JP6069217B2

JP6069217B2 - 光学ガラス、プレス成形用ガラス素材、ならびに光学素子およびその製造方法

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Publication number: JP6069217B2
Application number: JP2013542941A
Authority: JP
Inventors: 智明根岸
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 2011-11-08
Filing date: 2012-11-01
Publication date: 2017-02-01
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Description

本発明は、光学ガラス、前記光学ガラスよりなるプレス成形用ガラス素材および光学素子、ならびに前記プレス成形用ガラス素材を用いる光学素子の製造方法に関する。

近年、撮像装置の高機能化、コンパクト化に伴い、高屈折率ガラス製レンズの需要が高まっている。このようなレンズのためのガラス材料としては、例えば特許文献１に開示されているような高屈折率低分散ガラスが知られている。高屈折率低分散ガラスからなるレンズは、高屈折率高分散ガラスからなるレンズと組み合わせることにより、色収差を補正しつつ光学系のコンパクト化を可能にするものであり、撮像光学系やプロジェクタなど投射光学系を構成する光学素子として非常に重要な位置を占めている。

特開２００７−２６９５８４号公報

従来の高屈折率低分散ガラスでは、Ｔａ_２Ｏ_５が主要成分として用いられていた（例えば特許文献１参照）。これは、Ｔａ_２Ｏ_５が高屈折率低分散ガラスにおいて耐失透性や製造安定性向上等に寄与するからである。しかし近年、レアメタルの価格は高騰しており、中でもタンタル（Ｔａ）は突出して高価になっているうえに、市場への供給量は減少している。そのため、ガラス製造分野では、ガラス原料としてのタンタルの使用量を低減することが求められている。

そこで本発明の目的は、Ｔａ_２Ｏ_５の使用量を抑えつつ、優れた製造適性を有する高品質な高屈折率低分散ガラスを提供することにある。

本発明者は上記目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、
カチオン％表示で、
Ｓｉ^４＋およびＢ^３＋を合計で３５〜５５％、
Ｌａ^３＋、Ｇｄ^３＋およびＹ^３＋を合計で３０〜５５％（但し、Ｇｄ^３＋の含有量が５〜２０％）、
Ｔｉ^４＋、Ｎｂ^５＋、Ｔａ^５＋およびＷ^６＋を合計で７〜２０％、
Ｚｒ^４＋を２〜８％、
Ｚｎ^２＋を０〜１０％、
含み、
Ｇｄ^３＋の含有量に対するＺｎ^２＋の含有量のカチオン比（Ｚｎ^２＋／Ｇｄ^３＋）は０〜０．８０の範囲であり、
Ｔｉ^４＋、Ｎｂ^５＋、Ｔａ^５＋およびＷ^６＋の合計含有量に対するＧｄ^３＋の含有量のカチオン比（Ｇｄ^３＋／（Ｔｉ^４＋＋Ｎｂ^５＋＋Ｔａ^５＋＋Ｗ^６＋））は０．６５〜２．００の範囲であり、
Ｔｉ^４＋、Ｎｂ^５＋、Ｔａ^５＋およびＷ^６＋の合計含有量に対するＴａ^５＋の含有量のカチオン比（Ｔａ^５＋／（Ｔｉ^４＋＋Ｎｂ^５＋＋Ｔａ^５＋＋Ｗ^６＋））は０〜０．３０の範囲であり、
Ｔｉ^４＋、Ｎｂ^５＋、Ｔａ^５＋およびＷ^６＋の合計含有量に対するＴｉ^４＋の含有量のカチオン比（Ｔｉ^４＋／（Ｔｉ^４＋＋Ｎｂ^５＋＋Ｔａ^５＋＋Ｗ^６＋））は０．３０〜０．９０の範囲である酸化物ガラスであり、
屈折率ｎｄが１．８９０〜１．９５０の範囲であり、
アッベ数νｄが屈折率ｎｄに対してνｄ≧（２．３３４−ｎｄ）／０．０１２の関係を満たし、かつ３９．０以下である光学ガラス、
により、上記目的が達成されることを見出し、本発明を完成させた。

更に本発明の一態様によれば、
上述の光学ガラスよりなるプレス成形用ガラス素材；
上述の光学ガラスよりなる光学素子；および、
上述のプレス成形用ガラス素材を加熱し、プレス成形型を用いてプレス成形してガラス成形体を作製する工程と、
作製したガラス成形体を加工して光学素子を得る工程と、
を含む光学素子の製造方法、
も提供される。

本発明の一態様によれば、高屈折率低分散ガラスを、多量のタンタルを使用することなく安定供給することが可能となる。

比較例１、２および４ではガラス化が不可能であったことを示す結果（デジタルカメラ写真）を示す。

［光学ガラス］
本発明の一態様にかかる光学ガラスは、カチオン％表示で、
Ｓｉ^４＋およびＢ^３＋を合計で３５〜５５％、
Ｌａ^３＋、Ｇｄ^３＋およびＹ^３＋を合計で３０〜５５％（但し、Ｇｄ^３＋の含有量が５〜２０％）、
Ｔｉ^４＋、Ｎｂ^５＋、Ｔａ^５＋およびＷ^６＋を合計で７〜２０％、
Ｚｒ^４＋を２〜８％、
Ｚｎ^２＋を０〜１０％、
含み、
Ｇｄ^３＋の含有量に対するＺｎ^２＋の含有量のカチオン比（Ｚｎ^２＋／Ｇｄ^３＋）は０〜０．８０の範囲であり、
Ｔｉ^４＋、Ｎｂ^５＋、Ｔａ^５＋およびＷ^６＋の合計含有量に対するＧｄ^３＋の含有量のカチオン比（Ｇｄ^３＋／（Ｔｉ^４＋＋Ｎｂ^５＋＋Ｔａ^５＋＋Ｗ^６＋））は０．６５〜２．００の範囲であり、
Ｔｉ^４＋、Ｎｂ^５＋、Ｔａ^５＋およびＷ^６＋の合計含有量に対するＴａ^５＋の含有量のカチオン比（Ｔａ^５＋／（Ｔｉ^４＋＋Ｎｂ^５＋＋Ｔａ^５＋＋Ｗ^６＋））は０〜０．３０の範囲であり、
Ｔｉ^４＋、Ｎｂ^５＋、Ｔａ^５＋およびＷ^６＋の合計含有量に対するＴｉ^４＋の含有量のカチオン比（Ｔｉ^４＋／（Ｔｉ^４＋＋Ｎｂ^５＋＋Ｔａ^５＋＋Ｗ^６＋））は０．３０〜０．９０の範囲である酸化物ガラスであり、
屈折率ｎｄが１．８９０〜１．９５０の範囲であり、
アッベ数νｄが屈折率ｎｄに対してνｄ≧（２．３３４−ｎｄ）／０．０１２の関係を満たし、かつ３９．０以下である光学ガラス、
である。
以下、本発明の一態様にかかる光学ガラスについて、更に詳細に説明する。以下において、特記しない限り「％」とは、「カチオン％」を意味するものとする。

ガラス組成
本発明の光学ガラスは酸化物ガラスであり、主要アニオン成分はＯ^２−である。Ｏ^２−以外のアニオン成分としては、Ｆ⁻、Ｃｌ⁻などを例示することができる。Ｏ^２−の含有量は９５アニオン％以上であることが好ましく、９８アニオン％以上であることがより好ましく、９９アニオン％以上であることがさらに好ましく、１００アニオン％であることが特に好ましい。

