(57)【要約】【課題】屈折率（ｎｄ）、アッベ数（νｄ）、及び部分分散比（θｇ，Ｆ）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、これを用いた精密プレス成形用プリフォーム及び光学素子を得る。【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Ｂｉ２Ｏ３成分を５５．０〜８５．０％、及びＧｅＯ２成分を１．０〜３０．０％含有するものである。光学素子は、この光学ガラスを精密プレス成形してなるものである。この光学ガラスによれば、Ｂｉ２Ｏ３成分を加えることによって、ガラス転移点（Ｔｇ）が結晶化開始温度（Ｔｘ）に比べて大きく下がり、ガラスの熱的耐久性が高められる。また、Ｂｉ２Ｏ３成分及びＧｅＯ２成分を併用することによって、ガラスの高屈折率化が図られる。さらに、Ｂｉ２Ｏ３と他成分との比率を所定の範囲内にすることによって、ガラスの部分分散比（θｇ，Ｆ）が大きくなる。【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Ｂｉ２Ｏ３成分を５５．０〜８５．０％、及びＧｅＯ２成分を１．０〜３０．０％含有する光学ガラス。
【請求項２】
酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％で
ＳｉＯ２成分  ０〜２０．０％及び／又は
Ｂ２Ｏ３成分  ０〜２０．０％
の各成分をさらに含有する請求項１記載の光学ガラス。
【請求項３】
質量比（ＳｉＯ２）／（Ｂ２Ｏ３）が１．２０未満であることを特徴とする請求項２記載の光学ガラス。
【請求項４】
質量比（ＧｅＯ２）／（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３）が１．９５以下であることを特徴とする請求項２又は３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
ＭｇＯ成分  ０〜８．０％及び／又は
ＣａＯ成分  ０〜８．０％及び／又は
ＳｒＯ成分  ０〜８．０％及び／又は
ＢａＯ成分  ０〜８．０％及び／又は
ＺｎＯ成分  ０〜８．０％
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】
質量和ＲＯ＋ＺｎＯ（式中、ＲはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａからなる群より選択される１種以上）が０．１％以上であることを特徴とする請求項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質量に対して、質量％で
Ａｌ２Ｏ３成分  ０〜１０．０％及び／又は
Ｐ２Ｏ５成分  ０〜１０．０％及び／又は
Ｌｉ２Ｏ成分  ０〜１０．０％及び／又は
Ｎａ２Ｏ成分  ０〜１０．０％及び／又は
Ｋ２Ｏ成分  ０〜１０．０％及び／又は
Ｃｓ２Ｏ成分  ０〜１０．０％及び／又は
Ｒｂ２Ｏ成分    ０〜１０．０％及び／又は
ＺｒＯ２成分  ０〜１０．０％及び／又は
ＴｉＯ２成分  ０〜１０．０％及び／又は
Ｎｂ２Ｏ５成分  ０〜１０．０％及び／又は
Ｔａ２Ｏ５成分  ０〜１０．０％及び／又は
ＷＯ３成分  ０〜１０．０％及び／又は
ＴｅＯ２成分  ０〜１０．０％及び／又は
Ｌａ２Ｏ３成分  ０〜１０．０％及び／又は
Ｙ２Ｏ３成分  ０〜１０．０％及び／又は
Ｇｄ２Ｏ３成分  ０〜１０．０％及び／又は
Ｙｂ２Ｏ３成分  ０〜１０．０％及び／又は
Ｓｂ２Ｏ３成分  ０〜１０．０％及び／又は
ＣｅＯ２成分  ０〜０．５％
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】
１．８５以上の屈折率（ｎｄ）を有し、３０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８０℃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精密プレス成形してなる光学素子。
【請求項１１】
請求項１から９のいずれか記載の光学ガラスからなる精密プレス成形用プリフォーム。
【請求項１２】
請求項１１記載の精密プレス成形用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、光学ガラス、光学素子及び精密プレス成形用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、軽量、及び小型化の要求は、ますます強まっている。
【０００３】
こうした光学素子の製造方法としては、ゴブ又はガラスブロックを切断・研磨したプリフォーム材を加熱軟化して、加熱軟化したプリフォーム材を高精度な面を持つ金型で加圧成形する方法が用いられている。この方法を用いた場合には、ガラスを研削し研磨する工程が省略される利点がある。
【０００４】
光学素子を作製する光学ガラスの中でも特に、１．８５以上の屈折率（ｎｄ）を有し、３０以下のアッベ数（νｄ）、及び高い部分分散比（θｇ，Ｆ）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。また、屈折率やアッベ数や着色度等の光学的特性だけでなく、光学ガラスの製造時や光学素子の加工時においてＰｂＯやＡｓ２Ｏ３を用いず、環境負荷を抑制することも重要になっている。このような高屈折率低分散ガラスのうち、例えば屈折率（ｎｄ）が１．９１以上２．０５以下、アッベ数（νｄ）が１９以上２５以下であり、かつＰｂＯ、Ｔｌ２Ｏ、ＴｅＯ２及びＡｓ２Ｏ３を用いない光学ガラスとして、特許文献１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２００７−１１９３４３号公報
【発明の開示】
