である。
【００２７】
本ガラスは高屈折率・低分散な光学特性を実現するために、希土類成分の総量Ｌｎ２Ｏ３を２０．３％以上と多くしている。Ｌｎ２Ｏ３が多いほど失透しやすくなるが、Ｌａ２Ｏ３をＧｄ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３の少なくとも一方と共存させることで耐失透性を大きく改善し、安定なガラスを得ることができる。耐失透性を十分に改善させるためにはＬｎ２Ｏ３（モル％）に対するＬａ２Ｏ３成分の含有量（モル％）の比率（希土類成分比率：Ｌａ２Ｏ３／Ｌｎ２Ｏ３）を０．２０以上０．９０以下の範囲内にすることが好ましい。この希土類成分比率の下限は、好ましくは０．３０以上、より好ましくは０．３５以上、特に好ましくは０．４０以上であり、一方で上限は、好ましくは０．８７以下、より好ましくは０．８５以下、特に好ましくは０．８２以下である。
【００２８】
本ガラスにおいて、ＴｉＯ２は屈折率を高めるとともに、θｇ，Ｆの値を大きく高めることができる。好ましくは０．２％以上、より好ましくは０．５％以上、特に好ましくは１％以上である。また、耐失透性を改善する効果もある。ＴｉＯ２含有量を１５％以下にすることでアッベ数の低下を抑えることができる。好ましくは１３％以下、より好ましくは１０％以下、特に好ましくは６％以下である。
【００２９】
本ガラスにおいて、Ｂｉ２Ｏ３は屈折率を高めるとともに、θｇ，Ｆの値を大きく高めることができる。好ましくは０．１％以上、より好ましくは０．２％以上、特に好ましくは０．３％以上である。Ｂｉ２Ｏ３含有量を１０％以下にすることでアッベ数の低下を抑えることができる。好ましくは７％以下、より好ましくは５％以下、特に好ましくは３％以下である。
【００３０】
本ガラスにおいて、ＴｉＯ２とＢｉ２Ｏ３はともにθｇ，Ｆの値を高めることができる成分である。両者を比べるとＢｉ２Ｏ３の方がθｇ，Ｆを高める効果が大きく、ＴｉＯ２より少ない量でも同等の効果を得ることができる。一方で、ＴｉＯ２やＢｉ２Ｏ３を成分として含有しても、その含有量が少なすぎると十分にθｇ，Ｆを高めることが難しくなる。このように、θｇ，Ｆの値を十分に高める（θｇ，Ｆ０の値に近づける）ためには、ＴｉＯ２、Ｂｉ２Ｏ３の特定量以上を含有することが好ましい。このとき、ＴｉＯ２含有量をＡ、Ｂｉ２Ｏ３含有量をＢとすると、Ａ＋２０×Ｂ≧３．４の関係式を満たすように含有させる。好ましくはＡ＋２０×Ｂ≧３．５、より好ましくはＡ＋２０×Ｂ≧３．７、特に好ましくはＡ＋２０×Ｂ≧４．０である。この関係式で得られる値は、大きければ大きい程θｇ，Ｆの値に効果があるが、ＴｉＯ２とＢｉ２Ｏ３はアッベ数を低下させてしまうため、本ガラスの低分散特性を維持するには、Ａ＋２０×Ｂ≦２００を満たすことが好ましい、より好ましくはＡ＋２０×Ｂ≦１４０、特に好ましくはＡ＋２０×Ｂ≦１００である。
【００３１】
本ガラスにおいて、ＳｉＯ２はＢ２Ｏ３と同様にガラス骨格を形成し、ガラスの安定性を高め耐失透性を上げるとともに、アッベ数を大きくできる成分であり、任意成分である。ＳｉＯ２含有量を２０％以下にすることで屈折率の低下を抑えるとともに、溶解中の溶け残りや分相の発生を防ぐことができる。このＳｉＯ２含有量は、好ましくは１８％以下、より好ましくは１５％以下、特に好ましくは１３％以下である。なお、液相温度を下げて失透し難くすることや、化学的耐久性を向上させるためにはＳｉＯ２を含有させることが好ましく、その含有量は、好ましくは０．５％以上、より好ましくは１％以上、特に好ましくは１．７％以上である。
【００３２】
本ガラスにおいて、Ｌｉ２Ｏはアッベ数を大きくでき、さらにガラスの溶融性を改善するとともに、ガラス転移温度や軟化温度を下げてプレス成形温度を下げることもできる任意成分である。Ｌｉ２Ｏ含有量を１０％以下にすることで屈折率の低下を抑えるとともに、液相温度の上昇を抑えることができる。好ましくは５％以下、より好ましくは３％以下である。
