光学ガラス、光学素子およびプリフォーム
【課題】異常分散性がより高いことでガラスレンズの色収差を高精度に補正することができ、さらに高屈折率、低分散性（高アッベ数）を備え、加えて、従来のものと同等以上に摩耗度が低く研磨加工を行い易い光学ガラス、光学素子およびプリフォームの提供。
【解決手段】カチオン成分として、Ｐ５＋、Ａｌ３＋、Ｃａ２＋、Ｌｎ３＋（Ｌｎ３＋は、Ｙ３＋、Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙｂ３＋およびＬｕ３＋からなる群から選ばれる少なくとも１つ）、ならびにＭｇ２＋、Ｓｒ２＋およびＢａ２＋からなる群から選ばれる少なくとも１つを含み、Ｌｎ３＋の合計含有率がカチオン％表示で１．１％超１０．０％以下であり、アニオン成分としてＦ−を含み、屈折率（ｎｄ）≧１．５５、アッベ数（νｄ）≧５５である光学ガラス。
【解決手段】カチオン成分として、Ｐ５＋、Ａｌ３＋、Ｃａ２＋、Ｌｎ３＋（Ｌｎ３＋は、Ｙ３＋、Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙｂ３＋およびＬｕ３＋からなる群から選ばれる少なくとも１つ）、ならびにＭｇ２＋、Ｓｒ２＋およびＢａ２＋からなる群から選ばれる少なくとも１つを含み、Ｌｎ３＋の合計含有率がカチオン％表示で１．１％超１０．０％以下であり、アニオン成分としてＦ−を含み、屈折率（ｎｄ）≧１．５５、アッベ数（νｄ）≧５５である光学ガラス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学ガラス、光学素子およびプリフォームに関する。
【背景技術】
【０００２】
光学機器のレンズ系は、通常、異なる光学的性質を持つ複数のガラスレンズを組み合わせて設計される。近年、光学機器のレンズ系に求められる特性は多様化しており、その設計の自由度をさらに広げるため、従来は着目されていなかった光学特性を備える光学ガラスが開発されている。中でも異常分散性（Δθｇ，Ｆ）が特徴的な光学ガラスは、収差の色補正に顕著な効果を奏するものとして着目されている。
【０００３】
例えば特許文献１〜３では、従来必要とされていた高屈折率および低分散性ならびに加工性に優れるという性質に加え、異常分散性が高い光学ガラスとして、例えばカチオン成分としてＰ５＋、Ａｌ３＋、アルカリ土類金属イオン等を含み、アニオン成分としてＦ−およびＯ２−を含む光学ガラスが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−５５８８３号公報
【特許文献２】特開２００８−１３７８７７号公報
【特許文献３】国際公開第２００８／１１１４３９号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら特許文献１〜３に記載のような従来の光学ガラスは、異常分散性の程度が不十分であり、より高い異常分散性を備える光学ガラスの開発が望まれる。
【０００６】
本発明は、このような課題を解決することを目的とする。
すなわち、本発明の目的は、異常分散性がより高いことでガラスレンズの色収差を高精度に補正することができ、さらに高屈折率、低分散性（高アッベ数）を備え、加えて、従来のものと同等以上に摩耗度が低く研磨加工を行い易い光学ガラス、光学素子およびプリフォームを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討し、本発明を完成させた。
本発明は以下の（１）〜（１１）である。
（１）カチオン成分として、Ｐ５＋、Ａｌ３＋、Ｃａ２＋、Ｌｎ３＋（Ｌｎ３＋は、Ｙ３＋、Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙｂ３＋およびＬｕ３＋からなる群から選ばれる少なくとも１つ）、ならびにＭｇ２＋、Ｓｒ２＋およびＢａ２＋からなる群から選ばれる少なくとも１つを含み、
Ｌｎ３＋の合計含有率がカチオン％表示で１．１％超１０．０％以下であり、
アニオン成分としてＦ−を含み、
屈折率（ｎｄ）≧１．５５、アッベ数（νｄ）≧５５である光学ガラス。
（２）カチオン成分として、カチオン％表示で、
Ｐ５＋ ：２５〜５０％
Ａｌ３＋ ：５〜１５％
Ｃａ２＋ ：１〜８％
Ｒ２＋ ：３０〜７０％
（Ｒ２＋は、Ｃａ２＋＋Ｍｇ２＋＋Ｓｒ２＋＋Ｂａ２＋を意味する。）
Ｇｄ３＋ ：０％超１０．０％以下
を含み、
アニオン成分として、アニオン％表示で、
Ｆ− ：１５〜４０％
を含む、上記（１）に記載の光学ガラス。