【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で開示されたガラスでは、ガラス転移点（Ｔｇ）と結晶化開始温度（Ｔｘ）との差ΔＴが８０℃に満たないものが多く、これらのガラスの熱的安定性は低いものであった。そのため、このガラスからプリフォーム材を作製し、プリフォーム材を加熱軟化及び成型して光学素子を作製しようとすると、加熱軟化したガラスの結晶化によって、作製した光学素子が失透したり、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）、アッベ数（νｄ）、及び部分分散比（θｇ，Ｆ）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、これを用いた精密プレス成形用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】
【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、Ｂｉ２Ｏ３成分を加えることによって、ガラス転移点（Ｔｇ）が結晶化開始温度（Ｔｘ）に比べて大きく下がってガラスの熱的安定性が高められること、Ｂｉ２Ｏ３成分及びＧｅＯ２成分を併用することによって、ガラスの高屈折率化が図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。
【０００８】
（１）  酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％でＢｉ２Ｏ３成分を５５．０〜８５．０％、及びＧｅＯ２成分を１．０〜３０．０％含有する光学ガラス。
【０００９】
（２）  酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％で
ＳｉＯ２成分  ０〜２０．０％及び／又は
Ｂ２Ｏ３成分  ０〜２０．０％
の各成分をさらに含有する（１）記載の光学ガラス。
【００１０】
（３）  質量比（ＳｉＯ２）／（Ｂ２Ｏ３）が１．２０未満であることを特徴とする（２）記載の光学ガラス。
【００１１】
（４）  質量比（ＧｅＯ２）／（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３）が１．９５以下であることを特徴とする（２）又は（３）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
ＭｇＯ成分  ０〜８．０％及び／又は
ＣａＯ成分  ０〜８．０％及び／又は
ＳｒＯ成分  ０〜８．０％及び／又は
ＢａＯ成分  ０〜８．０％及び／又は
ＺｎＯ成分  ０〜８．０％
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）  質量和ＲＯ＋ＺｎＯ（式中、ＲはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａからなる群より選択される１種以上）が０．１％以上であることを特徴とする（５）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
Ａｌ２Ｏ３成分  ０〜１０．０％及び／又は
Ｐ２Ｏ５成分  ０〜１０．０％及び／又は
Ｌｉ２Ｏ成分  ０〜１０．０％及び／又は
Ｎａ２Ｏ成分  ０〜１０．０％及び／又は
Ｋ２Ｏ成分  ０〜１０．０％及び／又は
Ｃｓ２Ｏ成分  ０〜１０．０％及び／又は
Ｒｂ２Ｏ成分    ０〜１０．０％及び／又は
ＺｒＯ２成分  ０〜１０．０％及び／又は
ＴｉＯ２成分  ０〜１０．０％及び／又は
Ｎｂ２Ｏ５成分  ０〜１０．０％及び／又は
Ｔａ２Ｏ５成分  ０〜１０．０％及び／又は
ＷＯ３成分  ０〜１０．０％及び／又は
ＴｅＯ２成分  ０〜１０．０％及び／又は
Ｌａ２Ｏ３成分  ０〜１０．０％及び／又は
Ｙ２Ｏ３成分  ０〜１０．０％及び／又は
Ｇｄ２Ｏ３成分  ０〜１０．０％及び／又は
Ｙｂ２Ｏ３成分  ０〜１０．０％及び／又は
Ｓｂ２Ｏ３成分  ０〜１０．０％及び／又は
ＣｅＯ２成分  ０〜０．５％
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）  １．８５以上の屈折率（ｎｄ）を有し、３０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８０℃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精密プレス成形してなる光学素子。
【００１８】
（１１）  （１）から（９）のいずれか記載の光学ガラスからなる精密プレス成形用プリフォーム。
【００１９】
（１２）  （１１）記載の精密プレス成形用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】
【００２０】
本発明によれば、Ｂｉ２Ｏ３成分を加えることによって、ガラス転移点（Ｔｇ）が結晶化開始温度（Ｔｘ）に比べて大きく下がり、ガラスの熱的耐久性が高められる。また、Ｂｉ２Ｏ３成分及びＧｅＯ２成分を併用することによって、ガラスの高屈折率化が図られる。さらに、Ｂｉ２Ｏ３と他成分との比率を所定の範囲内にすることによって、ガラスの部分分散比（θｇ，Ｆ）が大きくなる。このため、屈折率、アッベ数、及び部分分散比（θｇ，Ｆ）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、これを用いた精密プレス成形用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】
【００２１】