次にカチオン成分について説明する。

Ｓｉ^４＋、Ｂ^３＋はともにガラスの網目形成成分であり、Ｓｉ^４＋とＢ^３＋の合計含有量が３５％未満では、屈折率は上昇するがアッベ数の減少、ガラスの安定性低下、液相温度の上昇が起こる。一方、Ｓｉ^４＋とＢ^３＋の合計含有量が５５％を超えると屈折率は低下しアッベ数は増加する。そのため、Ｓｉ^４＋とＢ^３＋の合計含有量は３５〜５５％とする。上記観点から、Ｓｉ^４＋とＢ^３＋の合計含有量の好ましい上限は５０％、より好ましい上限は４９％、さらに好ましい上限は４８％であり、好ましい下限は４０％、より好ましい下限は４２％、さらに好ましい下限は４３％である。

Ｓｉ^４＋は、ガラスの粘性を上昇させ、ガラスの安定性および成形性を向上させる働きをするため、必須成分として６％以上導入することが好ましい。屈折率および熔解性の観点からは、Ｓｉ^４＋の含有量は１５％以下とすることが好ましい。上記観点から、Ｓｉ^４＋の含有量のより好ましい上限は１４％、さらに好ましい上限は１３％、一層好ましい上限は１２％、さらに一層好ましい上限は１１％である。
ガラスの安定性および成形性の観点から、Ｓｉ^４＋の含有量のより好ましい下限は７％、さらに好ましい下限は８％、一層好ましい下限は９％、さらに一層好ましい下限は１０％である。

Ｂ^３＋は、ガラスの安定性を向上させるとともに液相温度を低下させる働きがあり、ガラス成形性を向上させる働きもある成分である。屈折率を高めつつガラスの安定性を維持し、液相温度の上昇を防ぎ製造安定性を確保する観点から、Ｂ^３＋の含有量は２５％以上とすることが好ましい。上記観点から、Ｂ^３＋の含有量のより好ましい下限は２８％、さらに好ましい下限は３０％、一層好ましい下限は３２％、より一層好ましい下限は３３％である。
屈折率の低下を防ぐ観点からは、Ｂ^３＋の含有量は４５％以下とすることが好ましい。上記観点から、Ｂ^３＋の含有量のより好ましい上限は４２％、さらに好ましい上限は４０％、一層好ましい上限は３８％、より一層好ましい上限は３７％である。

Ｓｉ^４＋とＢ^３＋の合計含有量については上記の通りであるが、該合計含有量に対するＢ^３＋の含有量のカチオン比（Ｂ^３＋/（Ｓｉ^４＋＋Ｂ^３＋））が０．３未満では屈折率は低下し液相温度は上昇するため、カチオン比（Ｂ^３＋/（Ｓｉ^４＋＋Ｂ^３＋））は０．３〜１とすることが好ましい。
ガラスの安定性を改善する上から、カチオン比（Ｂ^３＋/（Ｓｉ^４＋＋Ｂ^３＋））の上限を０．９９とすることがより好ましく、０．９５とすることがさらに好ましく、０．９０とすることが一層好ましく、０．８５とすることがより一層好ましく、０．８０とすることがさらに一層好ましい。カチオン比（Ｂ^３＋/（Ｓｉ^４＋＋Ｂ^３＋））の好ましい下限は０．４０、より好ましい下限は０．５０、さらに好ましい下限は０．６０、一層好ましい下限は０．７０、より一層好ましい下限は０．７５である。

Ｌａ^３＋は、ガラスの安定性を向上させ、後述する部分分散特性の指標であるΔＰｇ，Ｆ値を大きくせずに屈折率を高める成分である。
Ｇｄ^３＋は、ΔＰｇ，Ｆ値を大きくせずに屈折率を高める成分である。
Ｙ^３＋は、ΔＰｇ，Ｆ値を大きくせずに屈折率を高める成分である。
Ｌａ^３＋、Ｇｄ^３＋およびＹ^３＋の合計含有量が３０％未満では、高屈折率および低分散を実現しつつ、ガラスの安定性を維持し、液相温度の上昇を抑制することが困難となる。一方、Ｌａ^３＋、Ｇｄ^３＋およびＹ^３＋の合計含有量が５５％を超えると、高屈折率および低分散を実現しつつ、ガラスの安定性を維持し、比重の増加を抑制することが困難となる。したがって、Ｌａ^３＋、Ｇｄ^３＋およびＹ^３＋の合計含有量は３０〜５５％の範囲とする。上記観点から、Ｌａ^３＋、Ｇｄ^３＋およびＹ^３＋の合計含有量の好ましい上限は５５％、より好ましい上限は４５％、さらに好ましい上限は４０％であり、Ｌａ^３＋、Ｇｄ^３＋およびＹ^３＋の合計含有量の好ましい下限は３２％、より好ましい下限は３４％、さらに好ましい下限は３５％である。

Ｌａ^３＋の含有量は、ガラスの安定性を向上させ、ΔＰｇ，Ｆ値を大きくせずに屈折率を高める観点からは、１５％以上とすることが好ましい。上記観点から、Ｌａ^３＋含有量のより好ましい下限は１７％、さらに好ましい下限は１９％、一層好ましい下限は２０％、より一層好ましい下限は２１％である。
ガラスの安定性を維持し、液相温度の上昇および比重の増大を抑制する観点からは、Ｌａ^３＋含有量を３０％以下とすることが好ましい。上記観点から、Ｌａ^３＋のより好ましい上限は２８％、さらに好ましい上限は２６％、一層好ましい上限は２５％、より一層好ましい上限は２４％である。

Ｇｄ^３＋の含有量は、ΔＰｇ，Ｆ値を大きくせずに屈折率を高める観点からは、５％以上とすることが好ましい。上記観点から、Ｇｄ^３＋含有量のより好ましい下限は６％、さらに好ましい下限は７％、一層好ましい下限は８％、より一層好ましい下限は９％、さらに一層好ましい下限は１０％である。
ガラスの安定性を維持し、液相温度の上昇および比重の増大を抑制する観点からは、Ｇｄ^３＋の含有量を２０％以下とすることが好ましい。上記観点から、Ｇｄ^３＋含有量のより好ましい上限は１８％、さらに好ましい上限は１６％、一層好ましい上限は１４％、より一層好ましい上限は１２％である。

Ｙ^３＋の含有量は、ガラスの安定性を維持し、液相温度の上昇および比重の増大を抑制する観点からは、１０％以下とすることが好ましい。上記観点から、Ｙ^３＋含有量の好ましい上限は８％、より好ましい上限は６％、さらに好ましい上限は４％である。
Ｙ^３＋の含有量は０％以上とすることができる。ΔＰｇ，Ｆ値を大きくせずに屈折率を高める観点からは、Ｙ^３＋含有量のより好ましい下限は０．１％、さらに好ましい下限は０．５％、一層好ましい下限は０．８％、より一層好ましい下限は１．０％、さらに一層好ましい下限は２．０％である。

Ｔｉ^４＋およびＷ^６＋は、屈折率を高める働きをする成分である。
Ｎｂ^５＋は、屈折率を高める働きをする成分であり、Ｔｉ^４＋やＷ^６＋よりもΔＰｇ，Ｆ値を小さくする効果がある。
Ｔａ^５＋は、高屈折率低分散ガラスにおいてガラス安定性を改善するために有効な成分である。
Ｔｉ^４＋、Ｎｂ^５＋、Ｔａ^５＋およびＷ^６＋の合計含有量が２０％を超えると、屈折率ｎｄが上昇し、アッベ数νｄ、ガラス安定性ともに低下し、液相温度が上昇する。また７％未満では屈折率ｎｄ、ガラス安定性ともに低下し、液相温度が上昇する。したがって、Ｔｉ^４＋、Ｎｂ^５＋、Ｔａ^５＋およびＷ^６＋の合計含有量は７〜２０％の範囲とする。上記観点から、Ｔｉ^４＋、Ｎｂ^５＋、Ｔａ^５＋およびＷ^６＋の合計含有量の好ましい上限は１８％、より好ましい上限は１６％、さらに好ましい上限は１４％、一層好ましい上限は１２％であり、好ましい下限は８％、より好ましい下限は９％である。

