(57)【要約】      （修正有）【課題】アッベ数（νｄ）が所望の範囲内にありながら、レンズの色収差をより高精度に補正でき、且つ可視域の波長の光線透過率が高い光学ガラス、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、酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル％でＴｅＯ２成分を３０．０〜９０．０％含有し、０．６３以上０．７０以下の部分分散比（θｇ，Ｆ）を有し、１３以上２７以下のアッベ数（νｄ）を有する。プリフォーム及び光学素子は、この光学ガラスからなるものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル％でＴｅＯ２成分を３０．０〜９０．０％含有し、０．６３以上０．７０以下の部分分散比（θｇ，Ｆ）を有し、１３以上３０以下のアッベ数（νｄ）を有する光学ガラス。
【請求項２】
酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル％でＢｉ２Ｏ３成分の含有量が０％を超え且つ２０．０％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物質量に対して、モル％でＢｉ２Ｏ３成分の含有量が２．０％を超え且つ２０．０％以下である請求項２記載の光学ガラス。
【請求項４】
酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル％で
ＷＯ３成分  ０〜３０．０％及び／又は
ＢａＯ成分  ０〜３５．０％及び／又は
Ｔａ２Ｏ５成分  ０〜３０．０％及び／又は
Ｎｂ２Ｏ５成分  ０〜３０．０％
の各成分をさらに含有する請求項１から３のいずれか記載の光学ガラス。
【請求項５】
酸化物換算組成のガラス全物質量に対する物質量和（ＷＯ３＋ＢａＯ＋Ｔａ２Ｏ５＋Ｎｂ２Ｏ５）が５０％以下である請求項４記載の光学ガラス。
【請求項６】
酸化物換算組成の物質量比ＢａＯ／（ＷＯ３＋ＢａＯ）が０以上０．５０未満、又は０．７５以上１以下である請求項４又は５記載の光学ガラス。
【請求項７】
酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル％でＺｎＯ成分を１０．０％以下含有する請求項１から６のいずれか記載の光学ガラス。
【請求項８】
酸化物換算組成のガラス全物質量に対する物質量和（ＺｎＯ＋ＢａＯ）が６０％以下である請求項７記載の光学ガラス。
【請求項９】
酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル％でＳｉＯ２成分を５％以下含有する請求項１から８のいずれか記載の光学ガラス。
【請求項１０】
酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル％で
Ｌｉ２Ｏ成分  ０〜２０．０％及び／又は
Ｎａ２Ｏ成分  ０〜２０．０％及び／又は
Ｋ２Ｏ成分  ０〜２０．０％
の各成分をさらに含有する請求項１から９のいずれか記載の光学ガラス。
【請求項１１】
２．００以上２．３０以下の屈折率（ｎｄ）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】
透過率５％時の波長λ５が４６０ｎｍ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】
透過率７０％時の波長λ７０が５５０ｎｍ以下である請求項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のいずれか１項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のプリフォームを研磨してなる光学素子。
【請求項１６】
請求項１４のプリフォームを精密プレス成形してなる光学素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は極めて大きな部分分散比［θｇ，Ｆ］を有するビスマス系の光学ガラスと、これを用いたプリフォーム及び光学素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
光学機器のレンズ系は、通常、異なる光学的性質を持つ複数のガラスレンズを組み合わせて設計されている。近年、多様化する光学機器のレンズ系の設計の自由度をさらに広げるため、従来用いられなかった光学特性を有する光学ガラスが、球面及び非球面レンズ等として用いられるようになった。特に、光学設計を行うに当たり、収差を小さくする目的に沿って、屈折率や分散傾向の異なるものが開発されている。その中で、極めて大きな部分分散比［θｇ，Ｆ］を有する光学ガラスは、以下に述べる異常分散性が高まるため、収差の補正に顕著な効果を奏するものであり、光学設計の自由度を広げるものである。
【０００３】
短波長域の部分分散性を表す部分分散比［θｇ，Ｆ］の式（１）に示す。
θｇ，Ｆ＝（ｎｇ−ｎＦ）／（ｎＦ−ｎＣ）・・・・・・（１）
