光学ガラス、プリフォーム、及び光学素子
【課題】相対屈折率の温度係数（ｄｎ／ｄＴ）が高く、結像特性等の影響を補正できる性質を有し、アッベ数（νｄ）が低く、可視光に対する透過率が高く、且つガラス環境への悪影響のない光学ガラスと、これを用いたプリフォーム及び光学素子を提供する。
【解決手段】光学ガラスは、酸化物換算組成の全質量に対する質量％で、Ｂｉ２Ｏ３成分を５５．０〜９５．０％及びＢ２Ｏ３成分を４．０〜３５．０％含有し、相対屈折率（５４６．０７ｎｍ）の温度係数（２０〜４０℃）が３．０×１０−６（℃−１）以上である。プリフォーム及び光学素子は、この光学ガラスからなる。
【解決手段】光学ガラスは、酸化物換算組成の全質量に対する質量％で、Ｂｉ２Ｏ３成分を５５．０〜９５．０％及びＢ２Ｏ３成分を４．０〜３５．０％含有し、相対屈折率（５４６．０７ｎｍ）の温度係数（２０〜４０℃）が３．０×１０−６（℃−１）以上である。プリフォーム及び光学素子は、この光学ガラスからなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学ガラス、プリフォーム、及び光学素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プロジェクタ、コピー機、レーザプリンタ及び放送用機材等のような光学機器に組み込まれる光学素子は、より厳しい温度環境での使用が増えている。例えばプロジェクタでは、小型化及び高解像度化の要求に応えるべく、高輝度の光源や高精密化した光学系を用いる必要がある。特に、高輝度の光源を用いる場合、光源が発する熱の影響により、光学系を構成する光学素子の使用時の温度が大きく変動し易く、その温度が１００℃以上に達する場合も多い。このとき、高精密化した光学系を用いていると、温度の変動による光学系の結像特性等への影響が無視出来ないほど大きくなるため、温度の変動によっても結像特性等に影響が生じ難い光学系を構成することが求められている。
【０００３】
温度の変動による結像性能等への影響が生じ難い光学系を構成する手段としては、例えば温度の変動による光学特性の変動の小さい光学素子を用いることが挙げられる。このような光学素子を作製できる光学ガラスとして、例えば特許文献１に示されるような光学ガラスが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１０６６１１号公報
【特許文献２】特開２００９−２０３１４０号公報
【特許文献３】特開２００２−２０１０３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
光学系を構成するガラスは、特許文献１で開示されたガラスのように、温度変動によって光学特性に変動が起こらないことが望ましい。
【０００６】
しかし、特にアッベ数（νｄ）が大きく分散の小さい低分散ガラスは、相対屈折率の温度係数が大きくマイナスになる性質、すなわちガラスの温度が高くなったときに屈折率が大幅に低くなる性質を有していることが多い。このような低分散ガラスを用いた光学系で特許文献１に開示されたガラスを用いても、低分散ガラスの温度変動による光学特性の変動の影響が光学系の全体に及ぶため、光学系の全体としての結像特性等を改善することは困難である。
【０００７】
そこで、このような低分散ガラスを用いた光学系では、相対屈折率の温度係数がプラスになる光学素子を用いて、低分散ガラスによる結像特性等への影響を補正する必要がある。ここで、相対屈折率の温度係数の大きいガラスとしては、例えば希土類を多く含有した、νｄが３０超のガラスを挙げることができる。しかし、このようなガラスを特にプロジェクタやコピー機等の用途に用いた場合、色収差の補正が不十分なために光学系の高解像度化が困難になるため、よりアッベ数が小さく高分散（νｄが３０以下）のガラスが求められている。
【０００８】
また、相対屈折率の温度係数が大きい高分散のガラスとして、従来は鉛を含有するガラスが知られていた。しかし、鉛を含有するガラスを用いることは、環境への悪影響が大きいため好ましくない。一方で、環境への悪影響の小さなＳｉを主成分とするガラスは、相対屈折率の温度係数が小さいため、結像特性等を補正するのに十分でない。
【０００９】
一方で、本発明者らは、Ｂｉ２Ｏ３成分を多く含有するガラス（例えば、特許文献２、３参照）が、きわめて高い相対屈折率の温度係数を有することを見出した。しかし、特許文献２及び３で開示されたＢｉ２Ｏ３成分を多く含有する光学ガラスは、かえって低分散ガラスによる結像特性等の影響を補正することが困難であり、且つ可視光に対する透過率が低く光線透過による温度変動が大きいために、結像特性等を補正する性能も不安定であった。
【００１０】
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、相対屈折率の温度係数（ｄｎ／ｄＴ）が高く、結像特性等の影響を補正できる性質を有し、アッベ数（νｄ）が低く、可視光に対する透過率が高く、且つ環境への悪影響が低減された光学ガラスと、これを用いたプリフォーム及び光学素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
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成分及びＢ２Ｏ３成分を併用し、他の各成分の含有量を調整することによって、アッベ数が小さくなり、鉛成分を用いなくても相対屈折率の温度係数（ｄｎ／ｄＴ）が適度に高められ、且つ、可視光に対する透過率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。
【００１２】
（１） 酸化物換算組成の全質量に対する質量％で、Ｂｉ２Ｏ３成分を５５．０〜９５．０％及びＢ２Ｏ３成分を４．０〜３５．０％含有し、相対屈折率（５４６．０７ｎｍ）の温度係数（２０〜４０℃）が３．０×１０−６（℃−１）以上であり、分光透過率が７０％を示す波長（λ７０）が４９０ｎｍ以下である光学ガラス。
【００１３】
（２） 相対屈折率（５４６．０７ｎｍ）の温度係数（２０〜４０℃）が６．０×１０−６（℃−１）以上である（１）に記載の光学ガラス。
【００１４】
（３） 酸化物換算組成の全質量に対する質量％で、ＳｉＯ２成分の含有量が３５．０％以下である（１）又は（２）に記載の光学ガラス。
【００１５】
（４） 酸化物換算組成における質量比（ＳｉＯ２／Ｂ２Ｏ３）が０．３未満である（１）から（３）のいずれか記載の光学ガラス。
【００１６】
（５） 酸化物換算組成の全質量に対する質量％で、
Ｌｉ２Ｏ成分 ０〜８．０％及び／又は
Ｎａ２Ｏ成分 ０〜８．０％及び／又は
Ｋ２Ｏ成分 ０〜８．０％
である（１）から（４）のいずれか記載の光学ガラス。
【００１７】
（６） 酸化物換算組成のガラス全質量に対するＲｎ２Ｏ成分（式中、ＲｎはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓからなる群より選択される１種以上）の質量和が１５．０％以下である（５）記載の光学ガラス。
【００１８】
（７） 酸化物換算組成の全質量に対する質量％で、
Ｌａ２Ｏ３成分 ０〜１０．０％及び／又は
Ｇｄ２Ｏ３成分 ０〜１０．０％及び／又は
Ｙ２Ｏ３成分 ０〜１０．０％及び／又は
Ｙｂ２Ｏ３成分 ０〜１０．０％
である（１）から（６）のいずれか記載の光学ガラス。
【００１９】
（８） 酸化物換算組成のガラス全質量に対するＬｎ２Ｏ３成分（式中、ＬｎはＬａ、Ｇｄ、Ｙ、Ｙｂからなる群より選択される１種以上）の質量和が１５．０％以下である（７）記載の光学ガラス。
【００２０】
（９） 酸化物換算組成の全質量に対する質量％で、ＴｅＯ２成分の含有量が３５．０％以下である（１）から（８）のいずれかに記載の光学ガラス。
【００２１】
（１０） 酸化物換算組成のガラス全質量に対する質量％で
ＴｉＯ２成分 ０〜１０．０％及び／又は
ＺｒＯ２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 ０〜３５．０％
である（１）から（９）のいずれか記載の光学ガラス。
【００２２】
（１１） 酸化物換算組成のガラス全質量に対する質量和（Ｌｎ２Ｏ３＋ＴｉＯ２＋ＺｒＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５＋Ｔａ２Ｏ５＋ＷＯ３＋ＴｅＯ２）が０．１％以上４０．０％以下である（１０）記載の光学ガラス。
【００２３】
（１２） 酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％で
ＭｇＯ成分 ０〜３５．０％及び／又は
ＣａＯ成分 ０〜３５．０％及び／又は
ＳｒＯ成分 ０〜３５．０％及び／又は
ＢａＯ成分 ０〜３５．０％及び／又は
ＺｎＯ成分 ０〜３５．０％
である（１）から（１１）のいずれか記載の光学ガラス。
【００２４】
（１３） 酸化物換算組成のガラス全質量に対するＲＯ成分（式中、ＲはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎからなる群より選択される１種以上）の質量和が４０．０％以下である（１２）記載の光学ガラス。
【００２５】
（１４） 酸化物換算組成のガラス全質量に対する質量和（Ｌｎ２Ｏ３＋Ｒｎ２Ｏ＋ＲＯ）が０．１％以上である（１）から（１３）のいずれか記載の光学ガラス。
【００２６】
（１５） 酸化物換算組成における質量比（Ｌｎ２Ｏ３＋Ｒｎ２Ｏ＋ＲＯ）／Ｂｉ２Ｏ３が０．０８以上である（１）から（１４）のいずれか記載の光学ガラス。
【００２７】
（１６） 酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％で
Ｐ２Ｏ５成分 ０〜１５．０％及び／又は
ＧｅＯ２成分 ０〜１０．０％及び／又は
Ａｌ２Ｏ３成分 ０〜１５．０％及び／又は
Ｇａ２Ｏ３成分 ０〜１０．０％及び／又は
Ｓｂ２Ｏ３成分 ０〜１０．０％
である（１）から（１５）のいずれか記載の光学ガラス。
【００２８】
（１７） 酸化物換算組成のガラス全質量に対する質量和（Ｔａ２Ｏ５＋ＧｅＯ２）が５．０％以下である（１）から（１６）のいずれか記載の光学ガラス。
【００２９】
（１８） 酸化物換算組成のガラス全質量に対する質量和（ＴｅＯ２＋Ｓｂ２Ｏ３）が０．０１％以上である（１）から（１７）のいずれか記載の光学ガラス。
【００３０】
（１９） 屈折率（ｎｄ）が１．７０以上２．２０以下であり、アッベ数（νｄ）が１５以上３０以下である（１）から（１８）のいずれか記載の光学ガラス。
【００３１】
（２０） （１）から（１９）いずれか１項の光学ガラスからなる研磨加工用及び／又は精密プレス成形用のプリフォーム。
【００３２】
（２１） （２０）のプリフォームを研磨してなる光学素子。
【００３３】
（２２） （２０）のプリフォームを精密プレス成形してなる光学素子。
【００３４】
（２３） （１）から（１９）いずれか１項の光学ガラスからなる光学素子。
【００３５】
（２４） （２１）から（２３）のいずれかに記載の光学素子を有する光学機器。
【発明の効果】
【００３６】
本発明によれば、相対屈折率の温度係数（ｄｎ／ｄＴ）が適度に高い性質、すなわち光学素子の温度が高くなったときに屈折率がより高くなる性質を有し、アッベ数（νｄ）が低く、可視光に対する透過率が高く、且つガラス環境への悪影響の低減された光学ガラスと、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形態】
【００３７】
本発明の光学ガラスは、酸化物換算組成の全質量に対する質量％で、Ｂｉ２Ｏ３成分を５５．０〜９５．０％及びＢ２Ｏ３成分を４．０〜３５．０％含有し、相対屈折率（５４６．０７ｎｍ）の温度係数（２０〜４０℃）が３．０×１０−６（℃−１）以上である。Ｂｉ２Ｏ３成分及びＢ２Ｏ３成分を併用し、他の各成分の含有量を調整することによって、アッベ数（νｄ）が小さくなり、可視光に対する透過率が高められ、且つ鉛成分を用いなくても相対屈折率の温度係数（ｄｎ／ｄＴ）が適度に高められる。そのため、光学系の結像特性等を補正することができ、光学系の高解像度化及び小型化に寄与することができ、可視光に対する透過率が高く、且つ環境への悪影響を小さくできる光学素子を得ることが可能な光学ガラスを得ることができる。
【００３８】
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。
【００３９】
［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」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。
【００４０】
＜必須成分、任意成分について＞
