JP2013053031A - 光学ガラス、光学素子及びプリフォーム - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、屈折率（ｎｄ）が１．７５以上１．８５以下を有しており、アッベ数（νｄ）が３０．０以上４５．０以下の範囲の光学定数を有する光学ガラスであって、脈理が少なく加工性が良好な光学ガラスを提供。
【解決手段】酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％でＢ_２Ｏ_３成分を４．０〜５０．０％、質量比でＬａ_２Ｏ_３／Ｂ_２Ｏ_３が０．８以下であり、液相温度が１０３０℃以下であることを特徴とする光学ガラス。
【選択図】なし

Description

本発明は、屈折率（ｎｄ）が１．７５〜１．８５、アッベ数（νｄ）が３０．０〜４５．０の範囲の光学定数を有する光学ガラスであって、脈理が少なく加工性が良好な光学ガラスに関する。

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。

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１．８５以下の屈折率（ｎｄ）を有し、３０．０以上４５．０以下のアッベ数（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、例えば屈折率（ｎｄ）が１．７４以上１．８４以下、アッベ数（νｄ）が３３以上４０以下の範囲内にある光学ガラスとして、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。

特開昭６１−２３２２４３号公報

本発明は、屈折率（ｎｄ）が１．７５以上１．８５以下を有し、アッベ数（νｄ）が３０．０以上４５．０以下の範囲の光学定数を有する光学ガラスであって、脈理が少なく加工性が良好な光学ガラスを提供することを目的とする。

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。

しかしながら、特許文献１で開示されたガラスは、熱的安定性が低いため、ガラスを加熱したときに、加熱により軟化したガラスが結晶化することが多かった。そのため、これらのガラスを用いて、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。

本発明は、上記の問題点を改善し、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且つ脈理が少なく加工性が良好な光学ガラスと、これを用いた光学素子及び光学機器を得ることにある。

本発明者は上記課題を解決するため鋭意試験研究を重ねた結果、Ｂ_２Ｏ_３成分、Ｌａ_２Ｏ₃成分を所定の割合で含有するガラスにおいて、屈折率（ｎｄ）が１．７５〜１．８５、アッベ数（νｄ）が３０．０〜４５．０の範囲の光学定数を有し、脈理が少なく加工性が良好な光学ガラスを見出し、本発明に至ったものである。

本発明は次に示す（１）〜（１２）である。

（１）酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％でＢ_２Ｏ_３成分を４．０〜５０．０％、質量比でＬａ_２Ｏ_３／Ｂ_２Ｏ_３が０．８以下であり、液相温度が１０３０℃以下であることを特徴とする光学ガラス。

（２）酸化物換算組成のガラス全質量に対して、Ｌａ_２Ｏ_３成分を０．０〜４０．０％含有する（１）の光学ガラス。

（３）酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％でＳｉＯ_２成分を０．０〜１５．０％含有する（１）〜（２）の光学ガラス。

（４）酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％でＣａＯ成分を０．１〜４０．０％含有する（１）〜（３）の光学ガラス。

（５）酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％でＢａＯ成分を０．１〜１２．０％含有する（１）〜（４）の光学ガラス。

（６）酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、質量％で
ＧｅＯ_２成分 ０〜２０．０％
Ｐ_２Ｏ_５成分 ０〜１０．０％
ＴｉＯ_２成分 ０〜２０．０％
Ｎｂ_２Ｏ_５成分 ０〜２０．０％
ＷＯ_３成分 ０〜１５．０％
Ｂｉ_２Ｏ_３成分 ０〜２０．０％
ＴｅＯ_２成分 ０〜２０．０％
Ｌｉ_２Ｏ成分 ０〜１０．０％
Ｎａ_２Ｏ成分 ０〜１０．０％
Ｋ_２Ｏ成分 ０〜１０．０％
Ｃｓ_２Ｏ成分 ０〜１０．０％
ＭｇＯ成分 ０〜１０．０％
ＳｒＯ成分 ０〜１５．０％
ＺｎＯ成分 ０〜２０．０％
Ａｌ_２Ｏ_３成分 ０〜１０．０％
ＺｒＯ_２成分 ０〜１０．０％
Ｇｄ_２Ｏ_３成分 ０〜２０．０％
Ｙ_２Ｏ_３成分 ０〜１５．０％
Ｔａ_２Ｏ_５成分 ０〜１５．０％
Ｉｎ_２Ｏ_３成分 ０〜１５．０％
Ｙｂ_２Ｏ_３成分 ０〜１５．０％
Ｓｂ_２Ｏ_３成分 ０〜５．０％
ＣｅＯ_２成分 ０〜５．０％
の各成分をさらに含有する（１）〜（５）の光学ガラス。

