光学ガラス、プリフォーム及び光学素子
【課題】光学素子の色収差の補正に有用であり、且つ、研磨時や運搬時等に傷や割れが発生し難い光学ガラスと、これを用いたプリフォームを提供する。
【解決手段】光学ガラスは、酸化物換算組成でＢｉ２Ｏ３成分、ＳｉＯ２成分及び／又はＢ２Ｏ３成分並びにＦ成分を含有し、「ＪＯＧＩＳ０９−１９７５光学ガラスのヌープ硬さの測定方法」に準じた測定方法において、２５０以上のヌープ硬さ（Ｈｋ）を有し、部分分散比［θｇ，Ｆ］が０．６３以上、アッベ数［νｄ］が２７以下であり、部分分散比［θｇ，Ｆ］＞−０．０１３１×［νｄ］＋０．９０００を満たす。
【解決手段】光学ガラスは、酸化物換算組成でＢｉ２Ｏ３成分、ＳｉＯ２成分及び／又はＢ２Ｏ３成分並びにＦ成分を含有し、「ＪＯＧＩＳ０９−１９７５光学ガラスのヌープ硬さの測定方法」に準じた測定方法において、２５０以上のヌープ硬さ（Ｈｋ）を有し、部分分散比［θｇ，Ｆ］が０．６３以上、アッベ数［νｄ］が２７以下であり、部分分散比［θｇ，Ｆ］＞−０．０１３１×［νｄ］＋０．９０００を満たす。
【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】
デジタルカメラやビデオカメラ等の光学系は、その大小はあるが、収差と呼ばれるにじみを含んでいる。この収差は単色収差と色収差に分類されるが、特に色収差は、光学系に使用されるレンズの材料特性に強く依存している。
【０００３】
一般に色収差は、低分散の凸レンズと高分散の凹レンズとを組み合わせて補正されるが、この組み合わせでは赤色領域と緑色領域の収差の補正しかできず、青色領域の収差が残る。この除去しきれない青色領域の収差を二次スペクトルと呼ぶ。二次スペクトルを補正するには、青色領域のｇ線（４３５．８３５ｎｍ）の動向を加味した光学設計を行う必要がある。このとき、光学設計で着目される光学特性の指標として、部分分散比（θｇ，Ｆ）が用いられている。上述の低分散のレンズと高分散のレンズとを組み合わせた光学系では、低分散側のレンズに部分分散比（θｇ，Ｆ）の大きい光学材料を用い、高分散側のレンズに部分分散比（θｇ，Ｆ）の小さい光学材料を用いることで、二次スペクトルが良好に補正される。
【０００４】
部分分散比（θｇ，Ｆ）は、下式（１）により示される。
θｇ，Ｆ＝（ｎｇ−ｎＦ）／（ｎＦ−ｎＣ）・・・・・・（１）
【０００５】
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、およそ直線的な関係がある。この関係を表す直線は、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よっても異なるが、各社ともほぼ同等の傾きと切片で定義している。（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。）
【０００６】
ここで、Ｂｉ２Ｏ３成分を主成分として含有し、ガラスの部分分散比（θｇ，Ｆ）について着目した光学ガラスとして、例えば特許文献１及び２に示される光学ガラスが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−２０３１３５号公報
【特許文献２】特開２００９−２３４８０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１及び２に示される光学ガラスは、部分分散比は大きいもののアッベ数が小さく、同様のアッベ数を有する一般的なガラスと比較して十分に部分分散比が大きいとはいえず、異常分散性も決して大きいとはいえなかった。そのため、色収差をより効果的に補正するためには、同様のアッベ数を有する一般的なガラスとの部分分散比の差をより一層高めるべく、光学ガラスの部分分散比をより一層高める必要がある。
【０００９】
また、通信用、映像用等に用いられる光学素子を製造する際には、得られる光学ガラスに対して研磨工程を行うことも多い。このとき、作製される光学素子に傷又は割れが生じることを防止するために、光学ガラスの機械的強度を向上させる必要がある。また、精密プレス成形のように研磨工程を行わないガラスであっても、運搬時や使用時の衝撃によって表面に傷が付くことを防止するために、光学ガラスの機械的強度を向上させる必要がある。
【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、光学素子の色収差の補正に有用であり、且つ、研磨時や運搬時等に傷や割れが発生し難い光学ガラスと、これを用いたプリフォームを得ることにある。
【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成分とＦ成分とを併用することで、ガラスの部分分散比（θｇ，Ｆ）がより高められながらも、ガラスのヌープ硬さ及び磨耗度が高められることを見出し、本発明を完成するに至った。特に、本発明者らは、Ｂｉ２Ｏ３成分を含有するガラスにおいて耐失透性を大きく低下させると考えられており、その混入が避けられていたＦ成分を敢えて用いることで、ガラスの部分分散比（θｇ，Ｆ）がより一層高められることを見出した。具体的には、本発明は以下のようなものを提供する。
【００１２】
（１） 酸化物換算組成でＢｉ２Ｏ３成分、ＳｉＯ２成分及び／又はＢ２Ｏ３成分並びにＦ成分を含有し、「ＪＯＧＩＳ０９−１９７５光学ガラスのヌープ硬さの測定方法」に準じた測定方法において、２５０以上のヌープ硬さ（Ｈｋ）を有し、部分分散比［θｇ，Ｆ］が０．６３以上、アッベ数［νｄ］が２７以下であり、部分分散比［θｇ，Ｆ］＞−０．０１３１×［νｄ］＋０．９０００を満たすことを特徴とする光学ガラス。
【００１３】
（２） 酸化物換算組成の全質量に対する質量％でＢｉ２Ｏ３成分を４０〜９０％含有する（１）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、
Ｂ２Ｏ３成分 ０％〜２０．０％及び／又は
ＳｉＯ２成分 ０％〜３０．０％
を含有する（１）又は（２）に記載の光学ガラス。
【００１５】
（４） 酸化物換算組成の全質量に対する質量和（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３）が１．０％以上４０．０％以下である（１）から（３）のいずれか記載の光学ガラス。
【００１６】
（５） 酸化物基準の質量に対する外割りの質量％でＦ成分を０％より多く３０．０％以下含有する（１）から（４）のいずれか記載の光学ガラス。
【００１７】
（６） 酸化物換算組成の全質量に対する質量和（Ｂｉ２Ｏ３＋Ｆ）が４０．０％より多く９０．０％以下である（１）から（５）のいずれか記載の光学ガラス。
【００１８】
（７） 酸化物換算組成の全質量に対する質量％で、
Ｌｉ２Ｏ成分 ０〜１５．０％及び／又は
Ｎａ２Ｏ成分 ０〜１０．０％及び／又は
Ｋ２Ｏ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Ｒｎ２Ｏ成分（式中、ＲｎはＬｉ、Ｎａ、Ｋからなる群より選択される１種以上）の質量和が２０．０％以下である（７）記載の光学ガラス。
【００２０】
（９） 酸化物換算組成のガラス全質量に対する質量和（Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）が１０．０％以下である（７）又は（８）記載の光学ガラス。
【００２１】
（１０） 酸化物換算組成における質量比Ｒｎ２Ｏ／（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３）が０．４０以下である（９）記載の光学ガラス。
【００２２】
（１１） 酸化物換算組成における質量比Ｒｎ２Ｏ／Ｆが０．５０以上２．００以下である（８）から（１０）のいずれか記載の光学ガラス。
【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 ０〜１０．０％及び／又は
ＣａＯ成分 ０〜２０．０％及び／又は
ＳｒＯ成分 ０〜３０．０％及び／又は
ＢａＯ成分 ０〜５０．０％及び／又は
ＺｎＯ成分 ０〜２０．０％
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からなる群より選択される１種以上）の質量和が５５．０％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ＲＯ成分（式中、ＲはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａからなる群より選択される１種以上）の質量和が１．０％以上である（１２又は（１３）記載の光学ガラス。
【００２６】
（１５） 酸化物換算組成のガラス全質量に対して、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％及び／又は
Ｌｕ２Ｏ３成分 ０〜１０．０％
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するＬｎ２Ｏ３成分（式中、ＬｎはＬａ、Ｇｄ、Ｙ、Ｙｂ、Ｌｕ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（１５）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して、質量％で
ＴｉＯ２成分 ０〜２０．０％及び／又は
Ｎｂ２Ｏ５成分 ０〜２０．０％及び／又は
ＷＯ３成分 ０〜１５．０％及び／又は
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（ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３）が２０．０％以下である（１７）記載の光学ガラス。
【００３０】
（１９） 酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％で
Ｐ２Ｏ５成分 ０〜１０．０％及び／又は
ＧｅＯ２成分 ０〜３０．０％及び／又は
Ｔａ２Ｏ５成分 ０〜１５．０％及び／又は
ＺｒＯ２成分 ０〜１０．０％及び／又は
ＴｅＯ２成分 ０〜３５．０％及び／又は
Ａｌ２Ｏ３成分 ０〜２０．０％及び／又は
Ｇａ２Ｏ３成分 ０〜２０．０％及び／又は
ＣｅＯ２成分 ０〜３．０％及び／又は
Ｓｂ２Ｏ３成分 ０〜３０．０％
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）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。
【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）のいずれかに記載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、Ｂｉ２Ｏ３成分とＦ成分とを併用することで、ガラスの部分分散比（θｇ，Ｆ）がより高められ、且つガラスのヌープ硬さ及び磨耗度が高められる。従って、極めて高い部分分散比（θｇ，Ｆ）と低いアッベ数を有しながらも、ヌープ硬さ及び磨耗度が高く、且つ可視光に対して好ましく用いられる光学ガラスと、これを用いたプリフォームを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】縦軸が部分分散比（θｇ，Ｆ）であり、横軸がアッベ数（νｄ）である直交座標におけるノーマルラインを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
本発明の光学ガラスは、酸化物換算組成でＢｉ２Ｏ３成分、ＳｉＯ２成分及び／又はＢ２Ｏ３成分並びにＦ成分を含有し、「ＪＯＧＩＳ０９−１９７５光学ガラスのヌープ硬さの測定方法」に準じた測定方法において、２５０以上のヌープ硬さ（Ｈｋ）を有し、部分分散比［θｇ，Ｆ］が０．６３以上、アッベ数［νｄ］が２７以下であり、部分分散比［θｇ，Ｆ］＞−０．０１３１×［νｄ］＋０．９０００を満たす。Ｂｉ２Ｏ３成分によってガラスのアッベ数（νｄ）が低く維持されながらも、Ｂｉ２Ｏ３成分とＦ成分とを併用することで、高い部分分散比（θｇ，Ｆ）が得られる。また、Ｂｉ２Ｏ３成分とＦ成分とを併用することで、アルカリ金属成分の含有量を低減できるため、ガラスのヌープ硬さ及び磨耗度も高められる。すなわち、極めて高い部分分散比（θｇ，Ｆ）と低いアッベ数（νｄ）を有しながらも、ヌープ硬さ及び磨耗度が高く、且つ可視光に対して好ましく用いられる光学ガラスが得られる。従って、光学素子の色収差の補正に有用であり、研磨時や運搬時等に傷や割れが発生し難く、且つ可視領域の波長を扱う光学素子等に好ましく用いられる光学ガラスと、これを用いたプリフォームを得ることができる。
【００３９】
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。
【００４０】
［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。各成分の含有率は、特に断りがない場合、酸化物基準の質量％にて表現する。ここで「酸化物基準」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、金属フッ化物等が熔融時にすべて分解されて酸化物へ変化すると仮定した場合に、生成した当該酸化物の質量の総和を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。
【００４１】
＜必須成分、任意成分について＞
Ｂｉ２Ｏ３成分は、ガラスの部分分散比（θｇ，Ｆ）を大きくし、ガラスの屈折率（ｎｄ）を高め、且つガラスの低分散化に効果がある成分である。また、低Ｔｇ化、耐水性の向上等にも効果がある成分であり、本発明のガラスに欠かすことができない成分である。ここで、Ｂｉ２Ｏ３成分の含有量を４０．０％以上にすることで、上記技術的効果を得易くすることができる。一方で、Ｂｉ２Ｏ３成分の含有量を９０．０％以下にすることで、ガラスの安定性が高められるため、ガラスの着色を低減できる。従って、酸化物換算組成の全質量に対するＢｉ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは４０．０％を下限とし、より好ましくは４５．０％より多くし、より好ましくは５０．０％を下限とし、最も好ましくは６０．０％を下限とする。また、酸化物換算組成の全質量に対するＢｉ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは９０．０％、より好ましくは８０．０％、最も好ましくは７０．０％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。
【００４２】
Ｂ２Ｏ３成分は、ガラスの安定性を向上して失透を低減し、且つガラスの部分分散比（θｇ，Ｆ）を高く維持する効果のある成分である。しかしながら、Ｂ２Ｏ３成分の含有量が多すぎると、ガラスの安定性が低下し易くなって失透が発生し易くなり、且つガラスが低屈折率化及び低分散化し易くなる。従って、酸化物換算組成の全質量に対するＢ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは２０．０％、より好ましくは１５．０％、最も好ましくは１０．０％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。
【００４３】