Ｂｉ２Ｏ３成分は、ガラスの相対屈折率の温度係数を大きく上げ、且つアッベ数を低くする成分である。そのため、Ｂｉ２Ｏ３成分の含有量を５５．０％以上にすることで、相対屈折率の温度係数が高く、且つアッベ数の低いガラスを得ることができる。また、Ｂｉ２Ｏ３成分の含有量を５５．０％以上にすることで、ガラスの屈折率を高め、ガラス転移点や屈伏点を低くすることができる。従って、Ｂｉ２Ｏ３成分の含有量は、酸化物基準の質量％で、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％を下限とする。一方で、Ｂｉ２Ｏ３成分の含有量を９５．０％以下にすることで、ガラスの相対屈折率の温度係数の過剰な上昇を抑えることができ、ガラスの液相温度を低くできる。また、Ｂｉ２Ｏ３成分によるガラスの着色を低減して可視光透過率を高めることで、光線の透過によるガラスの温度変動を低減できる。一方で、Ｂｉ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは９５．０％、より好ましくは９０．０％、さらに好ましくは８５．０％、さらに好ましくは８２．０％を上限とする。なお、Ｂｉ２Ｏ３成分の含有量を７５．０％未満にする態様も好ましい。Ｂｉ２Ｏ３成分は、原料として例えばＢｉ２Ｏ３を用いることができる。
【００４１】
Ｂ２Ｏ３成分は、ガラスの液相温度を下げて失透を低減する成分である。すなわち、Ｂ２Ｏ３成分の含有量を４．０％以上にすることで、耐失透性が高く、可視光透過率が高く、且つ研磨加工性の高いガラスを得られるガラスを得ることができる。従って、Ｂ２Ｏ３成分の含有量は、酸化物基準の質量％で、好ましくは４．０％を下限とし、より好ましくは９．３％を下限とし、さらに好ましくは１０．０％より多くし、さらに好ましくは１１．０％より多くする。また、Ｂ２Ｏ３成分の含有量を１２．０％以上にしてもよく、１２．２％以上にしてもよく、１５．３％以上にしてもよい。一方で、Ｂ２Ｏ３成分の含有量が多すぎると、かえってガラスの液相温度が高くなり、相対屈折率の温度係数も低くなる。従って、Ｂ２Ｏ３成分の含有量は、酸化物基準の質量％で、好ましくは３５．０％、より好ましくは３２．０％、最も好ましくは３０．０％を上限とする。Ｂ２Ｏ３成分は、原料として例えばＨ３ＢＯ３、Ｎａ２Ｂ４Ｏ７、Ｎａ２Ｂ４Ｏ７・１０Ｈ２Ｏ、ＢＰＯ４を用いることができる。
【００４２】
ＳｉＯ２成分は、ガラスの液相温度を下げて耐失透性を高め、且つ、ガラスの可視光透過率を高める効果のある成分である。しかし、ＳｉＯ２成分の含有量が多すぎると、ガラスの屈折率が低下し易くなり、ガラスの相対屈折率の温度係数も低くなる。従って、ＳｉＯ２成分の含有量は、酸化物基準の質量％で、好ましくは３５．０％、より好ましくは２５．０％、さらに好ましくは１５．０％を上限とする。特に、相対屈折率の温度係数の高いガラスを得易くできる観点では、ＳｉＯ２成分の含有量は、好ましくは６．０％、より好ましくは４．４％、さらに好ましくは１．２％を上限としてもよく、０．１％を上限としてもよい。ＳｉＯ２成分は、原料として例えばＳｉＯ２を用いることができる。
【００４３】
本発明の光学ガラスは、Ｂ２Ｏ３成分の含有量に対するＳｉＯ２成分の含有量の比率が０．３０未満であることが好ましい。これにより、相対屈折率の温度係数を下げる効果が比較的小さいＢ２Ｏ３の含有量が相対的に増加することで、高い耐失透性を得ながらも、高い相対屈折率の温度係数を得易くすることができる。従って、酸化物換算組成における質量比（ＳｉＯ２／Ｂ２Ｏ３）は、好ましくは０．３０未満、より好ましくは０．２０未満、最も好ましくは０．１０未満とする。
【００４４】
また、本発明の光学ガラスは、Ｂ２Ｏ３成分とＳｉＯ２成分合計含有量が４．０％以上であることが好ましい。これにより、ガラスの液相温度を下げて耐失透性を高め、且つ、ガラスの可視光透過率を高めることができる。従って、酸化物換算組成における質量和（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３）は、好ましくは４．０％、より好ましくは１０．０％を下限とし、最も好ましくは１５．０％より多くする。一方で、これらの合計含有量が多すぎると、かえってガラスの液相温度が高くなり、相対屈折率の温度係数も低くなる。従って、この質量和（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３）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。
【００４５】
Ｌｉ２Ｏ成分、Ｎａ２Ｏ成分及びＫ２Ｏ成分は、ガラスの屈折率及びアッベ数を調整し、ガラス転移点や屈伏点を低くする成分である。しかし、これらの成分を多く含有すると相対屈折率の温度係数が低下する。従って、Ｌｉ２Ｏ成分、Ｎａ２Ｏ成分及びＫ２Ｏ成分の各々の含有量は、酸化物基準の質量％で、好ましくは８．０％、より好ましくは４．０％、最も好ましくは２．０％を上限とする。また、Ｒｎ２Ｏ成分（式中、ＲｎはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓからなる群より選択される１種以上）の質量和は、酸化物基準の質量％で、好ましくは１５．０％、より好ましくは１０．０％を上限とし、さらに好ましくは５．０％未満とする。特に、相対屈折率の温度係数が高く、可視光透過率が高く、且つ研磨加工性の高いガラスを得られる観点では、Ｒｎ２Ｏ成分の質量和は、酸化物基準の質量％で、好ましくは１．０％未満、より好ましくは０．５％未満、最も好ましくは０．１％未満とする。Ｌｉ２Ｏ成分、Ｎａ２Ｏ成分及びＫ２Ｏ成分は、原料として例えばＬｉ２ＣＯ３、ＬｉＮＯ３、Ｎａ２ＣＯ３、ＮａＮＯ３、Ｋ２ＣＯ３、ＫＮＯ３、を用いることができる。
【００４６】
Ｌａ２Ｏ３成分、Ｇｄ２Ｏ３成分、Ｙ２Ｏ３成分及びＹｂ２Ｏ３成分は、ガラスの液相温度を高める成分である。このうち、Ｌａ２Ｏ３成分は、ガラスの相対屈折率の温度係数を大きく高める成分である。特に、これらの成分の各々の含有量を１０．０％以下にすることで、アッベ数の上昇を抑えることができる。従って、Ｌａ２Ｏ３成分、Ｇｄ２Ｏ３成分、Ｙ２Ｏ３成分及びＹｂ２Ｏ３の各々の含有量は、酸化物基準の質量％で、好ましくは１０．０％、より好ましくは８．０％、最も好ましくは５．０％を上限とする。特に、相対屈折率の温度係数を大きく高める観点では、Ｌａ２Ｏ３成分を０．１％以上含有してもよい。Ｌａ２Ｏ３成分、Ｇｄ２Ｏ３成分、Ｙ２Ｏ３成分及びＹｂ２Ｏ３成分は、原料として例えばＬａ２Ｏ３、Ｌａ（ＮＯ３）３・ＸＨ２Ｏ（Ｘは任意の整数）、Ｇｄ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３を用いることができる。
【００４７】
また、Ｌｎ２Ｏ３成分（式中、ＬｎはＬａ、Ｇｄ、Ｙ、Ｙｂからなる群より選択される１種以上）成分の質量和は、酸化物基準の質量％で、好ましくは１５．０％を上限とし、より好ましくは１２．０％未満、最も好ましくは１０．０％未満とする。なお、Ｌｎ２Ｏ３成分はいずれも含有しなくてもよいが、特に相対屈折率の温度係数の高いガラスを得易くできる観点では、Ｌｎ２Ｏ３成分の質量和は、酸化物基準の質量％で、好ましくは０．１％、より好ましくは０．５％、最も好ましくは１．０％を下限としてもよい。
【００４８】
ＴｅＯ２成分は、ガラスの相対屈折率の温度係数を大きく高める成分である。また、ガラスの液相温度を下げ、且つガラス融液の脱泡及び清澄を促す成分である。しかし、その含有量が多すぎると、かえってガラスの液相温度が高くなる。従って、ＴｅＯ２成分の含有量は、酸化物基準の質量％で、好ましくは３５．０％、より好ましくは２０．０％、さらに好ましくは１０．０％を上限とする。特に耐失透性の高いガラスを得る観点では、ＴｅＯ２成分の含有量を２．９％以下にしてもよい。なお、ＴｅＯ２成分は含有しなくてもよいが、ＴｅＯ２成分を含有することで、相対屈折率の温度係数が高く、液相温度が低く且つ泡の少ないガラスを得ることができる。従って、ＴｅＯ２成分の含有量は、酸化物基準の質量％で、好ましくは０．１％、より好ましくは０．３％、最も好ましくは０．５％を下限とする。ＴｅＯ２成分は、原料として例えばＴｅＯ２を用いることができる。
【００４９】
ＴｉＯ２成分は、ガラスの相対屈折率の温度係数を高め、且つアッベ数を小さくする成分である。また、ガラスの液相温度を下げる成分でもある。しかし、その含有量が多すぎると、かえってガラスの液相温度が高くなり、且つガラスが着色する。従って、ＴｉＯ２成分の含有量は、酸化物基準の質量％で、好ましくは１０．０％、より好ましくは５．０％、最も好ましくは３．０％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。
【００５０】
ＺｒＯ２成分は、ガラスのアッベ数の上昇を抑えながら相対屈折率の温度係数を高める成分である。また、ガラスの液相温度を下げ、且つガラスの化学的耐久性や機械的強度を向上する成分である。しかし、ＺｒＯ２成分の含有量が多すぎると、かえってガラスの液相温度が高くなり、ガラス転移点や屈伏点も高くなる。従って、ＺｒＯ２成分の含有量は、酸化物基準の質量％で、好ましくは１０．０％、より好ましくは５．０％、最も好ましくは３．０％を上限とする。なお、ＺｒＯ２成分は含有しなくてもよいが、ガラスの相対屈折率の温度係数を高め、且つ耐失透性を高める観点では、ＺｒＯ２成分の含有量は、好ましくは０．１％、より好ましくは０．５％、最も好ましくは１．０％を下限としてもよい。ＺｒＯ２成分は、原料として例えばＺｒＯ２を用いることができる。
【００５１】
Ｎｂ２Ｏ５成分は、ガラスの相対屈折率の温度係数を高め、且つアッベ数を小さくする成分である。また、ガラスの液相温度を高める成分でもある。しかし、Ｎｂ２Ｏ５成分の含有量が多すぎると、かえってガラスの液相温度が高くなり、ガラス転移点も高くなる。従って、Ｎｂ２Ｏ５成分の含有量は、酸化物基準の質量％で、好ましくは１０．０％、より好ましくは５．０％、最も好ましくは３．０％を上限とする。Ｎｂ２Ｏ５成分は、原料として例えばＮｂ２Ｏ５を用いることができる。
【００５２】
Ｔａ２Ｏ５成分は、ガラスのアッベ数の上昇を抑えながら相対屈折率の温度係数を高める成分である。また、ガラスの液相温度を高める成分でもある。しかし、Ｔａ２Ｏ５成分の含有量が多すぎると、ガラスの液相温度やガラス転移点が高くなり、且つガラスの原料コストが大幅に上昇する。従って、Ｔａ２Ｏ５成分の含有量は、酸化物基準の質量％で、好ましくは１０．０％、より好ましくは５．０％、最も好ましくは３．０％を上限とする。Ｔａ２Ｏ５成分は、原料として例えばＴａ２Ｏ５を用いることができる。
【００５３】
ＷＯ３成分は、ガラスの相対屈折率の温度係数を高め、且つアッベ数を小さくする成分である。また、ガラスの液相温度を高め、且つガラス転移点や屈伏点を下げる成分でもある。しかし、その含有量が多すぎると、かえってガラスの液相温度が高くなり、且つガラスが着色する。従って、ＷＯ３成分の含有量は、酸化物基準の質量％で、好ましくは３５．０％、より好ましくは２０．０％、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を用いることができる。
【００５４】
また、本発明の光学ガラスは、質量和（Ｌｎ２Ｏ３＋ＴｉＯ２＋ＺｒＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５＋Ｔａ２Ｏ５＋ＷＯ３＋ＴｅＯ２）が０．１％以上であることが好ましい。これにより、Ｂｉ２Ｏ３成分に加えて相対屈折率の温度係数を高める成分が含有されるため、より相対屈折率の温度係数を高めつつ、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質量和（Ｌｎ２Ｏ３＋ＴｉＯ２＋ＺｒＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５＋Ｔａ２Ｏ５＋ＷＯ３＋ＴｅＯ２）は、好ましくは０．１％、より好ましくは０．５％、最も好ましくは１．０％を下限とする。特に相対屈折率の温度係数を高める観点では、この質量和を３．１％以上にしてもよい。一方で、この質量和は、これらの成分の過剰な含有によるガラスの耐失透性を高める観点から、好ましくは４０．０％、より好ましくは３０．０％、最も好ましくは２０．０％を上限とする。
【００５５】
ＭｇＯ成分、ＣａＯ成分、ＳｒＯ成分及びＢａＯ成分は、適度に含有することでガラスの液相温度を下げる成分である。しかし、これらの成分の含有量が多すぎると、かえって液相温度が高くなり、相対屈折率の温度係数も低下する。従って、ＭｇＯ成分、ＣａＯ成分、ＳｒＯ成分及びＢａＯ成分の各々の含有量は、酸化物基準の質量％で、好ましくは３５．０％、より好ましくは２５．０％、最も好ましくは１５．０％を上限とする。ＭｇＯ成分、ＣａＯ成分、ＳｒＯ成分及びＢａＯ成分は、原料として例えばＭｇＯ、ＭｇＣＯ３、ＣａＣＯ３、Ｓｒ（ＮＯ３）２、ＢａＣＯ３、Ｂａ（ＮＯ３）２を用いることができる。
【００５６】
