(57)【要約】【課題】屈折率（ｎｄ）及びアッベ数（νｄ）が所望の範囲内にありながら、高い熱的安定性を有する光学ガラスと、これを用いた光学素子及び光学機器を得る。【解決手段】光学ガラスは、酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％でＢ２Ｏ３成分を１０．０〜３５．０％、及びＬａ２Ｏ３成分を２０．０〜５０．０％、及び／又はＳｉＯ２成分を０〜１５．０％含有するものである。光学素子は、この光学ガラスを母材とするものである。光学機器は、この光学ガラスで作製された光学素子を備えるものである。この光学ガラスによれば、Ｂ２Ｏ３成分及びＬａ２Ｏ３成分を併用し、かつＳｉＯ２成分の含有率を上記範囲内に抑えることで、ガラス転移点（Ｔｇ）と結晶化開始温度（Ｔｘ）との差ΔＴが大きくなり、ガラス内部における結晶核の発生及び結晶の成長が抑制される。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％でＢ２Ｏ３成分を１０．０〜３５．０％、及びＬａ２Ｏ３成分を２０．０〜５０．０％、及び／又はＳｉＯ２成分を０〜１５．０％含有する光学ガラス。
【請求項２】
酸化物換算組成の質量比（ＺｒＯ２＋ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ３）／（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３＋Ａｌ２Ｏ３）が０．１０以上１．００以下である請求項１記載の光学ガラス。
【請求項３】
酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％でＺｎＯ成分の含量が１５．０％未満である請求項１又は２記載の光学ガラス。
【請求項４】
実質的に鉛化合物及びヒ素化合物を含有しない請求項１から３のいずれか記載の光学ガラス。
【請求項５】
酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％で
Ａｌ２Ｏ３成分を０．１〜４．０％、及び
ＺｒＯ２成分を０．５〜１０．０％
の各成分をさらに含有する請求項１から４のいずれか記載の光学ガラス。
【請求項６】
酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％で
Ｎｂ２Ｏ３成分  ０．０〜２０．０％及び／又は
ＴｉＯ２成分  ０〜１５．０％
の各成分をさらに含有する請求項１から５のいずれか記載の光学ガラス。
【請求項７】
酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％で
Ｌｉ２Ｏ成分  ０〜５．０％及び／又は
Ｎａ２Ｏ成分  ０〜１０．０％及び／又は
Ｋ２Ｏ成分  ０〜１０．０％及び／又は
ＭｇＯ成分  ０〜１０．０％及び／又は
ＣａＯ成分  ０〜１５．０％及び／又は
ＳｒＯ成分  ０〜１５．０％及び／又は
ＢａＯ成分  ０〜４５．０％及び／又は
Ｔａ２Ｏ５成分  ０〜１５．０％及び／又は
ＷＯ３成分  ０〜１５．０％及び／又は
Ｌｎ２Ｏ３成分（式中、ＬｎはＹ、Ｇｄ、Ｙｂからなる群より選択される１種以上）  ０〜３０．０％及び／又は
Ｓｂ２Ｏ３成分  ０〜１．０％及び／又は
ＳｎＯ成分  ０〜１．０％及び／又は
ＳｎＯ２成分 ０〜１．０％及び／又は
ＣｅＯ２成分 ０〜１．０％
の各成分をさらに含有する請求項１から６のいずれか記載の光学ガラス。
【請求項８】
１．７５以上１．９０以下の屈折率（ｎｄ）を有し、３０以上５０以下のアッベ数（νｄ）を有する請求項１から７のいずれか記載の光学ガラス。
【請求項９】
ガラス転移点（Ｔｇ）と結晶化開始温度（Ｔｘ）との差ΔＴが１００℃以上である請求項１から８のいずれか記載の光学ガラス。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか記載の光学ガラスを母材とする光学素子。
【請求項１１】
請求項１から９のいずれか記載の光学ガラスをリヒートプレス成形して作製する光学素子。
【請求項１２】
請求項１から９のいずれか記載の光学ガラスからなるプリフォームを精密プレス成形して作製する光学素子。
【請求項１３】
請求項１から９のいずれか記載の光学ガラスで作製された光学素子を備える光学機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学ガラス、光学素子及び光学機器に関する。
【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、各種光学機器に用いられるレンズやプリズム等の光学素子に対する軽量化及び小型化の要求は、ますます強まっている。
【０００３】