ＳｉＯ２成分は、ガラスの安定性を向上して失透を低減する成分であり、且つガラスの低分散化を図る効果、及び透過率を向上させる効果のある成分である。しかしながら、ＳｉＯ２成分の含有量が多すぎると、ガラスの屈折率（ｎｄ）や部分分散比（θｇ，Ｆ）が低下し易く、ガラスの溶融性も悪化し易い。従って、酸化物換算組成の全質量に対するＳｉＯ２成分の含有量は、好ましくは３０．０％、より好ましくは２０．０％、最も好ましくは１０．０％を上限とする。一方で、ＳｉＯ２成分を０％より多くすることで、ガラスの着色を低減しつつ、ガラスの安定性を向上することで失透を低減することができる。従って、酸化物換算組成の全質量に対するＳｉＯ２成分の含有量は、好ましくは０％より多くし、より好ましくは１．０％、さらに好ましくは１．４％、最も好ましくは３．０％を下限とする。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。
【００４４】
本発明の光学ガラスにおいて、ＳｉＯ２成分及びＢ２Ｏ３成分は失透を低減できるガラス形成成分であり、且つ化学的耐久性や磨耗度、ヌープ硬さを高められる成分であるため、両者のうち少なくとも一方が１．０％以上含有されていることが好ましい。しかしながら、これらの含有量が多すぎると、所望の部分分散比（θｇ，Ｆ）や屈折率（ｎｄ）、アッベ数（νｄ）が得難くなる。従って、酸化物換算組成の全質量に対する質量和（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３）は、好ましくは１．０％、より好ましくは５．０％、最も好ましくは８．０％を下限とする。一方、酸化物換算組成の全質量に対する質量和（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３）は、好ましくは４０．０％、より好ましくは３０．０％、さらに好ましくは２５．０％、最も好ましくは２０．０％を上限とする。
【００４５】
Ｆ成分は、Ｂｉ２Ｏ３成分を含有するガラスにおいて、アルカリ金属成分を低減しても所望の高い部分分散比（θｇ，Ｆ）が得られるため、ガラスの機械的強度、特にヌープ硬さや磨耗度を高めることができる成分である。そのため、酸化物基準の質量に対する外割りでのＦ成分の含有量は、好ましくは０％より多くし、より好ましくは０．５％、さらに好ましくは１．５％を下限とする。一方で、酸化物基準の質量に対する外割りの質量％で、Ｆ成分の含有量を３０．０％以下にすることで、ガラスのアッベ数の上昇を抑えることができ、且つ、可視光に対する透明性が高い光学ガラスを得易くすることができる。従って、酸化物基準の質量に対する外割りでのＦ成分の含有量は、好ましくは３０．０％、より好ましくは２０．０％、最も好ましくは１０．０％を上限とする。Ｆ成分は、原料として例えばＺｒＦ４、ＡｌＦ３、ＮａＦ、ＣａＦ２等を用いてガラス内に含有することができる。
【００４６】
なお、本明細書におけるＦ成分の含有量は、ガラスを構成するカチオン成分全てが電荷の釣り合うだけの酸素と結合した酸化物でできていると仮定し、それら酸化物でできたガラス全体の質量を１００％として、Ｆ成分の質量を質量％で表したもの（酸化物基準の質量に対する外割り質量％）である。
【００４７】
本発明の光学ガラスでは、Ｂｉ２Ｏ３成分及びＦ成分の含有量の和が４０．０％より多く９０．０％以下であることが好ましい。特に、この和を４０．０％より多くすることで、ガラスの部分分散比（θｇ，Ｆ）を高めつつ、低いガラス転移点（Ｔｇ）を有するガラスを得ることができる。一方で、この和を９０．０％以下にすることで、所望の耐失透性を有するガラスを得易くすることができる。従って、酸化物換算組成の全質量に対する質量和（Ｂｉ２Ｏ３＋Ｆ）は、好ましくは４０．０％より多くし、より好ましくは５０．０％より多くし、最も好ましくは６０．０％より多くする。一方で、酸化物換算組成の全質量に対する質量和（Ｂｉ２Ｏ３＋Ｆ）は、好ましくは９０．０％、より好ましくは８０．０％、最も好ましくは７０．０％を上限とする。なお、この含有量の比率において、Ｆ成分の含有量は酸化物基準の質量に対する外割りでの含有量を指し、Ｂｉ２Ｏ３成分の含有量は酸化物換算組成のガラス全質量に対する含有量を指す。
【００４８】
Ｌｉ２Ｏ成分は、ガラスの耐失透性を向上させて失透や着色を低減させる成分であり、且つガラスの低Ｔｇ化に効果のある成分であり、本発明の光学ガラスの任意成分である。しかしながら、Ｌｉ２Ｏ成分の含有量が多すぎると、かえってガラスの安定性が低下し易くなり、部分分散比（θｇ，Ｆ）が低くなり且つ機械的強度が低下し易くなる。従って、酸化物換算組成の全質量に対するＬｉ２Ｏ成分の含有量は、好ましくは１５．０％、より好ましくは１０．０％、最も好ましくは５．０％を上限とする。なお、本発明の光学ガラスはＬｉ２Ｏ成分を含有しなくてもよいが、Ｌｉ２Ｏ成分はアルカリ金属の中でもガラスの安定性を向上する作用が強いため、Ｌｉ２Ｏ成分を含有することで、ガラスの耐失透性をより高めることができる。従って、酸化物換算組成の全質量に対するＬｉ２Ｏ成分の含有量は、好ましくは０％より多くし、より好ましくは０．５％、最も好ましくは１．０％を下限とする。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。
【００４９】
Ｎａ２Ｏ成分及びＫ２Ｏ成分は、ガラスの部分分散比（θｇ，Ｆ）とアッベ数（νｄ）を調整できる成分であり、本発明の光学ガラスの任意成分である。しかしながら、Ｎａ２Ｏ成分やＫ２Ｏ成分の含有量が多すぎると、ガラスの安定性が低下し易くなり、ガラスのヌープ硬さ及び磨耗度等の機械的強度、並びに化学的耐久性が低下し易くなる。従って、酸化物換算組成の全質量に対するＮａ２Ｏ成分及びＫ２Ｏ成分の各々の含有量は、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。Ｎａ２Ｏ成分及びＫ２Ｏ成分は、原料として例えばＮａ２ＣＯ３、ＮａＮＯ３、ＮａＦ、Ｎａ２ＳｉＦ６、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。
【００５０】
本発明の光学ガラスでは、Ｒｎ２Ｏ成分（ＲｎはＬｉ、Ｎａ及びＫから選ばれる１種又は２種以上）の含有量の質量和が、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、ガラスのアッベ数（νｄ）を所望の範囲に調整しつつ、ガラスの安定性をより高めて透過率の低下を抑えることができる。特に、Ｒｎ２Ｏ成分の質量和を５．０％以下にすることで、部分分散比（θｇ，Ｆ）の低下が抑制されるため、所望の高い部分分散比（θｇ，Ｆ）をより得易くすることができる。従って、Ｒｎ２Ｏ成分の含有量は、好ましくは２０．０％、より好ましくは１０．０％、さらに好ましくは５．０％、最も好ましくは３．０％を上限とする。
【００５１】
本発明の光学ガラスは、Ｎａ２Ｏ成分及びＫ２Ｏ成分の含有量の和が１０．０％以下であることが好ましい。この和を低減することにより、耐失透性が高く、且つ、ヌープ硬さ及び磨耗度等の機械的強度、並びに化学的耐久性の高い光学ガラスを得ることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対する質量和（Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）は、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２．０％未満とする。特に化学的耐久性や耐失透性が高いガラスを得られる観点では、この質量和を１．０％以下にすることがより一層好ましい。
【００５２】
また、本発明の光学ガラスは、ＳｉＯ２成分及びＢ２Ｏ３成分の含有量の和に対するＲｎ２Ｏ成分の含有量の比率が０．４０以下であることが好ましい。この比率を低減することにより、ヌープ硬さや磨耗度といった機械的強度や、化学的耐久性の高いガラスが得られるため、光学ガラスの加工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質量比Ｒｎ２Ｏ／（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３）は、好ましくは０．４０、より好ましくは０．３０、最も好ましくは０．２５を上限とする。なお、Ｒｎ２Ｏ／（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３）は０としてもよいが、Ｒｎ２Ｏ／（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３）を０．０１以上にすること、特にＬｉ２Ｏ／（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３）を０．０１以上にすることで、より耐失透性の高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比Ｒｎ２Ｏ／（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３）は、好ましくは０．０１、より好ましくは０．０５、最も好ましくは０．０８を下限とする。
【００５３】
また、本発明の光学ガラスは、Ｆ成分の含有量に対するＲｎ２Ｏ成分の含有量の比率が０．５０以上２．００以下であることが好ましい。これらの成分は過剰に含有すると機械的強度が低くなる成分であるが、本発明者らは、この比率をこの範囲内にすることで、かえってヌープ硬さ及び磨耗度が高められることを見出した。従って、酸化物換算組成における質量比Ｒｎ２Ｏ／Ｆは、好ましくは０．５０、より好ましくは０．６０、最も好ましくは０．７０を下限とする。一方で、酸化物換算組成における質量比Ｒｎ２Ｏ／Ｆは、好ましくは２．００、より好ましくは１．７０、最も好ましくは１．４０を上限とする。なお、この含有量の比率において、Ｆ成分の含有量は酸化物基準の質量に対する外割りでの含有量を指し、Ｒｎ２Ｏ成分の含有量は酸化物換算組成のガラス全質量に対する含有量を指す。
【００５４】
ＭｇＯ成分は、ガラスの低分散化と耐失透性の向上に有用な成分であり、本発明の光学ガラスの任意成分である。しかしながら、ＭｇＯ成分の含有量が多すぎると、ガラスの安定性が低下し易くなるため、可視光の透過率が低下し易くなり、且つプレス成形時の再加熱処理によって失透し易くなる。従って、酸化物換算組成におけるＭｇＯ成分の含有量は、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。ＭｇＯ成分は、原料として例えばＭｇＯ、ＭｇＣＯ３、ＭｇＦ２等を用いてガラス内に含有することができる。
【００５５】
ＣａＯ成分は、ガラスの低分散化と耐失透性を高め、化学的耐久性、特に耐水性の向上に有用な成分であり、本発明の光学ガラスの任意成分である。しかしながら、ＣａＯ成分の含有量が多すぎると、ガラスの耐失透性が低下し易くなる。従って、酸化物換算組成におけるＣａＯ成分の含有量は、好ましくは２０．０％、より好ましくは１５．０％、最も好ましくは１０．０％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。
【００５６】
ＳｒＯ成分は、ガラスの耐失透性の向上に有用な成分であり、本発明の光学ガラスの任意成分である。しかしながら、ＳｒＯ成分の含有量が多すぎると、耐失透性が低下し易くなる。また、所望の部分分散比（θｇ，Ｆ）やアッベ数（νｄ）を得ることが困難になる。従って、酸化物換算組成におけるＳｒＯ成分の含有量は、好ましくは３０．０％、より好ましくは２０．０％、最も好ましくは１５．０％を上限とする。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。
【００５７】
ＢａＯ成分は、ガラスの耐失透性の向上に有用な成分であり、本発明の光学ガラスの任意成分である。しかしながら、ＢａＯ成分の含有量が多すぎると、所望の部分分散比（θｇ，Ｆ）やアッベ数（νｄ）を得ることが困難になる。従って、酸化物換算組成におけるＢａＯ成分の含有量は、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。なお、ＢａＯ成分の含有量は０％としてもよいが、ＢａＯ成分を含有することで、ガラスの屈折率を高く保ちつつ、ガラスの耐失透性を高めることができる。従って、酸化物換算組成におけるＢａＯ成分の含有量は、好ましくは０％より多くし、より好ましくは１．０％、最も好ましくは３．０％を下限とする。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。
【００５８】
ＺｎＯ成分は、ガラスの部分分散比（θｇ，Ｆ）を高く保ちながらも、ガラスの安定性を高めて着色を低減し、且つ耐失透性を向上するために有用な成分であり、本発明の光学ガラスの任意成分である。しかしながら、ＺｎＯ成分の含有量が多すぎると、アッベ数（νｄ）が上昇し易くなる。従って、酸化物換算組成におけるＺｎＯ成分の含有量は、好ましくは２０．０％、より好ましくは１０．０％、最も好ましくは５．０％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。
【００５９】
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種又は２種以上）は、ガラスの耐失透性や分散、機械的強度等のあらゆる物性を調整するために有用な成分である。しかし、ＲＯ成分の合計含有量が大きすぎると、所望の部分分散比（θｇ，Ｆ）やアッベ数（νｄ）、ヌープ硬さ、磨耗度を得ることが困難になる。従って、酸化物換算組成におけるＲＯ成分の合計含有量は、好ましくは５５．０％、より好ましくは４０．０％、最も好ましくは３０．０％を上限とする。なお、ＲＯ成分の合計量は０％でもよいが、ＲＯ成分の少なくとのいずれかを含有することで、ガラスの耐失透性を高めながらも、ガラスの部分分散比（θｇ，Ｆ）やアッベ数（νｄ）の調整を容易に行うことができる。従って、酸化物換算組成におけるＲＯ成分の合計含有量は、好ましくは０％を超え、より好ましくは１０．０％、さらに好ましくは１５．０％、最も好ましくは１９．０％を下限とする。その中でも、所望の高い屈折率を得易くする観点から、ＳｒＯ成分とＢａＯ成分の含有量の和は、１．０％以上であることが好ましく、４．０％以上であることがより好ましく、７．０％以上であることが最も好ましい。
【００６０】
Ｌａ２Ｏ３成分、Ｇｄ２Ｏ３成分、Ｙ２Ｏ３成分、Ｙｂ２Ｏ３成分及びＬｕ２Ｏ３成分は、ガラスの分散を低く調整する任意成分である。しかしながら、これらの含有量が多すぎると、ガラスの部分分散比が低下し、且つガラスの安定性が低下して失透し易くなる。従って、Ｌａ２Ｏ３成分、Ｇｄ２Ｏ３成分、Ｙ２Ｏ３成分、Ｙｂ２Ｏ３成分及びＬｕ２Ｏ３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％、より好ましくは８．０％、最も好ましくは５．０％を上限とする。また、Ｌｎ２Ｏ３成分（式中、Ｌｎは、Ｌａ、Ｇｄ、Ｙ、Ｙｂ及びＬｕからなる群より選択される１種以上である）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％、さらに好ましくは５．０％を上限とする。特に、Ｌｎ２Ｏ３成分の質量和は、２．０％未満とすることが、ガラスの着色や、部分分散比の低下、アッベ数の上昇をより一層低減できるため、最も好ましい。Ｌａ２Ｏ３成分、Ｇｄ２Ｏ３成分、Ｙ２Ｏ３成分、Ｙｂ２Ｏ３成分及びＬｕ２Ｏ３成分は、原料として例えばＬａ２Ｏ３、Ｌａ（ＮＯ３）３・ＸＨ２Ｏ（Ｘは任意の整数）、Ｇｄ２Ｏ３、ＧｄＦ３、Ｙ２Ｏ３、ＹＦ３、Ｙｂ２Ｏ３、Ｌｕ２Ｏ３等を用いることができる。