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、酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％でＢｉ２Ｏ３成分を５５．０〜８５．０％、及びＧｅＯ２成分を１．０〜３０．０％含有する。Ｂｉ２Ｏ３成分を必須成分として上記含有率の範囲内で加えることで、ガラス転移点（Ｔｇ）が結晶化開始温度（Ｔｘ）に比べて大きく下がり、ガラス転移点と結晶化開始温度（Ｔｘ）の温度差が大きくなるため、ガラスの熱的安定性が向上する。それとともに、Ｂｉ２Ｏ３成分を加えることで、ガラスの高屈折率高分散化が図られる。また、ＧｅＯ２成分を必須成分として上記含有率の範囲内でＢｉ２Ｏ３成分と併用することで、ガラスの更なる高屈折率高分散化が図られる。さらに、Ｂｉ２Ｏ３と他成分との比率を所定の範囲内にすることによって、高い部分分散比（θｇ，Ｆ）が得られる。このため、高い熱的安定性を有し、かつ１．８５以上の屈折率（ｎｄ）と３０以下のアッベ数（νｄ）と０．５９０以上の部分分散比（θｇ，Ｆ）を有する光学ガラスを得ることができる。
【００２２】
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。
【００２３】
［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。
【００２４】
＜必須成分、任意成分について＞
Ｂｉ２Ｏ３成分は、ガラス転移点（Ｔｇ）を下げるとともに、ガラスの高屈折率高分散化を図り、高い部分分散比（θｇ，Ｆ）を得ることに寄与し、ガラスの安定性を高める成分である。特に、Ｂｉ２Ｏ３成分の含有率を５５．０％以上にすることで、ガラス転移点（Ｔｇ）を結晶化開始温度（Ｔｘ）に比べて大きく下げ、ガラスの熱的安定性を高めることができる。一方、Ｂｉ２Ｏ３成分の含有率を８５．０％以下にすることで、ガラスの熱的安定性を損ない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Ｂｉ２Ｏ３成分の含有率は、好ましくは５５．０％、より好ましくは５８．０％、最も好ましくは６０．０％を下限とし、好ましくは８５．０％、より好ましくは８３．０％、最も好ましくは８２．０％を上限とする。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。
【００２５】
ＧｅＯ２成分は、ガラスの着色を改善し、ガラスの高屈折率高分散化を図る成分である。特に、ＧｅＯ２成分の含有率を１．０％以上にすることで、ガラスの高屈折率高分散化を図ることができる。一方、ＧｅＯ２成分の含有率を３０．０％以下にすることで、ガラスの熱的安定性を損い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ＧｅＯ２成分の含有率は、好ましくは１．０％、より好ましくは１．５％、最も好ましくは１．８％を下限とし、好ましくは３０．０％、より好ましくは２０．０％、最も好ましくは１５．０％を上限とする。ＧｅＯ２成分は、原料として例えばＧｅＯ２等を用いてガラス内に含有することができる。
【００２６】
ＳｉＯ２成分は、ガラスの耐失透性及び粘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、ＳｉО２成分の含有率を２０．０％以下にすることで、ガラスの屈折率、分散、及び部分分散比（θｇ，Ｆ）の低下を抑制し、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２０．０％、より好ましくは１２．０％、最も好ましくは９．０％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。
【００２７】
Ｂ２Ｏ３成分は、ガラスの耐失透性及び粘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、Ｂ２Ｏ３成分の含有率を２０．０％以下にすることで、ガラスの屈折率、分散、及び部分分散比（θｇ，Ｆ）の低下を抑制し、本発明が目的とする光学恒数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２０．０％、より好ましくは１５．０％、最も好ましくは１１．０％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。
【００２８】
本発明の光学ガラスでは、ＳｉＯ２成分又はＢ２Ｏ３成分を単独でガラス中に用いてもガラスの耐失透性を高められるが、Ｂ２Ｏ３成分の含有率に対するＳｉＯ２成分の含有率の質量比が、１．２０未満であることが好ましい。この質量比を１．２０未満にすることで、ガラスの熱的安定性を高める効果が高いＢ２Ｏ３成分の含有率が相対的に高まるため、ガラスの熱的安定性を高めることができる。Ｂ２Ｏ３成分の含有率に対するＳｉＯ２成分の含有率の質量比は、好ましくは１．２０未満とし、より好ましくは１．１７、最も好ましくは１．１５を上限とする。
【００２９】
また、本発明の光学ガラスでは、ＳｉＯ２成分及びＢ２Ｏ３成分の含有率の質量和に対するＧｅＯ２成分の含有率の質量比が、１．９５以下であることが好ましい。ＳｉＯ２成分、Ｂ２Ｏ３成分及びＧｅＯ２成分は、いずれもガラスネットワークを形成するガラスフォーマーであるが、本願発明者は、ＳｉＯ２成分及びＢ２Ｏ３成分がＧｅＯ２成分よりもガラスの熱的安定性を高められることを見出した。特に、ＳｉＯ２成分及びＢ２Ｏ３成分の含有率の質量和に対するＧｅＯ２成分の含有率の質量比を１．９５以下にすることで、ガラスの熱的安定性をさらに高めることができる。従って、ＳｉＯ２成分及びＢ２Ｏ３成分の含有率の質量和に対するＧｅＯ２成分の含有率の質量比は、好ましくは１．９５、より好ましくは１．９０、最も好ましくは１．８７を上限とする。
【００３０】
ＭｇＯ成分は、ガラスを低分散化する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、ＭｇＯ成分の含有率を８．０％以下にすることで、ガラスを再加熱したとき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８．０％、より好ましくは６．０％、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。