【０００４】
一般に光学ガラスには、短波長域の部分分散性を表す部分分散比［θｇ，Ｆ］とアッベ数（νｄ）との間に、およそ直線的な反比例の関係があるが、この関係から著しく外れているガラスは異常分散ガラスと呼ばれる。この反比例関係を表す直線は、部分分散比［θｇ，Ｆ］を縦軸に、アッベ数（νｄ）を横軸に採用した直交座標上で、ＮＳＬ７とＰＢＭ２の部分分散比及びアッベ数をプロットした２点を結ぶ直線で表され、ノーマルラインと呼ばれている（図１参照）。ノーマルラインの基準となるノーマルガラスは光学ガラスメーカー毎に異なるが、同等の傾きと切片を持っている。（ＮＳＬ７とＰＢＭ２は株式会社オハラ社製の光学ガラスであり、ＰＢＭ２のアッベ数（νｄ）は３６．３，部分分散比［θｇ，Ｆ］は０．５８２８、ＮＳＬ７のアッベ数（νｄ）は６０．５、部分分散比［θｇ，Ｆ］は０．５４３６である。）光学ガラスの異常分散性については、光学ガラスの部分分散比及びアッベ数のプロットが、ノーマルラインから縦軸方向にどれだけ離れているかが指標とされている。異常分散ガラスからなるレンズを他のレンズと組み合わせて用いた場合、紫外から赤外への幅広い波長範囲において色収差を補正することが可能となる。
【０００５】
異常分散ガラスは種々の文献において開示されており、例えば、特許文献１〜５には部分分散比［θｇ，Ｆ］が特異な値を有する光学ガラスが開示されている。具体的には、特許文献１〜３にはＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−ＺｒＯ２−Ｎｂ２Ｏ５系やＳｉＯ２−ＺｒＯ２−Ｎｂ２Ｏ５−Ｔａ２Ｏ５系のガラスであって、アッベ数（νｄ）が２８〜５５の範囲内にあり特異な小さい部分分散比［θｇ，Ｆ］を有する光学ガラスが開示されている。また、特許文献４，５にはＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−ＴｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３系やＢｉ２Ｏ３−Ｂ２Ｏ３系のガラスであって、アッベ数（νｄ）が３２〜５５の範囲内にあり特異な大きい部分分散比［θｇ，Ｆ］を有する光学ガラスが開示されている。
【特許文献１】特開平１０―１３００３３号公報
【特許文献２】特開平１０―２６５２３８号公報
【特許文献３】国際公開第０１／０７２６５０号パンフレット
【特許文献４】特開２００３−３１３０４７号公報
【特許文献５】特開平０９−０２０５３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１〜５に開示されたガラスの部分分散比の値は、０．５９以下の低い値にとどまっており、レンズの色収差をより高精度に補正するには高い部分分散比［θｇ，Ｆ］を有する必要がありながら、近年高まっている光学設計上の要求を満たすには不十分であった。
【０００７】
その一方で、部分分散比［θｇ，Ｆ］の高いガラスは、全体的に茶色く着色するものが多かった。着色したガラスは、可視域の波長における光線透過率が大きく低下しているため、光学素子の材料として適切なものではなかった。
【０００８】
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、ＴｅＯ２成分を含有する光学ガラスにおいて、アッベ数（νｄ）が所望の範囲内にありながら、レンズの色収差をより高精度に補正でき、且つ可視域の波長の光線透過率が高い光学ガラス、これを用いたプリフォーム及び光学素子を得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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、ＴｅＯ２成分と他の成分とを併用し、ＴｅＯ２成分の含有率を所定の範囲内に抑えることによって、ガラスの分散が所望の範囲内になり、ガラスの部分分散比［θｇ，Ｆ］が高められ、且つ可視域の特に短波長側におけるガラスの透明性が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。
【００１０】
（１）  酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル％でＴｅＯ２成分を３０．０〜９０．０％含有し、０．６３以上０．７０以下の部分分散比（θｇ，Ｆ）を有し、１３以上３０以下のアッベ数（νｄ）を有する光学ガラス。
【００１１】
（２）  酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル％でＢｉ２Ｏ３成分の含有量が０％を超え且つ２０．０％以下である（１）記載の光学ガラス。
【００１２】
（３）  酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル％でＢｉ２Ｏ３成分の含有量が２．０％を超え且つ２０．０％以下である（２）記載の光学ガラス。
【００１３】