光学素子を作製する光学ガラスの中でも特に、光学素子の軽量化及び小型化を図ることが可能な、１．７５以上の屈折率（ｎｄ）を有し、３０以上のアッベ数（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。このような高屈折率低分散ガラスとしては、特許文献１〜３に代表されるようなガラス組成物が知られている。このような高屈折率低分散ガラスとしては、例えば屈折率（ｎｄ）が１．６９以上１．８５以下、アッベ数（νｄ）が３４以上５１以下の範囲内にあり、かつＴｈＯ２及びＣｄＯを用いない光学ガラスとして、特許文献１又は２に代表されるようなガラス組成物が知られている。また、屈折率（ｎｄ）が１．６以上１．８以下、アッベ数（νｄ）が４０以上６０以下の範囲内にある光学ガラスとして、特許文献３に代表されるようなガラス組成物が知られている。
【特許文献１】特開昭４８−０５９１１６号公報
【特許文献２】特開昭５２−１０３４１２号公報
【特許文献３】特開２００４−１６１５０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
こうした光学素子の製造方法としては、ガラス材料を再加熱して成形（リヒートプレス成形）して得られたガラス成形品を研削研磨する方法や、ゴブ又はガラスブロックを切断し研磨したプリフォーム材、若しくは公知の浮上成形等により成形されたプリフォーム材を再加熱して、高精度な成形面を持つ金型で加圧成形する方法（精密プレス成形）が用いられている。
【０００５】
しかしながら、特許文献１〜３で開示されたガラスは、一度冷却したガラスを再加熱したときに、再加熱により軟化したガラスが結晶化することが多く、これらのガラスの熱的安定性は必ずしも高いものではなかった。そのため、リヒートプレス成形や精密プレス成形を行って光学素子を作製しようとすると、ガラスの結晶化によって光学素子が失透したり、光学素子が乳白化したり、光学素子の光学特性に影響が及んだりしていた。
【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、屈折率（ｎｄ）及びアッベ数（νｄ）が所望の範囲内にありながら、高い熱的安定性を有する光学ガラスと、これを用いた光学素子及び光学機器を得ることにある。
【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、鋭意試験研究を重ねた結果、Ｂ２Ｏ３成分及びＬａ２Ｏ３成分を併用し、かつＳｉＯ２成分の含有率を上記範囲内に抑えることで、ガラスの屈折率及びアッベ数が調整されるとともに、ガラス転移点（Ｔｇ）と結晶化開始温度（Ｔｘ）との差ΔＴが大きくなり、ガラス内部における結晶核の発生及び結晶の成長が抑制されることを見出し、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。
【０００８】
（１）  酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％でＢ２Ｏ３成分を１０．０〜３５．０％、及びＬａ２Ｏ３成分を２０．０〜５０．０％、及び／又はＳｉＯ２成分を０〜１５．０％含有する光学ガラス。
【０００９】
（２）  酸化物換算組成の質量比（ＺｒＯ２＋ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ３）／（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３＋Ａｌ２Ｏ３）が０．１０以上１．００以下である（１）記載の光学ガラス。
【００１０】
（３）  酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％でＺｎＯ成分の含量が１５．０％未満である（１）又は（２）記載の光学ガラス。
【００１１】
（４）  実質的に鉛化合物及びヒ素化合物を含有しない（１）から（３）のいずれか記載の光学ガラス。
【００１２】
（５）  酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％で
Ａｌ２Ｏ３成分を０．１〜４．０％、及び
ＺｒＯ２成分を０．５〜１０．０％
の各成分をさらに含有する（１）から（４）のいずれか記載の光学ガラス。
【００１３】
（６）  酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％で
Ｎｂ２Ｏ３成分  ０．０〜２０．０％及び／又は
ＴｉＯ２成分  ０〜１５．０％
の各成分をさらに含有する（１）から（５）のいずれか記載の光学ガラス。
【００１４】
（７）  酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％で
Ｌｉ２Ｏ成分  ０〜５．０％及び／又は
Ｎａ２Ｏ成分  ０〜１０．０％及び／又は
Ｋ２Ｏ成分  ０〜１０．０％及び／又は
ＭｇＯ成分  ０〜１０．０％及び／又は
ＣａＯ成分  ０〜１５．０％及び／又は
ＳｒＯ成分  ０〜１５．０％及び／又は
ＢａＯ成分  ０〜４５．０％及び／又は
Ｔａ２Ｏ５成分  ０〜１５．０％及び／又は
ＷＯ３成分  ０〜１５．０％及び／又は
Ｌｎ２Ｏ３成分（式中、ＬｎはＹ、Ｇｄ、Ｙｂからなる群より選択される１種以上）  ０〜３０．０％及び／又は
Ｓｂ２Ｏ３成分  ０〜１．０％及び／又は
ＳｎＯ成分  ０〜１．０％及び／又は
ＳｎＯ２成分 ０〜１．０％及び／又は
ＣｅＯ２成分 ０〜１．０％
