光学ガラス、プリフォーム、及び光学素子
【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することのできる光学ガラス、これを用いたプリフォーム及び光学素子を得る。
【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Ｎｂ２Ｏ５成分を１．０〜７５．０％、及びＴｉＯ２成分を４０．０％以下含有し、０．６３以上０．６９以下の部分分散比［θｇ，Ｆ］を有し、１５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。
【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Ｎｂ２Ｏ５成分を１．０〜７５．０％、及びＴｉＯ２成分を４０．０％以下含有し、０．６３以上０．６９以下の部分分散比［θｇ，Ｆ］を有し、１５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。
【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、部分分散比［θｇ，Ｆ］が０．５４〜０．５９の範囲にあ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、部分分散比［θｇ，Ｆ］が０．５５〜０．５９の範囲にあ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】
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、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することのできる光学ガラス、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】
【０００８】
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、Ｎｂ２Ｏ５成分と他の成分とを併用し、Ｎｂ２Ｏ５成分及びＴｉＯ２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。
【０００９】
（１） 酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％でＮｂ２Ｏ５成分を１．０〜７５．０％、及びＴｉＯ２成分を４０．０％以下含有し、０．６３以上０．６９以下の部分分散比［θｇ，Ｆ］を有し、１５以上２７以下のアッベ数（νｄ）を有する光学ガラス。
【００１０】
（２） ＴｉＯ２成分を１．０〜４０．０％含有する（１）記載の光学ガラス。
【００１１】
（３） 酸化物換算組成のガラス全質量に対する質量和（Ｎｂ２Ｏ５＋ＴｉＯ２）が４０．０％以上である（１）又は（２）記載の光学ガラス。
【００１２】
（４） 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０〜５０．０％さらに含有する（１）から（３）のいずれか記載の光学ガラス。
【００１３】
（５） 酸化物換算組成のガラス全質量に対する質量和（Ｎｂ２Ｏ５＋ＴｉＯ２＋Ｂｉ２Ｏ３）が４０．０％以上である（４）記載の光学ガラス。
【００１４】
（６） 酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％でＰ２Ｏ５成分を０〜３０．０％さらに含有する（１）から（５）のいずれか記載の光学ガラス。
【００１５】
（７） 酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％で
ＭｇＯ成分 ０〜２５．０％及び／又は
ＣａＯ成分 ０〜２５．０％及び／又は
ＳｒＯ成分 ０〜２５．０％及び／又は
ＢａＯ成分 ０〜２５．０％及び／又は
ＺｎＯ成分 ０〜２５．０％
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。
【００１６】
（８） 酸化物換算組成のガラス全質量に対する質量和（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ）が３０．０％以下である（７）記載の光学ガラス。
【００１７】
（９） 酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％で
Ｌｉ２Ｏ成分 ０〜１０．０％及び／又は
Ｎａ２Ｏ成分 ０〜２０．０％及び／又は
Ｋ２Ｏ成分 ０〜１０．０％及び／又は
Ｃｓ２Ｏ成分 ０〜１０．０％
の各成分をさらに含有する（１）から（８）のいずれか記載の光学ガラス。
【００１８】
（１０） 酸化物換算組成のガラス全質量に対する質量和（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋Ｃｓ２Ｏ）が２０．０％以下である（９）記載の光学ガラス。
【００１９】
（１１） 酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％で
ＳｉＯ２成分 ０〜１０．０％及び／又は
Ｂ２Ｏ３成分 ０〜１０．０％及び／又は
Ａｌ２Ｏ３成分 ０〜１０．０％及び／又は
Ｙ２Ｏ３成分 ０〜１０．０％及び／又は
Ｌａ２Ｏ３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
ＺｒＯ２成分 ０〜１５．０％及び／又は
Ｔａ２Ｏ５成分 ０〜１５．０％及び／又は
ＷＯ３成分 ０〜１５．０％及び／又は
ＴｅＯ２成分 ０〜１０．０％及び／又は
ＧｅＯ２成分 ０〜１５．０％及び／又は
Ｓｂ２Ｏ３成分 ０〜１．０％
の各成分をさらに含有する（１）から（１０）のいずれか記載の光学ガラス。
【００２０】
（１２） （１）から（１１）のいずれか記載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。
【００２１】
（１３） （１２）記載のプリフォームを研磨してなる光学素子。
【００２２】
（１４） （１２）記載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】
【００２３】
本発明によれば、Ｎｂ２Ｏ５成分及びＴｉＯ２成分を併用し、Ｎｂ２Ｏ５成分及びＴｉＯ２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することができ、且つ、溶融状態からガラスを形成したときの耐失透性が高く、可視域での透過波長範囲が広い光学ガラス、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】
【００２４】
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Ｎｂ２Ｏ５成分を１．０〜７５．０％、及びＴｉＯ２成分を４０．０％以下含有し、０．６３以上０．６９以下の部分分散比［θｇ，Ｆ］を有し、１５以上２７以下のアッベ数（νｄ）を有する。Ｎｂ２Ｏ５成分とＴｉＯ２成分とを併用し、Ｎｂ２Ｏ５成分及びＴｉＯ２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、ガラスの液相温度が低くなり、分光透過率が５％を示す波長（λ５）が短くなる。このため、アッベ数（νｄ）が１５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することができ、且つ、溶融状態からガラスを形成したときの耐失透性が高く、可視域での透過波長範囲が広い光学ガラスを得ることができる。
【００２５】
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。
【００２６】
［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。
【００２７】
＜必須成分、任意成分について＞
Ｎｂ２Ｏ５成分は、ガラスの屈折率及び分散を高め、ガラスの化学的耐久性を高める成分である。特に、Ｎｂ２Ｏ５成分の含有率を１．０％以上にすることで、ガラスの所望の屈折率及び分散を得易くすることができる。また、Ｎｂ２Ｏ５成分の含有率を７５．０％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、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＮｂ２Ｏ５成分の含有率は、好ましくは１．０％、より好ましくは２．０％、最も好ましくは５．０％を下限とし、好ましくは７５．０％、より好ましくは７０．０％、最も好ましくは６５．０％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。
【００２８】
ＴｉＯ２成分は、ガラスの屈折率及び分散を高め、ガラスの化学的耐久性を高める成分である。特に、ＴｉＯ２成分の含有率を４０．０％以下にすることで、ガラスの耐失透性を高め、ガラスの可視域での透過波長範囲を広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４０．０％、より好ましくは３５．０％、最も好ましくは３０．０％を上限とする。なお、ＴｉＯ２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、ＴｉＯ２成分の含有率を１．０％以上にすることで、ガラスの所望の屈折率を得易くすることができる。従って、ＴｉＯ２成分の含有率は、好ましくは０％を超え、より好ましくは１．０％、最も好ましくは５．０％を下限とする。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。
【００２９】
本発明の光学ガラスでは、Ｎｂ２Ｏ５成分及びＴｉＯ２成分の含有率の質量和が４０．０％以上であることが好ましい。この質量和を４０．０％以上にすることで、ガラスの形成を容易にしつつ、ガラスの安定性を高めることができる。従って、この質量和（Ｎｂ２Ｏ５＋ＴｉＯ２）は、好ましくは４０．０％、より好ましくは４５．０％、最も好ましくは４９．０％を下限とする。
【００３０】
Ｂｉ２Ｏ３成分は、ガラスの部分分散比［θｇ，Ｆ］を高め、ガラスの屈折率を高め、ガラス転移点（Ｔｇ）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５０．０％以下にすることで、ガラス形成をより容易にするとともに、ガラスの可視域での透過波長範囲を広げることができる。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５０．０％、より好ましくは４０．０％、最も好ましくは３０．０％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。
【００３１】
本発明の光学ガラスでは、Ｎｂ２Ｏ５成分、ＴｉＯ２成分、及びＢｉ２Ｏ３成分の含有率の質量和が４０．０％以上であることが好ましい。この質量和を４０．０％以上にすることで、部分分散比［θｇ，Ｆ］をより一層高め、所望の部分分散比［θｇ，Ｆ］を有する光学ガラスを得易くすることができる。従って、この質量和（Ｎｂ２Ｏ５＋ＴｉＯ２＋Ｂｉ２Ｏ３）は、好ましくは４０．０％、より好ましくは５０．０％、最も好ましくは６４．０％を下限とする。