（４）  酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル％で
ＷＯ３成分  ０〜３０．０％及び／又は
ＢａＯ成分  ０〜３５．０％及び／又は
Ｔａ２Ｏ５成分  ０〜３０．０％及び／又は
Ｎｂ２Ｏ５成分  ０〜３０．０％
の各成分をさらに含有する（１）から（３）のいずれか記載の光学ガラス。
【００１４】
（５）  酸化物換算組成のガラス全物質量に対する物質量和（ＷＯ３＋ＢａＯ＋Ｔａ２Ｏ５＋Ｎｂ２Ｏ５）が５０％以下である（４）記載の光学ガラス。
【００１５】
（６）  酸化物換算組成の物質量比ＢａＯ／（ＷＯ３＋ＢａＯ）が０以上０．５０未満、又は０．７５以上１以下である（４）又は（５）記載の光学ガラス。
【００１６】
（７）  酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル％でＺｎＯ成分を１０．０％以下含有する（１）から（６）のいずれか記載の光学ガラス。
【００１７】
（８）  酸化物換算組成のガラス全物質量に対する物質量和（ＺｎＯ＋ＢａＯ）が６０％以下である（７）記載の光学ガラス。
【００１８】
（９）  酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル％でＳｉＯ２成分を５％以下含有する（１）から（８）のいずれか記載の光学ガラス。
【００１９】
（１０）  酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル％で
Ｌｉ２Ｏ成分  ０〜２０．０％及び／又は
Ｎａ２Ｏ成分  ０〜２０．０％及び／又は
Ｋ２Ｏ成分  ０〜２０．０％
の各成分をさらに含有する（１）から（９）のいずれか記載の光学ガラス。
【００２０】
（１１）  ２．００以上２．３０以下の屈折率（ｎｄ）を有する（１）から（１０）のいずれか記載の光学ガラス。
【００２１】
（１２）  透過率５％時の波長λ５が４６０ｎｍ以下である（１）から（１１）のいずれか記載の光学ガラス。
【００２２】
（１３）  透過率７０％時の波長λ７０が５５０ｎｍ以下である（１）から（１２）のいずれか記載の光学ガラス。
【００２３】
（１４）  （１）から（１３）のいずれか１項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。
【００２４】
（１５）  （１４）のプリフォームを研磨してなる光学素子。
【００２５】
（１６）  （１４）のプリフォームを精密プレス成形してなる光学素子。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、ＴｅＯ２成分と他の成分とを併用し、ＴｅＯ２成分の含有率を所定の範囲内に抑えることによって、アッベ数（νｄ）が所望の範囲内にありながら、レンズの色収差をより高精度に補正でき、且つ可視域の波長の光線透過率が高い光学ガラス、これを用いたプリフォーム及び光学素子を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明の光学ガラスは、酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、モル％でＴｅＯ２成分を３０．０〜９０．０％含有し、０．６３以上０．７０以下の部分分散比（θｇ，Ｆ）を有し、１３以上３０以下のアッベ数（νｄ）を有する。ＴｅＯ２成分と他の成分とを併用し、ＴｅＯ２成分の含有率を所定の範囲内に抑えることによって、ガラスの分散が所望の範囲内になり、ガラスの部分分散比［θｇ，Ｆ］が高められ、且つ分光透過率５％及び７０％を示す波長（λ５及びλ７０）が短くなる。このため、アッベ数（νｄ）が１３以上２７以下の範囲内にありながら、レンズの色収差をより高精度に補正でき、且つ可視域の波長の光線透過率が高い光学ガラスを得ることができる。
【００２８】
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。
【００２９】
［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物質量に対するモル％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全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物質量を１００モル％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。
【００３０】
＜必須成分、任意成分について＞
ＴｅＯ２成分は、ガラスの屈折率を高める成分である。特に、ＴｅＯ２成分の含有率を３０．０％以上にすることで、可視域におけるガラスの透明性を高め、所望の屈折率を得易くすることができる。一方、ＴｅＯ２成分の含有率を９０．０％以下にすることで、ガラスの耐失透性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物質量に対するＴｅＯ２成分の含有率は、好ましくは３０．０％、より好ましくは３５．０％、最も好ましくは４０．０％を下限とし、好ましくは９０．０％、より好ましくは８５．０％、最も好ましくは８０．０％を上限とする。ＴｅＯ２成分は、原料として例えばＴｅＯ２等を用いてガラス内に含有することができる。