の各成分をさらに含有する（１）から（６）のいずれか記載の光学ガラス。
【００１５】
（８）  １．７５以上１．９０以下の屈折率（ｎｄ）を有し、３０以上５０以下のアッベ数（νｄ）を有する（１）から（７）のいずれか記載の光学ガラス。
【００１６】
（９）ガラス転移点（Ｔｇ）と結晶化開始温度（Ｔｘ）との差ΔＴが１００℃以上である（１）から（８）のいずれか記載の光学ガラス。
【００１７】
（１０）  （１）から（９）のいずれか記載の光学ガラスを母材とする光学素子。
【００１８】
（１１）  （１）から（９）のいずれか記載の光学ガラスをリヒートプレス成形して作製する光学素子。
【００１９】
（１２）  （１）から（９）のいずれか記載の光学ガラスからなるプリフォームを精密プレス成形して作製する光学素子。
【００２０】
（１３）  （１）から（９）のいずれか記載の光学ガラスで作製された光学素子を備える光学機器。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、Ｂ２Ｏ３成分及びＬａ２Ｏ３成分を併用し、かつＳｉＯ２成分の含有率を上記範囲内に抑えることで、ガラスの屈折率及びアッベ数が調整されるとともに、ガラス転移点（Ｔｇ）と結晶化開始温度（Ｔｘ）との差ΔＴが大きくなり、ガラス内部における結晶核の発生及び結晶の成長が抑制される。このため、屈折率（ｎｄ）及びアッベ数（νｄ）が所望の範囲内にありながら、高い熱的安定性を有しており、かつ、リヒートプレス成形や精密プレス成形を行うために再加熱しても、ガラスに乳白化及び失透が生じにくい光学ガラスを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
次に本発明の光学ガラスにおいて、各成分の組成範囲を前記のとおり限定した理由を説明する。なお、本明細書中においては、特に断らない限り、各成分の含有率は質量％にて表されるものとする。
【００２３】
本発明の光学ガラスは、酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％でＢ２Ｏ３成分を１０．０〜３５．０％、及びＬａ２Ｏ３成分を２０．０〜５０．０％、及び／又はＳｉＯ２成分を０〜１５．０％含有する。これにより、Ｂ２Ｏ３成分を上記範囲内で加えることによって、ガラスの熱的安定性が高められるとともにガラスの屈折率が高められる。また、Ｌａ２Ｏ３成分を上記範囲内で加えることによって、ガラスの屈折率及びアッベ数が調整される。それとともに、Ｂ２Ｏ３成分及びＬａ２Ｏ３成分を併用し、かつＳｉＯ２成分の含有率を上記範囲内に抑えることで、ガラス転移点（Ｔｇ）と結晶化開始温度（Ｔｘ）との差ΔＴが大きくなり、ガラス内部における結晶核の発生及び結晶の成長が抑制される。このため、１．７５以上の屈折率（ｎｄ）及び３０以上のアッベ数（νｄ）を有しながら、高い熱的安定性を有しており、かつ、リヒートプレス成形や精密プレス成形を行うために再加熱しても、ガラスに乳白化及び失透が生じにくい光学ガラスを得ることができる。
【００２４】
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が、本発明は、以下の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の目的の範囲内において、適宜変更を加えて実施することができる。なお、説明が重複する箇所については、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。
【００２５】
［ガラス成分］
本発明の光学ガラスを構成する各成分の組成範囲を以下に述べる。本明細書中において、各成分の含有率は特に断りがない場合は、全て酸化物換算組成のガラス全質量に対する質量％で表示されるものとする。ここで、「酸化物換算組成」とは、本発明のガラス構成成分の原料として使用される酸化物、複合塩、金属弗化物等が溶融時にすべて分解され酸化物へ変化すると仮定した場合に、当該生成酸化物の総質量を１００質量％として、ガラス中に含有される各成分を表記した組成である。
【００２６】
＜必須成分、任意成分について＞
Ｂ２Ｏ３成分は、安定なガラスの形成を促し、ガラスの高い熱的安定性に寄与する成分である。特に、Ｂ２Ｏ３成分の含有率を１０．０％以上にすることで、ガラスの安定性を高めることができる。一方、Ｂ２Ｏ３成分の含有率を３５．０％以下にすることで、より大きな屈折率を得易くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＢ２Ｏ３成分の含有率は、好ましくは１０．０％、より好ましくは１５．０％、最も好ましくは１８．０％を下限とし、好ましくは３５．０％、より好ましくは３０．０％、最も好ましくは２５．０％を上限とする。Ｂ２Ｏ３成分は、原料として例えばＨ３ＢＯ３、Ｎａ２Ｂ４Ｏ７、Ｎａ２Ｂ４Ｏ７・１０Ｈ２Ｏ、ＢＰＯ４等を用いてガラス内に含有することができるが、Ｈ３ＢＯ３の形態で導入することが好ましい。
【００２７】