【００６１】
ＴｉＯ２成分及びＮｂ２Ｏ５成分は、ガラスの屈折率（ｎｄ）、分散及び部分分散比（θｇ，Ｆ）を高める成分である。しかしながら、その含有量が多すぎると、ガラスの安定性が低下して透過率が低下し易くなる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＴｉＯ２成分及びＮｂ２Ｏ５成分の各々の含有量は、好ましくは２０．０％、より好ましくは１０．０％、最も好ましくは５．０％を上限とする。ＴｉＯ２成分及びＮｂ２Ｏ５成分は、原料として例えばＴｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５等を用いてガラス内に含有することができる。
【００６２】
ＷＯ３成分は、ガラスの部分分散比（θｇ，Ｆ）を向上させ、且つ低Ｔｇ化を図るために有用な任意成分である。しかしながら、その含有量が多すぎると、ガラスの安定性が低下して透過率が低下し易くなる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＷＯ３成分の含有量は、好ましくは１５．０％、より好ましくは１０．０％、最も好ましくは５．０％を上限とする。ＷＯ３成分は、原料として例えばＷＯ３等を用いてガラス内に含有することができる。
【００６３】
本発明の光学ガラスは、Ｂｉ２Ｏ３成分及びＦ成分と、ＴｉＯ２成分、Ｎｂ２Ｏ５成分及びＷＯ３成分からなる群のうち１種以上とを併用することで、高い透過率を維持したまま、ガラスの部分分散比（θｇ，Ｆ）をより一層高めることができる。その一方で、ＴｉＯ２成分、Ｎｂ２Ｏ５成分及びＷＯ３成分の含有量の和を２０．０％以下にすることで、ガラスの安定性を高めて失透を起こり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質量和（ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３）は、好ましくは２０．０％、より好ましくは１０．０％を上限とし、最も好ましくは５．０％未満とする。
【００６４】
Ｐ２Ｏ５成分は、ガラスの透過率を向上するために有用な任意成分である。しかしながら、Ｐ２Ｏ５成分を含有すると、ガラスの安定性及び溶融性が低下し易くなる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＰ２Ｏ５成分の含有量は、好ましくは１０．０％、より好ましくは５．０％、さらに好ましくは３．０％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、Ｐ２Ｏ５成分を含有しないことが最も好ましい。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等を用いてガラス内に含有することができる。
【００６５】
ＧｅＯ２成分は、ガラスの耐失透性を向上するために有用な任意成分である。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成分の含有量は、好ましくは３０．０％、より好ましくは２０．０％、さらに好ましくは１５．０％、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。
【００６６】
Ｔａ２Ｏ５成分は、ガラスの安定性を向上するために有用な任意成分である。しかしながら、Ｔａ２Ｏ５成分の含有量が多すぎると、かえってガラスの安定性が低下して透過率が低下し易くなり、且つガラスの原料コストが大幅に上昇する。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＴａ２Ｏ５成分の含有量は、好ましくは１５．０％、より好ましくは１０．０％、最も好ましくは５．０％を上限とする。Ｔａ２Ｏ５成分は、原料として例えばＴａ２Ｏ５等を用いてガラス内に含有することができる。
【００６７】
ＺｒＯ２成分は、ガラスの化学的耐久性や機械的強度を向上するために有用な任意成分である。しかしながら、ＺｒＯ２成分の含有量が多すぎると、ガラスの安定性が低下して透過率が低下し易くなる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＺｒＯ２成分の含有量は、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。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。
【００６８】
ＴｅＯ２成分はガラスの清澄を促す効果がある任意成分である。しかしながら、その含有量が多すぎると、ガラスの耐失透性が低下し易くなる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＴｅＯ２成分の含有量は、好ましくは３０．０％、より好ましくは３０．０％、より好ましくは２０．０％、最も好ましくは１０．０％を上限とする。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。
【００６９】
Ａｌ２Ｏ３成分及びＧａ２Ｏ３成分は、ガラスの化学的耐久性や機械的強度を向上するために有用な任意成分である。しかしながら、Ａｌ２Ｏ３成分及びＧａ２Ｏ３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、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＡｌ２Ｏ３成分及びＧａ２Ｏ３成分の各々の含有量は、好ましくは２０．０％、より好ましくは１５．０％、最も好ましくは１０．０％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。
【００７０】
ＣｅＯ２成分は、ガラスの部分分散比（θｇ，Ｆ）を大きくする任意成分である。しかしながら、その含有量が多すぎると、ガラスが着色して透過率が低下し易くなる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＣｅＯ２成分の含有量は、好ましくは３．０％、より好ましくは２．０％、さらに好ましくは１．０％である。最も好ましくは、ＣｅＯ２成分を実質的に含有しない。ＣｅＯ２成分は、原料として例えばＣｅＯ２等を用いてガラス内に含有することができる。
【００７１】
Ｓｂ２Ｏ３成分は、ガラスの清澄を促す効果がある任意成分である。しかしながら、その含有量が多すぎると、ガラスの耐失透性が低下する。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＳｂ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは３０．０％、より好ましくは２０．０％、最も好ましくは１０．０％を上限とする。特に、Ｓｂ２Ｏ３成分の含有による環境への負荷を低減する観点では、Ｓｂ２Ｏ３成分の含有量を１．０％以下としてもよい。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。
【００７２】
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。
【００７３】
＜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を除くＶ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｍｏ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、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。
【００７４】
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。これにより、光学ガラスに環境を汚染する物質が実質的に含まれなくなる。そのため、特別な環境対策上の措置を講じなくとも、この光学ガラスを製造し、加工し、及び廃棄することができる。
【００７５】
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％やカチオン％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、酸化物換算組成におけるモル％の組成、及び、カチオン％・アニオン％の組成は、概ね以下の値をとる。
（モル％表示による組成）
Ｂｉ２Ｏ３成分 １５．０〜５０．０モル％及び
Ｆ成分 ０モル％超〜６０．０モル％
及び
Ｂ２Ｏ３成分 ０〜５０．０モル％、及び／又は
ＳｉＯ２成分 ０〜５０．０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
ＭｇＯ成分 ０〜３０．０モル％、及び／又は
ＣａＯ成分 ０〜３０．０モル％、及び／又は
ＳｒＯ成分 ０〜３０．０モル％、及び／又は
ＢａＯ成分 ０〜４０．０モル％、及び／又は
ＺｎＯ成分 ０〜２０．０モル％、及び／又は
Ｌａ２Ｏ３成分 ０〜５．０モル％、及び／又は
Ｇｄ２Ｏ３成分 ０〜５．０モル％、及び／又は
Ｙ２Ｏ３成分 ０〜５．０モル％、及び／又は
Ｙｂ２Ｏ３成分 ０〜５．０モル％、及び／又は
Ｌｕ２Ｏ３成分 ０〜５．０モル％、及び／又は
ＴｉＯ２成分 ０〜２５．０モル％、及び／又は
Ｎｂ２Ｏ５成分 ０〜１５．０モル％、及び／又は
ＷＯ３成分 ０〜１０．０モル％、及び／又は
Ｐ２Ｏ５成分 ０〜１０．０モル％、及び／又は
ＧｅＯ２成分 ０〜３０．０モル％、及び／又は
Ｔａ２Ｏ５成分 ０〜７．０モル％、及び／又は
ＺｒＯ２成分 ０〜１５．０モル％、及び／又は
ＴｅＯ２成分 ０〜１８．０モル％、及び／又は
Ａｌ２Ｏ３成分 ０〜３０．０モル％、及び／又は
Ｇａ２Ｏ３成分 ０〜１５．０モル％、及び／又は
ＣｅＯ２成分 ０〜１．５モル％、及び／又は
Ｓｂ２Ｏ３成分 ０〜１５．０モル％、
【００７６】
（カチオン％・アニオン％表示による組成）
Ｂｉ３＋ ２０．０〜４５．０カチオン％、
及び
Ｂ３＋ ０〜６０．０カチオン％、及び／又は
Ｓｉ４＋ ０〜４５．０カチオン％、及び／又は
Ｌｉ＋ ０〜３５．０カチオン％、及び／又は
Ｎａ＋ ０〜３０．０カチオン％、及び／又は
Ｋ＋ ０〜２５．０カチオン％、及び／又は
Ｍｇ２＋ ０〜２０．０カチオン％、及び／又は
Ｃａ２＋ ０〜２０．０カチオン％、及び／又は
Ｓｒ２＋ ０〜２０．０カチオン％、及び／又は
Ｂａ２＋ ０〜３０．０カチオン％、及び／又は
Ｚｎ２＋ ０〜１５．０カチオン％、及び／又は
Ｌａ３＋ ０〜７．０カチオン％、及び／又は
Ｇｄ３＋ ０〜７．０カチオン％、及び／又は
Ｙ３＋ ０〜７．０カチオン％、及び／又は
Ｙｂ３＋ ０〜７．０カチオン％、及び／又は
Ｌｕ３＋ ０〜７．０カチオン％、及び／又は
Ｔｉ４＋ ０〜２０．０カチオン％、及び／又は
Ｎｂ５＋ ０〜２０．０カチオン％、及び／又は
Ｗ６＋ ０〜７．０カチオン％、及び／又は
Ｐ５＋ ０〜１３．０カチオン％、及び／又は
Ｇｅ４＋ ０〜２０．０カチオン％、及び／又は
Ｔａ５＋ ０〜１０．０カチオン％、及び／又は
Ｚｒ４＋ ０〜１０．０カチオン％、及び／又は
Ｔｅ４＋ ０〜１２．０カチオン％、及び／又は
Ａｌ３＋ ０〜４０．０カチオン％、及び／又は
Ｇａ３＋ ０〜２０．０カチオン％、及び／又は
Ｃｅ４＋ ０〜１．０カチオン％、及び／又は
Ｓｂ３＋ ０〜２０．０カチオン％、
並びに
Ｆ− ０〜５０．０アニオン％
【００７７】
［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℃〜９５０℃の温度範囲で２〜３時間溶融して攪拌均質化を行い、８００〜６５０℃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。
【００７８】
＜物性＞
本発明の光学ガラスは、高い部分分散比（θｇ，Ｆ）と低いアッベ数［νｄ］を有する。より具体的には、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０．６４、最も好ましくは０．６５を下限とする。また、本発明の光学ガラスのアッベ数（νｄ）は、好ましくは２７、より好ましくは２５、最も好ましくは２２を上限とする。これらにより、高い部分分散比（θｇ，Ｆ）と低いアッベ数［νｄ］を有する光学ガラスが得られるため、低い部分分散比（θｇ，Ｆ）と高いアッベ数［νｄ］を有する光学ガラスと組み合わせることで、光学素子の色収差をより正確に補正することができる。なお、本発明の光学ガラスの部分分散比（θｇ，Ｆ）の上限は特に限定されないが、概ね０．７０以下、より具体的には０．６９以下、さらに具体的には０．６８以下であることが多い。また、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１０以上、より具体的には１２以上、さらに具体的には１５以上であることが多い。
【００７９】
ここで、本発明の光学ガラスは、アッベ数［νｄ］が２７以下であり、部分分散比［θｇ，Ｆ］＞−０．０１３１×［νｄ］＋０．９０００を満たす。これにより、部分分散比［θｇ，Ｆ］とアッベ数［νｄ］のプロットにおける、一般的なガラスのνｄ−θｇ，Ｆラインから大きく離れるため、この光学ガラスを用いた光学素子は、光学素子の色収差をより顕著に低減する際に有用であることが推論できる。ここで、本発明の光学ガラスの部分分散比（θｇ，Ｆ）は、好ましくは（−０．０１３１×［νｄ］＋０．９０００）より大きくし、より好ましくは（−０．０１３１×［νｄ］＋０．９０４０）より大きくし、最も好ましくは（−０．０１３１×［νｄ］＋０．９０８０）より大きくする。一方、本発明の光学ガラスの部分分散比（θｇ，Ｆ）の上限は特に限定されないが、例えば（−０．０１３１×［νｄ］＋０．９５００）以下、より具体的には（−０．０１３１×［νｄ］＋０．９４５０）、さらに具体的には（−０．０１３１×［νｄ］＋０．９４００）以下であることが多い。なお、本願の光学ガラスのようにアッベ数（νｄ）が小さいガラスでは、一般的なガラスの部分分散比（θｇ，Ｆ）はノーマルラインよりも高い値にあり、一般的なガラスの部分分散比（θｇ，Ｆ）とアッベ数（νｄ）の関係は、アッベ数が小さくなるほど部分分散比の変動が大きくなるような曲線で表される。しかしながら、この曲線の近似が困難であるため、本発明では、一般的なガラスのνｄ−θｇ，Ｆラインよりも部分分散比（θｇ，Ｆ）が低いことを、上述の傾きを有する直線を用いて表した。
【００８０】
また、本発明の光学ガラスは、高い機械的強度を有する。より具体的には、本発明の光学ガラスは、「ＪＯＧＩＳ０９−１９７５光学ガラスのヌープ硬さの測定方法」に準じた測定方法において、２５０以上のヌープ硬さを有することが好ましい。これにより、ガラスの研磨時における傷や割れ、及び、ガラスの運搬時等における表面への傷が発生し難くなるため、所望の表面状態を有し、且つその表面状態を維持することが容易な光学ガラスを得ることができる。従って、本発明の光学ガラスのヌープ硬さは、好ましくは２５０、より好ましくは２８０、最も好ましくは３００を下限とする。なお、本発明の光学ガラスのヌープ硬さの上限は特に限定されないが、例えば５００以下、具体的には４５０以下、さらに具体的には４００以下であることが多い。
【００８１】