【００３２】
Ｐ２Ｏ５成分は、ガラスの網目を構成する成分であり、ガラス転移点（Ｔｇ）を低くし、可視域での透過波長範囲を広げる成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、Ｐ２Ｏ５成分の含有率を３０．０％以下にすることで、ガラスの部分分散比［θｇ，Ｆ］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Ｐ２Ｏ５成分の含有率は、好ましくは３０．０％、より好ましくは２２．９％、最も好ましくは２２．６％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。
【００３３】
ＭｇＯ成分は、ガラスの液相温度を下げ、ガラスの耐失透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、ＭｇＯ成分の含有率を２５．０％以下にすることで、ガラスの屈折率及び分散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ＭｇＯ成分の含有率は、好ましくは２５．０％、より好ましくは２０．０％、最も好ましくは１５．０％を上限とする。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。
【００３４】
ＣａＯ成分は、ガラスの液相温度を下げ、ガラスの耐失透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、ＣａＯ成分の含有率を２５．０％以下にすることで、ガラスの屈折率及び分散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ＣａＯ成分の含有率は、好ましくは２５．０％、より好ましくは２０．０％、最も好ましくは１５．０％を上限とする。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。
【００３５】
ＳｒＯ成分は、ガラスの液相温度を下げ、ガラスの耐失透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、ＳｒＯ成分の含有率を２５．０％以下にすることで、所望の部分分散比［θｇ，Ｆ］を得易くし、ガラスの屈折率及び分散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ＳｒＯ成分の含有率は、好ましくは２５．０％、より好ましくは２０．０％、最も好ましくは１５．０％を上限とする。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。
【００３６】
ＢａＯ成分は、ガラスの屈折率及び分散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、ＢａＯ成分の含有率を２５．０％以下にすることで、ガラスの比重を大きくし、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質量に対するＢａＯ成分の含有率は、好ましくは２５．０％、より好ましくは２０．０％、最も好ましくは１５．０％を上限とする。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。
【００３７】
ＺｎＯ成分は、ガラスの液相温度を下げ、ガラスの耐失透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、ＺｎＯ成分の含有率を２５．０％以下にすることで、所望の部分分散比［θｇ，Ｆ］を得易くし、ガラスの屈折率及び分散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ＺｎＯ成分の含有率は、好ましくは２５．０％、より好ましくは２０．０％、最も好ましくは１５．０％を上限とする。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。
【００３８】
本発明の光学ガラスでは、ＲＯ成分（式中、ＲｎはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎ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３０．０％以下であることが好ましい。この質量和を３０．０％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）を得易くし、ガラスの化学的耐久性を高めることができる。従って、ＲＯ成分の含有率の質量和は、好ましくは３０．０％、より好ましくは２５．０％、最も好ましくは２０．０％を上限とする。なお、ＲＯ成分は含有しなくとも本発明において所望の光学特性を実現することは可能であるが、ＲＯ成分を含有することで、ガラスの耐失透性を高め、ガラス転移点（Ｔｇ）を低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ＲＯ成分の含有率の質量和は、好ましくは０％を超え、より好ましくは１．０％、最も好ましくは５．０％を下限とする。
【００３９】
Ｌｉ２Ｏ成分は、ガラス転移点（Ｔｇ）を下げ、ガラスの液相温度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１０．０％以下にすることで、ガラスを加熱軟化した際におけるガラスの乳白及び結晶析出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。
【００４０】
Ｎａ２Ｏ成分は、ガラス転移点（Ｔｇ）を下げ、ガラスの液相温度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、Ｎａ２Ｏ成分の含有率を２０．０％以下にすることで、所望の屈折率及び分散を得易くするとともに、ガラスの化学的耐久性を高めることができる。従って、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、本発明では、Ｎａ２Ｏ成分を含有しなくとも所望の光学特性を有するガラスを製造することは可能であるが、Ｎａ２Ｏ成分を含有することで部分分散比［θｇ，Ｆ］及びアッベ数（νｄ）の調整を容易にすることができる。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０％を超え、より好ましくは１．０％、最も好ましくは５．０％を下限とする。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。
【００４１】
Ｋ２Ｏ成分は、ガラス転移点（Ｔｇ）を下げ、ガラスの液相温度を下げ、部分分散比［θｇ，Ｆ］やアッベ数（νｄ）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、所望の屈折率及びアッベ数を実現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。
【００４２】
Ｃｓ２Ｏ成分は、ガラス転移点（Ｔｇ）を下げ、ガラスの液相温度を下げ、部分分散比［θｇ，Ｆ］やアッベ数（νｄ）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、所望の屈折率及びアッベ数を実現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。
【００４３】
本発明の光学ガラスでは、Ｒｎ２Ｏ成分（式中、ＲはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓ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、２０．０％以下であることが好ましい。この質量和を２０．０％以下にすることで、所望の部分分散比［θｇ，Ｆ］、アッベ数［νｄ］を実現し易くし、ガラスの化学的耐久性を高めることができる。従って、酸化物換算組成における、Ｒｎ２Ｏ成分の含有率の質量和は、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、本発明では、Ｒｎ２Ｏ成分を含有しなくとも所望の光学特性を有するガラスを製造することは可能であるが、Ｒｎ２Ｏ成分を含有することで、ガラス転移点（Ｔｇ）を下げ、ガラスの液相温度を下げることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＲｎ２Ｏ成分の含有率の質量和は、好ましくは０％を超え、より好ましくは１．０％、最も好ましくは５．０％を下限とする。
【００４４】
ＳｉＯ２成分は、可視域におけるガラスの透過波長範囲を広げ、ガラスの耐失透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１０．０％以下にすることで、ガラスの部分分散比［θｇ，Ｆ］を低下し難くして、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ＳｉＯ２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。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。
【００４５】
Ｂ２Ｏ３成分は、ガラスの部分分散比［θｇ，Ｆ］を高く維持し、ガラスの耐失透性を向上し、ガラス転移点（Ｔｇ）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、Ｂ２Ｏ３成分の含有率を１０．０％以下にすることで、ガラスを加熱軟化した後における乳白及び結晶析出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Ｂ２Ｏ３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。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。
【００４６】
Ａｌ２Ｏ３成分は、ガラスの化学的耐久性を高め、溶融ガラスの粘度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、Ａｌ２Ｏ３成分の含有率を１０．０％以下にすることで、ガラスの溶融性及び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。
【００４７】
Ｙ２Ｏ３成分は、ガラスの屈折率を高め、ガラスの化学的耐久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、Ｙ２Ｏ３成分の含有率を１０．０％以下にすることで、ガラスの耐失透性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Ｙ２Ｏ３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。Ｙ２Ｏ３成分は、原料として例えばＹ２Ｏ３、ＹＦ３等を用いてガラス内に含有することができる。