Ｌａ２Ｏ３成分は、ガラスの屈折率を高めるとともに、ガラスの分散を小さくしてガラスのアッベ数を大きくする成分である。特に、Ｌａ２Ｏ３成分の含有率を２０．０％以上にすることで、ガラスの屈折率を高めることができる。一方、Ｌａ２Ｏ３成分の含有率を５０．０％以下にすることで、ガラスの安定性を高めてガラスの失透を低減することができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＬａ２Ｏ３成分の含有率は、好ましくは２０．０％、より好ましくは２５．０％、最も好ましくは３０．０％を下限とし、好ましくは５０．０％、より好ましくは４８．０％、最も好ましくは４５．０％を上限とする。Ｌａ２Ｏ３成分は、原料として例えばＬａ２Ｏ３、Ｌａ（ＮＯ３）３・ＸＨ２Ｏ（Ｘは任意の整数）等を用いてガラス内に含有することができる。
【００２８】
ＳｉＯ２成分は、安定なガラス形成を促し、光学ガラスとして好ましくない失透（結晶物の発生）を低減する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、ＳｉＯ２成分の含有率を１５．０％以下にすることで、本発明が目的とする屈折率を得易くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＳｉＯ２成分の含有率は、好ましくは１５．０％、より好ましくは１２．０％、最も好ましくは１０．０％を上限とする。ＳｉＯ２成分は、原料として例えばＳｉＯ２、Ｋ２ＳｉＦ６、Ｎａ２ＳｉＦ６等を用いてガラス内に含有することができる。
【００２９】
本発明の光学ガラスでは、ＺｒＯ２成分、ＴｉＯ２成分、及びＮｂ２Ｏ５成分の含有率の質量和の、ＳｉＯ２成分、Ｂ２Ｏ３成分、及びＡｌ２Ｏ３成分の含有率の質量和に対する質量比が、０．１０以上１．００以下であることが好ましい。この質量比を０．１０以上にすることで、ガラスの屈折率を高めることができる。また、この質量比を１．００以下にすることで、結晶核を形成しやすいＺｒＯ２成分、ＴｉＯ２成分、及びＮｂ２Ｏ５成分の含有率が相対的に減少し、ガラスを得るまでに形成される結晶核が低減されるため、リヒートプレス成形や精密プレス成形を行うために光学ガラスを再加熱したときに、ガラスの乳白化及び失透を低減することができる。従って、ＺｒＯ２成分、ＴｉＯ２成分、及びＮｂ２Ｏ５成分の含有率の質量和の、ＳｉＯ２成分、Ｂ２Ｏ３成分、及びＡｌ２Ｏ３成分の含有率の質量和に対する質量比は、好ましくは０．１０、より好ましくは０．２０、最も好ましくは０．３０を下限とし、好ましくは１．００、より好ましくは０．９０、最も好ましくは０．８５を上限とする。
【００３０】
ＺｎＯ成分は、ガラスの溶融性を向上する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、ＺｎＯ成分の含有率を１５．０％未満にすることで、ガラスの高い熱的安定性を得易くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＺｎＯ成分の含有率は、好ましくは１５．０％未満であり、より好ましくは１４．０％、最も好ましくは１３．５％を上限とする。ＺｎＯ成分は、原料として例えばＺｎＯ、ＺｎＦ２等を用いてガラス内に含有することができる。
【００３１】
Ａｌ２Ｏ３成分は、ガラスの化学的耐久性を向上し、溶融ガラスの耐失透性を向上する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、Ａｌ２Ｏ３成分の含有率を４．０％以下にすることで、ガラスの失透傾向を弱めて、ガラスの安定性を高めることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＡｌ２Ｏ３成分の含有率は、好ましくは４．０％、より好ましくは３．０％、最も好ましくは２．０％を上限とする。なお、Ａｌ２Ｏ３成分の含有率は、この範囲内であれば技術的には特に不利益は無いが、上記効果を得易くする場合には、好ましくは０．１％、より好ましくは０．２％、最も好ましくは０．３％を下限とする。Ａｌ２Ｏ３成分は、原料として例えばＡｌ２Ｏ３、Ａｌ（ＯＨ）３、ＡｌＦ３等を用いてガラス内に含有することができる。
【００３２】
ＺｒＯ２成分は、ガラスの屈折率を高め、耐失透性を向上する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、難溶融成分であるＺｒＯ２成分の含有率を１０．０％以下にすることで、ガラス製造時の溶解温度の上昇を抑え、エネルギー損失を低減することができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＺｒＯ２成分の含有率は、好ましくは１０．０％、より好ましくは８．０％、最も好ましくは６．０％を上限とする。なお、ＺｒＯ２成分の含有率は、この範囲内であれば技術的には特に不利益は無いが、失透を抑制する効果を得易くする場合には、好ましくは０．５％、より好ましくは２．０％、最も好ましくは３．０％を下限とする。ＺｒＯ２成分は、原料として例えばＺｒＯ２、ＺｒＦ４等を用いてガラス内に含有することができる。
【００３３】