また、本発明の光学ガラスは、「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おいて、４５０以下の磨耗度（Ａａ）を有することが好ましい。これにより、ガラスの研磨時における必要以上の磨耗や、ガラスの運搬時等における表面の磨耗が起こり難くなるため、所望の表面状態を有し、且つその表面状態を維持することが容易な光学ガラスを得ることができる。従って、本発明の光学ガラスの磨耗度は、好ましくは４５０、より好ましくは４２０、最も好ましくは４００を上限とする。なお、本発明の光学ガラスの磨耗度の下限は特に限定されないが、例えば１００以上、具体的には１５０以上、さらに具体的には２００以上であることが多い。
【００８２】
また、本発明の光学ガラスは、着色が少ないことが好ましい。特に、本発明の光学ガラスは、ガラスの透過率で表すと、厚み１０ｍｍのサンプルで分光透過率７０％を示す波長（λ７０）が６００ｎｍ以下であり、より好ましくは５８０ｎｍ以下であり、最も好ましくは５５０ｎｍ以下である。また、分光透過率５％を示す波長（λ５）が４８０ｎｍ以下であり、より好ましくは４６０ｎｍ以下であり、最も好ましくは４４０ｎｍ以下である。これにより、ガラスの吸収端が紫外領域の近傍に位置するようになり、可視域におけるガラスの透明性が高められるため、この光学ガラスをレンズ等の可視光を扱う光学素子等の材料として好ましく用いることができる。
【００８３】
また、本発明の光学ガラスは、高い屈折率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１．７５、より好ましくは１．８０、さらに好ましくは１．８５、最も好ましくは１．９０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２．３０以下、より具体的には２．２０以下、さらに具体的には２．１０以下であることが多い。これにより、光学設計の自由度が広がり、さらに素子の薄型化を図っても大きな光の屈折量を得ることができる。また、光学系における素子の点数を削減できるため、光学系全体の小型化を図ることができる。
【００８４】
［プリフォーム及び光学素子］
本発明の光学ガラスは、様々な光学素子及び光学設計に有用である。その中でも特に、本発明の光学ガラスから、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、レンズやプリズム、ミラー等の光学素子を作製することが好ましい。これにより、カメラやプロジェクタ等のような光学素子に可視光を透過させる光学機器に用いたときに、高精細で高精度な結像特性を実現しつつ、これら光学機器における光学系の小型化を図ることができる。また、この光学ガラスを用いた光学素子は色収差の低減に有用であるため、カメラやプロジェクタ等の光学機器に用いたときに、高精細で高精度な結像特性を実現できる。
【００８５】
ここで、本発明の光学ガラスからなる光学素子を作製するには、光学ガラスから形成したストリップ材（板状の熱間成形品）や、ストリップ材をプレス成形することで形成される研磨加工用のプリフォームに対して、研削研磨等の冷間加工を行って製造する方法を用いてもよく、溶融状態のガラスを白金等の流出パイプの流出口から滴下して球状等の精密プレス成形用プリフォームを作製し、この精密プレス成形用プリフォームに対して精密プレス成形を行ってもよい。特に、本発明の光学ガラスから研磨加工用のプリフォームを形成することにより、研磨加工によるガラス表面の白濁が低減されるため、可視光を透過させる用途に好適な光学素子を得ることができる。また、本発明の光学ガラスから精密プレス成形用のプリフォームを形成することにより、このプリフォームや精密プレス成形後のガラスを洗浄する際のガラス表面の白濁が低減されるため、可視光を透過させる用途に好適な光学素子を得ることができる。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】
【００８６】
本発明の実施例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．２１）及び比較例（Ｎｏ．１）の組成、並びに、屈折率（ｎｄ）、アッベ数（νｄ）、部分分散比（θｇ，Ｆ）、ヌープ硬さ（Ｈｋ）、磨耗度、及び、分光透過率５％を示す波長（λ５）の結果を表１〜表３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。
【００８７】
本発明の実施例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．２１）及び比較例（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の原料を選定し、表１〜表３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℃〜９５０℃の温度範囲で２〜３時間溶融して攪拌均質化を行い、８００〜６５０℃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。
【００８８】
ここで、実施例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．２１）及び比較例（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）は、日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ０１―２００３に基づいて測定した。そして、求められたアッベ数（νｄ）及び部分分散比（θｇ，Ｆ）の値について、関係式（θｇ，Ｆ）＝−ａ×νｄ＋ｂにおける、傾きａが０．０１３１のときの切片ｂを求めた。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。
【００８９】
また、実施例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．２１）及び比較例（Ｎｏ．１）のガラスのヌープ硬さ（Ｈｋ）は、日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ０９−１９７５に基づいて測定した。具体的には、試料の平面研磨面ダイヤモンド菱形圧子（対稜角１７２°３０´と１３０°）を０．９８Ｎ（０．１ｋｇｆ）の荷重をかけ１５秒間押しつけくぼみをつける。くぼみの長い方の対角線の長さを測定し、式（１）により求めた。
【００９０】
ヌープ硬さ＝１．４５１Ｆ／ｌ２ （１）
Ｆ：荷重（Ｎ）
ｌ：長い方の対角線の長さ（ｍｍ）
【００９１】
また、実施例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．２１）及び比較例（Ｎｏ．１）のガラスの磨耗度（Ａａ）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基づいて測定した。具体的には、３０×３０×１０ｍｍの大きさのガラス角板の試料を水平に毎分６０回転する鋳鉄製平面皿（２５０ｍｍφ）の中心から８０ｍｍの定位置に乗せ、９．８Ｎ（１ｋｇｆ）の荷重を垂直にかけながら、水２０ｍＬに＃８００（平均粒径２０μｍ）のラップ材（アルミナ質Ａ砥粒）を１０ｇ添加した研磨液を５分間一様に供給して摩擦させ、ラップ前後の試料質量を測定して、磨耗質量を求めた。同様にして、日本光学硝子工業会で指定された標準試料の磨耗質量を求め、式（２）により求めた。
磨耗度＝｛（試料の磨耗度／比重）／（標準試料の磨耗質量／比重）｝×１００ （２）
【００９２】
また、実施例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．２１）及び比較例（Ｎｏ．１）のガラスの透過率については、日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ０２に準じて測定した。なお、本発明においては、ガラスの透過率を測定することで、ガラスの着色の有無と程度を求めた。具体的には、厚さ１０±０．１ｍｍの対面平行研磨品をＪＩＳＺ８７２２に準じ、２００〜８００ｎｍの分光透過率を測定し、λ５（透過率５％時の波長）を求めた。
【００９３】
【表１】
【００９４】
【表２】
【００９５】
【表３】
【００９６】
表１〜表３に表されるように、本発明の実施例の光学ガラスは、部分分散比（θｇ，Ｆ）が０．６３以上、より詳細には０．６６４０以上であった。また、本発明の実施例の光学ガラスは、アッベ数（νｄ）が２７以下、より具体的には２０以下であり、いずれも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、部分分散比（θｇ，Ｆ）がアッベ数（νｄ）との関係において、いずれも（−０．０１３１×［νｄ］＋０．９０００）よりも大きく、より詳細には（−０．０１３１×［νｄ］＋０．９２００）より大きく、所望の範囲内であった。従って、本発明の実施例の光学ガラスは、所望の高い部分分散比（θｇ，Ｆ）と低いアッベ数（νｄ）を有しているため、光学素子の色収差の補正に有用であることが明らかになった。
【００９７】
また、本発明の実施例の光学ガラスは、いずれもヌープ硬さが２５０以上、より詳細には３３０以上であり、所望の範囲内であった。一方で、比較例のガラスは、ヌープ硬さが３１０であった。また、本発明の実施例の光学ガラスは、いずれも磨耗度（Ａａ）が４５０以下、より詳細には３８３以下であり、所望の範囲内であった。一方で、比較例のガラスは、磨耗度が５６６であった。以上のことから、本発明の実施例の光学ガラスは、比較例のガラスに比べて研磨時や運搬時等に傷や割れが発生し難いことが明らかになった。
【００９８】
また、本発明の実施例の光学ガラスは、いずれもλ５（透過率５％時の波長）が４８０ｎｍ以下、より詳細には４７６ｎｍ以下であった。このため、本発明の実施例の光学ガラスは、着色が少なく、可視領域の波長の光に対する透明性が高いことが明らかになった。
【００９９】
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１．７５以上、より詳細には１．９３以上であり、所望の範囲内であった。
【０１００】
従って、本発明の実施例の光学ガラスは、きわめて大きな部分分散比（θｇ，Ｆ）と低いアッベ数を有しながらも、表面に傷や割れが発生し難く、高い屈折率を有し、且つ可視領域の波長を扱う光学素子等に好ましく用いられることが明らかになった。
【０１０１】
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】
デジタルカメラやビデオカメラ等の光学系は、その大小はあるが、収差と呼ばれるにじみを含んでいる。この収差は単色収差と色収差に分類されるが、特に色収差は、光学系に使用されるレンズの材料特性に強く依存している。
【０００３】
一般に色収差は、低分散の凸レンズと高分散の凹レンズとを組み合わせて補正されるが、この組み合わせでは赤色領域と緑色領域の収差の補正しかできず、青色領域の収差が残る。この除去しきれない青色領域の収差を二次スペクトルと呼ぶ。二次スペクトルを補正するには、青色領域のｇ線（４３５．８３５ｎｍ）の動向を加味した光学設計を行う必要がある。このとき、光学設計で着目される光学特性の指標として、部分分散比（θｇ，Ｆ）が用いられている。上述の低分散のレンズと高分散のレンズとを組み合わせた光学系では、低分散側のレンズに部分分散比（θｇ，Ｆ）の大きい光学材料を用い、高分散側のレンズに部分分散比（θｇ，Ｆ）の小さい光学材料を用いることで、二次スペクトルが良好に補正される。
【０００４】
部分分散比（θｇ，Ｆ）は、下式（１）により示される。
θｇ，Ｆ＝（ｎｇ−ｎＦ）／（ｎＦ−ｎＣ）・・・・・・（１）
【０００５】
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、およそ直線的な関係がある。この関係を表す直線は、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よっても異なるが、各社ともほぼ同等の傾きと切片で定義している。（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。）
【０００６】
ここで、Ｂｉ２Ｏ３成分を主成分として含有し、ガラスの部分分散比（θｇ，Ｆ）について着目した光学ガラスとして、例えば特許文献１及び２に示される光学ガラスが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−２０３１３５号公報
【特許文献２】特開２００９−２３４８０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１及び２に示される光学ガラスは、部分分散比は大きいもののアッベ数が小さく、同様のアッベ数を有する一般的なガラスと比較して十分に部分分散比が大きいとはいえず、異常分散性も決して大きいとはいえなかった。そのため、色収差をより効果的に補正するためには、同様のアッベ数を有する一般的なガラスとの部分分散比の差をより一層高めるべく、光学ガラスの部分分散比をより一層高める必要がある。
【０００９】
また、通信用、映像用等に用いられる光学素子を製造する際には、得られる光学ガラスに対して研磨工程を行うことも多い。このとき、作製される光学素子に傷又は割れが生じることを防止するために、光学ガラスの機械的強度を向上させる必要がある。また、精密プレス成形のように研磨工程を行わないガラスであっても、運搬時や使用時の衝撃によって表面に傷が付くことを防止するために、光学ガラスの機械的強度を向上させる必要がある。
【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、光学素子の色収差の補正に有用であり、且つ、研磨時や運搬時等に傷や割れが発生し難い光学ガラスと、これを用いたプリフォームを得ることにある。
【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成分とＦ成分とを併用することで、ガラスの部分分散比（θｇ，Ｆ）がより高められながらも、ガラスのヌープ硬さ及び磨耗度が高められることを見出し、本発明を完成するに至った。特に、本発明者らは、Ｂｉ２Ｏ３成分を含有するガラスにおいて耐失透性を大きく低下させると考えられており、その混入が避けられていたＦ成分を敢えて用いることで、ガラスの部分分散比（θｇ，Ｆ）がより一層高められることを見出した。具体的には、本発明は以下のようなものを提供する。
【００１２】
（１） 酸化物換算組成でＢｉ２Ｏ３成分、ＳｉＯ２成分及び／又はＢ２Ｏ３成分並びにＦ成分を含有し、「ＪＯＧＩＳ０９−１９７５光学ガラスのヌープ硬さの測定方法」に準じた測定方法において、２５０以上のヌープ硬さ（Ｈｋ）を有し、部分分散比［θｇ，Ｆ］が０．６３以上、アッベ数［νｄ］が２７以下であり、部分分散比［θｇ，Ｆ］＞−０．０１３１×［νｄ］＋０．９０００を満たすことを特徴とする光学ガラス。
【００１３】
（２） 酸化物換算組成の全質量に対する質量％でＢｉ２Ｏ３成分を４０〜９０％含有する（１）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、
Ｂ２Ｏ３成分 ０％〜２０．０％及び／又は
ＳｉＯ２成分 ０％〜３０．０％
を含有する（１）又は（２）に記載の光学ガラス。
【００１５】
（４） 酸化物換算組成の全質量に対する質量和（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３）が１．０％以上４０．０％以下である（１）から（３）のいずれか記載の光学ガラス。
【００１６】