ＺｎＯ成分は、ガラスの液相温度を低くし且つ着色を低減する成分である。しかし、ＺｎＯ成分の含有量が多すぎると、かえって液相温度が高くなり、アッベ数が高くなる。従って、ＺｎＯ成分の含有量は、酸化物基準の質量％で、好ましくは３５．０％、より好ましくは２５．０％、さらに好ましくは１５．０％、最も好ましくは７．０％を上限とする。なお、ＺｎＯ成分は含有しなくてもよいが、ＺｎＯ成分を含有することで、相対屈折率の温度係数を低下させることなく、耐失透性を高め、且つ着色を低減できる。従って、ＺｎＯ成分の含有量は、酸化物基準の質量％で、好ましくは０．１％、より好ましくは１．０％、最も好ましくは２．３％を下限とする。ＺｎＯ成分は、原料として例えばＺｎＯを用いることができる。
【００５７】
本発明の光学ガラスでは、ＲＯ成分（ＲはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎから選ばれる１種以上）の合計含有量が４０．０％以下であることが好ましい。これにより、これら成分の過剰な含有による液相温度の上昇を抑えることができる。従って、ＲＯ成分の合計含有量は、好ましくは４０．０％、より好ましくは３０．０％、最も好ましくは２０．０％を上限とする。なお、ＲＯ成分は含有しなくてもよいが、ＲＯ成分を含有することで、ガラスの耐失透性を高められる。従って、ＲＯ成分の含有量は、酸化物基準の質量％で、好ましくは０．１％、より好ましくは１．０％、最も好ましくは２．３％を下限とする。
【００５８】
また、本発明の光学ガラスは、質量和（Ｌｎ２Ｏ３＋Ｒｎ２Ｏ＋ＲＯ）が０．１％以上であることが好ましい。これにより、ガラスの耐失透性を高めることができ、且つガラスの着色を低減して可視光透過率を高めることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対する質量和（Ｌｎ２Ｏ３＋Ｒｎ２Ｏ＋ＲＯ）は、好ましくは０．１％、より好ましくは１．０％、さらに好ましくは４．６％、最も好ましくは７．０％を下限とする。一方で、この質量和は、これらの成分の過剰な含有によるガラスの失透を低減する観点から、好ましくは５０．０％、より好ましくは３０．０％、最も好ましくは２０．０％を上限とする。
【００５９】
本発明の光学ガラスでは、Ｂｉ２Ｏ３成分の含有量に対する、質量和（Ｌｎ２Ｏ３＋Ｒｎ２Ｏ＋ＲＯ）の比率が０．０８以上であることが好ましい。これにより、ガラスの着色を低減して可視光透過率を高めることができる。従って、酸化物換算組成における質量比（Ｌｎ２Ｏ３＋Ｒｎ２Ｏ＋ＲＯ）／Ｂｉ２Ｏ３は、好ましくは０．０８、より好ましくは０．１０、最も好ましくは０．１３を下限とする。なお、この質量比は、概ね０．４０以下、より具体的には０．３０以下、さらに具体的には０．２５以下であることが多い。
【００６０】
Ｐ２Ｏ５成分は、ガラスの透過率を向上する成分である。しかしながら、Ｐ２Ｏ５成分の含有量が多すぎると、ガラス材料が溶解し難くなり、液相温度が上昇し、相対屈折率の温度係数も低下する。従って、Ｐ２Ｏ５成分の含有量の上限は、酸化物基準の質量％で、好ましくは１５．０％、より好ましくは１０．０％を上限とし、最も好ましくは４．０％未満とする。Ｐ２Ｏ５成分は、原料として例えばＡｌ（ＰＯ３）３、Ｃａ（ＰＯ３）２、Ｂａ（ＰＯ３）２、Ｎａ（ＰＯ３）、ＢＰＯ４、Ｈ３ＰＯ４を用いることができる。
【００６１】
ＧｅＯ２成分は、ガラスの耐失透性を向上する成分である。しかしながら、ＧｅＯ２成分の含有量が多すぎると、ガラスの溶融性が低下し易くなり、且ガラスの原料コストが大幅に上がる。従って、ＧｅＯ２成分の含有量は、酸化物基準の質量％で、好ましくは１０．０％、より好ましくは５．０％を上限とし、さらに好ましくは３．０％未満、最も好ましくは１．０％未満とする。ＧｅＯ２成分は、原料として例えばＧｅＯ２を用いることができる。
【００６２】
Ａｌ２Ｏ３成分、Ｇａ２Ｏ３成分及びＩｎ２Ｏ３成分は、ガラスの化学的耐久性や機械的強度を向上する成分である。しかしながら、Ａｌ２Ｏ３成分やＧａ２Ｏ３成分、Ｉｎ２Ｏ３成分の含有量が多すぎると、ガラスの溶融性が低下し易くなる。従って、Ａｌ２Ｏ３成分の含有量は、酸化物基準の質量％で、好ましくは１５．０％、より好ましくは１０．０％、さらに好ましくは５．０％を上限とする。また、Ｇａ２Ｏ３成分及びＩｎ２Ｏ３成分の各々の含有量は、酸化物基準の質量％で、好ましくは１０．０％を上限とし、より好ましくは５．０％未満、さらに好ましくは３．０％未満、さらに好ましくは０．８％未満、さらに好ましくは０．５％未満とする。特に、Ａｌ２Ｏ３成分はガラスの液相温度を下げる成分であるため、Ａｌ２Ｏ３成分の含有量は、酸化物基準の質量％で、好ましくは１．０％未満、より好ましくは０．５％未満、最も好ましくは０．３％未満とする。Ａｌ２Ｏ３成分及びＧａ２Ｏ３成分は、原料として例えばＡｌ２Ｏ３、Ａｌ（ＯＨ）３、Ｇａ２Ｏ３、Ｇａ（ＯＨ）３を用いることができる。
【００６３】
Ｓｂ２Ｏ３成分は、ガラスの清澄を促す成分である。しかし、その含有量が多すぎると、ガラスの着色が強くなる。従って、Ｓｂ２Ｏ３成分の含有量は、酸化物基準の質量％で、好ましくは１０．０％、より好ましくは５．０％、最も好ましくは３．０％を上限とする。Ｓｂ２Ｏ３成分は、原料として例えばＳｂ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ５、Ｎａ２Ｈ２Ｓｂ２Ｏ７・５Ｈ２Ｏを用いることができる。
【００６４】
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や脱泡剤、或いはそれらの組み合わせを用いることができる。
【００６５】
本発明の光学ガラスは、Ｌａ２Ｏ３成分、Ｇｄ２Ｏ３成分、Ｙｂ２Ｏ３成分、ＧｅＯ２成分及びＴａ２Ｏ５成分の質量和が１５．０％以下であることが好ましい。これにより、原料コストの高い希土類成分やＧｅＯ２成分、Ｔａ２Ｏ５成分の使用量が低減されるため、高い相対屈折率の温度係数を有するガラスをより安価に作製できる。従って、酸化物換算組成における質量和（Ｌａ２Ｏ３＋Ｇｄ２Ｏ３＋Ｙｂ２Ｏ３＋ＧｅＯ２＋Ｔａ２Ｏ５）は、好ましくは１５．０％、より好ましくは１０．０％を上限とし、最も好ましくは７．５％未満とする。
【００６６】
その中でも特に、本発明の光学ガラスは、ＧｅＯ２成分及びＴａ２Ｏ５成分の質量和が５．０％以下であることが好ましい。これにより、特に原料コストの高いＧｅＯ２成分、Ｔａ２Ｏ５成分の使用量が低減されるため、高い相対屈折率の温度係数を有するガラスをより安価に作製できる。従って、酸化物換算組成における質量和（ＧｅＯ２＋Ｔａ２Ｏ５）は、好ましくは５．０％、より好ましくは２．２％、さらに好ましくは１．７％、最も好ましくは１．０％を上限とする。
【００６７】
また、本発明の光学ガラスは、ＴｅＯ２成分及びＳｂ２Ｏ３成分の質量和が０．０１％以上であることが好ましい。これにより、ガラスの清澄を促すＴｅＯ２成分又はＳｂ２Ｏ３成分が含まれるため、光を透過させる用途に好ましい光学ガラスを得ることができる。従って、酸化物換算組成における質量和（ＴｅＯ２＋Ｓｂ２Ｏ３）は、好ましくは０．０１％、より好ましくは０．１０％、最も好ましくは０．３０％を下限とする。一方、この質量和の上限は、概ね３５．０％以下、より具体的には２５．０％以下、さらに具体的には１５．０％以下であることが多い。
【００６８】
＜含有させるべきでない成分について＞
本発明においては、他の成分を本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、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｌａ、Ｇｄ、Ｙ、Ｙｂを除くＶ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｍｏ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｃｅ、Ｅｒ、Ｔｍ及びＬｕ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においても、ガラスが着色して可視域の特定の波長に吸収を生じる。従って、本発明の光学ガラスは、上記成分を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いて、人為的に含有させないことを意味する。
【００６９】
さらに、ＰｂＯ等の鉛化合物及びＡｓ２Ｏ３等のヒ素化合物、並びに、Ｔｈ、Ｃｄ、Ｔｌ、Ｏｓ、Ｂｅ、Ｓｅの各成分は、近年有害な化学物資として使用を控える傾向にあり、ガラスの製造工程のみならず、加工工程、及び製品化後の処分に至るまで環境対策上の措置が必要とされる。従って、環境上の影響を重視する場合には、不可避な混入を除き、これらを実質的に含有しないことが好ましい。
【００７０】
本発明の光学ガラスとして好ましく用いられるガラスは、その組成が酸化物基準の質量％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、酸化物基準で概ね以下の値をとる。
Ｂｉ２Ｏ３成分 ２０．０〜７０．０モル％及び
Ｂ２Ｏ３成分 １２．０〜７０．０モル％
並びに
ＳｉＯ２成分 ０〜６０．０モル％、及び／又は
Ｌｉ２Ｏ成分 ０〜３０．０モル％、及び／又は
Ｎａ２Ｏ成分 ０〜２５．０モル％、及び／又は
Ｋ２Ｏ成分 ０〜２０．０モル％、及び／又は
Ｌａ２Ｏ３成分 ０〜７．０モル％、及び／又は
Ｇｄ２Ｏ３成分 ０〜７．０モル％、及び／又は
Ｙ２Ｏ３成分 ０〜５．０モル％、及び／又は
Ｙｂ２Ｏ３成分 ０〜７．０モル％、及び／又は
ＴｅＯ２成分 ０〜３５．０モル％、及び／又は
ＭｇＯ成分 ０〜６０．０モル％、及び／又は
ＣａＯ成分 ０〜６０．０モル％、及び／又は
ＳｒＯ成分 ０〜６０．０モル％、及び／又は
ＢａＯ成分 ０〜５０．０モル％、及び／又は
ＺｎＯ成分 ０〜６０．０モル％、及び／又は
ＴｉＯ２成分 ０〜２０．０モル％、及び／又は
ＺｒＯ２成分 ０〜２０．０モル％、及び／又は
Ｎｂ２Ｏ５成分 ０〜７．０モル％、及び／又は
Ｔａ２Ｏ５成分 ０〜８．０モル％、及び／又は
ＷＯ３成分 ０〜３５．０モル％、及び／又は
Ｐ２Ｏ５成分 ０〜３０．０モル％、及び／又は
ＧｅＯ２成分 ０〜１５．０モル％、及び／又は
Ａｌ２Ｏ３成分 ０〜３０．０モル％、及び／又は
Ｇａ２Ｏ３成分 ０〜１０．０モル％、及び／又は
Ｓｂ２Ｏ３成分 ０〜７．０モル％
【００７１】
［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金坩堝に入れて７５０〜１０００℃の温度範囲で２〜３時間溶融して攪拌均質化を行い、８５０〜６５０℃程度の温度に下げてから１時間程度経過した後、金型に鋳込んで徐冷することにより作製される。
【００７２】
＜物性＞
本発明の光学ガラスは、高い相対屈折率の温度係数（ｄｎ／ｄＴ）を有する。より具体的には、本発明の光学ガラスの相対屈折率の温度係数（２０〜４０℃）は、好ましくは３．０×１０−６℃−１、より好ましくは６．０×１０−６℃−１、最も好ましくは９．０×１０−６℃−１を下限とする。これにより、光学素子の温度が高くなったときに屈折率がより大きくなるため、負の相対屈折率の温度係数を有する材質からなる光学素子によって生じる結像のずれ等を、高精度に補正することができる。一方で、本発明の光学ガラスにおける相対屈折率の温度係数（２０〜４０℃）は、好ましくは２５．０×１０−６℃−１、より好ましくは２３．０×１０−６℃−１、さらに好ましくは２０．０×１０−６℃−１、最も好ましくは１５．０×１０−６℃−１を上限とする。相対屈折率の温度係数が大き過ぎると、低分散ガラスによる結像特性等への補正が出来ず、かえって結像特性等が悪化し易い。しかし、相対屈折率の温度係数をこの範囲内にすることで、低分散ガラスによる結像特性等への影響をより適切に補正することができる。ここで、本発明でいう相対屈折率の温度係数は、光学ガラスと同一温度の空気中における屈折率（５４６．０７ｎｍ）の温度係数のことであり、１℃当たりの変化量（×１０−６／℃）で表される。
【００７３】
また、本発明の光学ガラスは、着色が少なく、可視光線に対する透明性が高い。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７０％を示す波長（λ７０）が４９０ｎｍ以下であり、より好ましくは４８０ｎｍ以下であり、最も好ましくは４６０ｎｍ以下である。また、分光透過率５％を示す波長（λ５）が４６０ｎｍ以下であり、より好ましくは４４０ｎｍ以下であり、最も好ましくは４３０ｎｍ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ることで、可視光線に対するガラスの透明性が高められるため、光学ガラスに可視光を透過して他の光学素子の結像特性等を補正する用途に好ましく用いることができる。また、可視光を透過させた際における光学ガラスの光の吸収が低減されることで、結像特性等を補正する際の温度変動が小さくなるため、結像特性等を補正する性能を安定して得ることができる。
【００７４】