（７）１．７５〜１．８５の屈折率（ｎｄ）を有し、３０．０〜４５．０のアッベ数（νd）を有する事を特徴とする（１）〜（６）の光学ガラス。

（８）ガラス転移点（Ｔｇ）が６８０℃以下である事を特徴とする（１）〜（７）の光学ガラス。

（９） （１）〜（８）のいずれかに記載の光学ガラスからなるプリフォーム材。

（１０） （９）のプリフォーム材をプレス成形して作製する光学素子。

（１１） （１）〜（８）のいずれか記載の光学素子を母材とする光学素子。

（１２） （１０）又は（１１）のいずれか記載の光学素子を備える光学機器。

本発明によれば、Ｂ_２Ｏ_３成分、Ｌａ_２Ｏ₃成分を所定の割合で含有するガラスにおいて、屈折率（ｎｄ）が１．７５〜１．８５、アッベ数（νｄ）が３０．０〜４５．０の範囲の光学定数を有し、脈理が少なく加工性が良好な光学ガラスを得ることができる。

本発明の光学ガラスの各成分について説明する。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、特に断らない限り、各成分の含有率（％）は酸化物基準の質量％を意味する。

Ｂ_２Ｏ_３成分は、ガラス形成酸化物として作用し、光学定数の調整、ガラスの耐失透性を高める成分である。従って、好ましくは４．０％、より好ましくは１０．０％、さらに好ましくは１５．０％、最も好ましくは２０．０％を下限とし含有することができる。しかし、その量が多すぎると所望の屈折率を得ることが困難になる。従って、好ましくは５０．０％、より好ましくは４０．０％、さらに好ましくは３０．０％を上限として含有することができる。
Ｂ_２Ｏ_３は、原料として例えばＨ_３ＢＯ_３、Ｂ_２Ｏ_３等を用いてガラス内に含有させることができる。

本発明の光学ガラスには、ＳｉＯ_２成分を含有しなくても良いが、ＳｉＯ_２成分を含有することでガラス形成酸化物として作用し、光学定数の調整、ガラスの化学的耐久性を高めることができる。従って、好ましくは０％より多くし、より好ましくは０．１％、さらに好ましくは１．０％を下限として含有することができる。しかし、その量が多すぎると所望の屈折率を得ることが困難になる。従って、好ましくは１５．０％、より好ましくは１０．０％、さらに好ましくは７．０％未満を上限として含有することができる。
ＳｉＯ_２成分は、原料として例えばＳｉＯ_２等を用いてガラス内に含有させることができる。

本発明の光学ガラスでは、Ｂ_２Ｏ_３成分の含有量に対するＬａ_２Ｏ_３成分の含有量の比率が０．８０以下であることが好ましい。この物質量比を０．８０以下にすることで、ガラスの耐失透性を高め、液相温度とガラス表面に発生する失透を適切な状態に制御し得ることができる。従って、酸化物換算組成の質量比Ｌａ_２Ｏ_３／Ｂ_２Ｏ_３は、好ましくは０．８０、より好ましくは０．７５、さらに好ましくは０．７０を上限として含有することができる。

ここで、液相温度とガラス表面に発生する失透の制御について説明する。光学ガラスを製造する場合、流出したガラスの粘度が一定範囲内にあると、欠陥の少ない成形体を得ることができる。ランタン系の光学ガラスでは総じて粘度が低いため、液相温度を低くして粘度を高め、光学ガラスを製造し易くする。一方で、液相温度とは無関係にガラス表面に失透を発生し易いガラスが存在する。例えば板状に成形されたガラス表面に失透が発生することがある。従って、液相温度を低くし、かつガラス表面に失透が発生しない状況がベストである。

本発明の光学ガラスには、Ｌａ_２Ｏ_３成分を含有しなくても良いが、Ｌａ_２Ｏ_３成分を含有することでガラスの屈折率を高め、低分散化させるのに有効である。従って、好ましくは０％より多くし、より好ましくは０．１％、さらに好ましくは１．０％を下限として含有することができる。しかし、その量が多すぎると耐失透性が悪化しやすくなる。従って、Ｌａ_２Ｏ_３成分は、好ましくは４０．０％、より好ましくは３８．０％、さらに好ましくは３０．０％、最も好ましくは２５．０％を上限として含有することができる。
Ｌａ_２Ｏ_３成分は、原料として例えばＬａ_２Ｏ_３、硝酸ランタン又はその水和物等を用いてガラス内に含有させることができる。