（５） 酸化物基準の質量に対する外割りの質量％でＦ成分を０％より多く３０．０％以下含有する（１）から（４）のいずれか記載の光学ガラス。
【００１７】
（６） 酸化物換算組成の全質量に対する質量和（Ｂｉ２Ｏ３＋Ｆ）が４０．０％より多く９０．０％以下である（１）から（５）のいずれか記載の光学ガラス。
【００１８】
（７） 酸化物換算組成の全質量に対する質量％で、
Ｌｉ２Ｏ成分 ０〜１５．０％及び／又は
Ｎａ２Ｏ成分 ０〜１０．０％及び／又は
Ｋ２Ｏ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Ｒｎ２Ｏ成分（式中、ＲｎはＬｉ、Ｎａ、Ｋからなる群より選択される１種以上）の質量和が２０．０％以下である（７）記載の光学ガラス。
【００２０】
（９） 酸化物換算組成のガラス全質量に対する質量和（Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）が１０．０％以下である（７）又は（８）記載の光学ガラス。
【００２１】
（１０） 酸化物換算組成における質量比Ｒｎ２Ｏ／（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３）が０．４０以下である（９）記載の光学ガラス。
【００２２】
（１１） 酸化物換算組成における質量比Ｒｎ２Ｏ／Ｆが０．５０以上２．００以下である（８）から（１０）のいずれか記載の光学ガラス。
【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 ０〜１０．０％及び／又は
ＣａＯ成分 ０〜２０．０％及び／又は
ＳｒＯ成分 ０〜３０．０％及び／又は
ＢａＯ成分 ０〜５０．０％及び／又は
ＺｎＯ成分 ０〜２０．０％
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からなる群より選択される１種以上）の質量和が５５．０％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ＲＯ成分（式中、ＲはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａからなる群より選択される１種以上）の質量和が１．０％以上である（１２又は（１３）記載の光学ガラス。
【００２６】
（１５） 酸化物換算組成のガラス全質量に対して、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％及び／又は
Ｌｕ２Ｏ３成分 ０〜１０．０％
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するＬｎ２Ｏ３成分（式中、ＬｎはＬａ、Ｇｄ、Ｙ、Ｙｂ、Ｌｕ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（１５）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して、質量％で
ＴｉＯ２成分 ０〜２０．０％及び／又は
Ｎｂ２Ｏ５成分 ０〜２０．０％及び／又は
ＷＯ３成分 ０〜１５．０％及び／又は
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（ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３）が２０．０％以下である（１７）記載の光学ガラス。
【００３０】
（１９） 酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％で
Ｐ２Ｏ５成分 ０〜１０．０％及び／又は
ＧｅＯ２成分 ０〜３０．０％及び／又は
Ｔａ２Ｏ５成分 ０〜１５．０％及び／又は
ＺｒＯ２成分 ０〜１０．０％及び／又は
ＴｅＯ２成分 ０〜３５．０％及び／又は
Ａｌ２Ｏ３成分 ０〜２０．０％及び／又は
Ｇａ２Ｏ３成分 ０〜２０．０％及び／又は
ＣｅＯ２成分 ０〜３．０％及び／又は
Ｓｂ２Ｏ３成分 ０〜３０．０％
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）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。
【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）のいずれかに記載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、Ｂｉ２Ｏ３成分とＦ成分とを併用することで、ガラスの部分分散比（θｇ，Ｆ）がより高められ、且つガラスのヌープ硬さ及び磨耗度が高められる。従って、極めて高い部分分散比（θｇ，Ｆ）と低いアッベ数を有しながらも、ヌープ硬さ及び磨耗度が高く、且つ可視光に対して好ましく用いられる光学ガラスと、これを用いたプリフォームを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】縦軸が部分分散比（θｇ，Ｆ）であり、横軸がアッベ数（νｄ）である直交座標におけるノーマルラインを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
本発明の光学ガラスは、酸化物換算組成でＢｉ２Ｏ３成分、ＳｉＯ２成分及び／又はＢ２Ｏ３成分並びにＦ成分を含有し、「ＪＯＧＩＳ０９−１９７５光学ガラスのヌープ硬さの測定方法」に準じた測定方法において、２５０以上のヌープ硬さ（Ｈｋ）を有し、部分分散比［θｇ，Ｆ］が０．６３以上、アッベ数［νｄ］が２７以下であり、部分分散比［θｇ，Ｆ］＞−０．０１３１×［νｄ］＋０．９０００を満たす。Ｂｉ２Ｏ３成分によってガラスのアッベ数（νｄ）が低く維持されながらも、Ｂｉ２Ｏ３成分とＦ成分とを併用することで、高い部分分散比（θｇ，Ｆ）が得られる。また、Ｂｉ２Ｏ３成分とＦ成分とを併用することで、アルカリ金属成分の含有量を低減できるため、ガラスのヌープ硬さ及び磨耗度も高められる。すなわち、極めて高い部分分散比（θｇ，Ｆ）と低いアッベ数（νｄ）を有しながらも、ヌープ硬さ及び磨耗度が高く、且つ可視光に対して好ましく用いられる光学ガラスが得られる。従って、光学素子の色収差の補正に有用であり、研磨時や運搬時等に傷や割れが発生し難く、且つ可視領域の波長を扱う光学素子等に好ましく用いられる光学ガラスと、これを用いたプリフォームを得ることができる。
【００３９】
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。
【００４０】
［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。各成分の含有率は、特に断りがない場合、酸化物基準の質量％にて表現する。ここで「酸化物基準」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、金属フッ化物等が熔融時にすべて分解されて酸化物へ変化すると仮定した場合に、生成した当該酸化物の質量の総和を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。
【００４１】
＜必須成分、任意成分について＞
Ｂｉ２Ｏ３成分は、ガラスの部分分散比（θｇ，Ｆ）を大きくし、ガラスの屈折率（ｎｄ）を高め、且つガラスの低分散化に効果がある成分である。また、低Ｔｇ化、耐水性の向上等にも効果がある成分であり、本発明のガラスに欠かすことができない成分である。ここで、Ｂｉ２Ｏ３成分の含有量を４０．０％以上にすることで、上記技術的効果を得易くすることができる。一方で、Ｂｉ２Ｏ３成分の含有量を９０．０％以下にすることで、ガラスの安定性が高められるため、ガラスの着色を低減できる。従って、酸化物換算組成の全質量に対するＢｉ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは４０．０％を下限とし、より好ましくは４５．０％より多くし、より好ましくは５０．０％を下限とし、最も好ましくは６０．０％を下限とする。また、酸化物換算組成の全質量に対するＢｉ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは９０．０％、より好ましくは８０．０％、最も好ましくは７０．０％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。
【００４２】
Ｂ２Ｏ３成分は、ガラスの安定性を向上して失透を低減し、且つガラスの部分分散比（θｇ，Ｆ）を高く維持する効果のある成分である。しかしながら、Ｂ２Ｏ３成分の含有量が多すぎると、ガラスの安定性が低下し易くなって失透が発生し易くなり、且つガラスが低屈折率化及び低分散化し易くなる。従って、酸化物換算組成の全質量に対するＢ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは２０．０％、より好ましくは１５．０％、最も好ましくは１０．０％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。
【００４３】
ＳｉＯ２成分は、ガラスの安定性を向上して失透を低減する成分であり、且つガラスの低分散化を図る効果、及び透過率を向上させる効果のある成分である。しかしながら、ＳｉＯ２成分の含有量が多すぎると、ガラスの屈折率（ｎｄ）や部分分散比（θｇ，Ｆ）が低下し易く、ガラスの溶融性も悪化し易い。従って、酸化物換算組成の全質量に対するＳｉＯ２成分の含有量は、好ましくは３０．０％、より好ましくは２０．０％、最も好ましくは１０．０％を上限とする。一方で、ＳｉＯ２成分を０％より多くすることで、ガラスの着色を低減しつつ、ガラスの安定性を向上することで失透を低減することができる。従って、酸化物換算組成の全質量に対するＳｉＯ２成分の含有量は、好ましくは０％より多くし、より好ましくは１．０％、さらに好ましくは１．４％、最も好ましくは３．０％を下限とする。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。
【００４４】
本発明の光学ガラスにおいて、ＳｉＯ２成分及びＢ２Ｏ３成分は失透を低減できるガラス形成成分であり、且つ化学的耐久性や磨耗度、ヌープ硬さを高められる成分であるため、両者のうち少なくとも一方が１．０％以上含有されていることが好ましい。しかしながら、これらの含有量が多すぎると、所望の部分分散比（θｇ，Ｆ）や屈折率（ｎｄ）、アッベ数（νｄ）が得難くなる。従って、酸化物換算組成の全質量に対する質量和（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３）は、好ましくは１．０％、より好ましくは５．０％、最も好ましくは８．０％を下限とする。一方、酸化物換算組成の全質量に対する質量和（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３）は、好ましくは４０．０％、より好ましくは３０．０％、さらに好ましくは２５．０％、最も好ましくは２０．０％を上限とする。
【００４５】
Ｆ成分は、Ｂｉ２Ｏ３成分を含有するガラスにおいて、アルカリ金属成分を低減しても所望の高い部分分散比（θｇ，Ｆ）が得られるため、ガラスの機械的強度、特にヌープ硬さや磨耗度を高めることができる成分である。そのため、酸化物基準の質量に対する外割りでのＦ成分の含有量は、好ましくは０％より多くし、より好ましくは０．５％、さらに好ましくは１．５％を下限とする。一方で、酸化物基準の質量に対する外割りの質量％で、Ｆ成分の含有量を３０．０％以下にすることで、ガラスのアッベ数の上昇を抑えることができ、且つ、可視光に対する透明性が高い光学ガラスを得易くすることができる。従って、酸化物基準の質量に対する外割りでのＦ成分の含有量は、好ましくは３０．０％、より好ましくは２０．０％、最も好ましくは１０．０％を上限とする。Ｆ成分は、原料として例えばＺｒＦ４、ＡｌＦ３、ＮａＦ、ＣａＦ２等を用いてガラス内に含有することができる。
【００４６】
なお、本明細書におけるＦ成分の含有量は、ガラスを構成するカチオン成分全てが電荷の釣り合うだけの酸素と結合した酸化物でできていると仮定し、それら酸化物でできたガラス全体の質量を１００％として、Ｆ成分の質量を質量％で表したもの（酸化物基準の質量に対する外割り質量％）である。
【００４７】
本発明の光学ガラスでは、Ｂｉ２Ｏ３成分及びＦ成分の含有量の和が４０．０％より多く９０．０％以下であることが好ましい。特に、この和を４０．０％より多くすることで、ガラスの部分分散比（θｇ，Ｆ）を高めつつ、低いガラス転移点（Ｔｇ）を有するガラスを得ることができる。一方で、この和を９０．０％以下にすることで、所望の耐失透性を有するガラスを得易くすることができる。従って、酸化物換算組成の全質量に対する質量和（Ｂｉ２Ｏ３＋Ｆ）は、好ましくは４０．０％より多くし、より好ましくは５０．０％より多くし、最も好ましくは６０．０％より多くする。一方で、酸化物換算組成の全質量に対する質量和（Ｂｉ２Ｏ３＋Ｆ）は、好ましくは９０．０％、より好ましくは８０．０％、最も好ましくは７０．０％を上限とする。なお、この含有量の比率において、Ｆ成分の含有量は酸化物基準の質量に対する外割りでの含有量を指し、Ｂｉ２Ｏ３成分の含有量は酸化物換算組成のガラス全質量に対する含有量を指す。
【００４８】
Ｌｉ２Ｏ成分は、ガラスの耐失透性を向上させて失透や着色を低減させる成分であり、且つガラスの低Ｔｇ化に効果のある成分であり、本発明の光学ガラスの任意成分である。しかしながら、Ｌｉ２Ｏ成分の含有量が多すぎると、かえってガラスの安定性が低下し易くなり、部分分散比（θｇ，Ｆ）が低くなり且つ機械的強度が低下し易くなる。従って、酸化物換算組成の全質量に対するＬｉ２Ｏ成分の含有量は、好ましくは１５．０％、より好ましくは１０．０％、最も好ましくは５．０％を上限とする。なお、本発明の光学ガラスはＬｉ２Ｏ成分を含有しなくてもよいが、Ｌｉ２Ｏ成分はアルカリ金属の中でもガラスの安定性を向上する作用が強いため、Ｌｉ２Ｏ成分を含有することで、ガラスの耐失透性をより高めることができる。従って、酸化物換算組成の全質量に対するＬｉ２Ｏ成分の含有量は、好ましくは０％より多くし、より好ましくは０．５％、最も好ましくは１．０％を下限とする。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。
【００４９】
Ｎａ２Ｏ成分及びＫ２Ｏ成分は、ガラスの部分分散比（θｇ，Ｆ）とアッベ数（νｄ）を調整できる成分であり、本発明の光学ガラスの任意成分である。しかしながら、Ｎａ２Ｏ成分やＫ２Ｏ成分の含有量が多すぎると、ガラスの安定性が低下し易くなり、ガラスのヌープ硬さ及び磨耗度等の機械的強度、並びに化学的耐久性が低下し易くなる。従って、酸化物換算組成の全質量に対するＮａ２Ｏ成分及びＫ２Ｏ成分の各々の含有量は、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。Ｎａ２Ｏ成分及びＫ２Ｏ成分は、原料として例えばＮａ２ＣＯ３、ＮａＮＯ３、ＮａＦ、Ｎａ２ＳｉＦ６、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。
【００５０】