【００４８】
Ｌａ２Ｏ３成分は、ガラスの屈折率を高め、ガラスの化学的耐久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、Ｌａ２Ｏ３成分の含有率を１０．０％以下にすることで、ガラスの耐失透性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Ｌａ２Ｏ３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。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。
【００４９】
Ｇｄ２Ｏ３成分は、ガラスの屈折率を高め、ガラスの化学的耐久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、Ｇｄ２Ｏ３成分の含有率を１０．０％以下にすることで、ガラスの耐失透性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Ｇｄ２Ｏ３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。Ｇｄ２Ｏ３成分は、原料として例えばＧｄ２Ｏ３、ＧｄＦ３等を用いてガラス内に含有することができる。
【００５０】
Ｙｂ２Ｏ３成分は、ガラスの屈折率を高め、ガラスの化学的耐久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、Ｙｂ２Ｏ３成分の含有率を１０．０％以下にすることで、ガラスの耐失透性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Ｙｂ２Ｏ３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。Ｙｂ２Ｏ３成分は、原料として例えばＹｂ２Ｏ３等を用いてガラス内に含有することができる。
【００５１】
ＺｒＯ２成分は、可視域におけるガラスの透過波長範囲を広げ、ガラスの耐失透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、ＺｒＯ２成分の含有率を１５．０％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ＺｒＯ２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。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。
【００５２】
Ｔａ２Ｏ５成分は、ガラスの屈折率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、Ｔａ２Ｏ５成分の含有率を１５．０％以下にすることで、溶融ガラスを冷却する際の失透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Ｔａ２Ｏ５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。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。
【００５３】
ＷＯ３成分は、ガラスの屈折率を高め、溶融ガラスを冷却する際の失透発生を抑制する成分であり、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ＷＯ３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。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。
【００５４】
ＴｅＯ２成分は、ガラスの屈折率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、ＴｅＯ２成分の含有率を１０．０％以下にすることで、ガラスの可視域での透過波長範囲を広げ、ガラス融液の清澄を促すことができる。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。
【００５５】
ＧｅＯ２成分は、ガラスの屈折率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、ＧｅＯ２成分の含有率を１５．０％以下にすることで、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ＧｅＯ２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。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。
【００５６】
Ｓｂ２Ｏ３成分は、ガラスの脱泡を促進して清澄なガラスを得易くする成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、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。
【００５７】
なお、ガラスを清澄し脱泡する成分は、上記のＳｂ２Ｏ３成分に限定されるものではなく、ガラス製造の分野における公知の清澄剤、脱泡剤或いはそれらの組み合わせを用いることができる。
【００５８】
Ｆ成分は、ガラスの溶融性を高める効果とアッベ数を大きくする効果がある成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、上述した各元素の一種又は二種以上の酸化物の一部又は全部と置換した弗化物のＦとして、合計量で５．０質量％を上限として含有することにより、所望の光学恒数を実現し易くし、ガラスの内部品質を高め、加熱軟化したときのガラス内部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Ｆ成分の含有率は、好ましくは５．０％、より好ましくは４．５％、最も好ましくは４．０％を上限とする。Ｆ成分は上述した各種酸化物の導入において、原料形態を弗化物にて導入した際に、ガラス中に導入される。
【００５９】
なお本明細書において、Ｆ成分の含有率を表す表記「各元素の一種又は二種以上の酸化物の一部又は全部と置換した弗化物のＦとしての合計量」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、金属弗化物等が熔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質量に対する実際に含有されるＦ原子の質量を質量百分率で表したものである。
【００６０】
＜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。
【００６１】
本発明の光学ガラスには、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。
【００６２】
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。従って、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。ここで「実質的に含まない」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。
【００６３】
Ｔｈ成分は高屈折率化又はガラスとしての安定性向上を目的として、Ｃｄ及びＴｌ成分は低Ｔｇ化を目的として、それぞれ含有することができる。しかし、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。
【００６４】
また、ＰｂＯ等の鉛化合物は、ガラスを製造、加工、及び廃棄をする際に環境対策上の措置を講ずる必要があり、製造コストも高くなるため、本発明のガラスに鉛化合物を含有させるべきでない。
【００６５】
さらに、Ａｓ２Ｏ３等のヒ素化合物は、ガラスを溶融する際、泡切れ（脱泡性）を良くするために用いられる成分であるが、ガラスを製造、加工、及び廃棄をする際に環境対策上の措置を講ずる必要があるため、本発明のガラスにヒ素化合物を含有することは好ましくない。
【００６６】
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。
Ｎｂ２Ｏ５成分 ０．５〜４５．０％及び
ＴｉＯ２成分 ２．０〜６０．０％
並びに
Ｂｉ２Ｏ３成分 ０〜１７．０％及び／又は
Ｐ２Ｏ５成分 ０〜２５．０％及び／又は
ＭｇＯ成分 ０〜６０．０％及び／又は
ＣａＯ成分 ０〜５０．０％及び／又は
ＳｒＯ成分 ０〜４０．０％及び／又は
ＢａＯ成分 ０〜２５．０％及び／又は
ＺｎＯ成分 ０〜４０．０％及び／又は
Ｌｉ２Ｏ成分 ０〜４０．０％及び／又は
Ｎａ２Ｏ成分 ０〜４５．０％及び／又は
Ｋ２Ｏ成分 ０〜１５．０％及び／又は
Ｃｓ２Ｏ成分 ０〜１２．０％及び／又は
ＳｉＯ２成分 ０〜２５．０％及び／又は
Ｂ２Ｏ３成分 ０〜２５．０％及び／又は
Ａｌ２Ｏ３成分 ０〜１５．０％及び／又は
Ｙ２Ｏ３成分 ０〜７．０％及び／又は
Ｌａ２Ｏ３成分 ０〜７．０％及び／又は
Ｇｄ２Ｏ３成分 ０〜７．０％及び／又は
Ｙｂ２Ｏ３成分 ０〜７．０％及び／又は
ＺｒＯ２成分 ０〜１７．０％及び／又は
Ｔａ２Ｏ５成分 ０〜５．０％及び／又は
ＷＯ３成分 ０〜７．０％及び／又は
ＴｅＯ２成分 ０〜１０．０％及び／又は
ＧｅＯ２成分 ０〜２０．０％及び／又は
Ｓｂ２Ｏ３成分 ０〜０．５％
【００６７】
［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、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１１００〜１３５０℃の温度範囲で３〜４時間溶融し、攪拌均質化して泡切れ等を行った後、１２００℃以下の温度に下げてから仕上げ攪拌を行って脈理を除去し、金型に鋳込んで徐冷することにより作製される。
【００６８】
［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１５、より好ましくは１６、最も好ましくは１７を下限とし、好ましくは２７、より好ましくは２３、最も好ましくは２０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。
【００６９】
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０．６３５、最も好ましくは０．６４を下限とし、好ましくは０．６９、より好ましくは０．６８、最も好ましくは０．６７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。
【００７０】