Ｎｂ２Ｏ３成分は、ガラスの屈折率を高め、ガラスを安定化する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、Ｎｂ２Ｏ３成分の含有率を２０．０％以下にすることで、ガラス製造時の溶解温度の上昇を抑えることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＮｂ２Ｏ３成分の含有率は、好ましくは２０．０％、より好ましくは１８．０％、最も好ましくは１６．０％を上限とする。Ｎｂ２Ｏ３成分は、原料として例えばＮｂ２Ｏ５等を用いてガラス内に含有することができる。
【００３４】
ＴｉＯ２成分は、ガラスの屈折率及びアッベ数を調整する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、ＴｉＯ２成分の含有率を１５．０％以下にすることで、ガラスの着色を低減し、特に可視短波長（５００ｎｍ以下）におけるガラスの透過率を改善することができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＴｉＯ２成分の含有率は、好ましくは１５．０％、より好ましくは１２．０％、最も好ましくは１０．０％を上限とする。ＴｉＯ２成分は、原料として例えばＴｉＯ２等を用いてガラス内に含有することができる。
【００３５】
Ｌｉ２Ｏ成分は、ガラスの溶融性を改善するとともに、ガラスを再加熱したときの失透を低減する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、Ｌｉ２Ｏ成分の含有率を５．０％以下にすることで、ガラスの屈折率を低下し難くし、ガラスの安定性を高めて失透等の発生を低減することができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＬｉ２Ｏ成分の含有率は、好ましくは５．０％、より好ましくは３．０％、最も好ましくは２．０％を上限とする。Ｌｉ２Ｏ成分は、原料として例えばＬｉ２ＣＯ３、ＬｉＮＯ３、ＬｉＦ等を用いてガラス内に含有することができる。
【００３６】
Ｎａ２Ｏ成分は、ガラスの溶融性を改善するとともに、ガラスを再加熱したときの失透を低減する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、Ｎａ２Ｏ成分の含有率を１０．０％以下にすることで、ガラスの屈折率を低下し難くし、ガラスの安定性を高めて失透等の発生を低減することができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＮａ２Ｏ成分の含有率は、好ましくは１０．０％、より好ましくは７．０％、最も好ましくは５．０％を上限とする。Ｎａ２Ｏ成分は、原料として例えばＮａ２ＣＯ３、ＮａＮＯ３、ＮａＦ、Ｎａ２ＳｉＦ６等を用いてガラス内に含有することができる。
【００３７】
Ｋ２Ｏ成分は、ガラスの溶融性を改善するとともに、ガラスの屈折率及びアッベ数を調整する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、Ｋ２Ｏ成分の含有率を１０．０％以下にすることで、ガラスの屈折率を低下し難くし、ガラスの安定性を高めて失透等の発生を低減することができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＫ２Ｏ成分の含有率は、好ましくは１０．０％、より好ましくは７．０％、最も好ましくは５．０％を上限とする。Ｋ２Ｏ成分は、原料として例えばＫ２ＣＯ３、ＫＮＯ３、ＫＦ、ＫＨＦ２、Ｋ２ＳｉＦ６等を用いてガラス内に含有することができる。
【００３８】
ＭｇＯ成分は、ガラスの屈折率を調整する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、ＭｇＯ成分の含有率を１０．０％以下にすることで、所望の屈折率を得易くし、ガラスの失透の発生を低減することができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＭｇＯ成分の含有率は、好ましくは１０．０％、より好ましくは７．０％、最も好ましくは５．０％を上限とする。ＭｇＯ成分は、原料として例えばＭｇＣＯ３、ＭｇＦ２等を用いてガラス内に含有することができる。
【００３９】
ＣａＯ成分は、ガラスの溶融性を改善する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、ＣａＯ成分の含有率を１５．０％以下にすることで、所望の屈折率を得易くし、ガラスの失透を低減することができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＣａＯ成分の含有率は、好ましくは１５．０％、より好ましくは１０．０％、最も好ましくは５．０％を上限とする。ＣａＯ成分は、原料として例えばＣａＣＯ３、ＣａＦ２等を用いてガラス内に含有することができる。
【００４０】