本発明の光学ガラスでは、Ｒｎ２Ｏ成分（ＲｎはＬｉ、Ｎａ及びＫから選ばれる１種又は２種以上）の含有量の質量和が、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、ガラスのアッベ数（νｄ）を所望の範囲に調整しつつ、ガラスの安定性をより高めて透過率の低下を抑えることができる。特に、Ｒｎ２Ｏ成分の質量和を５．０％以下にすることで、部分分散比（θｇ，Ｆ）の低下が抑制されるため、所望の高い部分分散比（θｇ，Ｆ）をより得易くすることができる。従って、Ｒｎ２Ｏ成分の含有量は、好ましくは２０．０％、より好ましくは１０．０％、さらに好ましくは５．０％、最も好ましくは３．０％を上限とする。
【００５１】
本発明の光学ガラスは、Ｎａ２Ｏ成分及びＫ２Ｏ成分の含有量の和が１０．０％以下であることが好ましい。この和を低減することにより、耐失透性が高く、且つ、ヌープ硬さ及び磨耗度等の機械的強度、並びに化学的耐久性の高い光学ガラスを得ることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対する質量和（Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）は、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２．０％未満とする。特に化学的耐久性や耐失透性が高いガラスを得られる観点では、この質量和を１．０％以下にすることがより一層好ましい。
【００５２】
また、本発明の光学ガラスは、ＳｉＯ２成分及びＢ２Ｏ３成分の含有量の和に対するＲｎ２Ｏ成分の含有量の比率が０．４０以下であることが好ましい。この比率を低減することにより、ヌープ硬さや磨耗度といった機械的強度や、化学的耐久性の高いガラスが得られるため、光学ガラスの加工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質量比Ｒｎ２Ｏ／（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３）は、好ましくは０．４０、より好ましくは０．３０、最も好ましくは０．２５を上限とする。なお、Ｒｎ２Ｏ／（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３）は０としてもよいが、Ｒｎ２Ｏ／（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３）を０．０１以上にすること、特にＬｉ２Ｏ／（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３）を０．０１以上にすることで、より耐失透性の高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比Ｒｎ２Ｏ／（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３）は、好ましくは０．０１、より好ましくは０．０５、最も好ましくは０．０８を下限とする。
【００５３】
また、本発明の光学ガラスは、Ｆ成分の含有量に対するＲｎ２Ｏ成分の含有量の比率が０．５０以上２．００以下であることが好ましい。これらの成分は過剰に含有すると機械的強度が低くなる成分であるが、本発明者らは、この比率をこの範囲内にすることで、かえってヌープ硬さ及び磨耗度が高められることを見出した。従って、酸化物換算組成における質量比Ｒｎ２Ｏ／Ｆは、好ましくは０．５０、より好ましくは０．６０、最も好ましくは０．７０を下限とする。一方で、酸化物換算組成における質量比Ｒｎ２Ｏ／Ｆは、好ましくは２．００、より好ましくは１．７０、最も好ましくは１．４０を上限とする。なお、この含有量の比率において、Ｆ成分の含有量は酸化物基準の質量に対する外割りでの含有量を指し、Ｒｎ２Ｏ成分の含有量は酸化物換算組成のガラス全質量に対する含有量を指す。
【００５４】
ＭｇＯ成分は、ガラスの低分散化と耐失透性の向上に有用な成分であり、本発明の光学ガラスの任意成分である。しかしながら、ＭｇＯ成分の含有量が多すぎると、ガラスの安定性が低下し易くなるため、可視光の透過率が低下し易くなり、且つプレス成形時の再加熱処理によって失透し易くなる。従って、酸化物換算組成におけるＭｇＯ成分の含有量は、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。ＭｇＯ成分は、原料として例えばＭｇＯ、ＭｇＣＯ３、ＭｇＦ２等を用いてガラス内に含有することができる。
【００５５】
ＣａＯ成分は、ガラスの低分散化と耐失透性を高め、化学的耐久性、特に耐水性の向上に有用な成分であり、本発明の光学ガラスの任意成分である。しかしながら、ＣａＯ成分の含有量が多すぎると、ガラスの耐失透性が低下し易くなる。従って、酸化物換算組成におけるＣａＯ成分の含有量は、好ましくは２０．０％、より好ましくは１５．０％、最も好ましくは１０．０％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。
【００５６】
ＳｒＯ成分は、ガラスの耐失透性の向上に有用な成分であり、本発明の光学ガラスの任意成分である。しかしながら、ＳｒＯ成分の含有量が多すぎると、耐失透性が低下し易くなる。また、所望の部分分散比（θｇ，Ｆ）やアッベ数（νｄ）を得ることが困難になる。従って、酸化物換算組成におけるＳｒＯ成分の含有量は、好ましくは３０．０％、より好ましくは２０．０％、最も好ましくは１５．０％を上限とする。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。
【００５７】
ＢａＯ成分は、ガラスの耐失透性の向上に有用な成分であり、本発明の光学ガラスの任意成分である。しかしながら、ＢａＯ成分の含有量が多すぎると、所望の部分分散比（θｇ，Ｆ）やアッベ数（νｄ）を得ることが困難になる。従って、酸化物換算組成におけるＢａＯ成分の含有量は、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。なお、ＢａＯ成分の含有量は０％としてもよいが、ＢａＯ成分を含有することで、ガラスの屈折率を高く保ちつつ、ガラスの耐失透性を高めることができる。従って、酸化物換算組成におけるＢａＯ成分の含有量は、好ましくは０％より多くし、より好ましくは１．０％、最も好ましくは３．０％を下限とする。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。
【００５８】
ＺｎＯ成分は、ガラスの部分分散比（θｇ，Ｆ）を高く保ちながらも、ガラスの安定性を高めて着色を低減し、且つ耐失透性を向上するために有用な成分であり、本発明の光学ガラスの任意成分である。しかしながら、ＺｎＯ成分の含有量が多すぎると、アッベ数（νｄ）が上昇し易くなる。従って、酸化物換算組成におけるＺｎＯ成分の含有量は、好ましくは２０．０％、より好ましくは１０．０％、最も好ましくは５．０％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。
【００５９】
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種又は２種以上）は、ガラスの耐失透性や分散、機械的強度等のあらゆる物性を調整するために有用な成分である。しかし、ＲＯ成分の合計含有量が大きすぎると、所望の部分分散比（θｇ，Ｆ）やアッベ数（νｄ）、ヌープ硬さ、磨耗度を得ることが困難になる。従って、酸化物換算組成におけるＲＯ成分の合計含有量は、好ましくは５５．０％、より好ましくは４０．０％、最も好ましくは３０．０％を上限とする。なお、ＲＯ成分の合計量は０％でもよいが、ＲＯ成分の少なくとのいずれかを含有することで、ガラスの耐失透性を高めながらも、ガラスの部分分散比（θｇ，Ｆ）やアッベ数（νｄ）の調整を容易に行うことができる。従って、酸化物換算組成におけるＲＯ成分の合計含有量は、好ましくは０％を超え、より好ましくは１０．０％、さらに好ましくは１５．０％、最も好ましくは１９．０％を下限とする。その中でも、所望の高い屈折率を得易くする観点から、ＳｒＯ成分とＢａＯ成分の含有量の和は、１．０％以上であることが好ましく、４．０％以上であることがより好ましく、７．０％以上であることが最も好ましい。
【００６０】
Ｌａ２Ｏ３成分、Ｇｄ２Ｏ３成分、Ｙ２Ｏ３成分、Ｙｂ２Ｏ３成分及びＬｕ２Ｏ３成分は、ガラスの分散を低く調整する任意成分である。しかしながら、これらの含有量が多すぎると、ガラスの部分分散比が低下し、且つガラスの安定性が低下して失透し易くなる。従って、Ｌａ２Ｏ３成分、Ｇｄ２Ｏ３成分、Ｙ２Ｏ３成分、Ｙｂ２Ｏ３成分及びＬｕ２Ｏ３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％、より好ましくは８．０％、最も好ましくは５．０％を上限とする。また、Ｌｎ２Ｏ３成分（式中、Ｌｎは、Ｌａ、Ｇｄ、Ｙ、Ｙｂ及びＬｕからなる群より選択される１種以上である）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％、さらに好ましくは５．０％を上限とする。特に、Ｌｎ２Ｏ３成分の質量和は、２．０％未満とすることが、ガラスの着色や、部分分散比の低下、アッベ数の上昇をより一層低減できるため、最も好ましい。Ｌａ２Ｏ３成分、Ｇｄ２Ｏ３成分、Ｙ２Ｏ３成分、Ｙｂ２Ｏ３成分及びＬｕ２Ｏ３成分は、原料として例えばＬａ２Ｏ３、Ｌａ（ＮＯ３）３・ＸＨ２Ｏ（Ｘは任意の整数）、Ｇｄ２Ｏ３、ＧｄＦ３、Ｙ２Ｏ３、ＹＦ３、Ｙｂ２Ｏ３、Ｌｕ２Ｏ３等を用いることができる。
【００６１】
ＴｉＯ２成分及びＮｂ２Ｏ５成分は、ガラスの屈折率（ｎｄ）、分散及び部分分散比（θｇ，Ｆ）を高める成分である。しかしながら、その含有量が多すぎると、ガラスの安定性が低下して透過率が低下し易くなる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＴｉＯ２成分及びＮｂ２Ｏ５成分の各々の含有量は、好ましくは２０．０％、より好ましくは１０．０％、最も好ましくは５．０％を上限とする。ＴｉＯ２成分及びＮｂ２Ｏ５成分は、原料として例えばＴｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５等を用いてガラス内に含有することができる。
【００６２】
ＷＯ３成分は、ガラスの部分分散比（θｇ，Ｆ）を向上させ、且つ低Ｔｇ化を図るために有用な任意成分である。しかしながら、その含有量が多すぎると、ガラスの安定性が低下して透過率が低下し易くなる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＷＯ３成分の含有量は、好ましくは１５．０％、より好ましくは１０．０％、最も好ましくは５．０％を上限とする。ＷＯ３成分は、原料として例えばＷＯ３等を用いてガラス内に含有することができる。
【００６３】
本発明の光学ガラスは、Ｂｉ２Ｏ３成分及びＦ成分と、ＴｉＯ２成分、Ｎｂ２Ｏ５成分及びＷＯ３成分からなる群のうち１種以上とを併用することで、高い透過率を維持したまま、ガラスの部分分散比（θｇ，Ｆ）をより一層高めることができる。その一方で、ＴｉＯ２成分、Ｎｂ２Ｏ５成分及びＷＯ３成分の含有量の和を２０．０％以下にすることで、ガラスの安定性を高めて失透を起こり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質量和（ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３）は、好ましくは２０．０％、より好ましくは１０．０％を上限とし、最も好ましくは５．０％未満とする。
【００６４】
Ｐ２Ｏ５成分は、ガラスの透過率を向上するために有用な任意成分である。しかしながら、Ｐ２Ｏ５成分を含有すると、ガラスの安定性及び溶融性が低下し易くなる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＰ２Ｏ５成分の含有量は、好ましくは１０．０％、より好ましくは５．０％、さらに好ましくは３．０％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、Ｐ２Ｏ５成分を含有しないことが最も好ましい。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等を用いてガラス内に含有することができる。
【００６５】
ＧｅＯ２成分は、ガラスの耐失透性を向上するために有用な任意成分である。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成分の含有量は、好ましくは３０．０％、より好ましくは２０．０％、さらに好ましくは１５．０％、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。
【００６６】
Ｔａ２Ｏ５成分は、ガラスの安定性を向上するために有用な任意成分である。しかしながら、Ｔａ２Ｏ５成分の含有量が多すぎると、かえってガラスの安定性が低下して透過率が低下し易くなり、且つガラスの原料コストが大幅に上昇する。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＴａ２Ｏ５成分の含有量は、好ましくは１５．０％、より好ましくは１０．０％、最も好ましくは５．０％を上限とする。Ｔａ２Ｏ５成分は、原料として例えばＴａ２Ｏ５等を用いてガラス内に含有することができる。
【００６７】
ＺｒＯ２成分は、ガラスの化学的耐久性や機械的強度を向上するために有用な任意成分である。しかしながら、ＺｒＯ２成分の含有量が多すぎると、ガラスの安定性が低下して透過率が低下し易くなる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＺｒＯ２成分の含有量は、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。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。
【００６８】
ＴｅＯ２成分はガラスの清澄を促す効果がある任意成分である。しかしながら、その含有量が多すぎると、ガラスの耐失透性が低下し易くなる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＴｅＯ２成分の含有量は、好ましくは３０．０％、より好ましくは３０．０％、より好ましくは２０．０％、最も好ましくは１０．０％を上限とする。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。
【００６９】
Ａｌ２Ｏ３成分及びＧａ２Ｏ３成分は、ガラスの化学的耐久性や機械的強度を向上するために有用な任意成分である。しかしながら、Ａｌ２Ｏ３成分及びＧａ２Ｏ３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、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＡｌ２Ｏ３成分及びＧａ２Ｏ３成分の各々の含有量は、好ましくは２０．０％、より好ましくは１５．０％、最も好ましくは１０．０％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。
【００７０】
ＣｅＯ２成分は、ガラスの部分分散比（θｇ，Ｆ）を大きくする任意成分である。しかしながら、その含有量が多すぎると、ガラスが着色して透過率が低下し易くなる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＣｅＯ２成分の含有量は、好ましくは３．０％、より好ましくは２．０％、さらに好ましくは１．０％である。最も好ましくは、ＣｅＯ２成分を実質的に含有しない。ＣｅＯ２成分は、原料として例えばＣｅＯ２等を用いてガラス内に含有することができる。