ＣａＯ成分は、ガラスの溶融性及び耐失透性を向上し、ガラスの化学的耐久性を向上する成分である。従って、好ましくは０．１％より多くし、より好ましくは５．０％、さらに好ましくは８．０％、最も好ましくは１０．０％を下限として含有することができる。しかし、その量が多すぎると耐失透性が悪化しやすくなる。従って、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％を上限として含有することができる。
ＣａＯ成分は、原料として例えばＣａＯ又はその炭酸塩、硝酸塩、水酸化物等を用いてガラス内に含有させることができる。

本発明の光学ガラスでは、ＳｉＯ_２＋Ｂ_２Ｏ_３成分の含有量に対するＣａＯ成分の含有量の比率が０．３５以上であることが好ましい。この物質量比を０．３５以上にすることで、ガラスの耐失透性を高めることができる。従って、酸化物換算組成の質量比ＣａＯ／（ＳｉＯ_２＋Ｂ_２Ｏ_３）は、好ましくは０．３５、より好ましくは０．４０、さらに好ましくは０．４５を下限として含有することができる。

本発明の光学ガラスでは、ＳｉＯ_２＋Ｂ_２Ｏ_３成分の含有量に対するＬａ_２Ｏ_３成分の含有量の比率が０．７０以下であることが好ましい。この物質量比を０．７０以下にすることで、ガラスの耐失透性を高めることができる。従って、酸化物換算組成の質量比Ｌａ_２Ｏ_３／（ＳｉＯ_２＋Ｂ_２Ｏ_３）は、好ましくは０．７０、より好ましくは０．６５、さらに好ましくは０．６０を上限として含有することができる。

本発明の光学ガラスには、ＢａＯ成分を含有しなくても良いが、ＢａＯ成分を含有することで光学定数の調整に有効な成分である。従って、ＢａＯ成分は、好ましくは０．１％より多くし、より好ましくは１．０％、さらに好ましくは２．０％を下限として含有することができる。しかし、その量が多すぎると耐失透性が悪化しやすくなる。従って、好ましくは２０．０％、より好ましくは１５．０％、さらに好ましくは１２．０％、最も好ましくは１０．０％を上限として含有することができる。
ＢａＯ成分は、原料として例えばＢａＯ又はその炭酸塩、硝酸塩、水酸化物等を用いてガラス内に含有させることができる。

ＴｉＯ_２成分は、ガラスの屈折率を高めて比重を小さくする成分である。従って、ＴｉＯ_２成分は、好ましくは０％、より好ましくは０．１％、さらに好ましくは１．０％を下限として含有することができる。しかし、その量が多すぎると可視光短波長域の透過率の悪化、所望の屈折率、分散が得られなくなる。従って、好ましくは２０．０％、より好ましくは１８．０％、さらに好ましくは１５．０％を下限として含有できる。
ＴｉＯ_２成分は、原料として例えばＴｉＯ_２等を用いてガラス内に含有させることができる。

Ｐ_２Ｏ_５成分は、ガラスの液相温度を下げて耐失透性を向上させる成分である。また、ガラスの化学的耐久性、特に耐水性の低下を抑えることができる。従って、Ｐ_２Ｏ_５成分は、好ましくは１０．０％、より好ましくは８．０％、さらに好ましくは６．０％を上限として含有することができる。
Ｐ_２Ｏ_５成分は、原料として例えば正リン酸、リン酸塩等を用いてガラス内に含有させることができる。

ＧｅＯ_２成分は、ガラスの屈折率を高めて耐失透性を向上させる成分である。しかしながら、ＧｅＯ_２は原料価格が高いため、その量が多いと生産コストが高くなり実用的ではなくなる。従って、ＧｅＯ_２成分は、好ましくは２０．０％、より好ましくは１５．０％、さらに好ましくは１０．０％を上限として含有することができる。
ＧｅＯ_２成分は、原料として例えばＧｅＯ_２等を用いてガラス内に含有することができる。