【００３１】
Ｂｉ２Ｏ３成分は、ガラスの部分分散比［θｇ，Ｆ］と高め、ガラスの屈折率を上げ、ガラスの屈伏温度（Ａｔ）を下げる成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、Ｂｉ２Ｏ３成分の含有率を２０．０％以下にすることで、ガラスの安定性を高め、ガラスの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物質量に対するＢｉ２Ｏ３成分の含有率は、好ましくは２０．０％、より好ましくは１７．０％、最も好ましくは１５．０％を上限とする。なお、Ｂｉ２Ｏ３成分を含有しなくとも、所望の光学特性を有する光学ガラスを作製することはできるが、Ｂｉ２Ｏ３成分を含有することで、所望のガラスの部分分散比［θｇ，Ｆ］を得易くすることができる。従って、Ｂｉ２Ｏ３成分の含有率は、好ましくは０％を超え、より好ましくは２％を超え、最も好ましくは５％を下限とする。Ｂｉ２Ｏ３成分は、原料として例えばＢｉ２Ｏ３等を用いてガラス内に含有することができる。
【００３２】
ＷＯ３成分は、ガラスの屈折率及び分散性を高める成分であり、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３０．０％以下にすることで、ガラスの透過率を低下し難くして、ガラスが紫外光にさらされた場合の、ガラスの可視域の波長における光線透過率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物質量に対するＷＯ３成分の含有率は、好ましくは３０．０％、より好ましくは２８．０％、最も好ましくは２６．０％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。
【００３３】
ＢａＯ成分は、ガラスの溶解性及び安定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、ＢａＯ成分の含有率を３５．０％以下にすることで、ガラスの安定性を維持し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物質量に対するＢａＯ成分の含有率は、好ましくは３５．０％、より好ましくは３３．０％、最も好ましくは３１．０％を上限とする。ＢａＯ成分は、原料として例えばＢａＣＯ３、Ｂａ（ＮＯ３）２等を用いてガラス内に含有することができる。
【００３４】
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３０．０％以下にすることで、希少鉱物資源であるＴａ２Ｏ５成分の使用量が減るとともに、ガラスがより低温で溶解し易くなるため、ガラスの生産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物質量に対するＴａ２Ｏ５成分の含有率は、好ましくは３０．０％、より好ましくは２７．０％、最も好ましくは２５．０％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。
【００３５】
Ｎｂ２Ｏ５成分は、ガラスの屈折率及び分散性を高める成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、Ｎｂ２Ｏ５成分の含有率を３０．０％以下にすることで、ガラスが紫外光にさらされた場合の、ガラスの可視域の波長における光線透過率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物質量に対するＮｂ２Ｏ５成分の含有率は、好ましくは３０．０％、より好ましくは２７．０％、最も好ましくは２５．０％を上限とする。Ｎｂ２Ｏ５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。
【００３６】
本発明の光学ガラスでは、ＷＯ３成分、ＢａＯ成分、Ｔａ２Ｏ５成分、及びＮｂ２Ｏ５成分の含有率の物質量和が５０％以下であることが好ましい。特に、この物質量和を４０％以下にすることで、所望の部分分散比［θｇ，Ｆ］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物質量に対する物質量和（ＷＯ３＋ＢａＯ＋Ｔａ２Ｏ５＋Ｎｂ２Ｏ５）は、好ましくは５０％、より好ましくは４０％、最も好ましくは３０％を上限とする。なお、この物質量和の値は、この範囲内であれば技術的には特に不利益は無いが、この物質量和を１０％以上にすることで、ガラスを形成し易くすることができる。このときの物質量和の値は、好ましくは１０％、より好ましくは１５％、最も好ましくは２０％を下限とする。
【００３７】