Ｔｉ^４＋は、屈折率を高める観点からは、１％以上導入することが好ましい。上記観点から、Ｔｉ^４＋含有量の好ましい下限は２％、より好ましい下限は３％、さらに好ましい下限は４％である。
ΔＰｇ，Ｆ値の増加、ガラスの安定性低下、およびガラスの着色を抑制する観点からは、Ｔｉ^４＋の含有量を１０％以下とすることが好ましい。Ｔｉ^４＋のより好ましい上限は９％、さらに好ましい上限は８％、一層好ましい上限は７％、より一層好ましい下限は６％である。

Ｎｂ^５＋の含有量は、ガラスの安定性を維持しつつ、アッベ数の減少および液相温度の上昇を抑制する観点からは、１０％以下とすることが好ましい。Ｎｂ^５＋のより好ましい上限は８％、さらに好ましい上限は６％、一層好ましい上限は５％、より一層好ましい上限は４％である。
Ｎｂ^５＋の含有量は０％以上とすることができる。屈折率を高める観点からは、より好ましい下限は０．５％、さらに好ましい下限は１．０％、一層好ましい下限は２．０％、より一層好ましい下限は３．０％である。

Ｔａ^５＋は、先に記載の通り、高屈折率低分散ガラスにおいてガラス安定性を改善するために有効な成分である。ただし、前述のように希少かつ極めて高価であるため導入量を低減することが望ましい。この点について本発明者らは相当数の試行錯誤を重ねた結果、Ｔａ^５＋の含有量を低減しつつ、高品質な高屈折率低分散ガラスを提供することを可能にした。これは主に、上述したように、Ｔａ^５＋の導入量をＧｄ^３＋、Ｔｉ^４＋、Ｎｂ^５＋、Ｗ^６＋の導入量とバランスさせたことと、後述するように、Ｇｄ^３＋の含有量に対するＺｎ^２＋の含有量のカチオン比を制御したことによるものである。これにより本発明によれば、Ｔａ^５＋の導入量を４％以下、更には３％以下、２．５％以下、２．０％以下、１．５％以下、さらには０％にまで低減することが可能となる。

Ｗ^６＋の含有量は、０％以上とすることができる。ガラスの安定性を維持しつつ、ΔＰｇ，Ｆ値および比重の増加、ならびにガラスの着色を抑制する観点からは、Ｗ^６＋の含有量は１０％以下とすることが好ましい。上記観点から、Ｗ^６＋含有量のより好ましい上限は８％、さらに好ましい上限は６％、一層好ましい上限は４％、より一層好ましい上限は２％である。Ｗ^６＋を含有させないことがさらに一層好ましい。

Ｚｒ^４＋は、屈折率を高める働きをする成分であり、必須成分として２％以上導入する。ただしＺｒ^４＋の含有量が８％を超えるとガラスの安定性は低下し、液相温度は上昇する。したがって、Ｚｒ^４＋の含有量は８％以下とする。上記観点から、Ｚｒ^４＋の好ましい上限は７％、より好ましい上限は６％であり、好ましい下限は３％、より好ましい下限は４％である。

Ｚｎ^２＋は、高屈折率を維持しつつ、熔融性を改善する成分である。ただしＺｎ^２＋を１０％を超えて導入すると、高屈折率を実現することが困難となる、ガラスの粘性が低下する、ガラス転移温度が低下する、ガラス安定性が低下する等の問題が生じるため、Ｚｎ^２＋の含有量は０〜１０％の範囲とする。Ｚｎ^２＋の含有量の好ましい上限は８％、より好ましい上限は６％、さらに好ましい上限は５％、一層好ましい上限は４％であり、より一層好ましい上限は３％である、また、熔融性改善の観点からは、好ましい下限は０．１％、より好ましい下限は０．５％、さらに好ましい下限は０．８％、一層好ましい下限は１．０％である。

上述の通りＴａ^５＋の導入量は低減することが好ましいが、Ｔａ^５＋は高屈折率低分散ガラスにおいてガラスの安定性向上に寄与する成分であり、単にＴａ^５＋の導入量を低減するのみでは、ガラスが結晶化しやすくなり、高屈折率低分散特性とガラス安定性を両立することは困難となる。
これに対し本発明では、Ｔｉ^４＋、Ｎｂ^５＋、Ｔａ^５＋およびＷ^６＋の合計含有量に対するＧｄ^３＋の含有量のカチオン比（Ｇｄ^３＋／（Ｔｉ^４＋＋Ｎｂ^５＋＋Ｔａ^５＋＋Ｗ^６＋））を０．６５〜２．００の範囲とし、かつＧｄ^３＋の含有量に対するＺｎ^２＋の含有量のカチオン比（Ｚｎ^２＋／Ｇｄ^３＋）を０〜０．８０の範囲とすることで、Ｔａ^５＋の導入量を低減しつつ、高いガラス安定性を有する高屈折率低分散ガラスを得ることができる。
一方、カチオン比（Ｇｄ^３＋／（Ｔｉ^４＋＋Ｎｂ^５＋＋Ｔａ^５＋＋Ｗ^６＋））が上記範囲外となるとガラス化は困難であり、ガラス化できたとしても、２．００を超えると、所望の特性を維持しつつ高屈折率を実現することは困難であり、０．６５を下回ると低分散性特性を得ることは困難となる。また、カチオン比（Ｚｎ^２＋／Ｇｄ^３＋）を０〜０．８０の範囲とすることで、ガラスの粘性を高め結晶化を抑制することができるが、０．８０を超えると結晶化傾向は増大し、ガラス化が困難となる。
Ｔａ^５＋の導入量を抑えつつ、高屈折率低分散特性とガラス安定性をより一層効果的に両立するためには、カチオン比（Ｇｄ^３＋／（Ｔｉ^４＋＋Ｎｂ^５＋＋Ｔａ^５＋＋Ｗ^６＋））の好ましい上限は１．８０、より好ましい上限は１．６０、さらに好ましい上限は１．５０、一層好ましい上限は１．４０、より一層好ましい上限は１．３０、さらに一層好ましい上限は１．２０であり、好ましい下限は０．７０、より好ましい下限は０．８０、さらに好ましい下限は０．９０、一層好ましい下限は１．００であり、カチオン比（Ｚｎ^２＋／Ｇｄ^３＋）の好ましい上限は０．７０、より好ましい上限は０．６０、さらに好ましい上限は０．５０、一層好ましい上限は０．４０、より一層好ましい上限は０．３０であり、好ましい下限は０．０１、より好ましい下限は０．０５、さらに好ましい下限は０．１０、一層好ましい下限は０．１３である。

Ｔａ^５＋は、高屈折率寄与成分であるＴｉ^４＋、Ｎｂ^５＋、Ｔａ^５＋、Ｗ^６＋の中で最も低分散性を示すため高屈折率低分散ガラスを得るうえで有効な成分である。ただし、Ｔｉ^４＋、Ｎｂ^５＋、Ｔａ^５＋およびＷ^６＋の合計含有量に対するＴａ^５＋の含有量のカチオン比（Ｔａ^５＋／（Ｔｉ^４＋＋Ｎｂ^５＋＋Ｔａ^５＋＋Ｗ^６＋））が０．３０を超えると、屈折率は低下し比重は増加するため、上記カチオン比は０〜０．３０の範囲とする。また、上記の通りＴａ^５＋は高価であるため、Ｔｉ^４＋、Ｎｂ^５＋、Ｔａ^５＋およびＷ^６＋の合計含有量に対するＴａ^５＋の含有量のカチオン比０．３０以下とすることは、低コスト化の点でも好ましい。カチオン比（Ｔａ^５＋／（Ｔｉ^４＋＋Ｎｂ^５＋＋Ｔａ^５＋＋Ｗ^６＋））の好ましい上限は０．２８、より好ましい上限は０．２６、さらに好ましい上限は０．２４、一層好ましい上限は０．２２、より一層好ましい上限は０．２０、さらに一層好ましい上限は０．１８である。ごく少量のＴａ^５＋の添加でガラス安定性を大きく高める観点からは、カチオン比（Ｔａ^５＋／（Ｔｉ^４＋＋Ｎｂ^５＋＋Ｔａ^５＋＋Ｗ^６＋））の好ましい下限は０．０１であり、より好ましい下限は０．０５である。