【００３３】
本ガラスにおいて、Ｎａ２Ｏはアッベ数を大きくでき、さらにガラスの溶融性を改善するとともに、ガラス転移温度や軟化温度を下げてプレス成形温度を下げることもできる任意成分である。Ｎａ２Ｏ含有量を１０％以下にすることで屈折率の低下を抑えるとともに、液相温度の上昇を抑えることができる。好ましくは５％以下、より好ましくは３％以下である。
【００３４】
本ガラスにおいて、Ｋ２Ｏはアッベ数を大きくでき、さらにガラスの溶融性を改善するとともに、ガラス転移温度や軟化温度を下げてプレス成形温度を下げることもできる任意成分である。Ｋ２Ｏ含有量を１０％以下にすることで屈折率の低下を抑えるとともに、液相温度の上昇を抑えることができる。好ましくは５％以下、より好ましくは３％以下である。
【００３５】
本ガラスにおいて、ＭｇＯはアッベ数を大きくでき、さらにガラスの溶融性を改善できる任意成分である。ＭｇＯ含有量を１２％以下にすることで屈折率の低下や、液相温度の上昇を抑えることができる。このＭｇＯ含有量は、好ましくは８％以下、より好ましくは４％以下である。
【００３６】
本ガラスにおいて、ＣａＯはアッベ数を大きくでき、さらにガラスの溶融性を改善できる任意成分である。ＣａＯ含有量を１２％以下にすることで屈折率の低下や、液相温度の上昇を抑えることができる。このＣａＯ含有量は、好ましくは８％以下、より好ましくは４％以下である。
【００３７】
本ガラスにおいて、ＳｒＯはアッベ数を大きくでき、さらにガラスの溶融性を改善できる任意成分である。ＳｒＯ含有量を１２％以下にすることで屈折率の低下や、液相温度の上昇を抑えることができる。このＳｒＯ含有量は、好ましくは８％以下、より好ましくは４％以下である。
【００３８】
本ガラスにおいて、ＢａＯはアッベ数を大きくでき、さらにガラスの溶融性を改善でき意成分である。ＢａＯ含有量を１２％以下にすることで屈折率の低下や、液相温度の上昇を抑えることができる。このＢａＯ含有量は、好ましくは８％以下、より好ましくは４％以下である。
【００３９】
本ガラスにおいて、ＺｎＯはガラスの溶融性を改善するとともに、ガラス転移温度や軟化温度を下げてプレス成形温度を下げることができる任意成分である。ＺｎＯ含有量を２０％以下にすることで屈折率の低下、アッベ数の低下を抑えることができる。好ましくは１８％以下、より好ましくは１５％以下、特に好ましくは１０％以下である。
【００４０】
本ガラスにおいて、ＺｒＯ２は屈折率を高めるとともに、耐失透性を改善できる任意成分である。ＺｒＯ２含有量を９％以下にすることでアッベ数の低下を抑えるとともに、原料の溶融性の低下による溶け残りの発生を防止することや、過剰に含有することによる耐失透性の低下を防ぐことができる。このＺｒＯ２含有量は、好ましくは７％以下、より好ましくは６％以下である。
【００４１】
本ガラスにおいて、Ａｌ２Ｏ３は化学的耐久性を上げるとともに、ガラスの分相を抑制できる任意成分である。Ａｌ２Ｏ３含有量を１０％以下にすることで屈折率の低下を抑えるとともに、液相温度の上昇を抑えることができる。このＡｌ２Ｏ３含有量は、好ましくは５％以下、より好ましくは２％以下である。
【００４２】
本ガラスにおいて、Ｎｂ２Ｏ５は屈折率を高めるとともに、耐失透性を改善するために含有できる任意成分である。Ｎｂ２Ｏ５含有量を６％以下にすることでアッベ数の低下を抑えることができる。このＮｂ２Ｏ５含有量は、好ましくは４％以下、より好ましくは２％以下である。
【００４３】