また、本発明の光学ガラスでは、物質量和（ＷＯ３＋ＢａＯ）に対するＢａＯ成分の含有率の物質量比が、０以上０．５０未満であることが好ましい。この物質量比を０．５０未満にすることで、ガラスを形成し易くすることができる。従って、酸化物換算組成におけるこの物質量比は、好ましくは０．５０未満とし、より好ましくは０．４５、最も好ましくは０．４０を上限とする。また、物質量和（ＷＯ３＋ＢａＯ）に対するＢａＯ成分の含有率の物質量比が０．７５以上１以下であっても、所望の光学特性を有する光学ガラスを作製することはできる。従って、酸化物換算組成におけるこの物質量比は、好ましくは０．７５、より好ましくは０．８０、最も好ましくは０．８５を下限とする。
【００３８】
ＺｎＯ成分は、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、ＺｎＯ成分の含有率を１０．０％以下にすることで、所望の部分分散比［θｇ，Ｆ］及びアッベ数（νｄ）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物質量に対するＺｎＯ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。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。
【００３９】
本発明の光学ガラスでは、ＺｎＯ成分及びＢａＯ成分の含有率の物質量和が６０％以下であることが好ましい。特に、この物質量和を６０％以下にすることで、ガラス作成時の失透を低減してガラスの透過率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物質量に対する物質量和（ＺｎＯ＋ＢａＯ）は、好ましくは６０％、より好ましくは５５％、最も好ましくは５０％を上限とする。なお、この物質量和の値は、この範囲内であれば技術的には特に不利益は無いが、この物質量和を１％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。このときの物質量和の値は、好ましくは１％、より好ましくは２％、最も好ましくは３％を下限とする。
【００４０】
ＳｉＯ２成分は、安定なガラス形成を促し、ガラス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、ＳｉＯ２成分の含有率を５．０％以下にすることで、所望のガラス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物質量に対するＳｉＯ２成分の含有率は、好ましくは５．０％、より好ましくは２４．０％、最も好ましくは３．０％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。
【００４１】
Ｌｉ２Ｏ成分は、ガラスの融点を下げる成分であり、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２０．０％以下にすることで、ガラスの膨張係数を低減し、精密プレス成形の際のレンズ面の正確な転写を容易にし、ガラスの耐水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物質量に対するＬｉ２Ｏ成分の含有率は、好ましくは２０．０％、より好ましくは１７．０％、最も好ましくは１５．０％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。
【００４２】
Ｎａ２Ｏ成分は、ガラスの融点を下げ、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、Ｎａ２Ｏ成分の含有率を２０．０％以下にすることで、ガラスの耐水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物質量に対するＮａ２Ｏ成分の含有率は、好ましくは２０．０％、より好ましくは１７．０％、最も好ましくは１５．０％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。
【００４３】
Ｋ２Ｏ成分は、ガラスの融点を下げる成分であり、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２０．０％以下にすることで、ガラスの耐水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物質量に対するＫ２Ｏ成分の含有率は、好ましくは２０．０％、より好ましくは１７．０％、最も好ましくは１５．０％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。
【００４４】
＜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。
【００４５】
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。
【００４６】