ＳｒＯ成分は、ガラスの屈折率を調整し、ガラスの失透性を改善する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、ＳｒＯ成分の含有率を１５．０％以下にすることで、所望の屈折率を得易くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＳｒＯ成分の含有率は、好ましくは１５．０％、より好ましくは１０．０％、最も好ましくは５．０％を上限とする。ＳｒＯ成分は、原料として例えばＳｒ（ＮＯ３）２、ＳｒＦ２等を用いてガラス内に含有することができる。
【００４１】
ＢａＯ成分は、ガラスの屈折率を調整し、ガラスの失透性を改善する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、ＢａＯ成分の含有率を４５．０％以下にすることで、所望の屈折率を得易くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＢａＯ成分の含有率は、好ましくは４５．０％、より好ましくは３０．０％、最も好ましくは２０．０％を上限とする。ＢａＯ成分は、原料として例えばＢａＣＯ３、Ｂａ（ＮＯ３）２、ＢａＦ２等を用いてガラス内に含有することができる。
【００４２】
Ｔａ２Ｏ５成分は、ガラスの屈折率を高め、ガラスを安定化する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、Ｔａ２Ｏ５成分の含有率を１５．０％以下にすることで、希少鉱物資源であるＴａ２Ｏ５成分の使用量が低減されるため、ガラスの材料コストを低減することができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＴａ２Ｏ５成分の含有率は、好ましくは１５．０％、より好ましくは１０．０％、最も好ましくは５．０％を上限とする。Ｔａ２Ｏ５成分は、原料として例えばＴａ２Ｏ５等を用いてガラス内に含有することができる。
【００４３】
ＷＯ３成分は、ガラスの屈折率及び分散を調整し、ガラスの耐失透性を向上する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、ＷＯ３成分の含有率を１５．０％以下にすることで、ガラスの着色を低減し、特に可視−短波長領域（５００ｎｍ未満）における透過率を低下し難くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＷＯ３成分の含有率は、好ましくは１５．０％、より好ましくは１０．０％、最も好ましくは７．０％を上限とする。ＷＯ３成分は、原料として例えばＷＯ３等を用いてガラス内に含有することができる。
【００４４】
Ｌｎ２Ｏ３成分（式中、ＬｎはＹ、Ｇｄ、Ｙｂからなる群より選択される１種以上）は、ガラスの屈折率及び分散を調整する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、Ｙ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、及びＹｂ２Ｏ３の各成分の含有率の質量和をそれぞれ３０．０％以下にすることで、ガラスの所望の光学恒数が得易くなるとともに、ガラスの耐失透性を高めることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＬａ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、及びＹｂ２Ｏ３の各成分の含有率は、それぞれ好ましくは３０．０％、より好ましくは２０．０％、最も好ましくは１０．０％を上限とする。Ｙ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、及びＹｂ２Ｏ３の各成分は、原料として例えばＹ２Ｏ３、ＹＦ３、Ｇｄ２Ｏ３、ＧｄＦ３、Ｙｂ２Ｏ３等を用いてガラス内に含有することができる。
【００４５】
Ｓｂ２Ｏ３成分は、溶融ガラスを脱泡する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、Ｓｂ２Ｏ３成分の含有率を１．０％以下にすることで、ガラス溶融時における過度の発泡を生じ難くすることができ、Ｓｂ２Ｏ３成分が溶解設備（特にＰｔ等の貴金属）と合金化し難くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＳｂ２Ｏ３成分の含有率は、好ましくは１．０％、より好ましくは０．７％、最も好ましくは０．５％を上限とする。Ｓｂ２Ｏ３成分は、原料として例えばＳｂ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ５、Ｎａ２Ｈ２Ｓｂ２Ｏ７・５Ｈ２Ｏ等を用いてガラス内に含有することができる。
【００４６】
ＳｎＯ成分及びＳｎＯ２成分は、溶融ガラスの酸化を低減して溶融ガラスを清澄し、ガラスの光照射に対する透過率を悪化し難くする成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、ＳｎＯ成分及びＳｎＯ２成分の含有率をそれぞれ１．０％以下にすることで、溶融ガラスの還元によるガラスの着色を生じ難くすることができ、ＳｎＯ成分及びＳｎＯ２成分が溶解設備（特にＰｔ等の貴金属）と合金化し難くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＳｎＯ成分及びＳｎＯ２成分の含有率は、好ましくは１．０％、より好ましくは０．７％、最も好ましくは０．５％をそれぞれ上限とする。ＳｎＯ成分及びＳｎＯ２成分は、原料として例えばＳｎＯ、ＳｎＯ２、ＳｎＦ２、ＳｎＦ４等を用いてガラス内に含有することができる。