【００３１】
ＣａＯ成分は、ガラスの屈折率と部分分散比（θｇ，Ｆ）を高く保ちつつ、ガラスを低分散化する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、ＣａＯ成分の含有率を８．０％以下にすることで、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８．０％、より好ましくは７．０％、最も好ましくは６．０％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。
【００３２】
ＳｒＯ成分は、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８．０％以下にすることで、本発明が目的とする屈折率及びアッベ数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８．０％、より好ましくは６．０％、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。
【００３３】
ＢａＯ成分は、ガラスの失透性及び着色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８．０％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ＢａＯ成分の含有率は、好ましくは８．０％、より好ましくは６．０％、最も好ましくは５．０％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。
【００３４】
ＺｎＯ成分は、ガラスの化学的耐久性及び耐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、ＺｎＯ成分の含有率を８．０％以下にすることで、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ＺｎＯ成分の含有率は、好ましくは８．０％、より好ましくは７．０％、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。
【００３５】
本発明の光学ガラスでは、ＲＯ成分（式中、ＲはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａからなる群より選択される１種以上）とＺｎＯ成分との質量和が、０．１％以上であることが好ましい。この質量和を０．１％以上にすることで、ガラスの溶融性及び耐失透性を向上するとともに、ガラスの化学的耐久性を高めることができる。従って、ＲＯ成分とＺｎＯ成分との質量和は、好ましくは０．１％、より好ましくは２．０％、最も好ましくは３．０％を下限とする。
【００３６】
Ａｌ２Ｏ３成分は、ガラスの化学的耐久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、Ａｌ２Ｏ３成分の含有率を１０．０％以下にすることで、ガラスの溶融性を良くするとともに、ガラスの失透を低減し、ガラス屈伏点を上昇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Ａｌ２Ｏ３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。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。
【００３７】
Ｐ２Ｏ５成分は、ガラスの着色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、Ｐ２Ｏ５成分の含有率を１０．０％以下にすることで、ガラスの分相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Ｐ２Ｏ５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。Ｐ２Ｏ５成分は、原料として例えばＡｌ（ＰＯ３）３、Ｃａ（ＰＯ３）２、Ｂａ（ＰＯ３）２、ＢＰＯ４、Ｈ３ＰＯ４等を用いてガラス内に含有することができる。
【００３８】
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１０．０％以下にすることで、ガラスの屈折率、分散、及び部分分散比（θｇ，Ｆ）の低下を抑制し、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Ｌｉ２Ｏ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。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。
【００３９】
Ｎａ２Ｏ成分は、ガラスの溶融性を改善するとともに、ガラスの部分分散比（θｇ，Ｆ）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、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。
【００４０】
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、アッベ数、及び部分分散比（θｇ，Ｆ）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て、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。
【００４１】