（３）Ｙ３＋、Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙｂ３＋およびＬｕ３＋の各カチオン成分の含有率が、
Ｇｄ３＋／（Ｙ３＋＋Ｌａ３＋＋Ｇｄ３＋＋Ｙｂ３＋＋Ｌｕ３＋）＞０．７４
の関係を満たす、上記（１）または（２）に記載の光学ガラス。
（４）Ｒ２＋の合計含有率が、カチオン％表示で３３〜７０％である、上記（１）〜（３）のいずれかに記載の光学ガラス。
（５）Ｓｂを含まない、上記（１）〜（４）のいずれかに記載の光学ガラス。
（６）Ｙを含まない、上記（１）〜（５）のいずれかに記載の光学ガラス。
（７）摩耗度が５１０以下である、上記（１）〜（６）のいずれかに記載の光学ガラス。
（８）上記（１）〜（７）のいずれかに記載の光学ガラスからなる光学素子。
（９）上記（１）〜（７）のいずれかに記載の光学ガラスからなる研磨加工用および／または精密プレス成形用のプリフォーム。
（１０）上記（９）に記載のプリフォームを研磨してなる光学素子。
（１１）上記（９）に記載のプリフォームを精密プレスしてなる光学素子。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、異常分散性がより高いことでガラスレンズの色収差を高精度に補正することができ、さらに高屈折率、低分散性（高アッベ数）を備え、加えて、従来のものと同等以上に摩耗度が低く研磨加工を行い易い光学ガラス、光学素子およびプリフォームを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】部分分散比（θｇ，Ｆ）が縦軸でアッベ数（νｄ）が横軸の直交座標に表されるノーマルラインを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明について説明する。
本発明は、カチオン成分として、Ｐ５＋、Ａｌ３＋、Ｃａ２＋、Ｌｎ３＋（Ｌｎ３＋は、Ｙ３＋、Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙｂ３＋およびＬｕ３＋からなる群から選ばれる少なくとも１つ）、ならびにＭｇ２＋、Ｓｒ２＋およびＢａ２＋からなる群から選ばれる少なくとも１つを含み、Ｌｎ３＋の合計含有率がカチオン％表示で１．１％超１０．０％以下であり、アニオン成分としてＦ−を含み、屈折率（ｎｄ）≧１．５５、アッベ数（νｄ）≧５５である光学ガラスである。
このような光学ガラスを、以下では「本発明の光学ガラス」ともいう。
【００１１】
＜ガラス成分＞
本発明の光学ガラスを構成する各成分について説明する。
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、全てモル比に基づくカチオン％またはアニオン％で表示されるものとする。ここで、「カチオン％」および「アニオン％」とは、本発明の光学ガラスのガラス構成成分をカチオン成分およびアニオン成分に分離し、それぞれにおいて合計割合を１００モル％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。
なお、各成分のイオン価は便宜的に代表値を用いているのであって、他のイオン価のものと区別するものではない。光学ガラス中に存在する各成分のイオン価は、代表値以外である可能性がある。例えばＰは通常、イオン価が５の状態でガラス中に存在するので、本明細書中では「Ｐ５＋」と表しているが、他のイオン価の状態で存在する可能性はある。このように厳密には他のイオン価の状態で存在するものであっても、本明細書では、各成分は代表値のイオン価で光学ガラス中に存在しているものとして扱う。
【００１２】
［カチオン成分について］
＜Ｐ５＋＞
本発明の光学ガラスはＰ５＋を含む。Ｐ５＋は、ガラス形成成分であり、ガラスの失透を抑制し、屈折率を高め、アッベ数の低下を抑制する性質を有する。
このような性質が強まるので、Ｐ５＋の含有率は２５．０〜５０．０％であることが好ましい。また、２６．０％以上であることがより好ましく、２８．０％以上であることがさらに好ましい。また、４８．０％以下であることがより好ましく、４７．０％以下であることがさらに好ましい。
Ｐ５＋は、原料として例えばＡｌ（ＰＯ３）３、Ｃａ（ＰＯ３）２、Ｂａ（ＰＯ３）２、Ｚｎ（ＰＯ３）２、ＢＰＯ４、Ｈ３ＰＯ４等を用いてガラス内に含有させることができる。
【００１３】
＜Ａｌ３＋＞
本発明の光学ガラスはＡｌ３＋を含む。Ａｌ３＋は、ガラスの耐失透性、屈折率およびアッベ数を高め、磨耗度を低くし、さらに加工性を高める性質を有する。