さらに、ＰｂＯ等の鉛化合物及びＡｓ２Ｏ３等のヒ素化合物、並びに、Ｔｈ、Ｃｄ、Ｔｌ、Ｏｓ、Ｂｅ、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。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、及び廃棄することができる。
【００４７】
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物質量に対するモル％で表されているため直接的に質量％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質量％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。
ＴｅＯ２成分  ２５．０〜７５．０質量％
並びに
Ｂｉ２Ｏ３成分  ０〜４５．０質量％及び／又は
ＷＯ３成分  ０〜３３．０質量％及び／又は
ＢａＯ成分  ０〜３０．０質量％及び／又は
Ｔａ２Ｏ５成分  ０〜５０．０質量％及び／又は
Ｎｂ２Ｏ５成分  ０〜３０．０質量％及び／又は
ＺｎＯ成分  ０〜５．０質量％及び／又は
ＳｉＯ２成分  ０〜３．０質量％及び／又は
Ｌｉ２Ｏ成分  ０〜３．０質量％及び／又は
Ｎａ２Ｏ成分  ０〜６．０質量％及び／又は
Ｋ２Ｏ成分  ０〜１０．０質量％
【００４８】
［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、作製した混合物を石英坩堝又はアルミナ坩堝に投入して粗溶融した後、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７００〜１２００℃の温度範囲で溶融し、攪拌均質化して泡切れ等を行った後、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。
【００４９】
［物性］
本発明の光学ガラスは、所望の分散（アッベ数）を有する必要がある。特に、本発明の光学ガラスのアッベ数（νｄ）は、好ましくは１３、より好ましくは１４、最も好ましくは１６を下限とし、好ましくは３０、より好ましくは２５、最も好ましくは２３を上限とする。これにより、本発明の光学ガラスを光学素子に用いたときの光学設計の自由度を大幅に広げることができる。
【００５０】
また、本発明の光学ガラスは、高い部分分散比［θｇ，Ｆ］を有する必要がある。特に、本発明の光学ガラスの部分分散比［θｇ，Ｆ］は、好ましくは０．６３、より好ましくは０．６４、最も好ましくは０．６５を下限とし、好ましくは０．７０、より好ましくは０．６９、最も好ましくは０．６８を上限とする。これにより、光学機器におけるレンズの色収差をより高精度に補正することができる。
【００５１】
また、本発明の光学ガラスは、高い屈折率（ｎｄ）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２．００、より好ましくは２．０２、最も好ましくは２．０４を下限とし、好ましくは２．３０、より好ましくは２．２７、最も好ましくは２．２４を上限とする。これにより、本発明の光学ガラスを高性能な光学素子、例えばレンズの用途に用いることができる。
【００５２】
また、本発明の光学ガラスは、可視域の波長の光線透過率が高い必要がある。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７０％を示す波長（λ７０）が５５０ｎｍ以下であり、より好ましくは５４５ｎｍ以下であり、最も好ましくは５４０ｎｍ以下である。これにより、可視域の特に短波長側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。また、同様の理由により、厚み１０ｍｍのサンプルで分光透過率５％を示す波長（λ５）は、好ましくは４６０ｎｍ以下であり、より好ましくは４５５ｎｍ以下であり、最も好ましくは４５０ｎｍ以下である。
【００５３】
また、本発明の光学ガラスは、光学ガラスに必要とされる光学的物性以外にも、機械的物性、化学的耐久性、熱的性質、量産性、溶解成形品の残存泡、及び再加熱時の失透性について、良好な物性値を有している。
【００５４】
光学ガラスの機械的物性である磨耗度は、光学ガラスの加工性の指標とされる物性であり、大きすぎるとガラス加工時に不具合が生じる。磨耗度の値は、「日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ１０−１９９４光学ガラスの磨耗度の測定方法」に準じた測定方法によって測定される。本発明の光学ガラスにおける磨耗度の値は、好ましくは１１００以下であり、より好ましくは１０５０以下、最も好ましくは１０００以下である。
【００５５】
光学ガラスの化学的耐久性は、光学ガラスの加工性及び耐環境性の指標とされる物性であり、化学的耐久性のクラスが大きすぎると、光学ガラスの加工性及び耐環境性に不具合が生じる。本発明のガラスは「日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ０６−１９９９光学ガラスの化学的耐久性の測定方法（粉末法）」に準じた測定方法によって測定される。本発明の光学ガラスの耐酸性・耐水性は、好ましくはクラス５以下であり、最も好ましくはクラス４以下である。