Ｔｉ^４＋は、高屈折率寄与成分であるＴｉ^４＋、Ｎｂ^５＋、Ｔａ^５＋、Ｗ^６＋の中で最も高分散性を示す成分であるが、最も安価である。したがって、安価なガラス材料を提供するためには、Ｔｉ^４＋を効果的に使用することが好ましい。そこで本発明では、高屈折率低分散ガラスを安価に提供するために、Ｔｉ^４＋、Ｎｂ^５＋、Ｔａ^５＋およびＷ^６＋の合計含有量に対するＴｉ^４＋の含有量のカチオン比（Ｔｉ^４＋／（Ｔｉ^４＋＋Ｎｂ^５＋＋Ｔａ^５＋＋Ｗ^６＋））０．３０以上とする。ただし、上記カチオン比が０．９０を超えるほどＴｉ^４＋を導入すると、ガラス安定性が低下するため、上記カチオン比は０．９０以下とする。カチオン比（Ｔｉ^４＋／（Ｔｉ^４＋＋Ｎｂ^５＋＋Ｔａ^５＋＋Ｗ^６＋））の好ましい上限は０．８０、より好ましい上限は０．７０、さらに好ましい上限は０．６５、一層好ましい上限は０．６０であり、好ましい下限は０．３５、より好ましい下限は０．４０、さらに好ましい下限は０．４５、一層好ましい下限は０．５０である。

以下、その他の成分について、説明する。

Ｌｉ^＋、Ｎａ^＋、Ｋ^＋は、いずれも熔解性を改善する効果のある成分である。Ｌｉ^＋、Ｎａ^＋、Ｋ^＋の各含有量は、０％以上とすることができる。
屈折率およびガラス安定性の低下を抑制する観点からは、それぞれの含有量は、１０％以下とすることが好ましい。上記観点から、Ｌｉ^＋、Ｎａ^＋、Ｋ^＋のそれぞれ含有量について、より好ましい上限は６％、さらに好ましい上限は４％、一層好ましい上限は２％である。Ｌｉ^＋、Ｎａ^＋、Ｋ^＋は、いずれも導入しないことが、より一層好ましい。

Ｌｉ^＋、Ｎａ^＋およびＫ^＋の含有量については上記の通りであるが、屈折率およびガラス安定性の低下を抑制する観点からは、Ｌｉ^＋、Ｎａ^＋およびＫ^＋の合計含有量は０〜１０％とすることが好ましい。Ｌｉ^＋、Ｎａ^＋およびＫ^＋の合計含有量のより好ましい上限は８％、さらに好ましい上限は６％、一層好ましい上限は４％、より一層好ましい上限は２％であり、さらに一層好ましい上限は１％であり、さらにより一層好ましい上限は０．５％である。上述の通り、Ｌｉ^＋、Ｎａ^＋およびＫ^＋を導入しないことがなお一層好ましい。

Ｍｇ^２＋は、熔融性を改善させる働きがあり、比重を低下させる効果もある成分である。Ｍｇ^２＋含有量は、０％以上とすることができる。
アッベ数および液相温度の上昇、ならびにガラス安定性の低下を抑制する観点からは、Ｍｇ^２＋の含有量を１０％以下とすることが好ましい。上記観点から、Ｍｇ^２＋含有量のより好ましい上限は６％、さらに好ましい上限は４％、一層好ましい上限は２％であり、より一層好ましい上限は１％であり、さらに一層好ましい上限は０．５％である。Ｍｇ^２＋を含有しないことがなお一層好ましい。

Ｃａ^２＋は熔融性を改善させる働きがあり、ガラスを低比重にする効果もある成分である。Ｃａ^２＋含有量は、０％以上とすることができる。
アッベ数および液相温度の上昇、ならびにガラス安定性の低下を抑制する観点からは、Ｃａ^２＋の含有量を１０％以下とすることが好ましい。上記観点から、Ｃａ^２＋含有量のより好ましい上限は６％、さらに好ましい上限は４％、一層好ましい上限は２％であり、より一層好ましい上限は１％であり、さらに一層好ましい上限は０．５％であり、Ｃａ^２＋を含有しないことがなお一層好ましい。

Ｓｒ^２＋は、熔融性を改善させる働きがあり、ガラスの安定性を向上させる効果もある成分である。Ｓｒ^２＋含有量は、０％以上とすることができる。
アッベ数の増加およびガラス安定性の低下を抑制する観点からは、Ｓｒ^２＋の含有量を１０％以下とすることが好ましい。上記観点から、Ｓｒ^２＋の含有量のより好ましい上限は６％、さらに好ましい上限は４％、一層好ましい上限は２％であり、より一層好ましい上限は１％であり、さらに一層好ましい上限は０．５％であり、Ｓｒ^２＋を含有しないことがなお一層好ましい。

Ｂａ^２＋も、熔融性を改善させる働きがあり、ガラスの安定性を向上させる効果もある成分である。Ｂａ^２＋含有量は、０％以上とすることができる。
アッベ数および比重の増加、ならびにガラス安定性の低下を防ぐ観点からは、Ｂａ^２＋の含有量を１０％以下とすることが好ましい。上記観点から、Ｂａ^２＋の含有量のより好ましい上限は６％、さらに好ましい上限は４％、一層好ましい上限は２％であり、より一層好ましい上限は１％であり、さらに一層好ましい上限は０．５％であり、Ｂａ^２＋を含有しないことがなお一層好ましい。

Ｍｇ^２＋、Ｃａ^２＋、Ｓｒ^２＋およびＢａ^２＋の含有量については上記の通りである。屈折率およびガラス安定性の低下を抑制する観点からは、Ｍｇ^２＋、Ｃａ^２＋、Ｓｒ^２＋およびＢａ^２＋の合計含有量は１０％以下とすることが好ましい。Ｍｇ^２＋、Ｃａ^２＋、Ｓｒ^２＋およびＢａ^２＋の合計含有量のより好ましい上限は８％、さらに好ましい上限は６％、一層好ましい上限は４％、より一層好ましい上限は２％であり、さらに一層好ましい上限は１％であり、さらにより一層好ましい上限は０．５％である。上記の通り、Ｍｇ^２＋、Ｃａ^２＋、Ｓｒ^２＋およびＢａ^２＋を導入しないことがなお一層好ましい。

Ｙｂ^３＋は、ΔＰｇ，Ｆ値を大きくせずに屈折率を高める成分である。Ｙｂ^３＋含有量は、０％以上とすることができる。
ガラスの安定性を維持しつつ、液相温度および比重の上昇を防ぐ観点からは、Ｙｂ^３＋の含有量を１０％以下とすることが好ましい。Ｙｂ^３＋有量のより好ましい上限は６％、さらに好ましい上限は４％、一層好ましい上限は２％、より一層好ましい上限は１％、さらに一層好ましい上限は０．５％であり、Ｙｂ^３＋を含有しないことがなお一層好ましい。

Ｔｅ^４＋は、屈折率を高めるとともに、ガラスの安定性を高める働きをする成分である。Ｔｅ^４＋含有量は、０％以上とすることができる。
ガラスの安定性を維持する観点からは、Ｔｅ^４＋の含有量を１０％以下とすることが好ましい。Ｔｅ^４＋含有量のより好ましい上限は６％、さらに好ましい上限は４％、一層好ましい上限は２％、より一層好ましい上限は１％、さらに一層好ましい上限は０．５％である。Ｔｅ^４＋は環境負荷への配慮の観点から、その使用量を削減することが望まれるため、Ｔｅ^４＋を含有しないことがなお一層好ましい。