このような性質が強まるので、Ａｌ３＋の含有率は５．０〜１５．０％であることが好ましい。また、６．０％以上であることがより好ましく、７．０％以上であることがさらに好ましい。また、１３．０％以下であることがより好ましく、１２．０％以下であることがさらに好ましい。
Ａｌ３＋は、原料として例えばＡｌ（ＰＯ３）３、ＡｌＦ３、Ａｌ２Ｏ３等を用いてガラス内に含有させることができる。
【００１４】
＜アルカリ土類金属＞
本発明においてアルカリ土類金属はＣａ２＋、Ｍｇ２＋、Ｓｒ２＋およびＢａ２＋を意味し、Ｒ２＋と表す場合がある。また、Ｒ２＋の合計含有率とは、これらの４つのイオンの合計含有率（Ｃａ２＋＋Ｍｇ２＋＋Ｓｒ２＋＋Ｂａ２＋）を意味するものとする。
本発明の光学ガラスはＲ２＋（アルカリ土類金属）の１つであるＣａ２＋を必ず含み、さらにＭｇ２＋、Ｓｒ２＋およびＢａ２＋からなる群から選ばれる少なくとも１つを含む。
【００１５】
また、Ｒ２＋の合計含有率は３０．０〜７０．０％であることが好ましく、３３．０〜７０．０％であることがより好ましい。このような範囲の含有率であると、より安定なガラスを得ることができるからである。
Ｒ２＋の合計含有率は３５．０％以上であることがより好ましく、３８．０％以上であることがさらに好ましい。また、６５．０％以下であることがより好ましく、６０．０％以下であることがさらに好ましい。
【００１６】
＜Ｃａ２＋＞
本発明の光学ガラスはＣａ２＋を必ず含む。Ｃａ２＋は、耐失透性を高め、屈折率の低下を抑制し、ガラスの磨耗度を低くする性質を有する。
このような性質が強まるので、Ｃａ２＋の含有率は１．０％〜８．０％であることが好ましい。また、２．０％以上であることがより好ましく、３．０％以上であることがさらに好ましい。また、７．０％以下であることがより好ましく、６．０％以下であることがさらに好ましい。
また、Ｃａ２＋は、他のアルカリ土類金属、すなわち、Ｍｇ２＋、Ｓｒ２＋およびＢａ２＋からなる群から選ばれる少なくとも１つとともにガラス中に存在すると、ガラスの耐失透性を高め、屈折率の低下を抑制し、磨耗度を低くする性質、特にガラスの耐失透性を高めるという性質が強まる。本発明の光学ガラスはＣａ２＋を必須成分とし、さらにＭｇ２＋、Ｓｒ２＋およびＢａ２＋からなる群から選ばれる少なくとも１つを含むものである。このような性質が強まるので、Ｃａ２＋の含有率が１．０〜８．０％であり、かつ、Ｒ２＋の合計含有率が３０．０〜７０．０％であることが好ましく、３３．０〜７０．０％であることがより好ましい。
Ｃａ２＋は、原料として例えばＣａ（ＰＯ３）２、ＣａＣＯ３、ＣａＦ２等を用いてガラス内に含有させることができる。
また、本発明の光学ガラスの耐失透性を特に高めるためには、全アルカリ土類金属の総量（合計含有率）に対するＣａ２＋の含有率の比（Ｃａ２＋／Ｒ２＋）の下限が、０．００１であることが好ましく、０．００５であることがより好ましく、０．０１であることが最も好ましい。また、その上限は０．９０であることが好ましく、０．７０であることがより好ましく、０．５０であることが最も好ましい。
【００１７】
＜Ｍｇ２＋＞
本発明の光学ガラスはＲ２＋（アルカリ土類金属）の１つとして、Ｍｇ２＋を含む場合がある。Ｍｇ２＋は、ガラスの耐失透性を高め、摩耗度を低くする性質を有する。
このような性質が強まるので、Ｍｇ２＋の含有率は１．０〜２０．０％であることが好ましい。また、３．０％以上であることがより好ましく、５．０％以上であることがさらに好ましい。また、１７．０％以下であることがより好ましく、１５．０％以下であることがさらに好ましい。
Ｍｇ２＋は、原料として例えばＭｇＯ、ＭｇＦ２等を用いてガラス内に含有させることができる。
【００１８】
＜Ｓｒ２＋＞
本発明の光学ガラスはＲ２＋（アルカリ土類金属）の１つとして、Ｓｒ２＋を含む場合がある。Ｓｒ２＋は、ガラスの耐失透性を高め、屈折率の低下を抑制する性質を有する。
このような性質が強まるので、Ｓｒ２＋の含有率は０％〜２０．０％であることが好ましい。また、１０．０％以下であることがより好ましく、５．０％以下であることがさらに好ましい。
Ｓｒ２＋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させることができる。
【００１９】
＜Ｂａ２＋＞
本発明の光学ガラスはＲ２＋（アルカリ土類金属）の１つとして、Ｂａ２＋を含む場合がある。Ｂａ２＋は、所定量含有したときにガラスの耐失透性を高める性質を有する。また、低い分散性を維持し、屈折率を高める性質を有する。