また、本発明の光学ガラスは、溶融状態からガラスを形成したときの耐失透性が高いことが好ましい。より具体的には、本発明の光学ガラスの液相温度は、好ましくは１２５０℃、より好ましくは１２００℃、最も好ましくは１１５０℃を上限とする。これにより、より低い温度で溶融ガラスを流出しても、作製されたガラスの結晶化が低減されるため、ガラスを用い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。なお、本明細書中における「液相温度」とは、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、結晶が認められず失透が生じない一番低い温度である。
【００７１】
また、本発明の光学ガラスは、可視域での透過波長範囲が広い必要がある。特に、本発明の光学ガラスは、厚み１０ｍｍのサンプルで分光透過率５％を示す波長（λ５）が４３０ｎｍ以下であり、より好ましくは４２０ｎｍ以下であり、最も好ましくは４１０ｎｍ以下である。これにより、可視領域での透過波長範囲が広げられるため、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。
【００７２】
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。
【００７３】
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４００以下であり、より好ましくは３５０以下、最も好ましくは３００以下である。
【００７４】
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。
【００７５】
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７００℃以下、熱膨張係数（α）が１３０以下であり、より好ましくはガラス転移点（Ｔｇ）が６８０℃以下、熱膨張係数（α）が１２０以下であり、最も好ましくはガラス転移点（Ｔｇ）が６５０℃以下、熱膨張係数（α）が１１０以下である。
【００７６】
また、上述の光学ガラスの液相温度と、この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。このうち、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０．２０Ｐａ・ｓ以上、好ましくは０．２５Ｐａ・ｓ以上、最も好ましくは０．３０Ｐａ・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。
【００７７】
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。
【００７８】
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）。
【００７９】
［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良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】
【００８０】
本発明の実施例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５）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）、部分分散比［θｇ，Ｆ］、及び分光透過率が５％を示す波長（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。
【００８１】
本発明の実施例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５）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１１００〜１３５０℃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、１０００〜８５０℃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。
【００８２】
ここで、実施例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５）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。
【００８３】
また、実施例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５）の光学ガラス及び参考例（Ｎｏ．１）のガラスの可視域での透過波長範囲については、日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ０２に準じて、反射損失を含むガラスの分光透過率を測定してガラスの吸収端を求めた。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、λ５（透過率５％時の波長）の値をガラスの吸収端の値とした。
【００８４】
【表１】
【００８５】
表１に表されるように、本発明の実施例の光学ガラスは、いずれも部分分散比［θｇ，Ｆ］が０．６３以上、より詳細には０．６４以上であるとともに、この部分分散比［θｇ，Ｆ］は０．６９以下、より詳細には０．６６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。
【００８６】
また、本発明の実施例の光学ガラスは、いずれも溶融状態からガラスを形成したときに、失透及び／又は乳白化が生じなかった。このため、本発明の実施例の光学ガラスは、溶融状態からガラスを形成したときの耐失透性が高いことが明らかになった。
【００８７】
また、一般に光学ガラスは、部分分散比［θｇ，Ｆ］と高めると可視域での透過波長範囲が狭まる傾向にあり、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、λ５（透過率５％時の波長）が４３０ｎｍ以下、より詳細には４０５ｎｍ以下であった。このため、本発明の実施例の光学ガラスが、高い部分分散比［θｇ，Ｆ］と可視域での透過波長範囲の広さとを両立するものであることが明らかになった。
【００８８】
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１５以上、より詳細には１７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２０以下であり、所望の範囲内であった。
【００８９】
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１．９０以上、より詳細には１．９３以上であるとともに、この屈折率（ｎｄ）は２．００以下、より詳細には１．９８以下であった。
【００９０】
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、且つ可視域での透過波長範囲が広いことが明らかになった。
【００９１】
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。
【００９２】
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】
【００９３】
【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。
【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、部分分散比［θｇ，Ｆ］が０．５４〜０．５９の範囲にあ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、部分分散比［θｇ，Ｆ］が０．５５〜０．５９の範囲にあ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】
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、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することのできる光学ガラス、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】
【０００８】
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、Ｎｂ２Ｏ５成分と他の成分とを併用し、Ｎｂ２Ｏ５成分及びＴｉＯ２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。
【０００９】
（１） 酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％でＮｂ２Ｏ５成分を１．０〜７５．０％、及びＴｉＯ２成分を４０．０％以下含有し、０．６３以上０．６９以下の部分分散比［θｇ，Ｆ］を有し、１５以上２７以下のアッベ数（νｄ）を有する光学ガラス。
【００１０】
（２） ＴｉＯ２成分を１．０〜４０．０％含有する（１）記載の光学ガラス。
【００１１】
（３） 酸化物換算組成のガラス全質量に対する質量和（Ｎｂ２Ｏ５＋ＴｉＯ２）が４０．０％以上である（１）又は（２）記載の光学ガラス。
【００１２】
（４） 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０〜５０．０％さらに含有する（１）から（３）のいずれか記載の光学ガラス。
【００１３】
（５） 酸化物換算組成のガラス全質量に対する質量和（Ｎｂ２Ｏ５＋ＴｉＯ２＋Ｂｉ２Ｏ３）が４０．０％以上である（４）記載の光学ガラス。
【００１４】
（６） 酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％でＰ２Ｏ５成分を０〜３０．０％さらに含有する（１）から（５）のいずれか記載の光学ガラス。
【００１５】
（７） 酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％で
ＭｇＯ成分 ０〜２５．０％及び／又は
ＣａＯ成分 ０〜２５．０％及び／又は
ＳｒＯ成分 ０〜２５．０％及び／又は
ＢａＯ成分 ０〜２５．０％及び／又は
ＺｎＯ成分 ０〜２５．０％
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。
【００１６】
（８） 酸化物換算組成のガラス全質量に対する質量和（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ）が３０．０％以下である（７）記載の光学ガラス。
【００１７】
（９） 酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％で
Ｌｉ２Ｏ成分 ０〜１０．０％及び／又は
Ｎａ２Ｏ成分 ０〜２０．０％及び／又は
Ｋ２Ｏ成分 ０〜１０．０％及び／又は
Ｃｓ２Ｏ成分 ０〜１０．０％
の各成分をさらに含有する（１）から（８）のいずれか記載の光学ガラス。
【００１８】