Ｎｂ_２Ｏ_５成分は、ガラスの屈折率を高めて耐失透性を向上する成分である。従って、Ｎｂ_２Ｏ_５成分は、好ましくは０％、より好ましくは０．１％、さらに好ましくは１．０％を下限として含有することができる。しかし、その量が多すぎると可視光短波長域の透過率の悪化、所望の屈折率、分散が得られなくなる。従って、好ましくは２５．０％、より好ましくは２０．０％、さらに好ましくは１８．０％、最も好ましくは１５．０％を下限として含有できる。
Ｎｂ_２Ｏ_５成分は、原料として例えばＮｂ_２Ｏ_５等を用いてガラス内に含有することができる。

本発明の光学ガラスには、ＷＯ_３成分を含有しなくても良いが、ＷＯ_３成分を含有することで光学定数を調整して耐失透性を改善する成分である。従って、ＷＯ_３成分は、好ましくは０％より多くし、より好ましくは０．１％、さらに好ましくは１．０％を下限として含有することができる。しかし、その量が多すぎると可視光短波長域の透過率の悪化、所望の屈折率、分散が得られなくなる。従って、好ましくは１５．０％、より好ましくは１０．０％、さらに好ましくは８．０％を上限として含有することができる。
ＷＯ_３成分は、原料として例えばＷＯ_３等を用いてガラス内に含有させることができる。

Ｂｉ_２Ｏ_３成分は、屈折率を高めてガラス転移点（Ｔｇ）を下げ、液相温度の上昇が抑えられるため、ガラスの耐失透性の低下を抑える成分である。従って、Ｂｉ_２Ｏ_３成分は、好ましくは２０．０％、より好ましくは１５．０％、さらに好ましくは１０．０％を上限として含有することができる。
Ｂｉ_２Ｏ_３成分は、原料として例えばＢｉ_２Ｏ_３等を用いてガラス内に含有することができる。

ＴｅＯ_２成分は、屈折率を高めてガラス転移点（Ｔｇ）を下げる成分である。しかしながら、ＴｅＯ_２は白金製の坩堝や、熔融ガラスと接する部分が白金で形成されている熔融槽でガラス原料を熔融する際、白金と合金化しうる問題がある。従って、ＴｅＯ_２成分は、好ましくは２０．０％、より好ましくは１５．０％、さらに好ましくは１０．０％を上限として含有することができる。
ＴｅＯ_２成分は、原料として例えばＴｅＯ_２等を用いてガラス内に含有することができる。

本発明の光学ガラスには、Ｌｉ_２Ｏ成分を含有しなくても良いが、Ｌｉ_２Ｏ成分を含有することでガラス転移温度（Ｔｇ）を大幅に下げ、かつ、混合したガラス原料の溶融を促進する成分である。従って、Ｌｉ_２Ｏ成分は、好ましくは０％より多くし、より好ましくは０．１％、さらに好ましくは１．０％を下限として含有することができる。しかし、その量が多すぎると耐失透性が急激に悪化しやすくなる。従って、好ましくは１０．０％、より好ましくは８．０％、さらに好ましくは６．０％を上限として含有することができる。
Ｌｉ_２Ｏ成分は、原料として例えばＬｉ_２Ｏ又はその炭酸塩、硝酸塩、水酸化物等を用いてガラス内に含有させることができる。

Ｎａ_２Ｏ成分は、ガラス転移温度（Ｔｇ）を下げ、混合したガラス原料の溶融を促進する効果がある。従って、Ｎａ_２Ｏ成分は、好ましくは１０．０％、より好ましくは８．０％、さらに好ましくは６．０％を上限として含有することができる。
Ｎａ_２Ｏ成分は、原料として例えばＮａ_２Ｏ又はその炭酸塩、硝酸塩、水酸化物等を用いてガラス内に含有させることができる。

Ｋ_２Ｏ成分は、ガラス転移温度（Ｔｇ）を下げ、混合したガラス原料の溶融を促進する効果がある。しかし、その量が多すぎると耐失透性が急激に悪化しやすくなる。従って、Ｋ_２Ｏ成分は、好ましくは１０．０％、より好ましくは８．０％、さらに好ましくは６．０％を上限として含有することができる。
Ｋ_２Ｏ成分は、原料として例えばＫ_２Ｏ又はその炭酸塩、硝酸塩、水酸化物等を用いてガラス内に含有させることができる。

本発明の光学ガラスでは、ＲｎＯ成分（式中、ＲはＬｉ、Ｎａ、Ｋからなる群より選択される１種以上）の含有率の質量和が、８．０％以下であることが好ましい。この質量和を８．０％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、ＲｎＯ成分の含有率の質量和は、好ましくは８．０％、より好ましくは６．０％、最も好ましくは４．０％未満を上限として含有することができる。