【００４７】
ＣｅＯ２成分は、ガラスを清澄化する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、ＣｅＯ２成分の含有率を１．０％以下にすることで、可視光の着色を抑制することができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＣｅＯ２成分の含有率は、好ましくは１．０％、より好ましくは０．７％、最も好ましくは０．５％を上限とする。ＣｅＯ２成分は、原料として例えばＣｅＯ２、Ｃｅ(ＯＨ)３等を用いてガラス内に含有することができる。
【００４８】
＜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。
【００４９】
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、Ｔｉを除く、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。
【００５０】
また、ＰｂＯ等の鉛化合物及びＡｓ２Ｏ３等の砒素化合物は、環境負荷が高い成分であるため、実質的に含有しないこと、すなわち、不可避な混入を除いて一切含有しないことが望ましい。これにより、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、及び廃棄することができる。
【００５１】
さらに、Ｔｈ、Ｃｄ、Ｔｌ、Ｏｓ、Ｂｅ、及びＳｅの各成分は、近年有害な化学物資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。したがって、環境上の影響を重視する場合には、これらを実質的に含有しないことが好ましい。
【００５２】
本発明のガラス組成物は、その組成が酸化物換算組成のガラス全質量に対する質量％で表されているため直接的にモル％の記載に表せるものではないが、本発明において要求される諸特性を満たすガラス組成物中に存在する各成分のモル％表示による組成は、酸化物換算組成で概ね以下の値をとる。
Ｂ２Ｏ３成分  １５〜５０ｍｏｌ％及び
Ｌａ２Ｏ３成分  ５〜２０ｍｏｌ％、
並びに
ＳｉＯ２成分  ０〜３０ｍｏｌ％及び／又は
ＺｎＯ成分  ０〜２５ｍｏｌ％及び／又は
Ａｌ２Ｏ３成分  ０〜５ｍｏｌ％及び／又は
ＺｒＯ２成分  ０〜１０ｍｏｌ％及び／又は
Ｎｂ２Ｏ３成分  ０〜１０ｍｏｌ％及び／又は
ＴｉＯ２成分  ０〜２０ｍｏｌ％及び／又は
Ｌｉ２Ｏ成分  ０〜２０ｍｏｌ％及び／又は
Ｎａ２Ｏ成分  ０〜１５ｍｏｌ％及び／又は
Ｋ２Ｏ成分  ０〜２０ｍｏｌ％及び／又は
ＭｇＯ成分  ０〜３０ｍｏｌ％及び／又は
ＣａＯ成分  ０〜３０ｍｏｌ％及び／又は
ＳｒＯ成分  ０〜２０ｍｏｌ％及び／又は
ＢａＯ成分  ０〜３５ｍｏｌ％及び／又は
Ｔａ２Ｏ５成分  ０〜５ｍｏｌ％及び／又は
ＷＯ３成分  ０〜８ｍｏｌ％及び／又は
Ｌｎ２Ｏ３成分  ０〜１０ｍｏｌ％及び／又は
Ｓｂ２Ｏ３成分  ０〜０．３ｍｏｌ％及び／又は
ＳｎＯ成分  ０〜０．９ｍｏｌ％及び／又は
ＳｎＯ２成分  ０〜０．８ｍｏｌ％及び／又は
ＣｅＯ２成分  ０〜０．８ｍｏｌ％及び／又は
【００５３】
［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率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溶融した後、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１２００〜１４００℃の温度範囲で３〜４時間溶融し、攪拌均質化した後、適当な温度に下げてから金型に鋳込み、徐冷することにより作製される。
【００５４】
［物性］
本発明の光学ガラスは、高い屈折率（ｎｄ）及び低い分散性を有する必要がある。特に、本発明の光学ガラスの屈折率（ｎｄ）は、好ましくは１．７５、より好ましくは１．７７、最も好ましくは１．７８を下限とし、好ましくは１．９０、より好ましくは１．８６、最も好ましくは１．８４を上限とする。また、本発明の光学ガラスのアッベ数（νｄ）は、好ましくは３０、より好ましくは３５、最も好ましくは３７を下限とし、好ましくは５０、より好ましくは４７、最も好ましくは４５を上限とする。この高い屈折率により、光学ガラス素子の薄型化を図っても適度な光の屈折量が得られ、この低い分散性により、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。そのため、上記光学定数を有する本発明の光学ガラスは、光学設計上有用であり、特に光学系の小型化を図ることができる。
【００５５】