また、本発明の光学ガラスは、高屈折率及び高分散（低アッベ数）を有することが好ましい。より具体的には、本発明の光学ガラスの屈折率（ｎｄ）は、好ましくは１．７０、より好ましくは１．７５、最も好ましくは１．８０を下限とする。ここで、本発明の光学ガラスの屈折率（ｎｄ）の上限は特に限定されないが、概ね２．２０以下、より具体的には２．１５以下、さらに具体的には２．１０以下であることが多い。一方、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２８、最も好ましくは２６を上限とする。一方、本発明の光学ガラスのアッベ数（νｄ）の下限は特に限定されないが、概ね１５以上、より具体的には１７以上、さらに具体的には１８以上であることが多い。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、光学系全体の小型化を図ることができる。特に、光学ガラスのアッベ数を低くすることで、色収差の補正が行い易くなるため、プロジェクタ、放送用機材、コピー機及びレーザプリンタ等の光学系に対して、小型化及び高解像度化を図ることができる。
【００７５】
［プリフォーム及び光学素子］
作製された光学ガラスから、例えば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、ガラス成形体を作製することができる。すなわち、光学ガラスからモールドプレス成形用のプリフォームを作製し、このプリフォームに対してリヒートプレス成形を行った後で研磨加工を行ってガラス成形体を作製したり、例えば研磨加工を行って作製したプリフォームに対して精密プレス成形を行ってガラス成形体を作製したりすることができる。本発明の光学ガラスからなるガラス成形体は、例えばレンズ、プリズム、ミラー等の光学素子の用途に用いることができ、典型的にはプロジェクタやコピー機等の高温になり易い機器に用いることができる。なお、ガラス成形体を作製する手段は、これらの手段に限定されない。
【実施例】
【００７６】
本発明の実施例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３）及び比較例（Ｎｏ．Ａ〜Ｎｏ．Ｄ）の組成、並びに、これらのガラスの屈折率（ｎｄ）、アッベ数（νｄ）、相対屈折率の温度係数（ｄｎ／ｄＴ）及び分光透過率が５％及び７０％を示す波長（λ５及びλ７０）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。
【００７７】
本発明の実施例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３）及び比較例（Ｎｏ．Ａ〜Ｎｏ．Ｄ）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、水酸化物等の通常の光学ガラスに使用される高純度の原料を選定し、表１に示した各実施例及び比較例の組成で、ガラス重量が４００ｇになるように秤量して均一に混合した後、石英坩堝又は金坩堝に投入し、ガラス組成の熔融難易度に応じて電気炉で７５０℃〜１０００℃の温度範囲で２〜３時間溶融して攪拌均質化を行い、８５０〜６５０℃程度の温度に下げてから１時間程度経過した後、金型に鋳込んで徐冷することにより作製した。
【００７８】
ここで、実施例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３）及び比較例（Ｎｏ．Ａ〜Ｎｏ．Ｄ）のガラスの屈折率（ｎｄ）及びアッベ数（νｄ）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は、徐冷降温速度を−２５℃／ｈｒとして、徐冷炉にて処理を行ったものを用いた。
【００７９】
また、実施例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３）及び比較例（Ｎｏ．Ａ〜Ｎｏ．Ｄ）のガラスの相対屈折率の温度係数（ｄｎ／ｄＴ）は、日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ１８−１９９４「光学ガラスの屈折率の温度係数の測定方法」に記載された方法のうち干渉法で測定した。
【００８０】
また、実施例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３）及び比較例（Ｎｏ．Ａ〜Ｎｏ．Ｄ）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、ガラスの可視光に対する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、λ５及びλ７０（透過率５％時及び７０％時の波長）を求めた。
【００８１】
【表１】
【００８２】
表１に表されるように、本発明の実施例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３）の光学ガラスは、いずれも相対屈折率（５４６．０７ｎｍ）の温度係数（２０〜４０℃）が３．０×１０−６℃−１以上、より詳細には６．０×１０−６℃−１以上であり、所望の範囲内であった。一方の比較例（Ｎｏ．Ａ）は、この相対屈折率の温度係数が３．０×１０−６℃−１を下回っていた。このように比較例（Ｎｏ．Ａ）のガラスにおいて相対屈折率の温度係数が低くなった原因として、比較例（Ｎｏ．Ａ）のガラスはＢｉ２Ｏ３成分を含有していないことが挙げられる。このため、本発明の実施例の光学ガラスは、比較例（Ｎｏ．Ａ）のガラスに比べて相対屈折率の温度係数が高いことが明らかになった。
【００８３】
また、本発明の実施例の光学ガラスは、λ７０（透過率７０％時の波長）がいずれも４９０ｎｍ以下、より詳細には４４０ｎｍ以下であった。また、本発明の実施例の光学ガラスは、λ５（透過率５％時の波長）がいずれも４６０ｎｍ以下、より詳細には４００ｎｍ以下であった。一方の比較例（Ｎｏ．Ｂ、Ｎｏ．Ｄ）は、λ７０が４９０ｎｍを上回っており着色していた。また、比較例（Ｎｏ．Ｃ）は失透したため、可視光に対する透過性を呈しなかった。このように比較例（Ｎｏ．Ｂ、Ｎｏ．Ｄ）のガラスに着色が生じている原因として、比較例（Ｎｏ．Ｂ、Ｎｏ．Ｄ）のガラスはアルカリ金属の含有量が多いことが挙げられる。また、比較例（Ｎｏ．Ｃ）のガラスが失透した原因として、比較例（Ｎｏ．Ｃ）のガラスはアルカリ土類金属もＺｎＯ成分も含んでいなかったことが挙げられる。このため、本発明の実施例の光学ガラスは、比較例（Ｎｏ．Ｂ〜Ｎｏ．Ｄ）のガラスに比べて可視光に対する透過性が高いことが明らかになった。
【００８４】
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１．７０以上、より詳細には１．８５以上であり、所望の範囲内であった。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２０以下であり、所望の範囲内であった。
【００８５】
従って、本発明の実施例の光学ガラスは、屈折率（ｎｄ）及びアッベ数（νｄ）が所望の範囲内にあり、相対屈折率の温度係数（ｄｎ／ｄＴ）が高く、且つ、着色が少ないことが明らかになった。このことから、本発明の実施例の光学ガラスは、プロジェクタ等の光学系の小型化に寄与し、且つアッベ数の大きな材質からなる光学素子で発生する結像のずれ等を補正する用途に、好ましく用いられることが推察される。
【００８６】
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、所望のレンズ及びプリズムの形状に加工することができた。
【００８７】
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。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学ガラス、プリフォーム、及び光学素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プロジェクタ、コピー機、レーザプリンタ及び放送用機材等のような光学機器に組み込まれる光学素子は、より厳しい温度環境での使用が増えている。例えばプロジェクタでは、小型化及び高解像度化の要求に応えるべく、高輝度の光源や高精密化した光学系を用いる必要がある。特に、高輝度の光源を用いる場合、光源が発する熱の影響により、光学系を構成する光学素子の使用時の温度が大きく変動し易く、その温度が１００℃以上に達する場合も多い。このとき、高精密化した光学系を用いていると、温度の変動による光学系の結像特性等への影響が無視出来ないほど大きくなるため、温度の変動によっても結像特性等に影響が生じ難い光学系を構成することが求められている。
【０００３】
温度の変動による結像性能等への影響が生じ難い光学系を構成する手段としては、例えば温度の変動による光学特性の変動の小さい光学素子を用いることが挙げられる。このような光学素子を作製できる光学ガラスとして、例えば特許文献１に示されるような光学ガラスが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１０６６１１号公報
【特許文献２】特開２００９−２０３１４０号公報
【特許文献３】特開２００２−２０１０３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
光学系を構成するガラスは、特許文献１で開示されたガラスのように、温度変動によって光学特性に変動が起こらないことが望ましい。
【０００６】
しかし、特にアッベ数（νｄ）が大きく分散の小さい低分散ガラスは、相対屈折率の温度係数が大きくマイナスになる性質、すなわちガラスの温度が高くなったときに屈折率が大幅に低くなる性質を有していることが多い。このような低分散ガラスを用いた光学系で特許文献１に開示されたガラスを用いても、低分散ガラスの温度変動による光学特性の変動の影響が光学系の全体に及ぶため、光学系の全体としての結像特性等を改善することは困難である。
【０００７】
そこで、このような低分散ガラスを用いた光学系では、相対屈折率の温度係数がプラスになる光学素子を用いて、低分散ガラスによる結像特性等への影響を補正する必要がある。ここで、相対屈折率の温度係数の大きいガラスとしては、例えば希土類を多く含有した、νｄが３０超のガラスを挙げることができる。しかし、このようなガラスを特にプロジェクタやコピー機等の用途に用いた場合、色収差の補正が不十分なために光学系の高解像度化が困難になるため、よりアッベ数が小さく高分散（νｄが３０以下）のガラスが求められている。
【０００８】
また、相対屈折率の温度係数が大きい高分散のガラスとして、従来は鉛を含有するガラスが知られていた。しかし、鉛を含有するガラスを用いることは、環境への悪影響が大きいため好ましくない。一方で、環境への悪影響の小さなＳｉを主成分とするガラスは、相対屈折率の温度係数が小さいため、結像特性等を補正するのに十分でない。
【０００９】
一方で、本発明者らは、Ｂｉ２Ｏ３成分を多く含有するガラス（例えば、特許文献２、３参照）が、きわめて高い相対屈折率の温度係数を有することを見出した。しかし、特許文献２及び３で開示されたＢｉ２Ｏ３成分を多く含有する光学ガラスは、かえって低分散ガラスによる結像特性等の影響を補正することが困難であり、且つ可視光に対する透過率が低く光線透過による温度変動が大きいために、結像特性等を補正する性能も不安定であった。
【００１０】
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、相対屈折率の温度係数（ｄｎ／ｄＴ）が高く、結像特性等の影響を補正できる性質を有し、アッベ数（νｄ）が低く、可視光に対する透過率が高く、且つ環境への悪影響が低減された光学ガラスと、これを用いたプリフォーム及び光学素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
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成分及びＢ２Ｏ３成分を併用し、他の各成分の含有量を調整することによって、アッベ数が小さくなり、鉛成分を用いなくても相対屈折率の温度係数（ｄｎ／ｄＴ）が適度に高められ、且つ、可視光に対する透過率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。
【００１２】
（１） 酸化物換算組成の全質量に対する質量％で、Ｂｉ２Ｏ３成分を５５．０〜９５．０％及びＢ２Ｏ３成分を４．０〜３５．０％含有し、相対屈折率（５４６．０７ｎｍ）の温度係数（２０〜４０℃）が３．０×１０−６（℃−１）以上であり、分光透過率が７０％を示す波長（λ７０）が４９０ｎｍ以下である光学ガラス。
【００１３】
（２） 相対屈折率（５４６．０７ｎｍ）の温度係数（２０〜４０℃）が６．０×１０−６（℃−１）以上である（１）に記載の光学ガラス。
【００１４】
（３） 酸化物換算組成の全質量に対する質量％で、ＳｉＯ２成分の含有量が３５．０％以下である（１）又は（２）に記載の光学ガラス。