Ｇｅ^４＋は、屈折率を高めるとともに、ガラスの安定性を高める働きをする成分である。Ｇｅ^４＋含有量は、０％以上とすることができる。
ガラスの安定性を維持する観点からは、Ｇｅ^４＋の含有量を１０％以下とすることが好ましい。Ｇｅ^４＋は、ガラス成分として使用される物質の中で、格段に高価な成分であるため、製造コストの増大を抑える観点から、その使用量を少なくすることが望まれる。したがって、Ｇｅ^４＋の含有量のより好ましい上限は６％、さらに好ましい上限は４％、一層好ましい上限は２％、より一層好ましい上限は１％であり、さらに一層好ましい上限は０．５％であり、Ｇｅ^４＋を含有させないことがなお一層好ましい。

Ｂｉ^３＋は、屈折率を高めるとともに、ガラスの安定性を高める働きをする成分である。Ｂｉ^３＋含有量は、０％以上とすることができる。
ガラスの安定性低下および着色を抑制する観点からは、Ｂｉ^３＋の含有量は１０％以下とすることが好ましい。Ｂｉ^３＋の含有量のより好ましい上限は６％、さらに好ましい上限は４％、一層好ましい上限は２％、より一層好ましい上限は１％、さらに一層好ましい上限は０．５％であり、Ｂｉ^３＋を含有させないことがなお一層好ましい。

Ａｌ^３＋は、ガラスの安定性、化学的耐久性を改善する働きをする成分である。Ａｌ^３＋含有量は、０％以上とすることができる。
屈折率およびガラス安定性の低下を抑制する観点からは、Ａｌ^３＋の含有量は１０％以下とすることが好ましい。Ａｌ^３＋の含有量のより好ましい上限は６％、さらに好ましい上限は４％、一層好ましい上限は２％、より一層好ましい上限は１％、さらに一層好ましい上限は０．５％であり、Ａｌ^３＋を含有させないことがなお一層好ましい。

本発明の光学ガラスには、上記成分とともに清澄剤としてＳｂ、Ｓｎなどを添加してもよい。その場合、Ｓｂ、Ｓｎの添加量はＳｂ_２Ｏ_３に換算して外割りで０〜１質量％とすることが好ましく、より好ましくは０〜０．５質量％、Ｓｎの添加量はＳｎＯ_２に換算して外割りで０〜１質量％とすることが好ましく、より好ましくは０〜０．５質量％である。

本発明の一態様にかかる光学ガラスの好ましいガラス組成としては、
カチオン％表示で、
Ｓｉ^４＋６〜１５％、
Ｂ^３＋２５〜４５％、
Ｌｉ^＋０〜１０％、
Ｎａ^＋０〜１０％、
Ｋ^＋０〜１０％、
Ｍｇ^２＋０〜１０％、
Ｃａ^２＋０〜１０％、
Ｓｒ^２＋０〜１０％、
Ｂａ^２＋０〜１０％、
Ｚｎ^２＋０〜１０％、
Ｌａ^３＋１５〜３０％、
Ｇｄ^３＋５〜２０％、
Ｙ^３＋０〜１０％、
Ｙｂ^３＋０〜１０％、
Ｚｒ^４＋２〜８％、
Ｔｉ^４＋１〜１０％、
Ｎｂ^５＋０〜１０％、
Ｔａ^５＋０〜４％、
Ｗ^６＋０〜１０％、
Ｔｅ^４＋０〜１０％、
Ｇｅ^４＋０〜１０％、
Ｂｉ^３＋０〜１０％、
Ａｌ^３＋０〜１０％、
を含み、Ｓｉ^４＋およびＢ^３＋の合計含有量は３５〜５５％の範囲であり、
Ｌｉ^＋、Ｎａ^＋およびＫ^＋の合計含有量は０〜１０％の範囲であり、
Ｍｇ^２＋、Ｃａ^２＋、Ｓｒ^２＋およびＢａ^２＋の合計含有量は０〜１０％の範囲であり、
Ｌａ^３＋、Ｇｄ^３＋およびＹ^３＋の合計含有量は３０〜５５％の範囲であり、
Ｔｉ^４＋、Ｎｂ^５＋、Ｔａ^５＋およびＷ^６＋の合計含有量は７〜２０％の範囲であり、
Ｇｄ^３＋の含有量に対するＺｎ^２＋の含有量のカチオン比（Ｚｎ^２＋／Ｇｄ^３＋）は０〜０．８０の範囲であり、
Ｔｉ^４＋、Ｎｂ^５＋、Ｔａ^５＋およびＷ^６＋の合計含有量に対するＧｄ^３＋の含有量のカチオン比（Ｇｄ^３＋／（Ｔｉ^４＋＋Ｎｂ^５＋＋Ｔａ^５＋＋Ｗ^６＋））は０．６５〜２．００の範囲であり、
Ｔｉ^４＋、Ｎｂ^５＋、Ｔａ^５＋およびＷ^６＋の合計含有量に対するＴａ^５＋の含有量のカチオン比（Ｔａ^５＋／（Ｔｉ^４＋＋Ｎｂ^５＋＋Ｔａ^５＋＋Ｗ^６＋））は０〜０．３０の範囲であり、
Ｔｉ^４＋、Ｎｂ^５＋、Ｔａ^５＋およびＷ^６＋の合計含有量に対するＴｉ^４＋の含有量のカチオン比（Ｔｉ^４＋／（Ｔｉ^４＋＋Ｎｂ^５＋＋Ｔａ^５＋＋Ｗ^６＋））は０．３０〜０．９０の範囲である酸化物ガラス、
を挙げることができる。

本発明のガラスは光学ガラスであり、着色の少ないことが望まれる。したがって、ガラスを着色するＶ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｅｕ、Ｔｂ、Ｈｏ、Ｅｒを含まないことが好ましい。また、環境への負荷を軽減する上からＰｂ、Ｃｄ、Ｔｈ、Ｕ、Ｔｌ、Ｓｅ、Ａｓを含まないことが好ましい。

Ｇａ^３＋、Ｌｕ^３＋、Ｉｎ^３＋、Ｈｆ^４＋は少量であれば含有しても構わないが、これら成分による有意義な効果が得られることはなく、いずれも高価な成分であることから、それぞれの含有量を０〜２％の範囲とすることが好ましく、０〜１％の範囲とすることがより好ましく、０％以上０．５％未満の範囲とすることがさらに好ましく、０％以上０．１％未満の範囲とすることが一層好ましく、ガラスの生産コストを抑える上から含有させないことがより一層好ましい。
なお、本発明において含有しない、あるいは含有させない、導入しないとは、ガラス成分として添加しないことを意味するものであり、不純物など不可避的にガラスに混入するレベルのものまでを排除するものではない。各ガラス成分の含有量は、誘導結合プラズマ原子発光法（ＩＣＰ−ＡＥＳ法）、イオンクロマトグラフィー法等の公知の定量方法により定量すればよい。

屈折率、アッベ数
本発明の一態様にかかる光学ガラスの屈折率ｎｄは１．８９０〜１．９５０である。屈折率ｎｄが１．８９０以上であることにより、本発明の光学ガラスを用いて高機能かつコンパクトな光学系を構成する光学素子を提供することができる。ただし高屈折率ガラスでは、屈折率を高めると液相温度やガラス転移温度が上昇傾向を示し製造適性が低下する。そのため、本発明では屈折率ｎｄの上限を１．９５０とし、ガラスの製造安定性、成形性を維持する。

屈折率ｎｄの上限は、１．９４０であることが好ましく、１．９３０であることがより好ましく、１．９２０であることがさらに好ましく、１．９１５であることが一層好ましく、１．９１０であることがより一層好ましい。
屈折率ｎｄの下限は、１．８９３であることが好ましく、１．８９５であることがより好ましく、１．８９７であることがさらに好ましい。