また、本発明の光学ガラスは、できるだけ高い熱的安定性を有する必要がある。特に、ガラス転移点（Ｔｇ）と結晶化開始温度（Ｔｘ）との差ΔＴは、好ましくは１００℃、より好ましくは１２０℃、最も好ましくは１４８℃を下限とする。これにより、ガラス内部における結晶核の発生及び結晶の成長が抑制されるため、ガラスの熱的安定性が高まる。そのため、本発明の光学ガラスからなる精密プレス成形用プリフォーム等のプリフォーム材を加熱軟化して光学素子を作製する際、又は、本発明の光学ガラスをリヒートプレス成形して光学素子を作製する際に、ガラスの結晶化による乳白化及び失透をはじめとした、光学素子の光学特性への影響を低減することができる。
【００５６】
［プリフォーム及び光学素子］
このように、本発明の光学ガラスは、様々な光学素子及び光学設計に有用であるが、その中でも特に、本発明の光学ガラスからリヒートプレス成形や精密プレス成形等の手段を用いて、レンズやプリズム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しつつ、これら光学機器における光学系の小型化を図ることができる。
【実施例】
【００５７】
本発明の実施例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５）の組成、及び、これらのガラスの屈折率（ｎｄ）、アッベ数（νｄ）、ガラス転移点（Ｔｇ）、結晶化開始温度（Ｔｘ）、及びガラス転移点及び結晶化開始温度の差（ΔＴ）の結果を表１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。
【００５８】
本発明の実施例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５）の光学ガラス及び比較例（Ｎｏ．１及びＮｏ．２）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、水酸化物、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、表１に示した各実施例の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、ガラス組成の熔融難易度に応じて電気炉で１２００〜１４００℃の温度範囲で３〜４時間溶融した後、攪拌均質化してから金型等に鋳込み、徐冷してガラスを作製した。
【００５９】
ここで、実施例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５）の光学ガラスの屈折率（ｎｄ）及びアッベ数（νｄ）は、徐冷降温速度を−２５℃／ｈ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。
【００６０】
また、実施例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５）の光学ガラスのガラス転移点（Ｔｇ）及び結晶化開始温度（Ｔｘ）は、示差熱測定装置（ネッチゲレテバウ社製  ＳＴＡ  ４０９  ＣＤ）を用いた測定を行うことで求めた。ここで、測定を行う際のサンプル粒度は４２５〜６００μｍとし、昇温速度は１０℃／ｍｉｎとした。また、ΔＴは、上記により求められたガラス転移点（Ｔｇ）と結晶化開始温度（Ｔｘ）との差から求めた。
【００６１】
【表１】
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【００６２】
表１に表されるように、本発明の実施例（Ｎｏ．１〜５）の光学ガラスは、いずれもガラス転移点（Ｔｇ）と結晶化開始温度（Ｔｘ）との差ΔＴが１００℃以上、より詳細には１４８℃以上であった。このため、本発明の実施例の光学ガラスは高い熱的安定性を有することが明らかになった。
【００６３】
また、本発明の実施例（Ｎｏ．１〜５）の光学ガラスは、いずれも屈折率（ｎｄ）が１．７５以上であり、より詳細には１．７８以上であることが明らかになった。また、これらの屈折率（ｎｄ）は１．９０以下であり、より詳細には１．８４以下であることが明らかになった。
【００６４】
また、本発明の実施例（Ｎｏ．１〜５）の光学ガラスは、いずれもアッベ数（νｄ）が３０以上であり、より詳細には３７以上であることが明らかになった。また、これらのアッベ数（νｄ）は５０以下であり、より詳細には４５以下であることが明らかになった。
【００６５】
従って、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りながら、高い熱的安定性を有することが明らかになった。
【００６６】
さらに、本発明の実施例（Ｎｏ．１〜５）の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（Ｎｏ．１〜５）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、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。
【００６７】
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。