【００１５】
（４） 酸化物換算組成における質量比（ＳｉＯ２／Ｂ２Ｏ３）が０．３未満である（１）から（３）のいずれか記載の光学ガラス。
【００１６】
（５） 酸化物換算組成の全質量に対する質量％で、
Ｌｉ２Ｏ成分 ０〜８．０％及び／又は
Ｎａ２Ｏ成分 ０〜８．０％及び／又は
Ｋ２Ｏ成分 ０〜８．０％
である（１）から（４）のいずれか記載の光学ガラス。
【００１７】
（６） 酸化物換算組成のガラス全質量に対するＲｎ２Ｏ成分（式中、ＲｎはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓからなる群より選択される１種以上）の質量和が１５．０％以下である（５）記載の光学ガラス。
【００１８】
（７） 酸化物換算組成の全質量に対する質量％で、
Ｌａ２Ｏ３成分 ０〜１０．０％及び／又は
Ｇｄ２Ｏ３成分 ０〜１０．０％及び／又は
Ｙ２Ｏ３成分 ０〜１０．０％及び／又は
Ｙｂ２Ｏ３成分 ０〜１０．０％
である（１）から（６）のいずれか記載の光学ガラス。
【００１９】
（８） 酸化物換算組成のガラス全質量に対するＬｎ２Ｏ３成分（式中、ＬｎはＬａ、Ｇｄ、Ｙ、Ｙｂからなる群より選択される１種以上）の質量和が１５．０％以下である（７）記載の光学ガラス。
【００２０】
（９） 酸化物換算組成の全質量に対する質量％で、ＴｅＯ２成分の含有量が３５．０％以下である（１）から（８）のいずれかに記載の光学ガラス。
【００２１】
（１０） 酸化物換算組成のガラス全質量に対する質量％で
ＴｉＯ２成分 ０〜１０．０％及び／又は
ＺｒＯ２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 ０〜３５．０％
である（１）から（９）のいずれか記載の光学ガラス。
【００２２】
（１１） 酸化物換算組成のガラス全質量に対する質量和（Ｌｎ２Ｏ３＋ＴｉＯ２＋ＺｒＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５＋Ｔａ２Ｏ５＋ＷＯ３＋ＴｅＯ２）が０．１％以上４０．０％以下である（１０）記載の光学ガラス。
【００２３】
（１２） 酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％で
ＭｇＯ成分 ０〜３５．０％及び／又は
ＣａＯ成分 ０〜３５．０％及び／又は
ＳｒＯ成分 ０〜３５．０％及び／又は
ＢａＯ成分 ０〜３５．０％及び／又は
ＺｎＯ成分 ０〜３５．０％
である（１）から（１１）のいずれか記載の光学ガラス。
【００２４】
（１３） 酸化物換算組成のガラス全質量に対するＲＯ成分（式中、ＲはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎからなる群より選択される１種以上）の質量和が４０．０％以下である（１２）記載の光学ガラス。
【００２５】
（１４） 酸化物換算組成のガラス全質量に対する質量和（Ｌｎ２Ｏ３＋Ｒｎ２Ｏ＋ＲＯ）が０．１％以上である（１）から（１３）のいずれか記載の光学ガラス。
【００２６】
（１５） 酸化物換算組成における質量比（Ｌｎ２Ｏ３＋Ｒｎ２Ｏ＋ＲＯ）／Ｂｉ２Ｏ３が０．０８以上である（１）から（１４）のいずれか記載の光学ガラス。
【００２７】
（１６） 酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％で
Ｐ２Ｏ５成分 ０〜１５．０％及び／又は
ＧｅＯ２成分 ０〜１０．０％及び／又は
Ａｌ２Ｏ３成分 ０〜１５．０％及び／又は
Ｇａ２Ｏ３成分 ０〜１０．０％及び／又は
Ｓｂ２Ｏ３成分 ０〜１０．０％
である（１）から（１５）のいずれか記載の光学ガラス。
【００２８】
（１７） 酸化物換算組成のガラス全質量に対する質量和（Ｔａ２Ｏ５＋ＧｅＯ２）が５．０％以下である（１）から（１６）のいずれか記載の光学ガラス。
【００２９】
（１８） 酸化物換算組成のガラス全質量に対する質量和（ＴｅＯ２＋Ｓｂ２Ｏ３）が０．０１％以上である（１）から（１７）のいずれか記載の光学ガラス。
【００３０】
（１９） 屈折率（ｎｄ）が１．７０以上２．２０以下であり、アッベ数（νｄ）が１５以上３０以下である（１）から（１８）のいずれか記載の光学ガラス。
【００３１】
（２０） （１）から（１９）いずれか１項の光学ガラスからなる研磨加工用及び／又は精密プレス成形用のプリフォーム。
【００３２】
（２１） （２０）のプリフォームを研磨してなる光学素子。
【００３３】
（２２） （２０）のプリフォームを精密プレス成形してなる光学素子。
【００３４】
（２３） （１）から（１９）いずれか１項の光学ガラスからなる光学素子。
【００３５】
（２４） （２１）から（２３）のいずれかに記載の光学素子を有する光学機器。
【発明の効果】
【００３６】
本発明によれば、相対屈折率の温度係数（ｄｎ／ｄＴ）が適度に高い性質、すなわち光学素子の温度が高くなったときに屈折率がより高くなる性質を有し、アッベ数（νｄ）が低く、可視光に対する透過率が高く、且つガラス環境への悪影響の低減された光学ガラスと、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形態】
【００３７】
本発明の光学ガラスは、酸化物換算組成の全質量に対する質量％で、Ｂｉ２Ｏ３成分を５５．０〜９５．０％及びＢ２Ｏ３成分を４．０〜３５．０％含有し、相対屈折率（５４６．０７ｎｍ）の温度係数（２０〜４０℃）が３．０×１０−６（℃−１）以上である。Ｂｉ２Ｏ３成分及びＢ２Ｏ３成分を併用し、他の各成分の含有量を調整することによって、アッベ数（νｄ）が小さくなり、可視光に対する透過率が高められ、且つ鉛成分を用いなくても相対屈折率の温度係数（ｄｎ／ｄＴ）が適度に高められる。そのため、光学系の結像特性等を補正することができ、光学系の高解像度化及び小型化に寄与することができ、可視光に対する透過率が高く、且つ環境への悪影響を小さくできる光学素子を得ることが可能な光学ガラスを得ることができる。
【００３８】
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。
【００３９】
［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」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。
【００４０】
＜必須成分、任意成分について＞
Ｂｉ２Ｏ３成分は、ガラスの相対屈折率の温度係数を大きく上げ、且つアッベ数を低くする成分である。そのため、Ｂｉ２Ｏ３成分の含有量を５５．０％以上にすることで、相対屈折率の温度係数が高く、且つアッベ数の低いガラスを得ることができる。また、Ｂｉ２Ｏ３成分の含有量を５５．０％以上にすることで、ガラスの屈折率を高め、ガラス転移点や屈伏点を低くすることができる。従って、Ｂｉ２Ｏ３成分の含有量は、酸化物基準の質量％で、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％を下限とする。一方で、Ｂｉ２Ｏ３成分の含有量を９５．０％以下にすることで、ガラスの相対屈折率の温度係数の過剰な上昇を抑えることができ、ガラスの液相温度を低くできる。また、Ｂｉ２Ｏ３成分によるガラスの着色を低減して可視光透過率を高めることで、光線の透過によるガラスの温度変動を低減できる。一方で、Ｂｉ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは９５．０％、より好ましくは９０．０％、さらに好ましくは８５．０％、さらに好ましくは８２．０％を上限とする。なお、Ｂｉ２Ｏ３成分の含有量を７５．０％未満にする態様も好ましい。Ｂｉ２Ｏ３成分は、原料として例えばＢｉ２Ｏ３を用いることができる。
【００４１】
Ｂ２Ｏ３成分は、ガラスの液相温度を下げて失透を低減する成分である。すなわち、Ｂ２Ｏ３成分の含有量を４．０％以上にすることで、耐失透性が高く、可視光透過率が高く、且つ研磨加工性の高いガラスを得られるガラスを得ることができる。従って、Ｂ２Ｏ３成分の含有量は、酸化物基準の質量％で、好ましくは４．０％を下限とし、より好ましくは９．３％を下限とし、さらに好ましくは１０．０％より多くし、さらに好ましくは１１．０％より多くする。また、Ｂ２Ｏ３成分の含有量を１２．０％以上にしてもよく、１２．２％以上にしてもよく、１５．３％以上にしてもよい。一方で、Ｂ２Ｏ３成分の含有量が多すぎると、かえってガラスの液相温度が高くなり、相対屈折率の温度係数も低くなる。従って、Ｂ２Ｏ３成分の含有量は、酸化物基準の質量％で、好ましくは３５．０％、より好ましくは３２．０％、最も好ましくは３０．０％を上限とする。Ｂ２Ｏ３成分は、原料として例えばＨ３ＢＯ３、Ｎａ２Ｂ４Ｏ７、Ｎａ２Ｂ４Ｏ７・１０Ｈ２Ｏ、ＢＰＯ４を用いることができる。
【００４２】
ＳｉＯ２成分は、ガラスの液相温度を下げて耐失透性を高め、且つ、ガラスの可視光透過率を高める効果のある成分である。しかし、ＳｉＯ２成分の含有量が多すぎると、ガラスの屈折率が低下し易くなり、ガラスの相対屈折率の温度係数も低くなる。従って、ＳｉＯ２成分の含有量は、酸化物基準の質量％で、好ましくは３５．０％、より好ましくは２５．０％、さらに好ましくは１５．０％を上限とする。特に、相対屈折率の温度係数の高いガラスを得易くできる観点では、ＳｉＯ２成分の含有量は、好ましくは６．０％、より好ましくは４．４％、さらに好ましくは１．２％を上限としてもよく、０．１％を上限としてもよい。ＳｉＯ２成分は、原料として例えばＳｉＯ２を用いることができる。
【００４３】
本発明の光学ガラスは、Ｂ２Ｏ３成分の含有量に対するＳｉＯ２成分の含有量の比率が０．３０未満であることが好ましい。これにより、相対屈折率の温度係数を下げる効果が比較的小さいＢ２Ｏ３の含有量が相対的に増加することで、高い耐失透性を得ながらも、高い相対屈折率の温度係数を得易くすることができる。従って、酸化物換算組成における質量比（ＳｉＯ２／Ｂ２Ｏ３）は、好ましくは０．３０未満、より好ましくは０．２０未満、最も好ましくは０．１０未満とする。
【００４４】
また、本発明の光学ガラスは、Ｂ２Ｏ３成分とＳｉＯ２成分合計含有量が４．０％以上であることが好ましい。これにより、ガラスの液相温度を下げて耐失透性を高め、且つ、ガラスの可視光透過率を高めることができる。従って、酸化物換算組成における質量和（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３）は、好ましくは４．０％、より好ましくは１０．０％を下限とし、最も好ましくは１５．０％より多くする。一方で、これらの合計含有量が多すぎると、かえってガラスの液相温度が高くなり、相対屈折率の温度係数も低くなる。従って、この質量和（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３）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。
【００４５】
Ｌｉ２Ｏ成分、Ｎａ２Ｏ成分及びＫ２Ｏ成分は、ガラスの屈折率及びアッベ数を調整し、ガラス転移点や屈伏点を低くする成分である。しかし、これらの成分を多く含有すると相対屈折率の温度係数が低下する。従って、Ｌｉ２Ｏ成分、Ｎａ２Ｏ成分及びＫ２Ｏ成分の各々の含有量は、酸化物基準の質量％で、好ましくは８．０％、より好ましくは４．０％、最も好ましくは２．０％を上限とする。また、Ｒｎ２Ｏ成分（式中、ＲｎはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓからなる群より選択される１種以上）の質量和は、酸化物基準の質量％で、好ましくは１５．０％、より好ましくは１０．０％を上限とし、さらに好ましくは５．０％未満とする。特に、相対屈折率の温度係数が高く、可視光透過率が高く、且つ研磨加工性の高いガラスを得られる観点では、Ｒｎ２Ｏ成分の質量和は、酸化物基準の質量％で、好ましくは１．０％未満、より好ましくは０．５％未満、最も好ましくは０．１％未満とする。Ｌｉ２Ｏ成分、Ｎａ２Ｏ成分及びＫ２Ｏ成分は、原料として例えばＬｉ２ＣＯ３、ＬｉＮＯ３、Ｎａ２ＣＯ３、ＮａＮＯ３、Ｋ２ＣＯ３、ＫＮＯ３、を用いることができる。
【００４６】
Ｌａ２Ｏ３成分、Ｇｄ２Ｏ３成分、Ｙ２Ｏ３成分及びＹｂ２Ｏ３成分は、ガラスの液相温度を高める成分である。このうち、Ｌａ２Ｏ３成分は、ガラスの相対屈折率の温度係数を大きく高める成分である。特に、これらの成分の各々の含有量を１０．０％以下にすることで、アッベ数の上昇を抑えることができる。従って、Ｌａ２Ｏ３成分、Ｇｄ２Ｏ３成分、Ｙ２Ｏ３成分及びＹｂ２Ｏ３の各々の含有量は、酸化物基準の質量％で、好ましくは１０．０％、より好ましくは８．０％、最も好ましくは５．０％を上限とする。特に、相対屈折率の温度係数を大きく高める観点では、Ｌａ２Ｏ３成分を０．１％以上含有してもよい。Ｌａ２Ｏ３成分、Ｇｄ２Ｏ３成分、Ｙ２Ｏ３成分及びＹｂ２Ｏ３成分は、原料として例えばＬａ２Ｏ３、Ｌａ（ＮＯ３）３・ＸＨ２Ｏ（Ｘは任意の整数）、Ｇｄ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３を用いることができる。