（１０） 酸化物換算組成のガラス全質量に対する質量和（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋Ｃｓ２Ｏ）が２０．０％以下である（９）記載の光学ガラス。
【００１９】
（１１） 酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％で
ＳｉＯ２成分 ０〜１０．０％及び／又は
Ｂ２Ｏ３成分 ０〜１０．０％及び／又は
Ａｌ２Ｏ３成分 ０〜１０．０％及び／又は
Ｙ２Ｏ３成分 ０〜１０．０％及び／又は
Ｌａ２Ｏ３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
ＺｒＯ２成分 ０〜１５．０％及び／又は
Ｔａ２Ｏ５成分 ０〜１５．０％及び／又は
ＷＯ３成分 ０〜１５．０％及び／又は
ＴｅＯ２成分 ０〜１０．０％及び／又は
ＧｅＯ２成分 ０〜１５．０％及び／又は
Ｓｂ２Ｏ３成分 ０〜１．０％
の各成分をさらに含有する（１）から（１０）のいずれか記載の光学ガラス。
【００２０】
（１２） （１）から（１１）のいずれか記載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。
【００２１】
（１３） （１２）記載のプリフォームを研磨してなる光学素子。
【００２２】
（１４） （１２）記載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】
【００２３】
本発明によれば、Ｎｂ２Ｏ５成分及びＴｉＯ２成分を併用し、Ｎｂ２Ｏ５成分及びＴｉＯ２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することができ、且つ、溶融状態からガラスを形成したときの耐失透性が高く、可視域での透過波長範囲が広い光学ガラス、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】
【００２４】
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Ｎｂ２Ｏ５成分を１．０〜７５．０％、及びＴｉＯ２成分を４０．０％以下含有し、０．６３以上０．６９以下の部分分散比［θｇ，Ｆ］を有し、１５以上２７以下のアッベ数（νｄ）を有する。Ｎｂ２Ｏ５成分とＴｉＯ２成分とを併用し、Ｎｂ２Ｏ５成分及びＴｉＯ２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、ガラスの液相温度が低くなり、分光透過率が５％を示す波長（λ５）が短くなる。このため、アッベ数（νｄ）が１５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することができ、且つ、溶融状態からガラスを形成したときの耐失透性が高く、可視域での透過波長範囲が広い光学ガラスを得ることができる。
【００２５】
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。
【００２６】
［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。
【００２７】
＜必須成分、任意成分について＞
Ｎｂ２Ｏ５成分は、ガラスの屈折率及び分散を高め、ガラスの化学的耐久性を高める成分である。特に、Ｎｂ２Ｏ５成分の含有率を１．０％以上にすることで、ガラスの所望の屈折率及び分散を得易くすることができる。また、Ｎｂ２Ｏ５成分の含有率を７５．０％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、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＮｂ２Ｏ５成分の含有率は、好ましくは１．０％、より好ましくは２．０％、最も好ましくは５．０％を下限とし、好ましくは７５．０％、より好ましくは７０．０％、最も好ましくは６５．０％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。
【００２８】
ＴｉＯ２成分は、ガラスの屈折率及び分散を高め、ガラスの化学的耐久性を高める成分である。特に、ＴｉＯ２成分の含有率を４０．０％以下にすることで、ガラスの耐失透性を高め、ガラスの可視域での透過波長範囲を広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４０．０％、より好ましくは３５．０％、最も好ましくは３０．０％を上限とする。なお、ＴｉＯ２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、ＴｉＯ２成分の含有率を１．０％以上にすることで、ガラスの所望の屈折率を得易くすることができる。従って、ＴｉＯ２成分の含有率は、好ましくは０％を超え、より好ましくは１．０％、最も好ましくは５．０％を下限とする。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。
【００２９】
本発明の光学ガラスでは、Ｎｂ２Ｏ５成分及びＴｉＯ２成分の含有率の質量和が４０．０％以上であることが好ましい。この質量和を４０．０％以上にすることで、ガラスの形成を容易にしつつ、ガラスの安定性を高めることができる。従って、この質量和（Ｎｂ２Ｏ５＋ＴｉＯ２）は、好ましくは４０．０％、より好ましくは４５．０％、最も好ましくは４９．０％を下限とする。
【００３０】
Ｂｉ２Ｏ３成分は、ガラスの部分分散比［θｇ，Ｆ］を高め、ガラスの屈折率を高め、ガラス転移点（Ｔｇ）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５０．０％以下にすることで、ガラス形成をより容易にするとともに、ガラスの可視域での透過波長範囲を広げることができる。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５０．０％、より好ましくは４０．０％、最も好ましくは３０．０％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。
【００３１】
本発明の光学ガラスでは、Ｎｂ２Ｏ５成分、ＴｉＯ２成分、及びＢｉ２Ｏ３成分の含有率の質量和が４０．０％以上であることが好ましい。この質量和を４０．０％以上にすることで、部分分散比［θｇ，Ｆ］をより一層高め、所望の部分分散比［θｇ，Ｆ］を有する光学ガラスを得易くすることができる。従って、この質量和（Ｎｂ２Ｏ５＋ＴｉＯ２＋Ｂｉ２Ｏ３）は、好ましくは４０．０％、より好ましくは５０．０％、最も好ましくは６４．０％を下限とする。
【００３２】
Ｐ２Ｏ５成分は、ガラスの網目を構成する成分であり、ガラス転移点（Ｔｇ）を低くし、可視域での透過波長範囲を広げる成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、Ｐ２Ｏ５成分の含有率を３０．０％以下にすることで、ガラスの部分分散比［θｇ，Ｆ］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Ｐ２Ｏ５成分の含有率は、好ましくは３０．０％、より好ましくは２２．９％、最も好ましくは２２．６％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。
【００３３】
ＭｇＯ成分は、ガラスの液相温度を下げ、ガラスの耐失透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、ＭｇＯ成分の含有率を２５．０％以下にすることで、ガラスの屈折率及び分散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ＭｇＯ成分の含有率は、好ましくは２５．０％、より好ましくは２０．０％、最も好ましくは１５．０％を上限とする。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。
【００３４】
ＣａＯ成分は、ガラスの液相温度を下げ、ガラスの耐失透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、ＣａＯ成分の含有率を２５．０％以下にすることで、ガラスの屈折率及び分散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ＣａＯ成分の含有率は、好ましくは２５．０％、より好ましくは２０．０％、最も好ましくは１５．０％を上限とする。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。
【００３５】
ＳｒＯ成分は、ガラスの液相温度を下げ、ガラスの耐失透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、ＳｒＯ成分の含有率を２５．０％以下にすることで、所望の部分分散比［θｇ，Ｆ］を得易くし、ガラスの屈折率及び分散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ＳｒＯ成分の含有率は、好ましくは２５．０％、より好ましくは２０．０％、最も好ましくは１５．０％を上限とする。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。
【００３６】
ＢａＯ成分は、ガラスの屈折率及び分散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、ＢａＯ成分の含有率を２５．０％以下にすることで、ガラスの比重を大きくし、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質量に対するＢａＯ成分の含有率は、好ましくは２５．０％、より好ましくは２０．０％、最も好ましくは１５．０％を上限とする。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。
【００３７】
ＺｎＯ成分は、ガラスの液相温度を下げ、ガラスの耐失透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、ＺｎＯ成分の含有率を２５．０％以下にすることで、所望の部分分散比［θｇ，Ｆ］を得易くし、ガラスの屈折率及び分散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ＺｎＯ成分の含有率は、好ましくは２５．０％、より好ましくは２０．０％、最も好ましくは１５．０％を上限とする。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。
【００３８】