このような性質が強まるので、Ｂａ２＋の含有率は１５．０％〜４０．０％であることが好ましい。また、１６．０％以上であることがより好ましく、１７．０％以上であることがさらに好ましい。また、３８．０％以下であることがより好ましく、３７．０％以下であることがさらに好ましい。
Ｂａ２＋は、原料として例えばＢａ（ＰＯ３）２、ＢａＣＯ３、Ｂａ（ＮＯ３）２、ＢａＦ２等を用いてガラス内に含有させることができる。
【００２０】
＜Ｌｎ３＋＞
本発明においてＬｎ３＋はＹ３＋、Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙｂ３＋およびＬｕ３＋からなる群から選ばれる少なくとも１つを意味する。また、Ｌｎ３＋の合計含有率とは、これらの５つのイオンの合計含有率（Ｙ３＋＋Ｌａ３＋＋Ｇｄ３＋＋Ｙｂ３＋＋Ｌｕ３＋）を意味するものとする。
本発明の光学ガラスは、Ｌｎ３＋を１．１％超１０．０％以下の合計含有率で含有する。すなわち、本発明の光学ガラスは、Ｙ３＋、Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙｂ３＋およびＬｕ３＋からなる群から選ばれる少なくとも１つを含有し、Ｙ３＋、Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙｂ３＋およびＬｕ３＋の各成分の含有率の合計が１．１％超１０．０％以下である。本発明の光学ガラスはＬｎ３＋を特定量で含有するので、屈折率がより高く、低分散である性質が顕著である。
このような性質が強まるので、Ｌｎ３＋の合計含有率は１．５％以上であることが好ましく、２．０％以上であることがより好ましい。また、９．０％以下であることが好ましく、８．０％以下であることがより好ましく、７．０％以下であることがさらに好ましい。
【００２１】
また、Ｌｎ３＋の合計含有率に対するＧｄ３＋の含有率が０．７４よりも大きいことが好ましい。すなわち、Ｙ３＋、Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙｂ３＋およびＬｕ３＋の各カチオン成分の含有率が、Ｇｄ３＋／（Ｙ３＋＋Ｌａ３＋＋Ｇｄ３＋＋Ｙｂ３＋＋Ｌｕ３＋）＞０．７４の関係を満たすことが好ましい。さらに、左辺である、Ｇｄ３＋／（Ｙ３＋＋Ｌａ３＋＋Ｇｄ３＋＋Ｙｂ３＋＋Ｌｕ３＋）は、０．８０以上であることがより好ましく、０．９０以上であることがより好ましく、１．００であることがさらに好ましい。このような関係を満たすと、ガラスの耐失透性をより高め、屈折率を高める傾向があるからである。
【００２２】
＜Ｙ３＋＞
本発明の光学ガラスはＹ３＋を含む場合がある。Ｙ３＋は、ガラスの屈折率を高めるとともに、ガラスの異常分散性を低下し難くし、ガラス転移点（Ｔｇ）の上昇を抑えつつ、ガラスの耐失透性を高めることができる性質を有する。しかし、過剰に含有すると安定性が悪化しやすくなるので、９．０％以下であることがより好ましく、８．０％以下であることがより好ましく、７．０％以下であることがさらに好ましい。また、Ｙ３＋を含まなくとも本発明のガラスを得ることができるので、このような点からはＹ３＋を含まなくともよい。
Ｙ３＋は、原料として例えばＹ２Ｏ３、ＹＦ３等を用いてガラス内に含有させることができる。
【００２３】
＜Ｌａ３＋＞
本発明の光学ガラスはＬａ３＋を含む場合がある。Ｌａ３＋は、ガラスの屈折率を高めるとともに、異常分散性を低下し難くする性質を有する。
このような性質が強まるので、Ｌａ３＋の含有率は、１．５％以上であることがより好ましく、２．０％以上であることがさらに好ましい。また、９．０％以下であることがより好ましく、８．０％以下であることがより好ましく、７．０％以下であることがさらに好ましい。
Ｌａ３＋は、原料として例えばＬａ２Ｏ３、ＬａＦ３等を用いてガラス内に含有させることができる。
【００２４】
＜Ｇｄ３＋＞
本発明の光学ガラスはＧｄ３＋を含むことが好ましく、０％超１０．０％以下の含有率で含むことがより好ましい。Ｇｄ３＋は、ガラスの屈折率を高めるとともに、異常分散性を低下し難くし、さらに耐失透性を高める性質を有する。このような性質は他の成分（例えばＹ３＋、Ｌａ３＋、Ｙｂ３＋およびＬｕ３＋）も有する場合があるが、Ｇｄ３＋は他の成分と比較して、このような性質が強い傾向があることを、本発明者は見出した。