本ガラスにおいて、Ｔａ２Ｏ５は屈折率を高めるとともに、ガラスの安定性を上げるために含有できる任意成分である。Ｔａ２Ｏ５含有量を１０％以下にすることでアッベ数の低下を抑えるとともに、ガラスの材料費を抑えることができる。このＴａ２Ｏ５含有量は、好ましくは５％以下、より好ましくは２％以下である。
【００４４】
本ガラスにおいて、ＷＯ３は屈折率を高めるとともに、耐失透性を改善するために含有できる任意成分である。ＷＯ３含有量を１０％以下にすることでアッベ数の低下を抑えることができる。このＷＯ３含有量は、好ましくは５％以下、より好ましくは２％以下である。
【００４５】
本ガラスにおいて、Ｓｂ２Ｏ３はガラスの透過率を上げるとともに、脱泡を促進させるために含有できる任意成分である。Ｓｂ２Ｏ３含有量は、ガラス溶融時の過度の発泡を防ぐために０．５％以下、好ましくは０．１％以下、より好ましくは０．０５％以下である。
【００４６】
本ガラスでは、環境面での負荷を減少させるため、ＰｂＯ、Ａｓ２Ｏ３、Ｆは不可避な混入を除き、いずれも実質的に含有しないことが好ましい。Ｆは揮発性を示し、脈理や光学特性の変動原因となる観点からも含有しないことが好ましい。また、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｓｍ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｍｏは少量含有しただけでも特定波長の光の吸収が発生しガラスが着色してしまうため、光学ガラスとして用いるためには不可避な混入を除き、いずれも実質的に含有しないことが好ましい。本明細書において、「実質的に含有しない」とは、原料中の不純物に起因して導入される場合を除き、意図的には含有させないことをいい、具体的には含有量が０．０１％未満を意味する。
【００４７】
本ガラスの光学特性としては、屈折率ｎｄが１．７５〜１．８０である。高屈折率であるほど光学素子（レンズ）の曲率半径を大きくできるので、光学素子（レンズ）厚みを薄くすることができる。光学素子（レンズ）の小型化、薄型化に適するためには、屈折率ｎｄは、好ましくは１．７５４以上、より好ましくは１．７６０以上である。一方、高アッベ数を維持したまま過度に屈折率を高めるとガラスの安定性が損なわれ、分相や失透が起こりやすくなるため、屈折率ｎｄは、好ましくは１．７９５以下、より好ましくは１．７９０以下、特に好ましくは１．７８５以下である。
【００４８】
本ガラスのアッベ数は４６．７〜５５である。本ガラスの光学特性の領域では、低分散（高アッベ数）であるほど光学素子（レンズ）として使われたときに光学系の収差を効果的に補正することができる。このため、本ガラスのアッベ数は好ましくは４７以上、より好ましくは４８以上である。一方、高屈折率を維持したまま過度にアッベ数を高めるとガラスの安定性が損なわれ分相や失透を起こしやすくなるため、アッベ数は好ましくは５３．５以下、より好ましくは５２以下、特に好ましくは５１以下である。
【００４９】
本ガラスは高いθｇ，Ｆ値を持ち、本ガラスの持つ高屈折率・低分散な光学特性の領域ではθｇ，Ｆの値が高いほど、色収差を小さくする光学素子としてより好適に用いられる。上記したとおりθｇ，Ｆとアッベ数との間には直線的な関係が成り立つので、θｇ，Ｆの値の下限をアッベ数との関係式で規定する。つまり、本ガラスのθｇ，Ｆの値はθｇ，Ｆ≧（−０．００１６９×νｄ＋０．６３６５）の関係式を満たす。好ましくはθｇ，Ｆ≧（−０．００１６９×νｄ＋０．６３６８）、より好ましくはθｇ，Ｆ≧（−０．００１６９×νｄ＋０．６３７４）である。θｇ，Ｆの上限に特に制限はないが、高屈折率・低分散な光学特性と両立させると、通常ノーマルライン以下となることから、θｇ，Ｆ≦（−０．００１６９×νｄ＋０．６４４２２４）である。言い換えると、（θｇ，Ｆ）−（−０．００１６９×νｄ＋０．６３６５）が正の値であることが好ましく、さらに好ましくは０．０００３以上であり、特に好ましくは０．０００９以上である。