本発明の光学ガラスは、上記範囲の屈折率とともに、アッベ数νｄが屈折率ｎｄに対してνｄ≧（２．３３４−ｎｄ）／０．０１２の関係を満たし、かつ３９．０以下である。アッベ数νｄが上記範囲であることで、多種の光学ガラスからなる光学素子と組合せることで良好な色収差補正機能を得ることができる。

アッベ数νｄの上限は、３８．５であることが好ましく、３８．０であることがより好ましく、３７．５であることがさらに好ましい。
また、アッベ数νｄは、上記の通りνｄ≧（２．３３４−ｎｄ）／０．０１２の関係を満たし、νｄ≧（２．４４５−ｎｄ）／０．０１５の関係を満たすことが好ましく、νｄ≧（２．６３０−ｎｄ）／０．０２０の関係を満たすことがより好ましく、νｄ≧（３．０００−ｎｄ）／０．０３０の関係を満たすことが一層好ましく、νｄ≧（４．１１０−ｎｄ）／０．０６０の関係を満たすことがより一層好ましい。なお上記関係式を満たすアッベ数νｄを有することは、本発明の光学ガラスが、従来、多量のＴａ_２Ｏ_５の導入なしには実現することが困難であった高屈折率低分散ガラスであることを示すものである。

ガラス転移温度
ガラス転移温度Ｔｇの高いガラスはガラス化しやすく大気中での安定性も高い。本発明によれば、上記組成調整により、高屈折率低分散特性と高い安定性を有する光学ガラスにおいて、６５０℃以上のガラス転移温度を実現することができる。即ち、本発明の一態様にかかる光学ガラスのガラス転移温度Ｔｇは６５０℃以上であることが好ましい。ガラス転移温度Ｔｇは、より好ましくは６６０℃以上、さらに好ましくは６７０℃以上、一層好ましくは６８０℃以上、より一層好ましくは６９０℃以上、さらに一層好ましくは６９５℃以上である、また、プレス成形時のガラスの温度およびプレス成形型の温度の上昇を抑えることで、良好なプレス成形性を得る観点から、ガラス転移温度Ｔｇは８００℃以下であることが好ましく、７８０℃以下であることがより好ましく、７７０℃以下であることがさらに好ましく、７６０℃以下であることが一層好ましく、７５０℃以下であることがより一層好ましい。

部分分散性
撮像光学系、投射光学系などで、高次の色収差補正を行うには、本発明の光学ガラスからなるレンズと分散の高いガラスからなるレンズの組合せが効果的である。より高次の色収差を補正する場合、低分散ガラスとしては、部分分散比が小さいものが望ましい。
部分分散比Ｐｇ，Ｆは、ｇ線、Ｆ線、ｃ線における各屈折率ｎｇ、ｎＦ、ｎｃを用いて、（ｎｇ−ｎＦ）／（ｎＦ−ｎｃ）と表される。
本発明の一態様にかかる光学ガラスにおいて、高次の色収差補正に適したガラスを提供する上から部分分散比Ｐｇ，Ｆは０．６００以下であることが好ましい。Ｐｇ，Ｆは、０．５９８以下であることがより好ましく、０．５９６以下であることがさらに好ましく、０．５９４以下であることが一層好ましく、０．５９２以下であることがより一層好ましく、０．５９０以下であることがさらに一層好ましく、０．５８５以下であることがなお一層好ましい。
ただし、部分分散比Ｐｇ，Ｆを過剰に減少させると、他の特性が好ましい範囲から逸脱する傾向を示す。そのため、部分分散比Ｐｇ，Ｆは０．５６０以上とすることが好ましい。部分分散比Ｐｇ，Ｆのより好ましい下限は０．５６４、さらに好ましい下限は０．５６６、一層好ましい下限は０．５６８、より一層好ましい下限は０．５７０、さらに一層好ましい下限は０．５７５である。

なお、部分分散比Ｐｇ，Ｆ−アッベ数νｄ図において、正常部分分散ガラスの基準となるノーマルライン上の部分分散比をＰｇ，Ｆ（０）と表すと、Ｐｇ，Ｆ（０）はアッベ数νｄを用いて次式で表される。
Ｐｇ，Ｆ（０）＝０．６４８３−（０．００１８×νｄ）
ΔＰｇ，Ｆは、上記ノーマルラインからの部分分散比Ｐｇ，Ｆの偏差であり、次式で表される。
ΔＰｇ，Ｆ＝Ｐｇ，Ｆ−Ｐｇ，Ｆ（０）
＝Ｐｇ，Ｆ＋（０．００１８×νｄ）−０．６４８３
本発明の一態様にかかる光学ガラスにおける好ましい態様は、偏差ΔＰｇ，Ｆが０．０１以下であり、高次の色収差補正用の光学素子材料として好適である。本発明におけるΔＰｇ，Ｆの好ましい範囲は０．００８以下、より好ましい範囲は０．００６以下、さらに好ましい範囲は０．００４以下、一層好ましい範囲は０．００２以下、より一層好ましい範囲は０．０００以下である。偏差ΔＰｇ，Ｆの好ましい下限は−０．０１、より好ましい下限は−０．００８、さらに好ましい下限は−０．００６、一層好ましい下限は−０．００５である。

比重
本発明の一態様にかかる光学ガラスは、１．８９０〜１．９５０の範囲の屈折率ｎｄを有する高屈折率ガラスである。一般にガラスは高屈折率化すると比重が増加傾向を示す。しかし比重の増加は光学素子の重量増加を招くため好ましくない。これに対し本発明の一態様にかかる光学ガラスは、上記ガラス組成を有することにより、高屈折率ガラスでありながら比重を、例えば５．５０以下にすることができる。比重を過剰に減少させるとガラスの安定性が低下し、液相温度が上昇する傾向を示すため、比重は４．５０以上とすることが好ましい。即ち、本発明の一態様にかかる光学ガラスの比重は、４．５０〜５．５０の範囲であることが好ましい。比重のより好ましい上限は５．４０、さらに好ましい上限は５．３５、一層好ましい上限は５．３０であり、より一層好ましい下限は４．７０、さらに一層好ましい下限は４．８０、さらにより一層好ましい下限は４．９０、なお一層好ましい下限は５．００、なおより一層好ましい下限は５．１０である。

液相温度
本発明の一態様にかかる光学ガラスは、上記ガラス組成を有することで、１３００℃以下の液相温度を示すことができる。これにより、熔解温度やガラス融液の流出温度の上昇の抑制が可能となるため、高屈折率化とともに、高い均質性と着色の抑制を両立することができる。液相温度のより好ましい上限は１２５０℃、さらに好ましい上限は１２４０℃、一層好ましい上限は１２３０℃である。
液相温度を大きく低下させると、所要の屈折率、アッベ数を得ることが困難になる傾向があり、また部分分散比Ｐｇ，Ｆ値が上昇する傾向があるため、液相温度は１１５０℃以上とすることが好ましい。液相温度のより好ましい下限は１１６０℃、さらに好ましい下限は１１７０℃、一層好ましい下限は１１８０℃、より一層好ましい下限は１１９０℃、さらに一層好ましい下限は１２００℃である。