このような性質が強まるので、Ｇｄ３＋の含有率は、１．５％以上であることがより好ましく、２．０％以上であることがさらに好ましい。また、９．０％以下であることがより好ましく、８．０％以下であることがより好ましく、７．０％以下であることがさらに好ましい。
Ｇｄ３＋は、原料として例えばＧｄ２Ｏ３、ＧｄＦ３等を用いてガラス内に含有させることができる。
【００２５】
＜Ｙｂ３＋＞
本発明の光学ガラスはＹｂ３＋を含む場合がある。Ｙｂ３＋は、ガラスの屈折率を高めるとともに、異常分散性を低下し難くし、さらに耐失透性を高める性質を有する。
このような性質が強まるので、Ｙｂ３＋の含有率は、１．５％以上であることがより好ましく、２．０％以上であることがさらに好ましい。また、９．０％以下であることがより好ましく、８．０％以下であることがより好ましく、７．０％以下であることがさらに好ましい。
Ｙｂ３＋は、原料として例えばＹｂ２Ｏ３等を用いてガラス内に含有させることができる。
【００２６】
＜Ｌｕ３＋＞
本発明の光学ガラスはＬｕ３＋を含む場合がある。Ｌｕ３＋は、ガラスの屈折率を高めるとともに、異常分散性を低下し難くし、さらに耐失透性を高める性質を有する。
このような性質が強まるので、Ｌｕ３＋の含有率は、１．５％以上であることがより好ましく、２．０％以上であることがさらに好ましい。また、９．０％以下であることがより好ましく、８．０％以下であることがより好ましく、７．０％以下であることがさらに好ましい。
Ｌｕ３＋は、原料として例えばＬｕ２Ｏ３等を用いてガラス内に含有させることができる。
【００２７】
＜Ｚｎ２＋＞
本発明の光学ガラスは任意成分としてＺｎ２＋を含んでもよい。Ｚｎ２＋は、磨耗度を抑制し、屈折率を高める性質を有する。しかし、過剰に含有するとガラスの安定性が悪化しやすくなるので、６．５％以下であることが好ましく、６．０％以下であることがより好ましく、５．５％以下であることがさらに好ましい。また、Ｚｎ２＋を含まなくとも本発明のガラスを得ることができるので、このような点からはＺｎ２＋を含まなくともよい。
Ｚｎ２＋は、原料として例えばＺｎ（ＰＯ３）２、ＺｎＯ、ＺｎＦ２等を用いてガラス内に含有させることができる。
【００２８】
＜Ｓｉ４＋＞
本発明の光学ガラスは任意成分としてＳｉ４＋を含んでもよい。Ｓｉ４＋は、所定量含有したときにガラスの耐失透性を高め、屈折率を高めつつ、磨耗度を低下させて加工性を高める性質を有する。
このような性質が強まるので、Ｓｉ４＋の含有率は１０．０％以下であることが好ましく、８．０％以下であることがより好ましく、５．０％以下であることがさらに好ましい。
Ｓｉ４＋は、原料として例えばＳｉＯ２、Ｋ２ＳｉＦ６、Ｎａ２ＳｉＦ６等を用いてガラス内に含有させることができる。
【００２９】
＜Ｂ３＋＞
本発明の光学ガラスは任意成分としてＢ３＋を含んでもよい。Ｂ３＋は、所定量含有したときにガラスの耐失透性を高め、屈折率を高めつつ、磨耗度を低下させて加工性を高め、さらに化学的耐久性を悪化し難くし、ガラスへの脈理の形成を低減する性質を有する。
このような性質が強まるので、Ｂ３＋の含有率は１０．０％以下であることが好ましく、８．０％以下であることがより好ましく、５．０％以下であることがさらに好ましい。
Ｂ３＋は、原料として例えばＨ３ＢＯ３、Ｎａ２Ｂ４Ｏ７、ＢＰＯ４等を用いてガラス内に含有させることができる。
【００３０】
＜Ｌｉ＋＞
本発明の光学ガラスは任意成分としてＬｉ＋を含んでもよい。Ｌｉ＋は、ガラス形成時の耐失透性を維持しつつ、ガラス転移点（Ｔｇ）を下げる性質を有する。
このような性質が強まるので、Ｌｉ＋の含有率は２０．０％以下であることが好ましく、１５．０％以下であることがより好ましく、１０．０％以下であることがさらに好ましい。
Ｌｉ＋は、原料として例えばＬｉ２ＣＯ３、ＬｉＮＯ３、ＬｉＦ等を用いてガラス内に含有させることができる。
【００３１】
＜Ｎａ＋＞
本発明の光学ガラスは任意成分としてＮａ＋を含んでもよい。Ｎａ＋は、ガラス形成時の耐失透性を維持しつつ、ガラス転移点（Ｔｇ）を下げる性質を有する。
このような性質が強まるので、Ｎａ＋の含有率は１０．０％以下であることが好ましく、８．０％以下であることがより好ましく、５．０％以下であることがさらに好ましい。
Ｎａ＋は、原料として例えばＮａ２ＣＯ３、ＮａＮＯ３、ＮａＦ、Ｎａ２ＳｉＦ６等を用いてガラス内に含有させることができる。
【００３２】
＜Ｋ＋＞
本発明の光学ガラスは任意成分としてＫ＋を含んでもよい。Ｋ＋は、ガラス形成時の耐失透性を維持しつつ、ガラス転移点（Ｔｇ）を下げる性質を有する。