Ｃｓ２Ｏ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、アッベ数、及び部分分散比（θｇ，Ｆ）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、Ｃｓ２Ｏ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て、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Ｃｓ２Ｏ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。Ｃｓ２Ｏ成分は、原料として例えばＣｓ２ＣＯ３、ＣｓＮＯ３等を用いてガラス内に含有することができる。
【００４２】
Ｒｂ２Ｏ成分は、ガラス転移点（Ｔｇ）の低下を促進するとともに、ガラスの屈折率、アッベ数、及び部分分散比（θｇ，Ｆ）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、Ｒｂ２Ｏ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て、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Ｒｂ２Ｏ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。Ｒｂ２Ｏ成分は、原料として例えばＲｂ２ＣＯ３、ＲｂＮＯ３等を用いてガラス内に含有することができる。
【００４３】
ＺｒＯ２成分は、ガラスの化学的耐久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、ＺｒＯ２成分の含有率を１０．０％以下にすることで、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ＺｒＯ２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。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。
【００４４】
ＴｉＯ２成分は、ガラスの高屈折率高分散化を図り、高い部分分散比（θｇ，Ｆ）を得ることに寄与する成分であり、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１０．０％以下にすることで、ガラスの失透性を増加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ＴｉＯ２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。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。
【００４５】
Ｎｂ２Ｏ５成分は、ガラスの高屈折率高分散化を図り、高い部分分散比（θｇ，Ｆ）を得ることに寄与する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、Ｎｂ２Ｏ５成分の含有率を１０．０％以下にすることで、ガラスの溶融性を悪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Ｎｂ２Ｏ３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。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。
【００４６】
Ｔａ２Ｏ５成分は、ガラスの屈折率を高め、ガラスの部分分散比（θｇ，Ｆ）を高め、ガラスの化学的耐久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、Ｔａ２Ｏ５成分の含有率を１０．０％以下にすることで、ガラスの分相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。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。
【００４７】
ＷＯ３成分は、ガラスの高屈折率高分散化を図り、ガラスの部分分散比（θｇ，Ｆ）を高めることに寄与し、ガラスの屈伏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、ＷＯ３成分の含有率を１０．０％以下にすることで、ガラスの分相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ＷＯ３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。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。
【００４８】
ＴｅＯ２成分は、ガラス熔融時の清澄作用を促進し、ガラスの部分分散比（θｇ，Ｆ）を高めることに寄与する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、ＴｅＯ２成分の含有率を１０．０％以下にすることで、着色が少なく内部透過率が高いガラス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ＴｅＯ２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。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。
【００４９】