【００４７】
また、Ｌｎ２Ｏ３成分（式中、ＬｎはＬａ、Ｇｄ、Ｙ、Ｙｂからなる群より選択される１種以上）成分の質量和は、酸化物基準の質量％で、好ましくは１５．０％を上限とし、より好ましくは１２．０％未満、最も好ましくは１０．０％未満とする。なお、Ｌｎ２Ｏ３成分はいずれも含有しなくてもよいが、特に相対屈折率の温度係数の高いガラスを得易くできる観点では、Ｌｎ２Ｏ３成分の質量和は、酸化物基準の質量％で、好ましくは０．１％、より好ましくは０．５％、最も好ましくは１．０％を下限としてもよい。
【００４８】
ＴｅＯ２成分は、ガラスの相対屈折率の温度係数を大きく高める成分である。また、ガラスの液相温度を下げ、且つガラス融液の脱泡及び清澄を促す成分である。しかし、その含有量が多すぎると、かえってガラスの液相温度が高くなる。従って、ＴｅＯ２成分の含有量は、酸化物基準の質量％で、好ましくは３５．０％、より好ましくは２０．０％、さらに好ましくは１０．０％を上限とする。特に耐失透性の高いガラスを得る観点では、ＴｅＯ２成分の含有量を２．９％以下にしてもよい。なお、ＴｅＯ２成分は含有しなくてもよいが、ＴｅＯ２成分を含有することで、相対屈折率の温度係数が高く、液相温度が低く且つ泡の少ないガラスを得ることができる。従って、ＴｅＯ２成分の含有量は、酸化物基準の質量％で、好ましくは０．１％、より好ましくは０．３％、最も好ましくは０．５％を下限とする。ＴｅＯ２成分は、原料として例えばＴｅＯ２を用いることができる。
【００４９】
ＴｉＯ２成分は、ガラスの相対屈折率の温度係数を高め、且つアッベ数を小さくする成分である。また、ガラスの液相温度を下げる成分でもある。しかし、その含有量が多すぎると、かえってガラスの液相温度が高くなり、且つガラスが着色する。従って、ＴｉＯ２成分の含有量は、酸化物基準の質量％で、好ましくは１０．０％、より好ましくは５．０％、最も好ましくは３．０％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。
【００５０】
ＺｒＯ２成分は、ガラスのアッベ数の上昇を抑えながら相対屈折率の温度係数を高める成分である。また、ガラスの液相温度を下げ、且つガラスの化学的耐久性や機械的強度を向上する成分である。しかし、ＺｒＯ２成分の含有量が多すぎると、かえってガラスの液相温度が高くなり、ガラス転移点や屈伏点も高くなる。従って、ＺｒＯ２成分の含有量は、酸化物基準の質量％で、好ましくは１０．０％、より好ましくは５．０％、最も好ましくは３．０％を上限とする。なお、ＺｒＯ２成分は含有しなくてもよいが、ガラスの相対屈折率の温度係数を高め、且つ耐失透性を高める観点では、ＺｒＯ２成分の含有量は、好ましくは０．１％、より好ましくは０．５％、最も好ましくは１．０％を下限としてもよい。ＺｒＯ２成分は、原料として例えばＺｒＯ２を用いることができる。
【００５１】
Ｎｂ２Ｏ５成分は、ガラスの相対屈折率の温度係数を高め、且つアッベ数を小さくする成分である。また、ガラスの液相温度を高める成分でもある。しかし、Ｎｂ２Ｏ５成分の含有量が多すぎると、かえってガラスの液相温度が高くなり、ガラス転移点も高くなる。従って、Ｎｂ２Ｏ５成分の含有量は、酸化物基準の質量％で、好ましくは１０．０％、より好ましくは５．０％、最も好ましくは３．０％を上限とする。Ｎｂ２Ｏ５成分は、原料として例えばＮｂ２Ｏ５を用いることができる。
【００５２】
Ｔａ２Ｏ５成分は、ガラスのアッベ数の上昇を抑えながら相対屈折率の温度係数を高める成分である。また、ガラスの液相温度を高める成分でもある。しかし、Ｔａ２Ｏ５成分の含有量が多すぎると、ガラスの液相温度やガラス転移点が高くなり、且つガラスの原料コストが大幅に上昇する。従って、Ｔａ２Ｏ５成分の含有量は、酸化物基準の質量％で、好ましくは１０．０％、より好ましくは５．０％、最も好ましくは３．０％を上限とする。Ｔａ２Ｏ５成分は、原料として例えばＴａ２Ｏ５を用いることができる。
【００５３】
ＷＯ３成分は、ガラスの相対屈折率の温度係数を高め、且つアッベ数を小さくする成分である。また、ガラスの液相温度を高め、且つガラス転移点や屈伏点を下げる成分でもある。しかし、その含有量が多すぎると、かえってガラスの液相温度が高くなり、且つガラスが着色する。従って、ＷＯ３成分の含有量は、酸化物基準の質量％で、好ましくは３５．０％、より好ましくは２０．０％、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を用いることができる。
【００５４】
また、本発明の光学ガラスは、質量和（Ｌｎ２Ｏ３＋ＴｉＯ２＋ＺｒＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５＋Ｔａ２Ｏ５＋ＷＯ３＋ＴｅＯ２）が０．１％以上であることが好ましい。これにより、Ｂｉ２Ｏ３成分に加えて相対屈折率の温度係数を高める成分が含有されるため、より相対屈折率の温度係数を高めつつ、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質量和（Ｌｎ２Ｏ３＋ＴｉＯ２＋ＺｒＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５＋Ｔａ２Ｏ５＋ＷＯ３＋ＴｅＯ２）は、好ましくは０．１％、より好ましくは０．５％、最も好ましくは１．０％を下限とする。特に相対屈折率の温度係数を高める観点では、この質量和を３．１％以上にしてもよい。一方で、この質量和は、これらの成分の過剰な含有によるガラスの耐失透性を高める観点から、好ましくは４０．０％、より好ましくは３０．０％、最も好ましくは２０．０％を上限とする。
【００５５】
ＭｇＯ成分、ＣａＯ成分、ＳｒＯ成分及びＢａＯ成分は、適度に含有することでガラスの液相温度を下げる成分である。しかし、これらの成分の含有量が多すぎると、かえって液相温度が高くなり、相対屈折率の温度係数も低下する。従って、ＭｇＯ成分、ＣａＯ成分、ＳｒＯ成分及びＢａＯ成分の各々の含有量は、酸化物基準の質量％で、好ましくは３５．０％、より好ましくは２５．０％、最も好ましくは１５．０％を上限とする。ＭｇＯ成分、ＣａＯ成分、ＳｒＯ成分及びＢａＯ成分は、原料として例えばＭｇＯ、ＭｇＣＯ３、ＣａＣＯ３、Ｓｒ（ＮＯ３）２、ＢａＣＯ３、Ｂａ（ＮＯ３）２を用いることができる。
【００５６】
ＺｎＯ成分は、ガラスの液相温度を低くし且つ着色を低減する成分である。しかし、ＺｎＯ成分の含有量が多すぎると、かえって液相温度が高くなり、アッベ数が高くなる。従って、ＺｎＯ成分の含有量は、酸化物基準の質量％で、好ましくは３５．０％、より好ましくは２５．０％、さらに好ましくは１５．０％、最も好ましくは７．０％を上限とする。なお、ＺｎＯ成分は含有しなくてもよいが、ＺｎＯ成分を含有することで、相対屈折率の温度係数を低下させることなく、耐失透性を高め、且つ着色を低減できる。従って、ＺｎＯ成分の含有量は、酸化物基準の質量％で、好ましくは０．１％、より好ましくは１．０％、最も好ましくは２．３％を下限とする。ＺｎＯ成分は、原料として例えばＺｎＯを用いることができる。
【００５７】
本発明の光学ガラスでは、ＲＯ成分（ＲはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎから選ばれる１種以上）の合計含有量が４０．０％以下であることが好ましい。これにより、これら成分の過剰な含有による液相温度の上昇を抑えることができる。従って、ＲＯ成分の合計含有量は、好ましくは４０．０％、より好ましくは３０．０％、最も好ましくは２０．０％を上限とする。なお、ＲＯ成分は含有しなくてもよいが、ＲＯ成分を含有することで、ガラスの耐失透性を高められる。従って、ＲＯ成分の含有量は、酸化物基準の質量％で、好ましくは０．１％、より好ましくは１．０％、最も好ましくは２．３％を下限とする。
【００５８】
また、本発明の光学ガラスは、質量和（Ｌｎ２Ｏ３＋Ｒｎ２Ｏ＋ＲＯ）が０．１％以上であることが好ましい。これにより、ガラスの耐失透性を高めることができ、且つガラスの着色を低減して可視光透過率を高めることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対する質量和（Ｌｎ２Ｏ３＋Ｒｎ２Ｏ＋ＲＯ）は、好ましくは０．１％、より好ましくは１．０％、さらに好ましくは４．６％、最も好ましくは７．０％を下限とする。一方で、この質量和は、これらの成分の過剰な含有によるガラスの失透を低減する観点から、好ましくは５０．０％、より好ましくは３０．０％、最も好ましくは２０．０％を上限とする。
【００５９】
本発明の光学ガラスでは、Ｂｉ２Ｏ３成分の含有量に対する、質量和（Ｌｎ２Ｏ３＋Ｒｎ２Ｏ＋ＲＯ）の比率が０．０８以上であることが好ましい。これにより、ガラスの着色を低減して可視光透過率を高めることができる。従って、酸化物換算組成における質量比（Ｌｎ２Ｏ３＋Ｒｎ２Ｏ＋ＲＯ）／Ｂｉ２Ｏ３は、好ましくは０．０８、より好ましくは０．１０、最も好ましくは０．１３を下限とする。なお、この質量比は、概ね０．４０以下、より具体的には０．３０以下、さらに具体的には０．２５以下であることが多い。
【００６０】
Ｐ２Ｏ５成分は、ガラスの透過率を向上する成分である。しかしながら、Ｐ２Ｏ５成分の含有量が多すぎると、ガラス材料が溶解し難くなり、液相温度が上昇し、相対屈折率の温度係数も低下する。従って、Ｐ２Ｏ５成分の含有量の上限は、酸化物基準の質量％で、好ましくは１５．０％、より好ましくは１０．０％を上限とし、最も好ましくは４．０％未満とする。Ｐ２Ｏ５成分は、原料として例えばＡｌ（ＰＯ３）３、Ｃａ（ＰＯ３）２、Ｂａ（ＰＯ３）２、Ｎａ（ＰＯ３）、ＢＰＯ４、Ｈ３ＰＯ４を用いることができる。
【００６１】
ＧｅＯ２成分は、ガラスの耐失透性を向上する成分である。しかしながら、ＧｅＯ２成分の含有量が多すぎると、ガラスの溶融性が低下し易くなり、且ガラスの原料コストが大幅に上がる。従って、ＧｅＯ２成分の含有量は、酸化物基準の質量％で、好ましくは１０．０％、より好ましくは５．０％を上限とし、さらに好ましくは３．０％未満、最も好ましくは１．０％未満とする。ＧｅＯ２成分は、原料として例えばＧｅＯ２を用いることができる。
【００６２】
Ａｌ２Ｏ３成分、Ｇａ２Ｏ３成分及びＩｎ２Ｏ３成分は、ガラスの化学的耐久性や機械的強度を向上する成分である。しかしながら、Ａｌ２Ｏ３成分やＧａ２Ｏ３成分、Ｉｎ２Ｏ３成分の含有量が多すぎると、ガラスの溶融性が低下し易くなる。従って、Ａｌ２Ｏ３成分の含有量は、酸化物基準の質量％で、好ましくは１５．０％、より好ましくは１０．０％、さらに好ましくは５．０％を上限とする。また、Ｇａ２Ｏ３成分及びＩｎ２Ｏ３成分の各々の含有量は、酸化物基準の質量％で、好ましくは１０．０％を上限とし、より好ましくは５．０％未満、さらに好ましくは３．０％未満、さらに好ましくは０．８％未満、さらに好ましくは０．５％未満とする。特に、Ａｌ２Ｏ３成分はガラスの液相温度を下げる成分であるため、Ａｌ２Ｏ３成分の含有量は、酸化物基準の質量％で、好ましくは１．０％未満、より好ましくは０．５％未満、最も好ましくは０．３％未満とする。Ａｌ２Ｏ３成分及びＧａ２Ｏ３成分は、原料として例えばＡｌ２Ｏ３、Ａｌ（ＯＨ）３、Ｇａ２Ｏ３、Ｇａ（ＯＨ）３を用いることができる。
【００６３】
Ｓｂ２Ｏ３成分は、ガラスの清澄を促す成分である。しかし、その含有量が多すぎると、ガラスの着色が強くなる。従って、Ｓｂ２Ｏ３成分の含有量は、酸化物基準の質量％で、好ましくは１０．０％、より好ましくは５．０％、最も好ましくは３．０％を上限とする。Ｓｂ２Ｏ３成分は、原料として例えばＳｂ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ５、Ｎａ２Ｈ２Ｓｂ２Ｏ７・５Ｈ２Ｏを用いることができる。
【００６４】
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や脱泡剤、或いはそれらの組み合わせを用いることができる。
【００６５】
本発明の光学ガラスは、Ｌａ２Ｏ３成分、Ｇｄ２Ｏ３成分、Ｙｂ２Ｏ３成分、ＧｅＯ２成分及びＴａ２Ｏ５成分の質量和が１５．０％以下であることが好ましい。これにより、原料コストの高い希土類成分やＧｅＯ２成分、Ｔａ２Ｏ５成分の使用量が低減されるため、高い相対屈折率の温度係数を有するガラスをより安価に作製できる。従って、酸化物換算組成における質量和（Ｌａ２Ｏ３＋Ｇｄ２Ｏ３＋Ｙｂ２Ｏ３＋ＧｅＯ２＋Ｔａ２Ｏ５）は、好ましくは１５．０％、より好ましくは１０．０％を上限とし、最も好ましくは７．５％未満とする。
【００６６】