【００５６】
光学ガラスの熱的特性は、光学ガラスの耐熱衝撃性、及びモールドプレス成形時の成形性の指標とされる物性である。このうちガラス転移点（Ｔｇ）が低いと、モールドプレス成形を低温で行うことができ、低エネルギー化を図り且つ高価な金型の長寿命化を図ることができる。また、熱膨張係数（α）が小さいと、ガラスの加熱時にガラスを割れ難くすることができる。本発明の光学ガラスは、「日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ０８−２００３光学ガラスの熱膨張の測定方法」に準じた測定方法にてガラス転移点（Ｔｇ）と熱膨張係数（α）が測定される。これらガラス転移点（Ｔｇ）と熱膨張係数（α）の値は、好ましくはガラス転移点（Ｔｇ）が５３０℃以下、熱膨張係数（α）が１６０以下であり、より好ましくはガラス転移点（Ｔｇ）が５００℃以下、熱膨張係数（α）が１５０以下であり、最も好ましくはガラス転移点（Ｔｇ）が４７０℃以下、熱膨張係数（α）が１４０以下である。
【００５７】
光学ガラスの液相温度と、液相温度における粘性は、量産時のガラス溶解成形の指標とされる物性である。
【００５８】
ここで、光学ガラスの液相温度が低いと、失透の析出し易い液相温度以下の温度領域まで温度を下げずに成形に適した粘性を得ることができる。本発明のガラスの液相温度は、好ましくは１０００℃以下であり、より好ましくは９５０℃以下であり、最も好ましくは９００℃以下である。本発明の光学ガラスの液相温度は、８００℃から１２００℃の温度勾配のついた失透試炉に光学ガラスを１０ｍｍ間隔に並べ、その後３０分間保持し、倍率８０倍の顕微鏡により失透の有無を観察することで測定される。この際、サンプルとして光学ガラスを直径２ｍｍ程度の粒状に成形する。
【００５９】
また、光学ガラスの液相温度における粘性が高いと、光学ガラスの成形に適した粘性域で成形する事ができるが、この粘性が低いと、光学ガラスの成形が困難となり、ガラス表面や内部に異物が生じてしまう。本発明の光学ガラスの液相温度における粘性は、好ましくは０．１Ｐａ・ｓ以上、好ましくは０．１２Ｐａ・ｓ以上、最も好ましくは０．１５Ｐａ・ｓ以上である。この粘性の値は、球引き上げ式粘度計（有限会社オプト企業社製  型番ＢＶＭ−１３ＬＨ）により粘度η（Ｐａ・ｓ）から求められる。
【００６０】
光学ガラスの溶解成形品の残存泡は、光学ガラスの清澄性を評価する為の指標とされる物性である。残存泡が少なく、泡の級が小さいことは、光学ガラスの清澄性が良いことであるため、光学ガラスを量産し易くすることができる。本発明の光学ガラスの泡は、「ＪＯＧＩＳ１２−１９９４光学ガラスの泡の測定方法」に準じた測定方法において、４〜１級であることが好ましく、３〜１級であることがよりも好ましい。
【００６１】
光学ガラスの再加熱時の失透性は、製造過程における再加熱工程、例えば精密プレス成形又はリヒートプレス成形の工程において重要な指標となる。再加熱時の失透性が低い場合には、製造過程の再加熱工程においても光学ガラスの内部に失透が生じ難くなる。本発明のガラスでは、再加熱試験を行ったときに、ガラスの内部に失透が析出しないことが好ましい（再加熱試験：試験片１５ｍｍ×１５ｍｍ×３０ｍｍを再加熱し、前記光学ガラスのガラス転移点（Ｔｇ）よりも８０℃高い温度で３０分間保温し、その後常温まで冷却し、試験片の対向する２面を厚み１０ｍｍに研磨した後に目視観察する）。
【００６２】
［プリフォーム及び光学素子］
本発明の光学ガラスは、様々な光学素子、典型的にはレンズ、プリズム、ミラー用途の用途に有用であるが、その中でも特に、本発明の光学ガラスからプリフォームを形成し、このプリフォームに対して精密プレス成形又は研磨加工の手段を用いて、光学素子を作製することが好ましい。これにより、本発明の光学ガラスから所望の光学特性を有する光学素子を効率よく製造することができる。ここで、プリフォーム材を製造する方法は特に限定されるものではなく、例えば特開平８−３１９１２４に記載のガラスゴブの成形方法や特開平８−７３２２９に記載の光学ガラスの製造方法及び製造装置のように溶融ガラスから直接プリフォーム材を製造する方法を用いることもでき、また、光学ガラスから形成したストリップ材に対して研削研磨等の冷間加工を行って製造する方法を用いることもできる。
【実施例】
【００６３】
本発明の実施例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．９）及び参考例（Ｎｏ．１）の組成、及び、これらのガラスの屈折率（ｎｄ）、アッベ数（νｄ）、及び部分分散比［θｇ，Ｆ］の結果を表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。
【００６４】