Ｃｓ_２Ｏ成分は、ガラス転移温度（Ｔｇ）を下げ、混合したガラス原料の溶融を促進する効果がある。従って、Ｃｓ_２Ｏ成分は、好ましくは１０．０％、より好ましくは８．０％、さらに好ましくは６．０％を上限として含有することができる。
Ｃｓ_２Ｏ成分は、原料として例えばＣｓ_２Ｏ又はその炭酸塩、硝酸塩、水酸化物等を用いてガラス内に含有させることができる。

ＭｇＯ成分は、光学定数の調整に有効である。しかし、その量が多すぎると耐失透性が悪化しやすくなる。従って、ＭｇＯ成分は、好ましくは１０．０％、より好ましくは８．０％、さらに好ましくは６．０％を上限として含有することができる。
ＭｇＯ成分は、原料として例えばＭｇＯ又はその炭酸塩、硝酸塩、水酸化物等を用いてガラス内に含有させることができる。

ＳｒＯ成分は、光学定数の調整に有効である。しかし、その量が多すぎると耐失透性が悪化しやすくなる。従って、ＳｒＯ成分は、好ましくは１５．０％、より好ましくは１０．０％、さらに好ましくは７．０％を上限として含有することができる。
ＳｒＯ成分は、原料として例えばＳｒＯ又はその炭酸塩、硝酸塩、水酸化物等を用いてガラス内に含有させることができる。

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）の含有率の質量和が、１３．０％以上であることが好ましい。この質量和を１３．０％以上にすることで、所望の屈折率を得易くすることができる。従って、ＲＯ成分の含有率の質量和は、好ましくは１３．０％、より好ましくは１４．０％、最も好ましくは１５．０％を下限として含有することができる。

本発明の光学ガラスには、ＺｎＯ成分を含有しなくても良いが、ＺｎＯ成分を含有することでガラス転移温度（Ｔｇ）を下げ、化学的耐久性を改善する効果がある。従って、ＺｎＯ成分は、好ましくは０％より多くし、より好ましくは０．１％、さらに好ましくは１．０％を下限として含有することができる。しかし、その量が多すぎると耐失透性が悪化しやすくなる。従って、好ましくは２０．０％、より好ましくは１８．０％、さらに好ましくは１６．０％を上限として含有することができる。
ＺｎＯ成分は、原料として例えばＺｎＯ等を用いてガラス内に含有させることができる。

Ａｌ_２Ｏ_３成分は、化学的耐久性の改善に有効な成分である。しかし、その量が多すぎると耐失透性が悪化しやすくなる。従って、Ａｌ_２Ｏ_３成分は、好ましくは１０．０％、より好ましくは８．０％、さらに好ましくは６．０％を上限として含有することができる。
Ａｌ_２Ｏ_３成分は、原料として例えばＡｌ_２Ｏ_３、Ａｌ（ＯＨ）_３等を用いてガラス内に含有させることができる。

ＺｒＯ_２成分は、屈折率を高めて化学的耐久性を向上させる効果がある。従って、ＺｒＯ_２成分は、しかし、その量が多すぎると逆に耐失透性が悪化しやすくなる。従って、ＺｒＯ_２成分は、好ましくは０％、より好ましくは０．１％、さらに好ましくは１．０％を下限として含有することができる。しかし、その量が多すぎると耐失透性が悪化しやすくなる。従って、好ましくは１０．０％、より好ましくは９．０％、さらに好ましくは８．０％を上限として含有することができる。
ＺｒＯ_２成分は、原料として例えばＺｒＯ_２等を用いてガラス内に含有させることができる。

Ｇｄ_２Ｏ_３成分は、ガラスの屈折率を高め、低分散化させるのに効果がある。しかし、その量が多すぎると耐失透性が悪化しやすくなる。従って、Ｇｄ_２Ｏ_３成分は、好ましくは２０．０％、より好ましくは１５．０％、さらに１０．０％を上限として含有することができる。
Ｇｄ_２Ｏ_３は、原料として例えばＧｄ_２Ｏ_３等を用いてガラス内に含有させることができる。