【００７１】
Ｓｂ２Ｏ３成分は、ガラスの清澄を促す効果がある任意成分である。しかしながら、その含有量が多すぎると、ガラスの耐失透性が低下する。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＳｂ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは３０．０％、より好ましくは２０．０％、最も好ましくは１０．０％を上限とする。特に、Ｓｂ２Ｏ３成分の含有による環境への負荷を低減する観点では、Ｓｂ２Ｏ３成分の含有量を１．０％以下としてもよい。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。
【００７２】
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。
【００７３】
＜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を除くＶ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｍｏ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、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。
【００７４】
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。これにより、光学ガラスに環境を汚染する物質が実質的に含まれなくなる。そのため、特別な環境対策上の措置を講じなくとも、この光学ガラスを製造し、加工し、及び廃棄することができる。
【００７５】
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％やカチオン％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、酸化物換算組成におけるモル％の組成、及び、カチオン％・アニオン％の組成は、概ね以下の値をとる。
（モル％表示による組成）
Ｂｉ２Ｏ３成分 １５．０〜５０．０モル％及び
Ｆ成分 ０モル％超〜６０．０モル％
及び
Ｂ２Ｏ３成分 ０〜５０．０モル％、及び／又は
ＳｉＯ２成分 ０〜５０．０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
ＭｇＯ成分 ０〜３０．０モル％、及び／又は
ＣａＯ成分 ０〜３０．０モル％、及び／又は
ＳｒＯ成分 ０〜３０．０モル％、及び／又は
ＢａＯ成分 ０〜４０．０モル％、及び／又は
ＺｎＯ成分 ０〜２０．０モル％、及び／又は
Ｌａ２Ｏ３成分 ０〜５．０モル％、及び／又は
Ｇｄ２Ｏ３成分 ０〜５．０モル％、及び／又は
Ｙ２Ｏ３成分 ０〜５．０モル％、及び／又は
Ｙｂ２Ｏ３成分 ０〜５．０モル％、及び／又は
Ｌｕ２Ｏ３成分 ０〜５．０モル％、及び／又は
ＴｉＯ２成分 ０〜２５．０モル％、及び／又は
Ｎｂ２Ｏ５成分 ０〜１５．０モル％、及び／又は
ＷＯ３成分 ０〜１０．０モル％、及び／又は
Ｐ２Ｏ５成分 ０〜１０．０モル％、及び／又は
ＧｅＯ２成分 ０〜３０．０モル％、及び／又は
Ｔａ２Ｏ５成分 ０〜７．０モル％、及び／又は
ＺｒＯ２成分 ０〜１５．０モル％、及び／又は
ＴｅＯ２成分 ０〜１８．０モル％、及び／又は
Ａｌ２Ｏ３成分 ０〜３０．０モル％、及び／又は
Ｇａ２Ｏ３成分 ０〜１５．０モル％、及び／又は
ＣｅＯ２成分 ０〜１．５モル％、及び／又は
Ｓｂ２Ｏ３成分 ０〜１５．０モル％、
【００７６】
（カチオン％・アニオン％表示による組成）
Ｂｉ３＋ ２０．０〜４５．０カチオン％、
及び
Ｂ３＋ ０〜６０．０カチオン％、及び／又は
Ｓｉ４＋ ０〜４５．０カチオン％、及び／又は
Ｌｉ＋ ０〜３５．０カチオン％、及び／又は
Ｎａ＋ ０〜３０．０カチオン％、及び／又は
Ｋ＋ ０〜２５．０カチオン％、及び／又は
Ｍｇ２＋ ０〜２０．０カチオン％、及び／又は
Ｃａ２＋ ０〜２０．０カチオン％、及び／又は
Ｓｒ２＋ ０〜２０．０カチオン％、及び／又は
Ｂａ２＋ ０〜３０．０カチオン％、及び／又は
Ｚｎ２＋ ０〜１５．０カチオン％、及び／又は
Ｌａ３＋ ０〜７．０カチオン％、及び／又は
Ｇｄ３＋ ０〜７．０カチオン％、及び／又は
Ｙ３＋ ０〜７．０カチオン％、及び／又は
Ｙｂ３＋ ０〜７．０カチオン％、及び／又は
Ｌｕ３＋ ０〜７．０カチオン％、及び／又は
Ｔｉ４＋ ０〜２０．０カチオン％、及び／又は
Ｎｂ５＋ ０〜２０．０カチオン％、及び／又は
Ｗ６＋ ０〜７．０カチオン％、及び／又は
Ｐ５＋ ０〜１３．０カチオン％、及び／又は
Ｇｅ４＋ ０〜２０．０カチオン％、及び／又は
Ｔａ５＋ ０〜１０．０カチオン％、及び／又は
Ｚｒ４＋ ０〜１０．０カチオン％、及び／又は
Ｔｅ４＋ ０〜１２．０カチオン％、及び／又は
Ａｌ３＋ ０〜４０．０カチオン％、及び／又は
Ｇａ３＋ ０〜２０．０カチオン％、及び／又は
Ｃｅ４＋ ０〜１．０カチオン％、及び／又は
Ｓｂ３＋ ０〜２０．０カチオン％、
並びに
Ｆ− ０〜５０．０アニオン％
【００７７】
［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℃〜９５０℃の温度範囲で２〜３時間溶融して攪拌均質化を行い、８００〜６５０℃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。
【００７８】
＜物性＞
本発明の光学ガラスは、高い部分分散比（θｇ，Ｆ）と低いアッベ数［νｄ］を有する。より具体的には、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０．６４、最も好ましくは０．６５を下限とする。また、本発明の光学ガラスのアッベ数（νｄ）は、好ましくは２７、より好ましくは２５、最も好ましくは２２を上限とする。これらにより、高い部分分散比（θｇ，Ｆ）と低いアッベ数［νｄ］を有する光学ガラスが得られるため、低い部分分散比（θｇ，Ｆ）と高いアッベ数［νｄ］を有する光学ガラスと組み合わせることで、光学素子の色収差をより正確に補正することができる。なお、本発明の光学ガラスの部分分散比（θｇ，Ｆ）の上限は特に限定されないが、概ね０．７０以下、より具体的には０．６９以下、さらに具体的には０．６８以下であることが多い。また、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１０以上、より具体的には１２以上、さらに具体的には１５以上であることが多い。
【００７９】
ここで、本発明の光学ガラスは、アッベ数［νｄ］が２７以下であり、部分分散比［θｇ，Ｆ］＞−０．０１３１×［νｄ］＋０．９０００を満たす。これにより、部分分散比［θｇ，Ｆ］とアッベ数［νｄ］のプロットにおける、一般的なガラスのνｄ−θｇ，Ｆラインから大きく離れるため、この光学ガラスを用いた光学素子は、光学素子の色収差をより顕著に低減する際に有用であることが推論できる。ここで、本発明の光学ガラスの部分分散比（θｇ，Ｆ）は、好ましくは（−０．０１３１×［νｄ］＋０．９０００）より大きくし、より好ましくは（−０．０１３１×［νｄ］＋０．９０４０）より大きくし、最も好ましくは（−０．０１３１×［νｄ］＋０．９０８０）より大きくする。一方、本発明の光学ガラスの部分分散比（θｇ，Ｆ）の上限は特に限定されないが、例えば（−０．０１３１×［νｄ］＋０．９５００）以下、より具体的には（−０．０１３１×［νｄ］＋０．９４５０）、さらに具体的には（−０．０１３１×［νｄ］＋０．９４００）以下であることが多い。なお、本願の光学ガラスのようにアッベ数（νｄ）が小さいガラスでは、一般的なガラスの部分分散比（θｇ，Ｆ）はノーマルラインよりも高い値にあり、一般的なガラスの部分分散比（θｇ，Ｆ）とアッベ数（νｄ）の関係は、アッベ数が小さくなるほど部分分散比の変動が大きくなるような曲線で表される。しかしながら、この曲線の近似が困難であるため、本発明では、一般的なガラスのνｄ−θｇ，Ｆラインよりも部分分散比（θｇ，Ｆ）が低いことを、上述の傾きを有する直線を用いて表した。
【００８０】
また、本発明の光学ガラスは、高い機械的強度を有する。より具体的には、本発明の光学ガラスは、「ＪＯＧＩＳ０９−１９７５光学ガラスのヌープ硬さの測定方法」に準じた測定方法において、２５０以上のヌープ硬さを有することが好ましい。これにより、ガラスの研磨時における傷や割れ、及び、ガラスの運搬時等における表面への傷が発生し難くなるため、所望の表面状態を有し、且つその表面状態を維持することが容易な光学ガラスを得ることができる。従って、本発明の光学ガラスのヌープ硬さは、好ましくは２５０、より好ましくは２８０、最も好ましくは３００を下限とする。なお、本発明の光学ガラスのヌープ硬さの上限は特に限定されないが、例えば５００以下、具体的には４５０以下、さらに具体的には４００以下であることが多い。
【００８１】
また、本発明の光学ガラスは、「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おいて、４５０以下の磨耗度（Ａａ）を有することが好ましい。これにより、ガラスの研磨時における必要以上の磨耗や、ガラスの運搬時等における表面の磨耗が起こり難くなるため、所望の表面状態を有し、且つその表面状態を維持することが容易な光学ガラスを得ることができる。従って、本発明の光学ガラスの磨耗度は、好ましくは４５０、より好ましくは４２０、最も好ましくは４００を上限とする。なお、本発明の光学ガラスの磨耗度の下限は特に限定されないが、例えば１００以上、具体的には１５０以上、さらに具体的には２００以上であることが多い。
【００８２】
また、本発明の光学ガラスは、着色が少ないことが好ましい。特に、本発明の光学ガラスは、ガラスの透過率で表すと、厚み１０ｍｍのサンプルで分光透過率７０％を示す波長（λ７０）が６００ｎｍ以下であり、より好ましくは５８０ｎｍ以下であり、最も好ましくは５５０ｎｍ以下である。また、分光透過率５％を示す波長（λ５）が４８０ｎｍ以下であり、より好ましくは４６０ｎｍ以下であり、最も好ましくは４４０ｎｍ以下である。これにより、ガラスの吸収端が紫外領域の近傍に位置するようになり、可視域におけるガラスの透明性が高められるため、この光学ガラスをレンズ等の可視光を扱う光学素子等の材料として好ましく用いることができる。
【００８３】
また、本発明の光学ガラスは、高い屈折率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１．７５、より好ましくは１．８０、さらに好ましくは１．８５、最も好ましくは１．９０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２．３０以下、より具体的には２．２０以下、さらに具体的には２．１０以下であることが多い。これにより、光学設計の自由度が広がり、さらに素子の薄型化を図っても大きな光の屈折量を得ることができる。また、光学系における素子の点数を削減できるため、光学系全体の小型化を図ることができる。
【００８４】
［プリフォーム及び光学素子］
本発明の光学ガラスは、様々な光学素子及び光学設計に有用である。その中でも特に、本発明の光学ガラスから、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、レンズやプリズム、ミラー等の光学素子を作製することが好ましい。これにより、カメラやプロジェクタ等のような光学素子に可視光を透過させる光学機器に用いたときに、高精細で高精度な結像特性を実現しつつ、これら光学機器における光学系の小型化を図ることができる。また、この光学ガラスを用いた光学素子は色収差の低減に有用であるため、カメラやプロジェクタ等の光学機器に用いたときに、高精細で高精度な結像特性を実現できる。
【００８５】
ここで、本発明の光学ガラスからなる光学素子を作製するには、光学ガラスから形成したストリップ材（板状の熱間成形品）や、ストリップ材をプレス成形することで形成される研磨加工用のプリフォームに対して、研削研磨等の冷間加工を行って製造する方法を用いてもよく、溶融状態のガラスを白金等の流出パイプの流出口から滴下して球状等の精密プレス成形用プリフォームを作製し、この精密プレス成形用プリフォームに対して精密プレス成形を行ってもよい。特に、本発明の光学ガラスから研磨加工用のプリフォームを形成することにより、研磨加工によるガラス表面の白濁が低減されるため、可視光を透過させる用途に好適な光学素子を得ることができる。また、本発明の光学ガラスから精密プレス成形用のプリフォームを形成することにより、このプリフォームや精密プレス成形後のガラスを洗浄する際のガラス表面の白濁が低減されるため、可視光を透過させる用途に好適な光学素子を得ることができる。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】
【００８６】
本発明の実施例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．２１）及び比較例（Ｎｏ．１）の組成、並びに、屈折率（ｎｄ）、アッベ数（νｄ）、部分分散比（θｇ，Ｆ）、ヌープ硬さ（Ｈｋ）、磨耗度、及び、分光透過率５％を示す波長（λ５）の結果を表１〜表３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。
【００８７】
本発明の実施例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．２１）及び比較例（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の原料を選定し、表１〜表３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℃〜９５０℃の温度範囲で２〜３時間溶融して攪拌均質化を行い、８００〜６５０℃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。
【００８８】
ここで、実施例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．２１）及び比較例（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）は、日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ０１―２００３に基づいて測定した。そして、求められたアッベ数（νｄ）及び部分分散比（θｇ，Ｆ）の値について、関係式（θｇ，Ｆ）＝−ａ×νｄ＋ｂにおける、傾きａが０．０１３１のときの切片ｂを求めた。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。
【００８９】
また、実施例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．２１）及び比較例（Ｎｏ．１）のガラスのヌープ硬さ（Ｈｋ）は、日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ０９−１９７５に基づいて測定した。具体的には、試料の平面研磨面ダイヤモンド菱形圧子（対稜角１７２°３０´と１３０°）を０．９８Ｎ（０．１ｋｇｆ）の荷重をかけ１５秒間押しつけくぼみをつける。くぼみの長い方の対角線の長さを測定し、式（１）により求めた。