このような性質が強まるので、Ｋ＋の含有率は１０．０％以下であることが好ましく、８．０％以下であることがより好ましく、５．０％以下であることがさらに好ましい。
Ｋ＋は、原料として例えばＫ２ＣＯ３、ＫＮＯ３、ＫＦ、ＫＨＦ２、Ｋ２ＳｉＦ６等を用いてガラス内に含有させることができる。
【００３３】
＜Ｒｎ＋＞
本発明の光学ガラスでは、Ｒｎ＋（Ｒｎ＋はＬｉ＋、Ｎａ＋およびＫ＋からなる群から選ばれる少なくとも１つ）の合計含有率が、２０．０％以下であることが好ましく、１５．０％以下であることがより好ましく、１０．０％以下であることがさらに好ましい。
【００３４】
＜Ｎｂ５＋＞
本発明の光学ガラスは任意成分としてＮｂ５＋を含んでもよい。Ｎｂ５＋は、ガラスの屈折率を高め、化学的耐久性を高め、さらに、アッベ数の低下を抑制し、溶融温度の上昇を抑制する性質を有する。
このような性質が強まるので、Ｎｂ５＋の含有率は１０．０％以下であることが好ましく、８．０％以下であることがより好ましく、５．０％以下であることがさらに好ましい。
Ｎｂ５＋は、原料として例えばＮｂ２Ｏ５等を用いてガラス内に含有させることができる。
【００３５】
＜Ｔｉ４＋＞
本発明の光学ガラスは任意成分としてＴｉ４＋を含んでもよい。Ｔｉ４＋は、ガラスの屈折率を高め、着色を低減する性質を有する。
このような性質が強まるので、Ｔｉ４＋の含有率は１０．０％以下であることが好ましく、８．０％以下であることがより好ましく、５．０％以下であることがさらに好ましい。
Ｔｉ４＋は、原料として例えばＴｉＯ２等を用いてガラス内に含有させることができる。
【００３６】
＜Ｚｒ４＋＞
本発明の光学ガラスは任意成分としてＺｒ４＋を含んでもよい。Ｚｒ４＋は、ガラスの屈折率を高め、ガラスの機械的強度を高める性質を有する。
このような性質が強まるので、Ｚｒ４＋の含有率は１０．０％以下であることが好ましく、８．０％以下であることがより好ましく、５．０％以下であることがさらに好ましい。
Ｚｒ４＋は、原料として例えばＺｒＯ２、ＺｒＦ４等を用いてガラス内に含有させることができる。
【００３７】
＜Ｔａ５＋＞
本発明の光学ガラスは任意成分としてＴａ５＋を含んでもよい。Ｔａ５＋は、ガラスの屈折率を高める性質を有する。
このような性質が強まるので、Ｔａ５＋の含有率は１０．０％以下であることが好ましく、８．０％以下であることがより好ましく、５．０％以下であることがさらに好ましい。
Ｔａ５＋は、原料として例えばＴａ２Ｏ５等を用いてガラス内に含有させることができる。
【００３８】
＜Ｗ６＋＞
本発明の光学ガラスは任意成分としてＷ６＋を含んでもよい。Ｗ６＋は、ガラスの屈折率を高め、さらにアッベ数の低下を抑える性質を有する。
このような性質が強まるので、Ｗ６＋の含有率は１０．０％以下であることが好ましく、８．０％以下であることがより好ましく、５．０％以下であることがさらに好ましい。
Ｗ６＋は、原料として例えばＷＯ３等を用いてガラス内に含有させることができる。
【００３９】
＜Ｇｅ４＋＞
本発明の光学ガラスは任意成分としてＧｅ４＋を含んでもよい。Ｇｅ４＋は、ガラスの屈折率を高め、ガラスの耐失透性を高める性質を有する。
このような性質が顕著になるので、Ｇｅ４＋の含有率は１０．０％以下であることが好ましく、８．０％以下であることがより好ましく、５．０％以下であることがさらに好ましい。
Ｇｅ４＋は、原料として例えばＧｅＯ２等を用いてガラス内に含有させることができる。
【００４０】
＜Ｂｉ３＋＞
本発明の光学ガラスは任意成分としてＢｉ３＋を含んでもよい。Ｂｉ３＋は、ガラスの屈折率を高め、ガラス転移点を低下する性質を有する。
このような性質が強まるので、Ｂｉ３＋の含有率は１０．０％以下であることが好ましく、８．０％以下であることがより好ましく、５．０％以下であることがさらに好ましい。
Ｂｉ３＋は、原料として例えばＢｉ２Ｏ３等を用いてガラス内に含有させることができる。
【００４１】
＜Ｔｅ４＋＞
本発明の光学ガラスは任意成分としてＴｅ４＋を含んでもよい。Ｔｅ４＋は、ガラスの屈折率を上げ、失透し難くすることができ、着色を抑える性質を有する。
このような性質が強まるので、Ｔｅ４＋の含有率は１５．０％以下であることが好ましく、１０．０％以下であることがより好ましく、８．０％以下であることがより好ましく、５．０％以下であることがさらに好ましい。
Ｔｅ４＋は、原料として例えばＴｅＯ２等を用いてガラス内に含有させることができる。
【００４２】
［アニオン成分について］
＜Ｆ−＞
本発明の光学ガラスはＦ−を含む。Ｆ−は、ガラスの異常分散性およびアッベ数を高め、さらにガラスを失透し難くする性質を有する。