本発明の光学ガラスでは、ＲＯ成分（式中、ＲｎはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎ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３０．０％以下であることが好ましい。この質量和を３０．０％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）を得易くし、ガラスの化学的耐久性を高めることができる。従って、ＲＯ成分の含有率の質量和は、好ましくは３０．０％、より好ましくは２５．０％、最も好ましくは２０．０％を上限とする。なお、ＲＯ成分は含有しなくとも本発明において所望の光学特性を実現することは可能であるが、ＲＯ成分を含有することで、ガラスの耐失透性を高め、ガラス転移点（Ｔｇ）を低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ＲＯ成分の含有率の質量和は、好ましくは０％を超え、より好ましくは１．０％、最も好ましくは５．０％を下限とする。
【００３９】
Ｌｉ２Ｏ成分は、ガラス転移点（Ｔｇ）を下げ、ガラスの液相温度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１０．０％以下にすることで、ガラスを加熱軟化した際におけるガラスの乳白及び結晶析出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。
【００４０】
Ｎａ２Ｏ成分は、ガラス転移点（Ｔｇ）を下げ、ガラスの液相温度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、Ｎａ２Ｏ成分の含有率を２０．０％以下にすることで、所望の屈折率及び分散を得易くするとともに、ガラスの化学的耐久性を高めることができる。従って、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、本発明では、Ｎａ２Ｏ成分を含有しなくとも所望の光学特性を有するガラスを製造することは可能であるが、Ｎａ２Ｏ成分を含有することで部分分散比［θｇ，Ｆ］及びアッベ数（νｄ）の調整を容易にすることができる。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０％を超え、より好ましくは１．０％、最も好ましくは５．０％を下限とする。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。
【００４１】
Ｋ２Ｏ成分は、ガラス転移点（Ｔｇ）を下げ、ガラスの液相温度を下げ、部分分散比［θｇ，Ｆ］やアッベ数（νｄ）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、所望の屈折率及びアッベ数を実現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。
【００４２】
Ｃｓ２Ｏ成分は、ガラス転移点（Ｔｇ）を下げ、ガラスの液相温度を下げ、部分分散比［θｇ，Ｆ］やアッベ数（νｄ）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、所望の屈折率及びアッベ数を実現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。
【００４３】
本発明の光学ガラスでは、Ｒｎ２Ｏ成分（式中、ＲはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓ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、２０．０％以下であることが好ましい。この質量和を２０．０％以下にすることで、所望の部分分散比［θｇ，Ｆ］、アッベ数［νｄ］を実現し易くし、ガラスの化学的耐久性を高めることができる。従って、酸化物換算組成における、Ｒｎ２Ｏ成分の含有率の質量和は、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、本発明では、Ｒｎ２Ｏ成分を含有しなくとも所望の光学特性を有するガラスを製造することは可能であるが、Ｒｎ２Ｏ成分を含有することで、ガラス転移点（Ｔｇ）を下げ、ガラスの液相温度を下げることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＲｎ２Ｏ成分の含有率の質量和は、好ましくは０％を超え、より好ましくは１．０％、最も好ましくは５．０％を下限とする。
【００４４】
ＳｉＯ２成分は、可視域におけるガラスの透過波長範囲を広げ、ガラスの耐失透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１０．０％以下にすることで、ガラスの部分分散比［θｇ，Ｆ］を低下し難くして、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ＳｉＯ２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。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。
【００４５】
Ｂ２Ｏ３成分は、ガラスの部分分散比［θｇ，Ｆ］を高く維持し、ガラスの耐失透性を向上し、ガラス転移点（Ｔｇ）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、Ｂ２Ｏ３成分の含有率を１０．０％以下にすることで、ガラスを加熱軟化した後における乳白及び結晶析出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Ｂ２Ｏ３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。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。
【００４６】
Ａｌ２Ｏ３成分は、ガラスの化学的耐久性を高め、溶融ガラスの粘度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、Ａｌ２Ｏ３成分の含有率を１０．０％以下にすることで、ガラスの溶融性及び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。
【００４７】
Ｙ２Ｏ３成分は、ガラスの屈折率を高め、ガラスの化学的耐久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、Ｙ２Ｏ３成分の含有率を１０．０％以下にすることで、ガラスの耐失透性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Ｙ２Ｏ３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。Ｙ２Ｏ３成分は、原料として例えばＹ２Ｏ３、ＹＦ３等を用いてガラス内に含有することができる。
【００４８】
Ｌａ２Ｏ３成分は、ガラスの屈折率を高め、ガラスの化学的耐久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、Ｌａ２Ｏ３成分の含有率を１０．０％以下にすることで、ガラスの耐失透性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Ｌａ２Ｏ３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。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。
【００４９】
Ｇｄ２Ｏ３成分は、ガラスの屈折率を高め、ガラスの化学的耐久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、Ｇｄ２Ｏ３成分の含有率を１０．０％以下にすることで、ガラスの耐失透性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Ｇｄ２Ｏ３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。Ｇｄ２Ｏ３成分は、原料として例えばＧｄ２Ｏ３、ＧｄＦ３等を用いてガラス内に含有することができる。
【００５０】
Ｙｂ２Ｏ３成分は、ガラスの屈折率を高め、ガラスの化学的耐久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、Ｙｂ２Ｏ３成分の含有率を１０．０％以下にすることで、ガラスの耐失透性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Ｙｂ２Ｏ３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。Ｙｂ２Ｏ３成分は、原料として例えばＹｂ２Ｏ３等を用いてガラス内に含有することができる。
【００５１】
ＺｒＯ２成分は、可視域におけるガラスの透過波長範囲を広げ、ガラスの耐失透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、ＺｒＯ２成分の含有率を１５．０％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ＺｒＯ２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。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。
【００５２】
Ｔａ２Ｏ５成分は、ガラスの屈折率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、Ｔａ２Ｏ５成分の含有率を１５．０％以下にすることで、溶融ガラスを冷却する際の失透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Ｔａ２Ｏ５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。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。
【００５３】
ＷＯ３成分は、ガラスの屈折率を高め、溶融ガラスを冷却する際の失透発生を抑制する成分であり、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ＷＯ３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。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。
【００５４】
ＴｅＯ２成分は、ガラスの屈折率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、ＴｅＯ２成分の含有率を１０．０％以下にすることで、ガラスの可視域での透過波長範囲を広げ、ガラス融液の清澄を促すことができる。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。
【００５５】
ＧｅＯ２成分は、ガラスの屈折率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、ＧｅＯ２成分の含有率を１５．０％以下にすることで、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ＧｅＯ２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。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。