本発明の実施例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．９）の光学ガラス及び参考例（Ｎｏ．１）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及び表２に示した各実施例及び参考例の組成の割合になるように原料を秤量して均一に混合した後、石英坩堝又は金坩堝に投入し、ガラス組成の熔融難易度に応じて電気炉で７５０℃〜９５０℃の温度範囲で２〜３時間溶解し、攪拌均質化して泡切れ等を行った後、８００〜６５０℃程度に温度を下げ、１時間程度保温して攪拌均質化してから金型に鋳込み、徐冷してガラスを作製した。
【００６５】
ここで、実施例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．９）の光学ガラス及び参考例（Ｎｏ．１）のガラスの屈折率（ｎｄ）、アッベ数（νｄ）、及び部分分散比［θｇ，Ｆ］については、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、アニール条件は徐冷降下速度を−２５℃／ｈｒとして、徐冷炉にて処理を行ったものを用いた。
【００６６】
また、実施例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．９）の光学ガラス及び参考例（Ｎｏ．１）のガラスの可視域の波長の光線透過率については、日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ０２に準じて測定した。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、λ７０（透過率７０％時の波長）とλ５（透過率５％時の波長）を求めた。
【００６７】
【表１】
2009286673.tif 000003
【００６８】
【表２】
2009286673.tif 000004
【００６９】
表１及び表２に表されるように、本発明の実施例の光学ガラスは、いずれも部分分散比［θｇ，Ｆ］が０．６３以上、より詳細には０．６５以上であるとともに、この部分分散比［θｇ，Ｆ］は０．７０以下、より詳細には０．６８以下であり、所望の範囲内であった。このため、本発明の実施例の光学ガラスは高い部分分散比［θｇ，Ｆ］を有することが明らかになった。
【００７０】
また、一般に光学ガラスは、部分分散比［θｇ，Ｆ］と高めると可視域の波長の光線透過率が低下する傾向にあり、これらを両立させた光学ガラスを作製することが困難である。しかし、表１及び表２に表されるように、本発明の実施例の光学ガラスは、いずれも部分分散比［θｇ，Ｆ］が０．６３以上でありながら、λ７０（透過率７０％時の波長）が５５０ｎｍ以下、より詳細には５４０ｎｍ以下であった。一方、参考例のガラスは、部分分散比［θｇ，Ｆ］が０．６３以上ではあったものの、λ７０の値は５４０ｎｍよりも大きかった。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４６０ｎｍ以下、より詳細には４５０ｎｍ以下であった。一方で、参考例のガラスはλ５の値は４５０ｎｍよりも大きかった。このため、本発明の実施例の光学ガラスが、参考例のガラスとは異なり、高い部分分散比［θｇ，Ｆ］と可視域の波長における光線透過率の高さとを両立するものであることが明らかになった。
【００７１】
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１３以上、より詳細には１６以上であるとともに、このアッベ数（νｄ）は２７以下、より詳細には２３以下であり、所望の範囲内であった。一方で、参考例のガラスはアッベ数（νｄ）が１６未満であった。このため、本発明の実施例の光学ガラスが、参考例のガラスよりも高いアッベ数（νｄ）を有することが明らかになった。
【００７２】
また、本発明の実施例の光学ガラスは、いずれも屈折率（ｎｄ）が２．００以上、より詳細には２．０４以上であるとともに、この屈折率（ｎｄ）は２．３０以下、より詳細には２．２４以下であった。
【００７３】
従って、本発明の実施例の光学ガラスは、アッベ数（νｄ）が所望の範囲内にありながら、レンズの色収差をより高精度に補正でき、且つ可視域の波長の光線透過率が高いことが明らかになった。
【００７４】
さらに、本発明の実施例の光学ガラスを用いて、研磨加工用プリフォームを形成し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、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てレンズ及びプリズムの形状に加工した。いずれの場合も、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。
【００７５】
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。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【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１】
2009286673.tif 000005