このような性質が強まるので、Ｆ−の含有率はアニオン％表示で１５．０〜４０．０％であることが好ましい。また、１８．０％以上であることがより好ましく、２０．０％以上であることがさらに好ましい。また、３５．０％以下であることがより好ましく、３３．０％以下であることがさらに好ましい。
Ｆ−は、原料として例えばＡｌＦ３、ＭｇＦ２、ＢａＦ２等の各種カチオン成分のフッ化物を用いてガラス内に含有させることができる。
【００４３】
＜Ｏ２−＞
本発明の光学ガラスはＯ２−を含む。Ｏ２−は、ガラスの磨耗度の上昇を抑制する性質を有し、また、網目構造を形成するのに必要な成分である。
Ｏ２−の含有率とＦ−の含有率との合計は、アニオン％表示で９８．０％以上であることが好ましく、９９．０％以上であることがより好ましく、１００％であることがさらに好ましい。安定なガラスを得ることができるからである。
Ｏ２−は、原料として例えばＡｌ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＢａＯ等の各種カチオン成分の酸化物や、Ａｌ（ＰＯ）３、Ｍｇ（ＰＯ）２、Ｂａ（ＰＯ）２等の各種カチオン成分の燐酸塩等を用いてガラス内に含有させることができる。
【００４４】
本発明の光学ガラスには、他の成分を本願発明のガラスの特性を損なわない範囲で必要に応じ、添加できる。
【００４５】
［含有すべきでない成分について］
次に、本発明の光学ガラスに含有すべきでない成分、および含有することが好ましくない成分について説明する。
【００４６】
Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｗ、Ｌａ、Ｇｄ、Ｙ、Ｙｂ、Ｌｕを除く、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、ＡｇおよびＭｏ等の遷移金属のカチオンは、それぞれを単独または複合して少量含有した場合でもガラスが着色し、可視域の特定の波長に吸収を生じる性質があるため、特に可視領域の波長を使用する光学ガラスにおいては、実質的に含まないことが好ましい。
【００４７】
また、Ｐｂ、Ｔｈ、Ｃｄ、Ｔｌ、Ｏｓ、ＢｅおよびＳｅのカチオンは、近年有害な化学物質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、およ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、および廃棄できる。
【００４８】
また、脱泡剤として有用ではあるが、近年、Ｓｂは環境に不利益を及ぼす成分として光学ガラスに含めないようにする傾向があり、このような点からＳｂを含まないことが好ましい。
【００４９】
以上をまとめて、本発明の光学ガラスの好ましい態様を示す。
本発明の光学ガラスは、
カチオン成分として、カチオン％表示で、
Ｐ５＋ ：２５〜５０％
Ａｌ３＋ ：５〜１５％
Ｃａ２＋ ：１〜８％
Ｒ２＋ ：３０〜７０％
Ｇｄ３＋ ：０％超１０．０％以下
Ｌｎ３＋ ：１．１％超１０．０％以下
を含み、
アニオン成分として、アニオン％表示で、
Ｆ− ：１５〜４０％
を含み、
屈折率（ｎｄ）≧１．５５、アッベ数（νｄ）≧５５である光学ガラスであることが好ましい。
また、さらに、Ｙ３＋、Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙｂ３＋およびＬｕ３＋の各カチオン成分の含有率が、Ｇｄ３＋／（Ｙ３＋＋Ｌａ３＋＋Ｇｄ３＋＋Ｙｂ３＋＋Ｌｕ３＋）＞０．７４の関係を満たす光学ガラスであることがより好ましい。
【００５０】
［製造方法］
本発明の光学ガラスの製造方法は特に限定されない。例えば、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またはアルミナ坩堝または白金坩堝に投入して粗溶融した後、白金坩堝、白金合金坩堝またはイリジウム坩堝に入れて９００〜１２００℃の温度範囲で２〜１０時間溶融し、攪拌均質化して泡切れ等を行った後、８５０℃以下の温度に下げてから仕上げ攪拌を行って脈理を除去し、金型に鋳込んで徐冷することにより製造することができる。
【００５１】
［物性］
本発明の光学ガラスは、部分分散比（θｇ，Ｆ）が特徴的である。したがって、色収差を高精度に補正できる光学ガラスを得易い。
部分分散比（θｇ，Ｆ）は０．５３５以上であることが好ましく、０．５３８以上であることがより好ましく、０．５４０以上であることがより好ましく、０．５４２以上であることがさらに好ましい。