Ｙ_２Ｏ_３成分は、ガラスの屈折率を高め、Ｙ_２Ｏ_３成分は、低分散化させるのに効果がある。しかし、その量が多すぎると耐失透性が悪化しやすくなる。従って、好ましくは１５．０％、より好ましくは１０．０％、さらに好ましくは８．０％を上限として含有することができる。
Ｙ_２Ｏ_３成分は、原料として例えばＹ_２Ｏ_３等を用いてガラス内に含有させることができる。

Ｔａ_２Ｏ_５成分は、屈折率を高め、化学的耐久性及び耐失透性を改善する効果がある。しかし、その量が多すぎると逆に耐失透性が悪化しやすくなる。従って、Ｔａ_２Ｏ_５成分は、好ましくは１０．０％、より好ましくは８．０％、さらに好ましくは８．０％、最も好ましくは１．０％未満を上限として含有することができる。
Ｔａ_２Ｏ_５成分は、原料として例えばＴａ_２Ｏ_５等を用いてガラス内に含有させることができる。

Ｉｎ_２Ｏ_３成分は、ガラスの屈折率を高め、低分散化させるのに効果がある。従って、Ｉｎ_２Ｏ_３成分は、好ましくは１５．０％、より好ましくは１０．０％、さらに好ましくは８．０％を上限として含有することができる。
Ｉｎ_２Ｏ_３成分は、原料として例えばＩｎ_２Ｏ_３、Ｉｎ_２Ｆ_３等を用いてガラス内に含有させることができる。

Ｙｂ_２Ｏ_３成分は、ガラスの屈折率を高め、低分散化させるのに効果がある。しかし、その量が多すぎると耐失透性及び化学的耐久性が悪化しやすくなる。従って、Ｙｂ_２Ｏ_３成分は、好ましくは１５．０％、好ましくは１０．０％、さらに好ましくは８．０％を上限として含有することができる。
Ｙｂ_２Ｏ_３成分は、原料として例えばＹｂ_２Ｏ_３等を用いてガラス内に含有させることができる。

Ｓｂ_２Ｏ_３成分は、ガラス溶融時の脱泡のために任意に添加しうるが、その量が多すぎると可視光領域の短波長領域における透過率が悪化しやすくなる。従って、Ｓｂ_２Ｏ_３成分は、好ましくは５．０％、より好ましくは２．５％、さらに好ましくは０．５％を上限として含有することができる。

ＣｅＯ_２成分は、耐失透性を改善する効果を有する成分であるが、その量が多すぎると短波長領域の光線透過率が悪化しやすくなる。従って、ＣｅＯ_２成分は、好ましくは５．０％、より好ましくは２．５％、さらに好ましくは０．５％を上限として含有することができる。
ＣｅＯ_２成分は、原料として例えばＣｅＯ_２等を用いてガラス内に含有させることができる。

次に、本発明の光学ガラスに含有させるべきではない成分について説明する。

ＰｂＯ等の鉛化合物及びＡｓ_２Ｏ_３等の砒素化合物は、ガラスの製造のみならず、研磨等のガラスの冷間加工及びガラスの廃棄に至るまで、環境対策上の措置が必要となり、環境負荷が大きい成分であるという問題があるため、本発明の光学ガラスに含有させるべきではない。

カドミウム、トリウム及びタリウムは、共に、環境に有害な影響を与え、環境負荷の非常に大きい成分であるため、本発明の光学ガラスに含有させるべきではない。

さらに本発明の光学ガラスにおいては、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｅｕ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｅｒ等の着色成分は、含有しないことが好ましい。ただし、ここでいう含有しないとは、不純物として混入される場合を除き、人為的に含有させないことを意味する。

なお、本明細書において使用される各成分の含有量の酸化物基準での表記は、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、金属弗化物などが、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、組成物全体に対する各成分の当該生成酸化物の質量％を表すものである。
[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、作製した混合物を白金坩堝などに投入し、ガラス組成の熔融難易度に応じて電気炉で１０００〜１４００℃の温度範囲で２〜５時間熔融し、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。
[物性]

次に本発明の光学ガラスの物性について説明する。

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１．７６、さらに好ましくは１．７７を下限とし、好ましくは１．８５、より好ましくは１．８４、さらに好ましくは１．８３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３０．０、より好ましくは３２．０、さらに好ましくは３４．０を下限とし、好ましくは４５．０、より好ましくは４３．０、さらに好ましくは４０．０を上限とする。これらにより、光学設計の自由度が広がり、さら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。