その中でも特に、本発明の光学ガラスは、ＧｅＯ２成分及びＴａ２Ｏ５成分の質量和が５．０％以下であることが好ましい。これにより、特に原料コストの高いＧｅＯ２成分、Ｔａ２Ｏ５成分の使用量が低減されるため、高い相対屈折率の温度係数を有するガラスをより安価に作製できる。従って、酸化物換算組成における質量和（ＧｅＯ２＋Ｔａ２Ｏ５）は、好ましくは５．０％、より好ましくは２．２％、さらに好ましくは１．７％、最も好ましくは１．０％を上限とする。
【００６７】
また、本発明の光学ガラスは、ＴｅＯ２成分及びＳｂ２Ｏ３成分の質量和が０．０１％以上であることが好ましい。これにより、ガラスの清澄を促すＴｅＯ２成分又はＳｂ２Ｏ３成分が含まれるため、光を透過させる用途に好ましい光学ガラスを得ることができる。従って、酸化物換算組成における質量和（ＴｅＯ２＋Ｓｂ２Ｏ３）は、好ましくは０．０１％、より好ましくは０．１０％、最も好ましくは０．３０％を下限とする。一方、この質量和の上限は、概ね３５．０％以下、より具体的には２５．０％以下、さらに具体的には１５．０％以下であることが多い。
【００６８】
＜含有させるべきでない成分について＞
本発明においては、他の成分を本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、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｌａ、Ｇｄ、Ｙ、Ｙｂを除くＶ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｍｏ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｃｅ、Ｅｒ、Ｔｍ及びＬｕ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においても、ガラスが着色して可視域の特定の波長に吸収を生じる。従って、本発明の光学ガラスは、上記成分を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いて、人為的に含有させないことを意味する。
【００６９】
さらに、ＰｂＯ等の鉛化合物及びＡｓ２Ｏ３等のヒ素化合物、並びに、Ｔｈ、Ｃｄ、Ｔｌ、Ｏｓ、Ｂｅ、Ｓｅの各成分は、近年有害な化学物資として使用を控える傾向にあり、ガラスの製造工程のみならず、加工工程、及び製品化後の処分に至るまで環境対策上の措置が必要とされる。従って、環境上の影響を重視する場合には、不可避な混入を除き、これらを実質的に含有しないことが好ましい。
【００７０】
本発明の光学ガラスとして好ましく用いられるガラスは、その組成が酸化物基準の質量％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、酸化物基準で概ね以下の値をとる。
Ｂｉ２Ｏ３成分 ２０．０〜７０．０モル％及び
Ｂ２Ｏ３成分 １２．０〜７０．０モル％
並びに
ＳｉＯ２成分 ０〜６０．０モル％、及び／又は
Ｌｉ２Ｏ成分 ０〜３０．０モル％、及び／又は
Ｎａ２Ｏ成分 ０〜２５．０モル％、及び／又は
Ｋ２Ｏ成分 ０〜２０．０モル％、及び／又は
Ｌａ２Ｏ３成分 ０〜７．０モル％、及び／又は
Ｇｄ２Ｏ３成分 ０〜７．０モル％、及び／又は
Ｙ２Ｏ３成分 ０〜５．０モル％、及び／又は
Ｙｂ２Ｏ３成分 ０〜７．０モル％、及び／又は
ＴｅＯ２成分 ０〜３５．０モル％、及び／又は
ＭｇＯ成分 ０〜６０．０モル％、及び／又は
ＣａＯ成分 ０〜６０．０モル％、及び／又は
ＳｒＯ成分 ０〜６０．０モル％、及び／又は
ＢａＯ成分 ０〜５０．０モル％、及び／又は
ＺｎＯ成分 ０〜６０．０モル％、及び／又は
ＴｉＯ２成分 ０〜２０．０モル％、及び／又は
ＺｒＯ２成分 ０〜２０．０モル％、及び／又は
Ｎｂ２Ｏ５成分 ０〜７．０モル％、及び／又は
Ｔａ２Ｏ５成分 ０〜８．０モル％、及び／又は
ＷＯ３成分 ０〜３５．０モル％、及び／又は
Ｐ２Ｏ５成分 ０〜３０．０モル％、及び／又は
ＧｅＯ２成分 ０〜１５．０モル％、及び／又は
Ａｌ２Ｏ３成分 ０〜３０．０モル％、及び／又は
Ｇａ２Ｏ３成分 ０〜１０．０モル％、及び／又は
Ｓｂ２Ｏ３成分 ０〜７．０モル％
【００７１】
［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金坩堝に入れて７５０〜１０００℃の温度範囲で２〜３時間溶融して攪拌均質化を行い、８５０〜６５０℃程度の温度に下げてから１時間程度経過した後、金型に鋳込んで徐冷することにより作製される。
【００７２】
＜物性＞
本発明の光学ガラスは、高い相対屈折率の温度係数（ｄｎ／ｄＴ）を有する。より具体的には、本発明の光学ガラスの相対屈折率の温度係数（２０〜４０℃）は、好ましくは３．０×１０−６℃−１、より好ましくは６．０×１０−６℃−１、最も好ましくは９．０×１０−６℃−１を下限とする。これにより、光学素子の温度が高くなったときに屈折率がより大きくなるため、負の相対屈折率の温度係数を有する材質からなる光学素子によって生じる結像のずれ等を、高精度に補正することができる。一方で、本発明の光学ガラスにおける相対屈折率の温度係数（２０〜４０℃）は、好ましくは２５．０×１０−６℃−１、より好ましくは２３．０×１０−６℃−１、さらに好ましくは２０．０×１０−６℃−１、最も好ましくは１５．０×１０−６℃−１を上限とする。相対屈折率の温度係数が大き過ぎると、低分散ガラスによる結像特性等への補正が出来ず、かえって結像特性等が悪化し易い。しかし、相対屈折率の温度係数をこの範囲内にすることで、低分散ガラスによる結像特性等への影響をより適切に補正することができる。ここで、本発明でいう相対屈折率の温度係数は、光学ガラスと同一温度の空気中における屈折率（５４６．０７ｎｍ）の温度係数のことであり、１℃当たりの変化量（×１０−６／℃）で表される。
【００７３】
また、本発明の光学ガラスは、着色が少なく、可視光線に対する透明性が高い。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７０％を示す波長（λ７０）が４９０ｎｍ以下であり、より好ましくは４８０ｎｍ以下であり、最も好ましくは４６０ｎｍ以下である。また、分光透過率５％を示す波長（λ５）が４６０ｎｍ以下であり、より好ましくは４４０ｎｍ以下であり、最も好ましくは４３０ｎｍ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ることで、可視光線に対するガラスの透明性が高められるため、光学ガラスに可視光を透過して他の光学素子の結像特性等を補正する用途に好ましく用いることができる。また、可視光を透過させた際における光学ガラスの光の吸収が低減されることで、結像特性等を補正する際の温度変動が小さくなるため、結像特性等を補正する性能を安定して得ることができる。
【００７４】
また、本発明の光学ガラスは、高屈折率及び高分散（低アッベ数）を有することが好ましい。より具体的には、本発明の光学ガラスの屈折率（ｎｄ）は、好ましくは１．７０、より好ましくは１．７５、最も好ましくは１．８０を下限とする。ここで、本発明の光学ガラスの屈折率（ｎｄ）の上限は特に限定されないが、概ね２．２０以下、より具体的には２．１５以下、さらに具体的には２．１０以下であることが多い。一方、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２８、最も好ましくは２６を上限とする。一方、本発明の光学ガラスのアッベ数（νｄ）の下限は特に限定されないが、概ね１５以上、より具体的には１７以上、さらに具体的には１８以上であることが多い。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、光学系全体の小型化を図ることができる。特に、光学ガラスのアッベ数を低くすることで、色収差の補正が行い易くなるため、プロジェクタ、放送用機材、コピー機及びレーザプリンタ等の光学系に対して、小型化及び高解像度化を図ることができる。
【００７５】
［プリフォーム及び光学素子］
作製された光学ガラスから、例えば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、ガラス成形体を作製することができる。すなわち、光学ガラスからモールドプレス成形用のプリフォームを作製し、このプリフォームに対してリヒートプレス成形を行った後で研磨加工を行ってガラス成形体を作製したり、例えば研磨加工を行って作製したプリフォームに対して精密プレス成形を行ってガラス成形体を作製したりすることができる。本発明の光学ガラスからなるガラス成形体は、例えばレンズ、プリズム、ミラー等の光学素子の用途に用いることができ、典型的にはプロジェクタやコピー機等の高温になり易い機器に用いることができる。なお、ガラス成形体を作製する手段は、これらの手段に限定されない。
【実施例】
【００７６】
本発明の実施例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３）及び比較例（Ｎｏ．Ａ〜Ｎｏ．Ｄ）の組成、並びに、これらのガラスの屈折率（ｎｄ）、アッベ数（νｄ）、相対屈折率の温度係数（ｄｎ／ｄＴ）及び分光透過率が５％及び７０％を示す波長（λ５及びλ７０）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。
【００７７】
本発明の実施例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３）及び比較例（Ｎｏ．Ａ〜Ｎｏ．Ｄ）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、水酸化物等の通常の光学ガラスに使用される高純度の原料を選定し、表１に示した各実施例及び比較例の組成で、ガラス重量が４００ｇになるように秤量して均一に混合した後、石英坩堝又は金坩堝に投入し、ガラス組成の熔融難易度に応じて電気炉で７５０℃〜１０００℃の温度範囲で２〜３時間溶融して攪拌均質化を行い、８５０〜６５０℃程度の温度に下げてから１時間程度経過した後、金型に鋳込んで徐冷することにより作製した。
【００７８】
ここで、実施例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３）及び比較例（Ｎｏ．Ａ〜Ｎｏ．Ｄ）のガラスの屈折率（ｎｄ）及びアッベ数（νｄ）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は、徐冷降温速度を−２５℃／ｈｒとして、徐冷炉にて処理を行ったものを用いた。
【００７９】
また、実施例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３）及び比較例（Ｎｏ．Ａ〜Ｎｏ．Ｄ）のガラスの相対屈折率の温度係数（ｄｎ／ｄＴ）は、日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ１８−１９９４「光学ガラスの屈折率の温度係数の測定方法」に記載された方法のうち干渉法で測定した。
【００８０】
また、実施例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３）及び比較例（Ｎｏ．Ａ〜Ｎｏ．Ｄ）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、ガラスの可視光に対する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、λ５及びλ７０（透過率５％時及び７０％時の波長）を求めた。
【００８１】
【表１】
【００８２】
表１に表されるように、本発明の実施例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３）の光学ガラスは、いずれも相対屈折率（５４６．０７ｎｍ）の温度係数（２０〜４０℃）が３．０×１０−６℃−１以上、より詳細には６．０×１０−６℃−１以上であり、所望の範囲内であった。一方の比較例（Ｎｏ．Ａ）は、この相対屈折率の温度係数が３．０×１０−６℃−１を下回っていた。このように比較例（Ｎｏ．Ａ）のガラスにおいて相対屈折率の温度係数が低くなった原因として、比較例（Ｎｏ．Ａ）のガラスはＢｉ２Ｏ３成分を含有していないことが挙げられる。このため、本発明の実施例の光学ガラスは、比較例（Ｎｏ．Ａ）のガラスに比べて相対屈折率の温度係数が高いことが明らかになった。
【００８３】
また、本発明の実施例の光学ガラスは、λ７０（透過率７０％時の波長）がいずれも４９０ｎｍ以下、より詳細には４４０ｎｍ以下であった。また、本発明の実施例の光学ガラスは、λ５（透過率５％時の波長）がいずれも４６０ｎｍ以下、より詳細には４００ｎｍ以下であった。一方の比較例（Ｎｏ．Ｂ、Ｎｏ．Ｄ）は、λ７０が４９０ｎｍを上回っており着色していた。また、比較例（Ｎｏ．Ｃ）は失透したため、可視光に対する透過性を呈しなかった。このように比較例（Ｎｏ．Ｂ、Ｎｏ．Ｄ）のガラスに着色が生じている原因として、比較例（Ｎｏ．Ｂ、Ｎｏ．Ｄ）のガラスはアルカリ金属の含有量が多いことが挙げられる。また、比較例（Ｎｏ．Ｃ）のガラスが失透した原因として、比較例（Ｎｏ．Ｃ）のガラスはアルカリ土類金属もＺｎＯ成分も含んでいなかったことが挙げられる。このため、本発明の実施例の光学ガラスは、比較例（Ｎｏ．Ｂ〜Ｎｏ．Ｄ）のガラスに比べて可視光に対する透過性が高いことが明らかになった。