Ｌａ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、及びＹｂ２Ｏ３の各成分は、ガラスの化学的耐久性を向上し、部分分散比（θｇ，Ｆ）を高めることに寄与する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、Ｌａ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、及びＹｂ２Ｏ３の各成分の含有率をそれぞれ１０．０％以下にすることで、ガラスの分散を高めるとともに、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１０．０％、より好ましくは７．０％、最も好ましくは０．１％を上限とする。Ｌａ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、及びＹｂ２Ｏ３の各成分は、原料として例えばＬａ２Ｏ３、Ｌａ（ＮＯ３）３・ＸＨ２Ｏ、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。
【００５０】
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１０．０％以下にすることで、ガラス熔融時における過度の発泡を生じ難くすることができ、Ｓｂ２Ｏ３成分が熔解設備（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。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。
【００５１】
ＣｅＯ２成分は、ガラスの部分分散比（θｇ，Ｆ）を高めることに寄与し、ガラスの清澄に効果のある成分であり、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１０．０％以下にすることで、部分分散比（θｇ，Ｆ）が大きく、内部品質の良好な光学ガラスを得ることができる。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。ＣｅＯ２成分は、原料として例えばＣｅＯ２等を用いてガラス内に含有することができる。
【００５２】
＜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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。したがって、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。
【００５５】
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。
Ｂｉ２Ｏ３成分  １８〜４５ｍｏｌ％及び
ＧｅＯ２成分  ２〜４０ｍｏｌ％、
並びに
ＳｉＯ２成分  ０〜４５ｍｏｌ％及び／又は
Ｂ２Ｏ３成分  ０〜４５ｍｏｌ％及び／又は
ＭｇＯ成分  ０〜３０ｍｏｌ％及び／又は
ＣａＯ成分  ０〜２５ｍｏｌ％及び／又は
ＳｒＯ成分  ０〜２０ｍｏｌ％及び／又は
ＢａＯ成分  ０〜１０ｍｏｌ％及び／又は
ＺｎＯ成分  ０〜２０ｍｏｌ％及び／又は
Ａｌ２Ｏ３成分  ０〜１０ｍｏｌ％及び／又は
Ｐ２Ｏ５成分  ０〜５ｍｏｌ％及び／又は
Ｌｉ２Ｏ成分  ０〜２０ｍｏｌ％及び／又は
Ｎａ２Ｏ成分  ０〜２０ｍｏｌ％
Ｋ２Ｏ成分  ０〜１５ｍｏｌ％及び／又は
Ｃｓ２Ｏ成分  ０〜７ｍｏｌ％及び／又は
Ｒｂ２Ｏ成分  ０〜７ｍｏｌ％及び／又は
ＺｒＯ２成分  ０〜１５ｍｏｌ％及び／又は
ＴｉＯ２成分  ０〜２０ｍｏｌ％及び／又は
Ｎｂ２Ｏ５成分  ０〜７ｍｏｌ％及び／又は
Ｔａ２Ｏ５成分  ０〜５ｍｏｌ％及び／又は
ＷＯ３成分  ０〜１０ｍｏｌ％及び／又は
ＴｅＯ２成分  ０〜１２ｍｏｌ％及び／又は
Ｌａ２Ｏ３成分  ０〜５ｍｏｌ％
Ｙ２Ｏ３成分  ０〜１０ｍｏｌ％及び／又は
Ｇｄ２Ｏ３成分  ０〜５ｍｏｌ％及び／又は
Ｙｂ２Ｏ３成分  ０〜５ｍｏｌ％及び／又は
Ｓｂ２Ｏ３成分  ０〜７ｍｏｌ％及び／又は
ＣｅＯ２成分  ０〜１ｍｏｌ％
【００５６】
［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８５０〜１２５０℃の温度範囲で１〜１０時間溶融し、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。
【００５７】
［物性］
本発明の光学ガラスは、できるだけ高い屈折率（ｎｄ）を有するとともに、適度な分散性を有し、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屈折率（ｎｄ）は、好ましくは１．８５、より好ましくは１．９０、最も好ましくは２．００を下限とする。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２７、最も好ましくは２４を上限とする。また、本発明の光学ガラスの部分分散比（θｇ，Ｆ）は、好ましくは０．５９０、より好ましくは０．５９５、最も好ましくは０．６０を下限とする。これらにより、光学設計の自由度が広がり、更に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。
【００５８】
ここで、部分分散比（θｇ，Ｆ）は、以下のように求められる数値である。すなわち、部分分散比（θｇ，Ｆ）は、徐冷降温速度を−２５℃／時にして得られた光学ガラスについて、Ｃライン（波長６５６．２７ｎｍ）における屈折率（ｎＣ）、Ｆライン（波長４８６．１３ｎｍ）における屈折率（ｎＦ）、及びｇライン（波長４３５．８４ｎｍ）における屈折率（ｎｇ）の測定値から、θｇ，Ｆ＝（ｎｇ−ｎＦ）／（ｎＦ−ｎＣ）の式を用いて算出して求められる数値である。
【００５９】
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８０℃、より好ましくは１００℃、最も好ましくは１５０℃を下限とする。これにより、本発明の光学ガラスを精密プレス成形用プリフォーム等のプリフォーム材を作製し、これを加熱軟化して光学素子を作製しても、ガラスの結晶化による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。
【００６０】