【００５６】
Ｓｂ２Ｏ３成分は、ガラスの脱泡を促進して清澄なガラスを得易くする成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、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。
【００５７】
なお、ガラスを清澄し脱泡する成分は、上記のＳｂ２Ｏ３成分に限定されるものではなく、ガラス製造の分野における公知の清澄剤、脱泡剤或いはそれらの組み合わせを用いることができる。
【００５８】
Ｆ成分は、ガラスの溶融性を高める効果とアッベ数を大きくする効果がある成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、上述した各元素の一種又は二種以上の酸化物の一部又は全部と置換した弗化物のＦとして、合計量で５．０質量％を上限として含有することにより、所望の光学恒数を実現し易くし、ガラスの内部品質を高め、加熱軟化したときのガラス内部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Ｆ成分の含有率は、好ましくは５．０％、より好ましくは４．５％、最も好ましくは４．０％を上限とする。Ｆ成分は上述した各種酸化物の導入において、原料形態を弗化物にて導入した際に、ガラス中に導入される。
【００５９】
なお本明細書において、Ｆ成分の含有率を表す表記「各元素の一種又は二種以上の酸化物の一部又は全部と置換した弗化物のＦとしての合計量」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、金属弗化物等が熔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質量に対する実際に含有されるＦ原子の質量を質量百分率で表したものである。
【００６０】
＜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。
【００６１】
本発明の光学ガラスには、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。
【００６２】
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。従って、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。ここで「実質的に含まない」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。
【００６３】
Ｔｈ成分は高屈折率化又はガラスとしての安定性向上を目的として、Ｃｄ及びＴｌ成分は低Ｔｇ化を目的として、それぞれ含有することができる。しかし、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。
【００６４】
また、ＰｂＯ等の鉛化合物は、ガラスを製造、加工、及び廃棄をする際に環境対策上の措置を講ずる必要があり、製造コストも高くなるため、本発明のガラスに鉛化合物を含有させるべきでない。
【００６５】
さらに、Ａｓ２Ｏ３等のヒ素化合物は、ガラスを溶融する際、泡切れ（脱泡性）を良くするために用いられる成分であるが、ガラスを製造、加工、及び廃棄をする際に環境対策上の措置を講ずる必要があるため、本発明のガラスにヒ素化合物を含有することは好ましくない。
【００６６】
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。
Ｎｂ２Ｏ５成分 ０．５〜４５．０％及び
ＴｉＯ２成分 ２．０〜６０．０％
並びに
Ｂｉ２Ｏ３成分 ０〜１７．０％及び／又は
Ｐ２Ｏ５成分 ０〜２５．０％及び／又は
ＭｇＯ成分 ０〜６０．０％及び／又は
ＣａＯ成分 ０〜５０．０％及び／又は
ＳｒＯ成分 ０〜４０．０％及び／又は
ＢａＯ成分 ０〜２５．０％及び／又は
ＺｎＯ成分 ０〜４０．０％及び／又は
Ｌｉ２Ｏ成分 ０〜４０．０％及び／又は
Ｎａ２Ｏ成分 ０〜４５．０％及び／又は
Ｋ２Ｏ成分 ０〜１５．０％及び／又は
Ｃｓ２Ｏ成分 ０〜１２．０％及び／又は
ＳｉＯ２成分 ０〜２５．０％及び／又は
Ｂ２Ｏ３成分 ０〜２５．０％及び／又は
Ａｌ２Ｏ３成分 ０〜１５．０％及び／又は
Ｙ２Ｏ３成分 ０〜７．０％及び／又は
Ｌａ２Ｏ３成分 ０〜７．０％及び／又は
Ｇｄ２Ｏ３成分 ０〜７．０％及び／又は
Ｙｂ２Ｏ３成分 ０〜７．０％及び／又は
ＺｒＯ２成分 ０〜１７．０％及び／又は
Ｔａ２Ｏ５成分 ０〜５．０％及び／又は
ＷＯ３成分 ０〜７．０％及び／又は
ＴｅＯ２成分 ０〜１０．０％及び／又は
ＧｅＯ２成分 ０〜２０．０％及び／又は
Ｓｂ２Ｏ３成分 ０〜０．５％
【００６７】
［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、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１１００〜１３５０℃の温度範囲で３〜４時間溶融し、攪拌均質化して泡切れ等を行った後、１２００℃以下の温度に下げてから仕上げ攪拌を行って脈理を除去し、金型に鋳込んで徐冷することにより作製される。
【００６８】
［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１５、より好ましくは１６、最も好ましくは１７を下限とし、好ましくは２７、より好ましくは２３、最も好ましくは２０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。
【００６９】
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０．６３５、最も好ましくは０．６４を下限とし、好ましくは０．６９、より好ましくは０．６８、最も好ましくは０．６７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。
【００７０】
また、本発明の光学ガラスは、溶融状態からガラスを形成したときの耐失透性が高いことが好ましい。より具体的には、本発明の光学ガラスの液相温度は、好ましくは１２５０℃、より好ましくは１２００℃、最も好ましくは１１５０℃を上限とする。これにより、より低い温度で溶融ガラスを流出しても、作製されたガラスの結晶化が低減されるため、ガラスを用い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。なお、本明細書中における「液相温度」とは、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、結晶が認められず失透が生じない一番低い温度である。
【００７１】
また、本発明の光学ガラスは、可視域での透過波長範囲が広い必要がある。特に、本発明の光学ガラスは、厚み１０ｍｍのサンプルで分光透過率５％を示す波長（λ５）が４３０ｎｍ以下であり、より好ましくは４２０ｎｍ以下であり、最も好ましくは４１０ｎｍ以下である。これにより、可視領域での透過波長範囲が広げられるため、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。
【００７２】
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。
【００７３】
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４００以下であり、より好ましくは３５０以下、最も好ましくは３００以下である。
【００７４】
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。
【００７５】
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７００℃以下、熱膨張係数（α）が１３０以下であり、より好ましくはガラス転移点（Ｔｇ）が６８０℃以下、熱膨張係数（α）が１２０以下であり、最も好ましくはガラス転移点（Ｔｇ）が６５０℃以下、熱膨張係数（α）が１１０以下である。
【００７６】
また、上述の光学ガラスの液相温度と、この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。このうち、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０．２０Ｐａ・ｓ以上、好ましくは０．２５Ｐａ・ｓ以上、最も好ましくは０．３０Ｐａ・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。
【００７７】
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。
【００７８】
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）。
【００７９】
［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良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】
【００８０】
本発明の実施例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５）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）、部分分散比［θｇ，Ｆ］、及び分光透過率が５％を示す波長（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。
【００８１】
本発明の実施例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５）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１１００〜１３５０℃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、１０００〜８５０℃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。
【００８２】
ここで、実施例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５）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。
【００８３】
また、実施例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５）の光学ガラス及び参考例（Ｎｏ．１）のガラスの可視域での透過波長範囲については、日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ０２に準じて、反射損失を含むガラスの分光透過率を測定してガラスの吸収端を求めた。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、λ５（透過率５％時の波長）の値をガラスの吸収端の値とした。