【００５０】
本ガラスは、Ｂ２Ｏ３およびＬｎ２Ｏ３（Ｌｎ２Ｏ３はＬａ２Ｏ３と、Ｇｄ２Ｏ３およびＹ２Ｏ３から選ばれる少なくとも１成分を含む。）を必須成分として含有し、フッ素を含有せず、屈折率ｎｄが１．７５〜１．８０を備える光学ガラスであって、アッベ数（νｄ）を横軸とし、部分分散比（θｇ，Ｆ）を縦軸とした直交座標において、（νｄ，θｇ，Ｆ）＝（４６．７，０．５５７６）の点（ａ１）、（νｄ，θｇ，Ｆ）＝（４６．７，０．５６５３）の点（ｂ１）、（νｄ，θｇ，Ｆ）＝（５５．０，０．５５１３）の点（ｃ１）および（νｄ，θｇ，Ｆ）＝（５５．０，０．５４３６）の点（ｄ１）の４点で囲まれる範囲のアッベ数および部分分散比を備える。以下、図１を参照して点（ａ）、点（ｂ）、点（ｃ）および点（ｄ）の４点で囲まれる範囲を設定した理由を説明する。
【００５１】
まず、点（ａ１）と点（ｂ１）とで結ばれる直線の外側では、収差の補正に効果的に用いられるには高分散すぎる。好ましくは点（ａ２）と点（ｂ２）とで結ばれる直線の内側領域であり、より好ましくは点（ａ３）と点（ｂ３）とで結ばれる直線の内側領域である。
【００５２】
点（ｂ１）と点（ｃ１）とで結ばれる直線は、ノーマルラインを表している。
【００５３】
点（ｃ１）と点（ｄ１）とで結ばれる線の外側では、高屈折率を維持したまま過度にアッベ数を高めることで失透しやすくなる。好ましくは点（ｃ２）と点（ｄ２）とで結ばれる直線の内側領域であり、より好ましくは点（ｃ３）と点（ｄ３）とで結ばれる直線の内側領域であり、特に好ましくは点（ｃ４）と点（ｄ４）とで結ばれる直線の内側領域である。
【００５４】
点（ｄ１）と点（ａ１）とで結ばれる線の外側では、二次スペクトルを効果的に補正するにはθｇ，Ｆが低すぎる。好ましくは点（ｄ５）と点（ａ４）とで結ばれる直線の内側領域であり、より好ましくは点（ｄ６）と点（ａ５）とで結ばれる直線の内側領域である。
【００５５】
耐失透性の改善や、収差の補正により好適に用いられるには、点（ａ６）は（νｄ，θｇ，Ｆ）＝（４８．０，０．５５６３）が好ましく、点（ｂ３）は（νｄ，θｇ，Ｆ）＝（４８．０，０．５６３１）が好ましく、点（ｃ４）は（νｄ，θｇ，Ｆ）＝（５１．０，０．５５８０）が好ましく、点（ｄ７）は（νｄ，θｇ，Ｆ）＝（５１．０，０．５５１２）が好ましい。
【００５６】
上記した図１中の点（ａ）〜点（ｄ）の座標を表１まとめて示す。
【００５７】
【表１】
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【００５８】
本ガラスのガラス転移温度Ｔｇは、７５０℃以下が好ましい。ガラス転移温度が低いとプレス時の成形温度を低くでき、これにより金型表面に形成されている保護膜等の耐久性を向上できる。このガラス転移温度Ｔｇは、より好ましくは７２０℃以下、特に好ましくは７００℃以下である。
【００５９】
本ガラスは、光学系に使われるために透過率が高いほど好ましい。ガラスの透過率で表すと、厚み１０ｍｍのサンプルでの外部透過率８０％を示す波長λ８０が４７０ｎｍ以下、好ましくは４５０ｎｍ以下、より好ましくは４３０ｎｍ以下である。また、厚み１０ｍｍのサンプルでの外部透過率７０％を示す波長λ７０が４４０ｎｍ以下、好ましくは４２０ｎｍ以下、より好ましくは４００ｎｍ以下である。また、厚み１０ｍｍのサンプルでの外部透過率５％を示す波長λ５が４００ｎｍ以下、好ましくは３８０ｎｍ以下、より好ましくは３７０ｎｍ以下である。
【００６０】
本ガラスは、液相温度を低くすることでガラス溶融物をプリフォームや板材等に成形する際に失透し難くし、生産性やガラス品質を向上させることができる。液相温度は１２００℃以下、好ましくは１１５０℃以下、より好ましくは１１００℃以下である。なお、本明細書において液相温度とは、ある温度に一定時間保持した場合に、ガラス溶融液から結晶固化物が生成しない最低温度とする。