［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精密プレス成形等の手段を用いて、レンズ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。ここで、本発明の光学ガラスからなる光学素子を作製するには、切削及び研磨加工を省略することが可能であるため、溶融状態のガラスを白金等の流出パイプの流出口から滴下して球状等の精密プレス成形用プリフォームを作製し、この精密プレス成形用プリフォームに対して精密プレス成形を行うことが好ましい。
【実施例】
【００６１】
本発明の実施例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６）及び比較例（Ｎｏ．１及びＮｏ．２）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）、ガラス転移点及び結晶化開始温度の差（ΔＴ）、並びに透過率７０％時の波長（λ７０）及び透過率５％時の波長（λ５）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。
【００６２】
本発明の実施例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６）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、石英坩堝又は白金坩堝に投入し、ガラス組成の熔融難易度に応じて電気炉で９５０〜１０５０℃で２〜３時間溶解した後、８００〜９００℃に下げて、さらに１時間くらい保温し、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。
【００６３】
ここで、実施例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６）の光学ガラス及び比較例（Ｎｏ．１及びＮｏ．２）のガラスの屈折率（ｎｄ）、アッベ数（νｄ）、及び部分分散比（θｇ，Ｆ）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。
【００６４】
また、ΔＴは、示差熱測定装置（ネッチゲレテバウ社製  ＳＴＡ  ４０９  ＣＤ）を用いて測定したガラス転移点（Ｔｇ）と、結晶化開始温度（Ｔｘ）の差より求めた。このときのサンプル粒度は４２５〜６００μｍとし、昇温速度は１０℃／ｍｉｎとした。
【００６５】
また、本発明の実施例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６）の光学ガラス及び比較例（Ｎｏ．１及びＮｏ．２）のガラスについて、厚み１０ｍｍで分光透過率７０％を示す波長（λ７０）と５％を示す波長（λ５）でガラスの透明性を評価した。ここで、分光透過率の測定は、日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ０２に準じて行った。具体的には、厚さ１０±０．１ｍｍの対面平行研磨したガラスについて、ＪＩＳＺ８７２２に準じて２００〜８００ｎｍの分光透過率を測定した。
【００６６】
【表１】
2009203135.tif 000002
【００６７】
表１に表されるように、本発明の実施例の光学ガラスは、いずれもガラス転移点（Ｔｇ）と結晶化開始温度（Ｔｘ）との差ΔＴが８０℃以上、より詳細には１５０℃以上であった。一方で、比較例のガラスは、いずれもΔＴが１５０℃未満であった。このため、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熱的安定性が高いことが明らかになった。
【００６８】
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１．８５以上、より詳細には１．９０以上であり、所望の範囲内であった。特に、実施例（Ｎｏ．１〜３及びＮｏ．５）の光学ガラスは、屈折率（ｎｄ）が２．００以上であり、比較例（Ｎｏ．１及びＮｏ．２）に比べて高い屈折率（ｎｄ）を有することが明らかになった。
【００６９】
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３０以下、より詳細には２５以下の範囲内であり、所望の範囲内であった。特に、実施例（Ｎｏ．２、Ｎｏ．３及びＮｏ．５）の光学ガラスは、アッベ数（νｄ）が２０以下であり、比較例（Ｎｏ．１及びＮｏ．２）に比べて低いアッベ数（νｄ）を有することが明らかになった。
【００７０】
また、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０．６０以上であり、より詳細には０．６２以上であり、所望の範囲内であった。また、これらの部分分散比（θｇ，Ｆ）は０．７０以下であり、より詳細には０．６８以下であった。特に、実施例（Ｎｏ．１〜３及びＮｏ．５）の光学ガラスは、部分分散比（θｇ，Ｆ）が０．６４以上であり、比較例（Ｎｏ．１及びＮｏ．２）に比べて部分分散比（θｇ，Ｆ）の高いことが明らかになった。
【００７１】
従って、本発明の実施例の光学ガラスは、屈折率（ｎｄ）、アッベ数（νｄ）、及び部分分散比（θｇ，Ｆ）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。
【００７２】
さらに、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たところ、安定に様々なレンズ形状に加工することができた。
【００７３】
なお、本発明の実施例の光学ガラスは、分光透過率７０％を示す波長が５５０ｎｍ以下で、分光透過率５％を示す波長が４５０ｎｍ以下であり、可視域での透明性が高いものであった。
【００７４】
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。