着色（λ７０、λ５）
本発明の一態様にかかる光学ガラスは、上記ガラス組成を有することで着色を低減ないし抑制することができ、これにより可視光域の広い範囲にわたり高い光透過性を示すことができる。光学ガラスの着色の指標としては、波長２８０〜７００ｎｍの範囲において光線透過率が７０％になる波長λ７０、および同光線透過率が５％となる波長λ５を用いることができる。ここで、光線透過率とは、１０．０±０．１ｍｍの厚さに研磨された互いに平行な面を有するガラス試料を用い、前記研磨された面に対して垂直方向から光を入射して得られる分光透過率、すなわち、前記試料に入射する光の強度をＩｉｎ、前記試料を透過した光の強度をＩｏｕｔとしたときのＩｏｕｔ／Ｉｉｎのことである。分光透過率には、試料表面における光の反射損失も含まれる。また、上記研磨は測定波長域の波長に対し、表面粗さが十分小さい状態に平滑化されていることを意味する。λ７０については、本発明の一態様にかかる光学ガラスは、例えば、４５０ｎｍ以下のλ７０を示すことができる。本発明の一態様にかかる光学ガラスのλ７０は４４０ｎｍ以下であることが好ましく、４３０ｎｍ以下であることがより好ましく、４２０ｎｍ以下であることがさらに好ましく、ただしλ７０が低くなりすぎると、所要の光学特性を満たすことが困難になったり、ガラスの安定性が低下、液相温度が上昇傾向を示す場合があるため、λ７０は３５０ｎｍ以上であることが好ましく、３６０ｎｍ以上であることがより好ましく、３７０ｎｍ以上であることがさらに好ましく、３８０ｎｍ以上であることが一層好ましく、３９０ｎｍ以上であることがより一層好ましい。
また、本発明の一態様にかかる光学ガラスのλ５の好ましい範囲は３７０ｎｍ以下、より好ましい範囲は３６５ｎｍ、さらに好ましい範囲は３６０ｎｍ以下、一層好ましい範囲は３５５ｎｍ以下、より一層好ましい範囲は３５０ｎｍ以下である。
このように本発明の一態様にかかる光学ガラスは、高屈折率ガラスでありながら、優れた光線透過性を示し、撮像光学系、投射光学系を構成する光学素子の材料として好適なものである。

光学ガラスの製造方法
本発明の一態様にかかる光学ガラスは、熔融法によって製造することができる。熔融法では、所望の組成および光学特性のガラスが得られるように、原料である酸化物、各種塩を秤量し、十分混合して調合原料とし、調合原料を加熱、熔融し、得られた熔融物を清澄、均質化した後、流出して均質な光学ガラスからなる成形体を得る。または、調合原料をルツボに投入して粗熔解して原料をガラス化し、カレット原料を作製する。さらに所望の光学特性の光学ガラスが得られるようにカレット原料を調合し、加熱、熔融し、得られた熔融物を清澄、均質化した後、流出して均質な光学ガラスからなる成形体を得てもよい。

［プレス成形用ガラス素材］
本発明の一態様にかかるプレス成形用ガラス素材（以下、ガラス素材という）は、上述の光学ガラスよりなる。
ガラス素材は、まず、上述の光学ガラスが得られるように調合したガラス原料を加熱、溶融し、成形する。このようにして作製したガラス成形体を加工し、プレス成形品1個分の量に相当するガラス素材を作製することができる。
一例として、熔融ガラスを型に鋳込んで板状またはブロック状に成形し、アニールした後、機械加工、すなわち切断、研削、研磨を行ってガラス素材を得ることができる。
または、パイプから熔融ガラス流を流出し、プレス成形品１個分の量に相当する熔融ガラス塊を熔融ガラス流の先端から分離し、その熔融ガラス塊を成形型上でガラス素材に成形してもよい。この場合、成形型上で前記ガラス塊に風圧を加え浮上させた状態でガラス素材に成形してもよいし、成形型上の熔融ガラス塊をプレス成形した後、風圧を加え浮上させた状態で冷却しガラス素材を作製してもよい。

［光学素子とその製造方法］
本発明の一態様にかかる光学素子は、上述の光学ガラスよりなる。
本発明の一態様にかかる光学素子の具体例としては、非球面レンズ、球面レンズ、または平凹レンズ、平凸レンズ、両凹レンズ、両凸レンズ、凸メニスカスレンズ、凹メニスカスレンズなどのレンズ、マイクロレンズ、レンズアレイ、回折格子付きレンズなどの各種レンズ、プリズム、レンズ機能付きプリズムなどを例示することができる。表面には必要に応じて反射防止膜や波長選択性のある部分反射膜などを設けてもよい。

本発明の一態様にかかる光学素子は高屈折率と低部分分散比を両立することができるので、他のガラスからなる光学素子と組合せることにより、良好な色収差補正を行うことができる。また、本発明の一態様にかかる光学ガラスは高屈折率と低比重の両立が可能であるため、本発明の一態様にかかる光学ガラスによれば光学素子の軽量化が可能となる。本発明の一態様にかかる光学素子は、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、監視カメラ、車載カメラなど各種カメラの撮像光学系、ＤＶＤ、ＣＤなどの光記録媒体へのデータ書き込み、読み出し用の光線を導く光学素子、例えば、光ピックアップレンズやコリメータレンズなどにも好適である。また、光通信用の光学素子としても好適である。

本発明の一態様にかかる光学素子の製造方法は、上述のプレス成形用ガラス素材を加熱、軟化し、プレス成形してガラス成形体を作製し、このガラス成形体を加工して光学素子を得るものである。
ガラス成形体は、目的とする光学素子の形状に加工しろ（研削しろ、研磨しろなど）を加えた形状を有する光学素子ブランクとする。そして光学素子ブランクを研削、研磨して目的とする光学素子を作製する。なお、本発明の一態様にかかる光学素子は、上述の光学ガラスからなるガラス成形体を研削、研磨して作製してもよい。

以下、実施例により本発明をより詳細に説明する。

［実施例１〜３０］
１．光学ガラスの作製
表１に示すガラス組成になるように、各成分を導入するための原料として、それぞれ相当する酸化物、炭酸塩、硫酸塩、硝酸塩、水酸化物などを適宜秤量し、十分混合して調合原料とし、これを白金坩堝内に入れ、１２００〜１４５０℃で１〜３時間、加熱、熔融、清澄、均質化した。得られた熔融ガラスをカーボン製の型に流し込み、ガラスの転移温度まで放冷してから直ちにアニール炉に入れ、ガラスの転移温度範囲で約１時間アニール処理した後、炉内で室温まで放冷し光学ガラスを得た。

なお、光学ガラスの諸特性は、以下に示す方法により測定した。
（１）屈折率ｎｄ、ｎｇ、ｎＦ、ｎｃおよびアッベ数νｄ
降温速度−３０℃／時間で降温して得られたガラスについて、日本光学硝子工業会規格の屈折率測定法により、屈折率ｎｄ、ｎｇ、ｎＦ、ｎｃ、アッベ数νｄを測定した。

（２）液相温度ＬＴ
ガラスを所定温度に加熱された炉内に入れて２時間保持し、冷却後、ガラス内部を１００倍の光学顕微鏡で観察し、結晶の有無から液相温度を決定した。

（３）ガラス転移温度Ｔｇ、屈伏点Ｔｓ
株式会社リガク製の熱機械分析装置を用い、昇温速度を４℃／分にして測定した。

（４）部分分散比Ｐｇ，Ｆ
屈折率ｎｇ、ｎＦ、ｎｃから算出した。

（５）部分分散比のノーマルラインからの差ΔＰｇ，Ｆ
部分分散比Ｐｇ，Ｆおよびアッベ数νｄから算出されるノーマルライン上の部分分散比Ｐｇ，Ｆ（０）から算出した。

（６）比重
アルキメデス法を用いて測定した。

（７）λ７０、λ５
分光光度計を用いて、分光透過率を測定して求めた。

（８）ガラス安定性の評価
各実施例について、上記方法により得られた光学ガラスのガラスブロック（約１５０ｇ）を目視で観察したところ、結晶析出は認められなかった。

以上の評価結果から、実施例の光学ガラスはＴａ_２Ｏ_５の使用量が抑えられているものの、高い安定性および製造適性を有する高屈折率低分散ガラスであることが確認できる。