本発明の光学ガラスでは、流出したガラスを適切な粘度範囲で成形するために、液相温度を１０３０℃ 以下とすることが重要である。より好ましくは１０２５℃ 以下、さらに好ましくは１０２０℃ 以下とすることで、安定生産可能な粘度範囲が広くなり、また、ガラス熔解温度を下げることができるため、消費されるエネルギーを抑えることができる。一方、本発明の光学ガラスの液相温度の下限は特に限定しないが、本発明によって得られるガラスの液相温度は、概ね５００℃以上、具体的には６００℃以上、さらに具体的には７００℃以上であることが多い。

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４６０ｎｍ以下であり、より好ましくは４５０ｎｍ以下であり、最も好ましくは４４０ｎｍ以下である。また、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３８０ｎｍ以下であり、最も好ましくは３６０ｎｍ以下である。これにより、ガラスの吸収端が紫外領域の近傍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好ましく用いることができる。

本発明の光学ガラスは、６８０℃以下のガラス転移点（Ｔｇ）を有する。これにより、ガラスがより低い温度で軟化するため、より低い温度でガラスをプレス成形し易くできる。また、プレス成形に用いる金型の酸化を低減して金型の長寿命化を図ることもできる。従って、本発明の光学ガラスのガラス転移点（Ｔｇ）は、好ましくは６８０℃、より好ましくは６６０℃、最も好ましくは６４０℃を上限とする。なお、本発明の光学ガラスのガラス転移点（Ｔｇ）の下限は特に限定されないが、本発明によって得られるガラスのガラス転移点（Ｔｇ）は、概ね１００℃以上、具体的には１５０℃以上、さらに具体的には２００℃以上であることが多い。

本発明の光学ガラスは、７１０℃以下の屈伏点（Ａｔ）を有することが好ましい。屈伏点（Ａｔ）は、ガラス転移点（Ｔｇ）と同様にガラスの軟化性を示す指標の一つであり、プレス成形温度に近い温度を示す指標である。そのため、屈伏点（Ａｔ）が７１０℃以下のガラスを用いることにより、より低い温度でのプレス成形が可能になるため、より容易にプレス成形を行うことができる。従って、本発明の光学ガラスの屈伏点（Ａｔ）は、好ましくは７１０℃、より好ましくは６９０℃、最も好ましくは６７０℃を上限とする。なお、本発明の光学ガラスの屈伏点（Ａｔ）の下限は特に限定されないが、本発明によって得られるガラスの屈伏点（Ａｔ）は、概ね１５０℃以上、具体的には２００℃以上、さらに具体的には２５０℃以上であることが多い。

[光学素子及び光学機器]
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。

以下、本発明の実施例について述べるが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。

本発明のガラスの実施例１〜２９及び比較例の組成、これらのガラスの屈折率（ｎｄ）、アッベ数（νｄ）、分光透過率が５％、８０％、ガラス転移温度（Ｔｇ）、屈伏点（Ａｔ）、液相温度（℃）を表１〜４に示す。表中、各成分の組成は重量％で表示している。

ここで、本発明の実施例（実施例１〜２９）の光学ガラス及び比較例のガラスは、酸化物、複合塩、炭酸塩、硝酸塩等の通常の光学ガラス用原料を表に示した各組成比になるように所定の割合で秤量混合した後、白金坩堝等に投入し、１０００〜１４００℃の温度で２〜５時間溶融、清澄、攪拌して均質化した後、適当な温度に下げて金型等に鋳込み徐冷することにより得たものである。

屈折率（ｎｄ）、アッベ数（ν_ｄ）は、日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ０１―２００３に基づいて測定した。ここで、屈折率（ｎｄ）、アッベ数（ν_ｄ）は、徐冷降温速度を−２５℃／ｈｒ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。

液相温度は、粉砕したガラス試料を白金板上にのせ、温度傾斜のついた炉内に３０分間保持した後取り出し、冷却後、ガラス中の結晶の有無を顕微鏡にて観察し、結晶が認められない一番低い温度を表す。

また、実施例（実施例１〜２９）の光学ガラス及び比較例のガラスの透過率は、日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ０２に準じて測定した。なお、本発明においては、ガラスの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、λ_５（透過率５％時の波長）、λ_８０（透過率８０％時の波長）を求めた。

また、実施例（実施例１〜２９）の光学ガラス及び比較例のガラスのガラス転移点（Ｔｇ）及び屈伏点（Ａｔ）は、熱膨張計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はφ５ｍｍ、長さ２０ｍｍのものを使用し、昇温速度を４℃／ｍｉｎとした。