【００６１】
本ガラスは、流出ノズルを付設した溶解槽等で溶融させた後、上記流出ノズルからガラスを流出、または滴下させ、冷却することにより、ガラスブロックやプレス成形用のガラスプリフォームとすることができる。得られたプリフォームをプレス成形用の型（代表的な構成としては、上型、下型および胴型で構成される）にセットし、変形可能な成形温度まで加熱後、加圧して光学素子形状とし、冷却して固化させ、型から取り出して、光学素子とすることができる。
【００６２】
また、本ガラスからなるブロックを光学素子形状に研削代及び研磨代を加えた形状にプレス成形した後に、研削、研磨を行って光学素子とすることができる。
【００６３】
本ガラスによる光学素子としては、例えばデジタルカメラ用、デジタルビデオカメラ用、カメラ付き携帯電話用等の光学系に使われる各種レンズが好適なものとして挙げられる。
【実施例】
【００６４】
以下、本発明を実施例および比較例により説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００６５】
表２〜表１３に示す組成のガラスが得られるように、硝酸塩、硫酸塩、水酸化物、酸化物、ホウ酸などの原料を秤量し、十分混合した後、白金製坩堝に投入し、１１５０℃〜１３５０℃の温度範囲で１．５時間〜３時間加熱し溶解した。この溶融ガラスを予熱した型に流し出して冷やし、板状に成形後、ガラス転移温度近傍の温度で４時間保持した後、−６０℃／ｈの冷却速度で室温まで徐冷した。
【００６６】
得られたガラスについて、波長５８７．５６ｎｍ（ｄ線）における屈折率ｎｄ、波長６５６．２７ｎｍ（Ｃ線）における屈折率ｎＣ、波長４８６．１３ｎｍ（Ｆ線）における屈折率ｎＦ、波長４３５．８４ｎｍ（ｇ線）における屈折率ｎｇ、アッベ数νｄ、部分分散比θｇ，Ｆ、ガラス転移温度Ｔｇ（単位：℃）、外部透過率、液相温度ＴＬ（単位：℃）を測定した。これらの測定方法を以下に述べる。
【００６７】
上記した各波長の屈折率は、一辺５ｍｍ以上、厚み５ｍｍ以上の直方体形状に加工したサンプルを、精密屈折率計（島津製作所製、型式：ＫＰＲ−２００）を用いて測定した。そして、得られた屈折率を用いて、アッベ数およびθｇ，Ｆを次の計算式を用いて求めた。アッベ数は計算式｛（ｎｄ−１）／（ｎＦ−ｎＣ）｝から求め、θｇ，Ｆは｛（ｎｇ−ｎＦ）／（ｎＦ−ｎＣ）｝から求めた。
【００６８】
ガラス転移温度Ｔｇは、直径５ｍｍ、長さ２０ｍｍの円柱状に加工したサンプルを、熱機械分析装置（リガク社製、型式：Ｔｈｅｒｍｏ  Ｐｌｕｓ  ＴＭＡ８３１０）を用いて５℃／分の昇温速度で測定した。なお、表中の空欄部分は未測定であることを示す。
【００６９】
外部透過率は、両面を研磨した厚さ１０ｍｍのサンプルを、分光光度計（日立ハイテクノロジーズ社製、型式：Ｕ−４１００）を用いて測定した。透過率８０％を示す波長をλ８０、透過率７０％を示す波長をλ７０、透過率５％を示す波長をλ５とした。なお、表中の空欄部分は未測定であることを示す。
【００７０】
液相温度は、白金製の皿にサンプルを置き、一定温度に設定した電気炉内で１時間静置した後に取りだしたものを５０倍の光学顕微鏡で観察し、結晶の析出が見られない最低温度を液相温度とした。なお、表中の空欄部分は未測定であることを示す。
【００７１】
以下、表２〜表１３において、例１から例１７３は本発明の実施例である。例１７４から例１７６は比較例であり、そのうち例１７４は特許文献１の実施例（例８）、例１７５は特許文献２の実施例（例２９）である。また、表１４〜表１７には、例１〜例１７６の各ガラスの質量％の含有量を記載した。