２．プレス成形用ガラス素材の作製（１）
上記１．で作製した各光学ガラスからなるガラス成形体を複数個のガラス片に切断し、各ガラス片を研削、研磨してプレス成形用ガラス素材を作製した。
各光学ガラスは優れた機械加工性を有するため、ガラスを破損させることなく、ガラス成形体からプレス成形用ガラス素材を作製することができた。

３．プレス成形用ガラス素材の作製（２）
上記１．と同様に熔融ガラスを調製し、パイプから流出させ、流出する熔融ガラス流の先端を分離して熔融ガラス塊を得、この熔融ガラス塊を成形型上で風圧を加えて浮上させながら成形し、プレス成形用ガラス素材を作製した。このようにして表１に示す各種光学ガラスからなるプレス成形用ガラス素材を作製した。
なお、熔融ガラス塊を成形型上でプレス成形し、次いでプレス成形したガラスを浮上させながら冷却してガラス素材を作製してもよい。

４．光学素子の作製
上記２．、３．で作製したプレス成形用ガラス素材を加熱、軟化し、プレス成形型内に導入してプレス成形し、レンズ形状に近似する形状を有するレンズブランクを作製した。
このように作製したレンズブランクをアニールして歪を低減した。その後、レンズブランクを公知の方法で研削、研磨して球面レンズを作製した。なお、レンズブランクを非球面加工することにより非球面レンズを作製することもできる。
レンズブランクは優れた機械加工性を備えたガラスで作製されているため、ガラスを破損させることなく、研削、研磨により所要の性能を有するレンズを作製することができた。
このようにして作製した各種光学ガラスからなるレンズの表面には反射防止膜を形成した。

５．撮像装置および光学系の作製
上記４．で作製した各レンズを用いて、各レンズを内蔵する一眼レフカメラ用の交換レンズ各種を作製した。
さらに上記４．で作製した各レンズを用いて、コンパクトデジタルカメラの光学系各種を作製し、モジュール化した。さらにこれら光学系にＣＣＤあるいはＣＭＯＳなどのイメージセンサーを取り付けモジュール化した。

このように、上記４．において作製した各種レンズを用いることにより、高機能、コンパクトな光学系、交換レンズ、レンズモジュール、撮像装置を得ることができる。また、上記４．で作製したレンズと高屈折率高分散光学ガラス製のレンズとを組み合わせることにより、高次の色収差補正がなされる各種光学系とこの光学系を備える撮像装置を得ることができる。
また、上記４．で作製した各レンズを用いて、各レンズを内蔵するプロジェクターを作製した。
撮像装置と同様、高屈折率高分散光学ガラス製のレンズとを組み合わせることにより、高次の色収差補正がなされたプロジェクターを得ることができる。

［比較例１〜４］
表２に示すガラス組成になるように、各成分を導入するための原料として、それぞれ相当する酸化物、炭酸塩、硫酸塩、硝酸塩、水酸化物などを秤量し、十分混合して調合原料とし、これを白金坩堝内に入れ、１２００〜１４５０℃で１〜３時間、加熱、熔融、清澄、均質化した。得られた熔融ガラスをカーボン製の型に流し込み、ガラスの転移温度まで放冷してから直ちにアニール炉に入れ、ガラスの転移温度範囲で約１時間アニール処理した後、炉内で室温まで放冷したところ、カチオン比（Ｇｄ^３＋／（Ｔｉ^４＋＋Ｎｂ^５＋＋Ｔａ^５＋＋Ｗ^６＋））が前記した範囲を外れる比較例１、２、およびカチオン比Ｚｎ^２＋／Ｇｄ^３＋が前記した範囲を外れる比較例４では、図１にデジタルカメラ写真を示すように、ガラス化せず結晶化してしまい、光学ガラスを得ることができなかった。
一方、カチオン比（Ｇｄ^３＋／（Ｔｉ^４＋＋Ｎｂ^５＋＋Ｔａ^５＋＋Ｗ^６＋））が前記した範囲を外れる比較例３はガラス化したものの、得られた光学ガラスについて上記方法で各種特性を測定したところ、１．８９０以上の屈折率を実現することはできなかった。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明は、撮像光学系や投射光学系の製造分野において有用である。

Claims

カチオン％表示で、
Ｓｉ^４＋およびＢ^３＋の合計含有量が３５〜５５％、
Ｌａ^３＋、Ｇｄ^３＋およびＹ^３＋の合計含有量が３０〜５５％（但し、Ｌａ ^３＋の含有量が１５〜３０％、Ｇｄ^３＋の含有量が５〜２０％）、
Ｔｉ^４＋、Ｎｂ^５＋、Ｔａ^５＋およびＷ^６＋の合計含有量が７〜２０％（但し、Ｎｂ ^５＋の含有量が０〜１０％）、
Ｚｒ^４＋の含有量が２〜８％、
Ｚｎ^２＋の含有量が０〜１０％、
であり、
Ｓｉ ^４＋およびＢ ^３＋の合計含有量に対するＢ ^３＋の含有量のカチオン比（Ｂ ^３＋ /（Ｓｉ ^４＋＋Ｂ ^３＋））は０．３〜１の範囲であり、
Ｇｄ^３＋の含有量に対するＺｎ^２＋の含有量のカチオン比（Ｚｎ^２＋／Ｇｄ^３＋）は０〜０．８０の範囲であり、
Ｔｉ^４＋、Ｎｂ^５＋、Ｔａ^５＋およびＷ^６＋の合計含有量に対するＧｄ^３＋の含有量のカチオン比（Ｇｄ^３＋／（Ｔｉ^４＋＋Ｎｂ^５＋＋Ｔａ^５＋＋Ｗ^６＋））は０．６５〜２．００の範囲であり、
Ｔｉ^４＋、Ｎｂ^５＋、Ｔａ^５＋およびＷ^６＋の合計含有量に対するＴａ^５＋の含有量のカチオン比（Ｔａ^５＋／（Ｔｉ^４＋＋Ｎｂ^５＋＋Ｔａ^５＋＋Ｗ^６＋））は０〜０．３０の範囲であり、
Ｔｉ^４＋、Ｎｂ^５＋、Ｔａ^５＋およびＷ^６＋の合計含有量に対するＴｉ^４＋の含有量のカチオン比（Ｔｉ^４＋／（Ｔｉ^４＋＋Ｎｂ^５＋＋Ｔａ^５＋＋Ｗ^６＋））は０．３０〜０．９０の範囲である酸化物ガラスであり、
部分分散比Ｐｇ，Ｆが０．５７５以上であり、
屈折率ｎｄが１．８９０〜１．９５０の範囲であり、
アッベ数νｄが屈折率ｎｄに対してνｄ≧（２．３３４−ｎｄ）／０．０１２の関係を満たし、かつ３９．０以下である光学ガラス。
Ｔａ^５＋の含有量が０〜４カチオン％である請求項１に記載の光学ガラス。
Ｓｉ^４＋の含有量が６〜１５カチオン％であり、Ｂ^３＋の含有量が２５〜４５カチオン％である請求項１または２に記載の光学ガラス。
Ｔｉ^４＋の含有量が１〜１０カチオン％である請求項１〜３のいずれか１項に記載の光学ガラス。
液相温度が１３００℃以下である請求項１〜４のいずれか１項に記載の光学ガラス。
ガラス転移温度Ｔｇが６５０℃以上である請求項１〜５のいずれか１項に記載の光学ガラス。
比重が４．５０〜５．５０の範囲である請求項１〜６のいずれか１項に記載の光学ガラス。
請求項１〜７のいずれか１項に記載の光学ガラスよりなるプレス成形用ガラス素材。
請求項１〜７のいずれか１項に記載の光学ガラスよりなる光学素子。
請求項８に記載のプレス成形用ガラス素材を加熱し、プレス成形型を用いてプレス成形してガラス成形体を作製する工程と、作製したガラス成形体を加工して光学素子を得る工程と、
を含む光学素子の製造方法。