【００８４】
【表１】
【００８５】
表１に表されるように、本発明の実施例の光学ガラスは、いずれも部分分散比［θｇ，Ｆ］が０．６３以上、より詳細には０．６４以上であるとともに、この部分分散比［θｇ，Ｆ］は０．６９以下、より詳細には０．６６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。
【００８６】
また、本発明の実施例の光学ガラスは、いずれも溶融状態からガラスを形成したときに、失透及び／又は乳白化が生じなかった。このため、本発明の実施例の光学ガラスは、溶融状態からガラスを形成したときの耐失透性が高いことが明らかになった。
【００８７】
また、一般に光学ガラスは、部分分散比［θｇ，Ｆ］と高めると可視域での透過波長範囲が狭まる傾向にあり、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、λ５（透過率５％時の波長）が４３０ｎｍ以下、より詳細には４０５ｎｍ以下であった。このため、本発明の実施例の光学ガラスが、高い部分分散比［θｇ，Ｆ］と可視域での透過波長範囲の広さとを両立するものであることが明らかになった。
【００８８】
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１５以上、より詳細には１７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２０以下であり、所望の範囲内であった。
【００８９】
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１．９０以上、より詳細には１．９３以上であるとともに、この屈折率（ｎｄ）は２．００以下、より詳細には１．９８以下であった。
【００９０】
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、且つ可視域での透過波長範囲が広いことが明らかになった。
【００９１】
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。
【００９２】
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】
【００９３】
【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。
【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Ｎｂ２Ｏ５成分を１．０〜７５．０％、及びＴｉＯ２成分を４０．０％以下含有し、０．６３以上０．６９以下の部分分散比［θｇ，Ｆ］を有し、１５以上２７以下のアッベ数（νｄ）を有する光学ガラス。
【請求項２】
ＴｉＯ２成分を１．０〜４０．０％含有する請求項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する質量和（Ｎｂ２Ｏ５＋ＴｉＯ２）が４０．０％以上である請求項１又は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質量に対して、質量％でＢｉ２Ｏ３成分を０〜５０．０％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質量に対する質量和（Ｎｂ２Ｏ５＋ＴｉＯ２＋Ｂｉ２Ｏ３）が４０．０％以上である請求項４記載の光学ガラス。
【請求項６】
酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％でＰ２Ｏ５成分を０〜３０．０％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
ＭｇＯ成分 ０〜２５．０％及び／又は
ＣａＯ成分 ０〜２５．０％及び／又は
ＳｒＯ成分 ０〜２５．０％及び／又は
ＢａＯ成分 ０〜２５．０％及び／又は
ＺｎＯ成分 ０〜２５．０％
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】
酸化物換算組成のガラス全質量に対する質量和（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ）が３０．０％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質量に対して、質量％で
Ｌｉ２Ｏ成分 ０〜１０．０％及び／又は
Ｎａ２Ｏ成分 ０〜２０．０％及び／又は
Ｋ２Ｏ成分 ０〜１０．０％及び／又は
Ｃｓ２Ｏ成分 ０〜１０．０％
の各成分をさらに含有する請求項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質量に対する質量和（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋Ｃｓ２Ｏ）が２０．０％以下である請求項９記載の光学ガラス。
【請求項１１】
酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％で
ＳｉＯ２成分 ０〜１０．０％及び／又は
Ｂ２Ｏ３成分 ０〜１０．０％及び／又は
Ａｌ２Ｏ３成分 ０〜１０．０％及び／又は
Ｙ２Ｏ３成分 ０〜１０．０％及び／又は
Ｌａ２Ｏ３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
ＺｒＯ２成分 ０〜１５．０％及び／又は
Ｔａ２Ｏ５成分 ０〜１５．０％及び／又は
ＷＯ３成分 ０〜１５．０％及び／又は
ＴｅＯ２成分 ０〜１０．０％及び／又は
ＧｅＯ２成分 ０〜１５．０％及び／又は
Ｓｂ２Ｏ３成分 ０〜１．０％
の各成分をさらに含有する請求項１から１０のいずれか記載の光学ガラス。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか記載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１３】
請求項１２記載のプリフォームを研磨してなる光学素子。
【請求項１４】
請求項１２記載のプリフォームを精密プレス成形してなる光学素子。
【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Ｎｂ２Ｏ５成分を１．０〜７５．０％、及びＴｉＯ２成分を４０．０％以下含有し、０．６３以上０．６９以下の部分分散比［θｇ，Ｆ］を有し、１５以上２７以下のアッベ数（νｄ）を有する光学ガラス。
【請求項２】
ＴｉＯ２成分を１．０〜４０．０％含有する請求項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する質量和（Ｎｂ２Ｏ５＋ＴｉＯ２）が４０．０％以上である請求項１又は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質量に対して、質量％でＢｉ２Ｏ３成分を０〜５０．０％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質量に対する質量和（Ｎｂ２Ｏ５＋ＴｉＯ２＋Ｂｉ２Ｏ３）が４０．０％以上である請求項４記載の光学ガラス。
【請求項６】
酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％でＰ２Ｏ５成分を０〜３０．０％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
ＭｇＯ成分 ０〜２５．０％及び／又は
ＣａＯ成分 ０〜２５．０％及び／又は
ＳｒＯ成分 ０〜２５．０％及び／又は
ＢａＯ成分 ０〜２５．０％及び／又は
ＺｎＯ成分 ０〜２５．０％
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】
酸化物換算組成のガラス全質量に対する質量和（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ）が３０．０％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質量に対して、質量％で
Ｌｉ２Ｏ成分 ０〜１０．０％及び／又は
Ｎａ２Ｏ成分 ０〜２０．０％及び／又は
Ｋ２Ｏ成分 ０〜１０．０％及び／又は
Ｃｓ２Ｏ成分 ０〜１０．０％
の各成分をさらに含有する請求項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質量に対する質量和（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋Ｃｓ２Ｏ）が２０．０％以下である請求項９記載の光学ガラス。
【請求項１１】
酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％で
ＳｉＯ２成分 ０〜１０．０％及び／又は
Ｂ２Ｏ３成分 ０〜１０．０％及び／又は
Ａｌ２Ｏ３成分 ０〜１０．０％及び／又は
Ｙ２Ｏ３成分 ０〜１０．０％及び／又は
Ｌａ２Ｏ３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
ＺｒＯ２成分 ０〜１５．０％及び／又は
Ｔａ２Ｏ５成分 ０〜１５．０％及び／又は
ＷＯ３成分 ０〜１５．０％及び／又は
ＴｅＯ２成分 ０〜１０．０％及び／又は
ＧｅＯ２成分 ０〜１５．０％及び／又は
Ｓｂ２Ｏ３成分 ０〜１．０％
の各成分をさらに含有する請求項１から１０のいずれか記載の光学ガラス。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか記載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１３】
請求項１２記載のプリフォームを研磨してなる光学素子。
【請求項１４】
請求項１２記載のプリフォームを精密プレス成形してなる光学素子。
【図１】
【公開番号】特開２０１０−６６７５（Ｐ２０１０−６６７５Ａ）
【公開日】平成２２年１月１４日（２０１０．１．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１７１３３３（Ｐ２００８−１７１３３３）
【出願日】平成２０年６月３０日（２００８．６．３０）
【出願人】（０００１２８７８４）株式会社オハラ (539)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１月１４日（２０１０．１．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月３０日（２００８．６．３０）
【出願人】（０００１２８７８４）株式会社オハラ (539)
【Ｆターム（参考）】
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