【００８４】
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１．７０以上、より詳細には１．８５以上であり、所望の範囲内であった。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２０以下であり、所望の範囲内であった。
【００８５】
従って、本発明の実施例の光学ガラスは、屈折率（ｎｄ）及びアッベ数（νｄ）が所望の範囲内にあり、相対屈折率の温度係数（ｄｎ／ｄＴ）が高く、且つ、着色が少ないことが明らかになった。このことから、本発明の実施例の光学ガラスは、プロジェクタ等の光学系の小型化に寄与し、且つアッベ数の大きな材質からなる光学素子で発生する結像のずれ等を補正する用途に、好ましく用いられることが推察される。
【００８６】
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、所望のレンズ及びプリズムの形状に加工することができた。
【００８７】
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。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化物換算組成の全質量に対する質量％で、Ｂｉ２Ｏ３成分を５５．０〜９５．０％及びＢ２Ｏ３成分を４．０〜３５．０％含有し、相対屈折率（５４６．０７ｎｍ）の温度係数（２０〜４０℃）が３．０×１０−６（℃−１）以上であり、分光透過率が７０％を示す波長（λ７０）が４９０ｎｍ以下である光学ガラス。
【請求項２】
相対屈折率（５４６．０７ｎｍ）の温度係数（２０〜４０℃）が６．０×１０−６（℃−１）以上である請求項１に記載の光学ガラス。
【請求項３】
酸化物換算組成の全質量に対する質量％で、ＳｉＯ２成分の含有量が３５．０％以下である請求項１又は２に記載の光学ガラス。
【請求項４】
酸化物換算組成における質量比（ＳｉＯ２／Ｂ２Ｏ３）が０．３未満である請求項１から３のいずれか記載の光学ガラス。
【請求項５】
酸化物換算組成の全質量に対する質量％で、
Ｌｉ２Ｏ成分 ０〜８．０％及び／又は
Ｎａ２Ｏ成分 ０〜８．０％及び／又は
Ｋ２Ｏ成分 ０〜８．０％
である請求項１から４のいずれか記載の光学ガラス。
【請求項６】
酸化物換算組成のガラス全質量に対するＲｎ２Ｏ成分（式中、ＲｎはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓからなる群より選択される１種以上）の質量和が１５．０％以下である請求項５記載の光学ガラス。
【請求項７】
酸化物換算組成の全質量に対する質量％で、
Ｌａ２Ｏ３成分 ０〜１０．０％及び／又は
Ｇｄ２Ｏ３成分 ０〜１０．０％及び／又は
Ｙ２Ｏ３成分 ０〜１０．０％及び／又は
Ｙｂ２Ｏ３成分 ０〜１０．０％
である請求項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Ｌｎ２Ｏ３成分（式中、ＬｎはＬａ、Ｇｄ、Ｙ、Ｙｂからなる群より選択される１種以上）の質量和が１５．０％以下である請求項７記載の光学ガラス。
【請求項９】
酸化物換算組成の全質量に対する質量％で、ＴｅＯ２成分の含有量が３５．０％以下である請求項１から８のいずれかに記載の光学ガラス。
【請求項１０】
酸化物換算組成のガラス全質量に対する質量％で
ＴｉＯ２成分 ０〜１０．０％及び／又は
ＺｒＯ２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 ０〜３５．０％
である請求項１から９のいずれか記載の光学ガラス。
【請求項１１】
酸化物換算組成のガラス全質量に対する質量和（Ｌｎ２Ｏ３＋ＴｉＯ２＋ＺｒＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５＋Ｔａ２Ｏ５＋ＷＯ３＋ＴｅＯ２）が０．１％以上４０．０％以下である請求項１０記載の光学ガラス。
【請求項１２】
酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％で
ＭｇＯ成分 ０〜３５．０％及び／又は
ＣａＯ成分 ０〜３５．０％及び／又は
ＳｒＯ成分 ０〜３５．０％及び／又は
ＢａＯ成分 ０〜３５．０％及び／又は
ＺｎＯ成分 ０〜３５．０％
である請求項１から１１のいずれか記載の光学ガラス。
【請求項１３】
酸化物換算組成のガラス全質量に対するＲＯ成分（式中、ＲはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎからなる群より選択される１種以上）の質量和が４０．０％以下である請求項１２記載の光学ガラス。
【請求項１４】
酸化物換算組成のガラス全質量に対する質量和（Ｌｎ２Ｏ３＋Ｒｎ２Ｏ＋ＲＯ）が０．１％以上である請求項１から１３のいずれか記載の光学ガラス。
【請求項１５】
酸化物換算組成における質量比（Ｌｎ２Ｏ３＋Ｒｎ２Ｏ＋ＲＯ）／Ｂｉ２Ｏ３が０．０８以上である請求項１から１４のいずれか記載の光学ガラス。
【請求項１６】
酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％で
Ｐ２Ｏ５成分 ０〜１５．０％及び／又は
ＧｅＯ２成分 ０〜１０．０％及び／又は
Ａｌ２Ｏ３成分 ０〜１５．０％及び／又は
Ｇａ２Ｏ３成分 ０〜１０．０％及び／又は
Ｓｂ２Ｏ３成分 ０〜１０．０％
である請求項１から１５のいずれか記載の光学ガラス。
【請求項１７】
酸化物換算組成のガラス全質量に対する質量和（Ｔａ２Ｏ５＋ＧｅＯ２）が５．０％以下である請求項１から１６のいずれか記載の光学ガラス。
【請求項１８】
酸化物換算組成のガラス全質量に対する質量和（ＴｅＯ２＋Ｓｂ２Ｏ３）が０．０１％以上である請求項１から１７のいずれか記載の光学ガラス。
【請求項１９】
屈折率（ｎｄ）が１．７０以上２．２０以下であり、アッベ数（νｄ）が１５以上３０以下である請求項１から１８のいずれか記載の光学ガラス。
【請求項２０】
請求項１から１９いずれか１項の光学ガラスからなる研磨加工用及び／又は精密プレス成形用のプリフォーム。
【請求項２１】
請求項２０のプリフォームを研磨してなる光学素子。
【請求項２２】
請求項２０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２３】
請求項１から１９いずれか１項の光学ガラスからなる光学素子。
【請求項２４】
請求項２１から２３のいずれかに記載の光学素子を有する光学機器。
【請求項１】
酸化物換算組成の全質量に対する質量％で、Ｂｉ２Ｏ３成分を５５．０〜９５．０％及びＢ２Ｏ３成分を４．０〜３５．０％含有し、相対屈折率（５４６．０７ｎｍ）の温度係数（２０〜４０℃）が３．０×１０−６（℃−１）以上であり、分光透過率が７０％を示す波長（λ７０）が４９０ｎｍ以下である光学ガラス。
【請求項２】
相対屈折率（５４６．０７ｎｍ）の温度係数（２０〜４０℃）が６．０×１０−６（℃−１）以上である請求項１に記載の光学ガラス。
【請求項３】
酸化物換算組成の全質量に対する質量％で、ＳｉＯ２成分の含有量が３５．０％以下である請求項１又は２に記載の光学ガラス。
【請求項４】
酸化物換算組成における質量比（ＳｉＯ２／Ｂ２Ｏ３）が０．３未満である請求項１から３のいずれか記載の光学ガラス。
【請求項５】
酸化物換算組成の全質量に対する質量％で、
Ｌｉ２Ｏ成分 ０〜８．０％及び／又は
Ｎａ２Ｏ成分 ０〜８．０％及び／又は
Ｋ２Ｏ成分 ０〜８．０％
である請求項１から４のいずれか記載の光学ガラス。
【請求項６】
酸化物換算組成のガラス全質量に対するＲｎ２Ｏ成分（式中、ＲｎはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓからなる群より選択される１種以上）の質量和が１５．０％以下である請求項５記載の光学ガラス。
【請求項７】
酸化物換算組成の全質量に対する質量％で、
Ｌａ２Ｏ３成分 ０〜１０．０％及び／又は
Ｇｄ２Ｏ３成分 ０〜１０．０％及び／又は
Ｙ２Ｏ３成分 ０〜１０．０％及び／又は
Ｙｂ２Ｏ３成分 ０〜１０．０％
である請求項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Ｌｎ２Ｏ３成分（式中、ＬｎはＬａ、Ｇｄ、Ｙ、Ｙｂからなる群より選択される１種以上）の質量和が１５．０％以下である請求項７記載の光学ガラス。
【請求項９】
酸化物換算組成の全質量に対する質量％で、ＴｅＯ２成分の含有量が３５．０％以下である請求項１から８のいずれかに記載の光学ガラス。
【請求項１０】
酸化物換算組成のガラス全質量に対する質量％で
ＴｉＯ２成分 ０〜１０．０％及び／又は
ＺｒＯ２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 ０〜３５．０％
である請求項１から９のいずれか記載の光学ガラス。
【請求項１１】
酸化物換算組成のガラス全質量に対する質量和（Ｌｎ２Ｏ３＋ＴｉＯ２＋ＺｒＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５＋Ｔａ２Ｏ５＋ＷＯ３＋ＴｅＯ２）が０．１％以上４０．０％以下である請求項１０記載の光学ガラス。
【請求項１２】
酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％で
ＭｇＯ成分 ０〜３５．０％及び／又は
ＣａＯ成分 ０〜３５．０％及び／又は
ＳｒＯ成分 ０〜３５．０％及び／又は
ＢａＯ成分 ０〜３５．０％及び／又は
ＺｎＯ成分 ０〜３５．０％
である請求項１から１１のいずれか記載の光学ガラス。
【請求項１３】
酸化物換算組成のガラス全質量に対するＲＯ成分（式中、ＲはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎからなる群より選択される１種以上）の質量和が４０．０％以下である請求項１２記載の光学ガラス。
【請求項１４】
酸化物換算組成のガラス全質量に対する質量和（Ｌｎ２Ｏ３＋Ｒｎ２Ｏ＋ＲＯ）が０．１％以上である請求項１から１３のいずれか記載の光学ガラス。
【請求項１５】
酸化物換算組成における質量比（Ｌｎ２Ｏ３＋Ｒｎ２Ｏ＋ＲＯ）／Ｂｉ２Ｏ３が０．０８以上である請求項１から１４のいずれか記載の光学ガラス。
【請求項１６】
酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％で
Ｐ２Ｏ５成分 ０〜１５．０％及び／又は
ＧｅＯ２成分 ０〜１０．０％及び／又は
Ａｌ２Ｏ３成分 ０〜１５．０％及び／又は
Ｇａ２Ｏ３成分 ０〜１０．０％及び／又は
Ｓｂ２Ｏ３成分 ０〜１０．０％
である請求項１から１５のいずれか記載の光学ガラス。
【請求項１７】
酸化物換算組成のガラス全質量に対する質量和（Ｔａ２Ｏ５＋ＧｅＯ２）が５．０％以下である請求項１から１６のいずれか記載の光学ガラス。
【請求項１８】
酸化物換算組成のガラス全質量に対する質量和（ＴｅＯ２＋Ｓｂ２Ｏ３）が０．０１％以上である請求項１から１７のいずれか記載の光学ガラス。
【請求項１９】
屈折率（ｎｄ）が１．７０以上２．２０以下であり、アッベ数（νｄ）が１５以上３０以下である請求項１から１８のいずれか記載の光学ガラス。
【請求項２０】
請求項１から１９いずれか１項の光学ガラスからなる研磨加工用及び／又は精密プレス成形用のプリフォーム。
【請求項２１】
請求項２０のプリフォームを研磨してなる光学素子。
【請求項２２】
請求項２０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２３】
請求項１から１９いずれか１項の光学ガラスからなる光学素子。
【請求項２４】
請求項２１から２３のいずれかに記載の光学素子を有する光学機器。
【公開番号】特開２０１２−２３２８７４（Ｐ２０１２−２３２８７４Ａ）
【公開日】平成２４年１１月２９日（２０１２．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１０３０６６（Ｐ２０１１−１０３０６６）
【出願日】平成２３年５月２日（２０１１．５．２）
【出願人】（０００１２８７８４）株式会社オハラ (539)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月２９日（２０１２．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月２日（２０１１．５．２）
【出願人】（０００１２８７８４）株式会社オハラ (539)
【Ｆターム（参考）】
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