表１〜４に見られる通り、本発明の実施例の光学ガラス（実施例１〜２９）は、いずれも屈折率（ｎ_ｄ）が１．７５以上、より詳細には１．７７以上であるとともに、この屈折率（ｎ_ｄ）は１．８５以下、より詳細には１．８３以下であり、所望の範囲内であった。また、いずれもアッベ数（ν_ｄ）が、４５以下、より詳細には４０以下であるとともに、このアッベ数（ν_ｄ）は３０以上、より詳細には３３以上であり、所望の範囲内であった。

また、表１〜表４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温度（Ｔｇ）が６８０℃以下、より詳細には６５０℃以下であり、所望の範囲内であった。また、表１〜４ の実施例の光学ガラスはＬａ_２Ｏ_３／Ｂ_２Ｏ_３が０．８以下の範囲にある。従って、液相温度が９４０〜１０２５ ℃ であるため、工業的に使用可能な程度に失透が制御できている。これに対し、表４に示す比較例１の試料は、上記実施例と同じ条件にてガラスを作製し、同一の評価方法によりガラスを評価した。比較例１に見られる通り、Ｌａ_２Ｏ_３／Ｂ_２Ｏ_３が０．８以下の範囲外にあるため、液相温度が高い。このため、本発明の光学ガラスは比較例１のガラスに比べて、欠陥の少ない成形体を得易いことが明らかになった。

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。

Claims (12)

1. 酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％でＢ_２Ｏ_３成分を４．０〜５０．０％、質量比でＬａ_２Ｏ_３／Ｂ_２Ｏ_３が０．８以下であり、液相温度が１０３０℃以下であることを特徴とする光学ガラス。
2. 酸化物換算組成のガラス全質量に対して、Ｌａ_２Ｏ_３成分を０〜４０．０％含有する請求項１の光学ガラス。
3. 酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％でＳｉＯ_２成分を０．０〜１５．０％含有する請求項１〜２の光学ガラス。
4. 酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％でＣａＯ成分を０．１〜４０．０％含有する請求項１〜３の光学ガラス。
5. 酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％でＢａＯ成分を０．１〜１２．０％含有する請求項１〜４の光学ガラス。
6. 酸化物換算組成のガラス全物質量に対して、質量％で
   ＧｅＯ_２成分 ０〜２０．０％
   Ｐ_２Ｏ_５成分 ０〜１０．０％
   ＴｉＯ_２成分 ０〜２０．０％
   Ｎｂ_２Ｏ_５成分 ０〜２０．０％
   ＷＯ_３成分 ０〜１５．０％
   Ｂｉ_２Ｏ_３成分 ０〜２０．０％
   ＴｅＯ_２成分 ０〜２０．０％
   Ｌｉ_２Ｏ成分 ０〜１０．０％
   Ｎａ_２Ｏ成分 ０〜１０．０％
   Ｋ_２Ｏ成分 ０〜１０．０％
   Ｃｓ_２Ｏ成分 ０〜１０．０％
   ＭｇＯ成分 ０〜１０．０％
   ＳｒＯ成分 ０〜１５．０％
   ＺｎＯ成分 ０〜２０．０％
   Ａｌ_２Ｏ_３成分 ０〜１０．０％
   ＺｒＯ_２成分 ０〜１０．０％
   Ｇｄ_２Ｏ_３成分 ０〜２０．０％
   Ｙ_２Ｏ_３成分 ０〜１５．０％
   Ｔａ_２Ｏ_５成分 ０〜１５．０％
   Ｉｎ_２Ｏ_３成分 ０〜１５．０％
   Ｙｂ_２Ｏ_３成分 ０〜１５．０％
   Ｓｂ_２Ｏ_３成分 ０〜５．０％
   ＣｅＯ_２成分 ０〜５．０％
   の各成分をさらに含有する請求項１〜５の光学ガラス。
7. １．７５〜１．８５の屈折率（ｎｄ）を有し、３０．０〜４５．０のアッベ数（νd）を有する事を特徴とする請求項1〜６の光学ガラス。
8. ガラス転移点（Ｔｇ）が６８０℃以下である事を特徴とする請求項１〜７の光学ガラス。
9. 請求項１から８のいずれかに記載の光学ガラスからなるプリフォーム材。
10. 請求項９記載のプリフォーム材をプレス成形して作製する光学素子。
11. 請求項１〜８のいずれか記載の光学素子を母材とする光学素子。
12. 請求項１０又は１１のいずれか記載の光学素子を備える光学機器。