【００７２】
【表２】
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【００７３】
【表３】
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【００７４】
【表４】
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【００７５】
【表５】
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【００７６】
【表６】
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【００７７】
【表７】
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【００７８】
【表８】
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【００７９】
【表９】
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【００８０】
【表１０】
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【００８１】
【表１１】
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【００８２】
【表１２】
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【００８３】
【表１３】
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【００８４】
【表１４】
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【００８５】
【表１５】
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【００８６】
【表１６】
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【００８７】
【表１７】
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【００８８】
以上に示したように、本発明の特定の組成を有するガラスとすると高屈折率低分散の特性を有しながら、高い部分分散比を持つ光学ガラスが得られた。
【００８９】
一方、比較例である例１７４、例１７５は部分分散比を高めるＴｉＯ２、Ｂｉ２Ｏ３含有量が効果を発揮するために必要な量に比べて不足しているため、部分分散比が低い問題があった。例１７６は希土類成分比率Ｌａ２Ｏ３／Ｌｎ２Ｏ３が耐失透性の改善に適した範囲を満たしていないため、ガラス成形中に失透が発生してしまい、耐失透性に問題があった。
【００９０】
本発明を詳細に、また特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の主旨を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができる。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
本ガラスは高屈折率、低分散な光学特性を持ちながら、高い部分分散比を持つため、デジタルカメラ等の光学系にレンズとして使われることで、映像機器の薄型化を図りながら色収差を高精度に補正することができる。
【図１】
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