【００９０】
ヌープ硬さ＝１．４５１Ｆ／ｌ２ （１）
Ｆ：荷重（Ｎ）
ｌ：長い方の対角線の長さ（ｍｍ）
【００９１】
また、実施例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．２１）及び比較例（Ｎｏ．１）のガラスの磨耗度（Ａａ）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基づいて測定した。具体的には、３０×３０×１０ｍｍの大きさのガラス角板の試料を水平に毎分６０回転する鋳鉄製平面皿（２５０ｍｍφ）の中心から８０ｍｍの定位置に乗せ、９．８Ｎ（１ｋｇｆ）の荷重を垂直にかけながら、水２０ｍＬに＃８００（平均粒径２０μｍ）のラップ材（アルミナ質Ａ砥粒）を１０ｇ添加した研磨液を５分間一様に供給して摩擦させ、ラップ前後の試料質量を測定して、磨耗質量を求めた。同様にして、日本光学硝子工業会で指定された標準試料の磨耗質量を求め、式（２）により求めた。
磨耗度＝｛（試料の磨耗度／比重）／（標準試料の磨耗質量／比重）｝×１００ （２）
【００９２】
また、実施例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．２１）及び比較例（Ｎｏ．１）のガラスの透過率については、日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ０２に準じて測定した。なお、本発明においては、ガラスの透過率を測定することで、ガラスの着色の有無と程度を求めた。具体的には、厚さ１０±０．１ｍｍの対面平行研磨品をＪＩＳＺ８７２２に準じ、２００〜８００ｎｍの分光透過率を測定し、λ５（透過率５％時の波長）を求めた。
【００９３】
【表１】
【００９４】
【表２】
【００９５】
【表３】
【００９６】
表１〜表３に表されるように、本発明の実施例の光学ガラスは、部分分散比（θｇ，Ｆ）が０．６３以上、より詳細には０．６６４０以上であった。また、本発明の実施例の光学ガラスは、アッベ数（νｄ）が２７以下、より具体的には２０以下であり、いずれも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、部分分散比（θｇ，Ｆ）がアッベ数（νｄ）との関係において、いずれも（−０．０１３１×［νｄ］＋０．９０００）よりも大きく、より詳細には（−０．０１３１×［νｄ］＋０．９２００）より大きく、所望の範囲内であった。従って、本発明の実施例の光学ガラスは、所望の高い部分分散比（θｇ，Ｆ）と低いアッベ数（νｄ）を有しているため、光学素子の色収差の補正に有用であることが明らかになった。
【００９７】
また、本発明の実施例の光学ガラスは、いずれもヌープ硬さが２５０以上、より詳細には３３０以上であり、所望の範囲内であった。一方で、比較例のガラスは、ヌープ硬さが３１０であった。また、本発明の実施例の光学ガラスは、いずれも磨耗度（Ａａ）が４５０以下、より詳細には３８３以下であり、所望の範囲内であった。一方で、比較例のガラスは、磨耗度が５６６であった。以上のことから、本発明の実施例の光学ガラスは、比較例のガラスに比べて研磨時や運搬時等に傷や割れが発生し難いことが明らかになった。
【００９８】
また、本発明の実施例の光学ガラスは、いずれもλ５（透過率５％時の波長）が４８０ｎｍ以下、より詳細には４７６ｎｍ以下であった。このため、本発明の実施例の光学ガラスは、着色が少なく、可視領域の波長の光に対する透明性が高いことが明らかになった。
【００９９】
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１．７５以上、より詳細には１．９３以上であり、所望の範囲内であった。
【０１００】
従って、本発明の実施例の光学ガラスは、きわめて大きな部分分散比（θｇ，Ｆ）と低いアッベ数を有しながらも、表面に傷や割れが発生し難く、高い屈折率を有し、且つ可視領域の波長を扱う光学素子等に好ましく用いられることが明らかになった。
【０１０１】
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】
酸化物換算組成でＢｉ２Ｏ３成分、ＳｉＯ２成分及び／又はＢ２Ｏ３成分並びにＦ成分を含有し、
「ＪＯＧＩＳ０９−１９７５光学ガラスのヌープ硬さの測定方法」に準じた測定方法において、２５０以上のヌープ硬さ（Ｈｋ）を有し、
部分分散比［θｇ，Ｆ］が０．６３以上、アッベ数［νｄ］が２７以下であり、部分分散比［θｇ，Ｆ］＞−０．０１３１×［νｄ］＋０．９０００を満たすことを特徴とする光学ガラス。
【請求項２】
酸化物換算組成の全質量に対する質量％でＢｉ２Ｏ３成分を４０〜９０％含有する請求項１記載の光学ガラス。
【請求項３】
酸化物換算組成の全質量に対する質量％で、
Ｂ２Ｏ３成分 ０％〜２０．０％及び／又は
ＳｉＯ２成分 ０％〜３０．０％
を含有する請求項１又は２に記載の光学ガラス。
【請求項４】
酸化物換算組成の全質量に対する質量和（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３）が１．０％以上４０．０％以下である請求項１から３のいずれか記載の光学ガラス。
【請求項５】
酸化物基準の質量に対する外割りの質量％でＦ成分を０％より多く３０．０％以下含有する請求項１から４のいずれか記載の光学ガラス。
【請求項６】
酸化物換算組成の全質量に対する質量和（Ｂｉ２Ｏ３＋Ｆ）が４０．０％より多く９０．０％以下である請求項１から５のいずれか記載の光学ガラス。
【請求項７】
酸化物換算組成の全質量に対する質量％で、
Ｌｉ２Ｏ成分 ０〜１５．０％及び／又は
Ｎａ２Ｏ成分 ０〜１０．０％及び／又は
Ｋ２Ｏ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Ｒｎ２Ｏ成分（式中、ＲｎはＬｉ、Ｎａ、Ｋからなる群より選択される１種以上）の質量和が２０．０％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する質量和（Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）が１０．０％以下である請求項７又は８記載の光学ガラス。
【請求項１０】
酸化物換算組成における質量比Ｒｎ２Ｏ／（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３）が０．４０以下である請求項９記載の光学ガラス。
【請求項１１】
酸化物換算組成における質量比Ｒｎ２Ｏ／Ｆが０．５０以上２．００以下である請求項８から１０のいずれか記載の光学ガラス。
【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 ０〜１０．０％及び／又は
ＣａＯ成分 ０〜２０．０％及び／又は
ＳｒＯ成分 ０〜３０．０％及び／又は
ＢａＯ成分 ０〜５０．０％及び／又は
ＺｎＯ成分 ０〜２０．０％
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からなる群より選択される１種以上）の質量和が５５．０％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ＲＯ成分（式中、ＲはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａからなる群より選択される１種以上）の質量和が１．０％以上である請求項１２又は１３記載の光学ガラス。
【請求項１５】
酸化物換算組成のガラス全質量に対して、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％及び／又は
Ｌｕ２Ｏ３成分 ０〜１０．０％
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するＬｎ２Ｏ３成分（式中、ＬｎはＬａ、Ｇｄ、Ｙ、Ｙｂ、Ｌｕ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１５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して、質量％で
ＴｉＯ２成分 ０〜２０．０％及び／又は
Ｎｂ２Ｏ５成分 ０〜２０．０％及び／又は
ＷＯ３成分 ０〜１５．０％及び／又は
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（ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３）が２０．０％以下である請求項１７記載の光学ガラス。
【請求項１９】
酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％で
Ｐ２Ｏ５成分 ０〜１０．０％及び／又は
ＧｅＯ２成分 ０〜３０．０％及び／又は
Ｔａ２Ｏ５成分 ０〜１５．０％及び／又は
ＺｒＯ２成分 ０〜１０．０％及び／又は
ＴｅＯ２成分 ０〜３５．０％及び／又は
Ａｌ２Ｏ３成分 ０〜２０．０％及び／又は
Ｇａ２Ｏ３成分 ０〜２０．０％及び／又は
ＣｅＯ２成分 ０〜３．０％及び／又は
Ｓｂ２Ｏ３成分 ０〜３０．０％
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のいずれかに記載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】
酸化物換算組成でＢｉ２Ｏ３成分、ＳｉＯ２成分及び／又はＢ２Ｏ３成分並びにＦ成分を含有し、
「ＪＯＧＩＳ０９−１９７５光学ガラスのヌープ硬さの測定方法」に準じた測定方法において、２５０以上のヌープ硬さ（Ｈｋ）を有し、
部分分散比［θｇ，Ｆ］が０．６３以上、アッベ数［νｄ］が２７以下であり、部分分散比［θｇ，Ｆ］＞−０．０１３１×［νｄ］＋０．９０００を満たすことを特徴とする光学ガラス。
【請求項２】
酸化物換算組成の全質量に対する質量％でＢｉ２Ｏ３成分を４０〜９０％含有する請求項１記載の光学ガラス。
【請求項３】
酸化物換算組成の全質量に対する質量％で、
Ｂ２Ｏ３成分 ０％〜２０．０％及び／又は
ＳｉＯ２成分 ０％〜３０．０％
を含有する請求項１又は２に記載の光学ガラス。
【請求項４】
酸化物換算組成の全質量に対する質量和（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３）が１．０％以上４０．０％以下である請求項１から３のいずれか記載の光学ガラス。
【請求項５】
酸化物基準の質量に対する外割りの質量％でＦ成分を０％より多く３０．０％以下含有する請求項１から４のいずれか記載の光学ガラス。
【請求項６】
酸化物換算組成の全質量に対する質量和（Ｂｉ２Ｏ３＋Ｆ）が４０．０％より多く９０．０％以下である請求項１から５のいずれか記載の光学ガラス。
【請求項７】
酸化物換算組成の全質量に対する質量％で、
Ｌｉ２Ｏ成分 ０〜１５．０％及び／又は
Ｎａ２Ｏ成分 ０〜１０．０％及び／又は
Ｋ２Ｏ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Ｒｎ２Ｏ成分（式中、ＲｎはＬｉ、Ｎａ、Ｋからなる群より選択される１種以上）の質量和が２０．０％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する質量和（Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）が１０．０％以下である請求項７又は８記載の光学ガラス。
【請求項１０】
酸化物換算組成における質量比Ｒｎ２Ｏ／（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３）が０．４０以下である請求項９記載の光学ガラス。
【請求項１１】
酸化物換算組成における質量比Ｒｎ２Ｏ／Ｆが０．５０以上２．００以下である請求項８から１０のいずれか記載の光学ガラス。
【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 ０〜１０．０％及び／又は
ＣａＯ成分 ０〜２０．０％及び／又は
ＳｒＯ成分 ０〜３０．０％及び／又は
ＢａＯ成分 ０〜５０．０％及び／又は
ＺｎＯ成分 ０〜２０．０％
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からなる群より選択される１種以上）の質量和が５５．０％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ＲＯ成分（式中、ＲはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａからなる群より選択される１種以上）の質量和が１．０％以上である請求項１２又は１３記載の光学ガラス。
【請求項１５】
酸化物換算組成のガラス全質量に対して、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％及び／又は
Ｌｕ２Ｏ３成分 ０〜１０．０％
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するＬｎ２Ｏ３成分（式中、ＬｎはＬａ、Ｇｄ、Ｙ、Ｙｂ、Ｌｕ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１５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して、質量％で
ＴｉＯ２成分 ０〜２０．０％及び／又は
Ｎｂ２Ｏ５成分 ０〜２０．０％及び／又は
ＷＯ３成分 ０〜１５．０％及び／又は
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（ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３）が２０．０％以下である請求項１７記載の光学ガラス。
【請求項１９】
酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％で
Ｐ２Ｏ５成分 ０〜１０．０％及び／又は
ＧｅＯ２成分 ０〜３０．０％及び／又は
Ｔａ２Ｏ５成分 ０〜１５．０％及び／又は
ＺｒＯ２成分 ０〜１０．０％及び／又は
ＴｅＯ２成分 ０〜３５．０％及び／又は
Ａｌ２Ｏ３成分 ０〜２０．０％及び／又は
Ｇａ２Ｏ３成分 ０〜２０．０％及び／又は
ＣｅＯ２成分 ０〜３．０％及び／又は
Ｓｂ２Ｏ３成分 ０〜３０．０％
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のいずれかに記載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。
【図１】
【公開番号】特開２０１２−１５３５４１（Ｐ２０１２−１５３５４１Ａ）
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１４２９（Ｐ２０１１−１１４２９）
【出願日】平成２３年１月２１日（２０１１．１．２１）
【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８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月２１日（２０１１．１．２１）
【出願人】（０００１２８７８４）株式会社オハラ (539)
【Ｆターム（参考）】
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