なお、部分分散比（θｇ，Ｆ）は、日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ０１―２００３に基づいて測定して得た値を意味するものとする。
また、本発明でいう部分分散比は、短波長域での部分分散比を意味するものとする。
【００５２】
本発明の光学ガラスは、異常分散性（Δθｇ，Ｆ）が高い。したがって、色収差を高精度に補正できるレンズを得易い。
異常分散性（Δθｇ，Ｆ）は０．００６以上であることが好ましく、０．００８以上であることがより好ましく、０．０１０以上であることがより好ましく、０．０１１以上であることがより好ましく、０．０１２以上であることがより好ましく、０．０１３以上であることがさらに好ましい。
【００５３】
ここで、部分分散比（θｇ，Ｆ）および異常分散性（Δθｇ，Ｆ）について説明し、その後、本発明の光学ガラスの物性における特徴をより詳細に説明する。
初めに、部分分散比（θｇ，Ｆ）について説明する。
部分分散比（θｇ，Ｆ）とは、屈折率の波長依存性のうち、ある２つの波長域における屈折率の差の割合を示すものであり、次の式（１）で表される。
θｇ，Ｆ＝（ｎｇ−ｎＦ）／（ｎＦ−ｎＣ）・・・・・・式（１）
ここでｎｇはｇ線（４３５．８３ｎｍ）、ｎＦはＦ線（４８６．１３ｎｍ）、ｎＣはＣ線（６５６．２７ｎｍ）における屈折率を意味する。
そして、この部分分散比（θｇ，Ｆ）とアッベ数（νｄ）との関係をＸＹグラフ上にプロットすると、一般的な光学ガラスの場合、ほぼ、ノーマルラインと呼ばれる直線上にプロットされることになる。ノーマルラインとは、部分分散比（θｇ，Ｆ）を縦軸に、アッベ数（νｄ）を横軸に採用したＸＹグラフ上（直交座標上）で、ＮＳＬ７とＰＢＭ２の部分分散比およびアッベ数をプロットした２点を結ぶ右上がりの直線を意味する（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、ＮＳＬ７のアッベ数（νｄ）は６０．５、部分分散比（θｇ，Ｆ）は０．５４３６であり、ＰＢＭ２のアッベ数（νｄ）は３６．３，部分分散比（θｇ，Ｆ）は０．５８２８である）。
【００５４】
このような部分分散比（θｇ，Ｆ）に対して、異常分散性（Δθｇ，Ｆ）とは、部分分散比（θｇ，Ｆ）およびアッベ数（νｄ）のプロットが、ノーマルラインから縦軸方向にどの程度離れているかを示すものである。異常分散性（Δθｇ，Ｆ）が大きいガラスからなる光学素子は、青色付近の波長範囲について、他のレンズによって生じていた色収差を補正することができる性質を有する。
【００５５】
また、中低分散領域（アッベ数が５５程度以上の領域）においては、従来、アッベ数（νｄ）が大きいほど、異常分散性（Δθｇ，Ｆ）が大きくなる傾向があった。さらに、磨耗度を５１０以下としつつ、かつ異常分散性を高位に維持することは困難となる傾向があった。
【００５６】
本発明者は鋭意検討し、アッベ数（νｄ）に対する異常分散性（Δθｇ，Ｆ）の値が、従来のものと比較して、より高くなる光学ガラスを開発することに成功した。
例えば、後に実施例として示した好ましい態様の光学ガラスであると、アッベ数（νｄ）が６６〜６８程度の場合に、部分分散比（θｇ，Ｆ）が０．５４５以上となり、異常分散性（Δθｇ，Ｆ）も０．０１３以上となる光学ガラスを得ることができる。このような部分分散比（θｇ，Ｆ）および異常分散性（Δθｇ，Ｆ）の値は、同程度のアッベ数（νｄ）を有する従来のものと比較して、著しく高い値である。
【００５７】
本発明の光学ガラスは、高い屈折率（ｎｄ）を有するとともに、低い分散性（高いアッベ数）を有する。
屈折率（ｎｄ）は１．５５以上であり、１．５６以上であることが好ましく、１．５７以上であることがより好ましい。
アッベ数（νｄ）は５５以上であり、５８以上であることが好ましく、６０以上であることがより好ましく、６６以上であることがさらに好ましい。
本発明の光学ガラスは、このような屈折率（ｎｄ）およびアッベ数（νｄ）を備えるので、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。
なお、屈折率（ｎｄ）およびアッベ数（νｄ）は、日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ０１―２００３に基づいて測定して得た値を意味するものする。
【００５８】
本発明の光学ガラスは、磨耗度が低い。したがって、光学ガラスの必要以上の磨耗や傷が低減され、光学ガラスに対する研磨加工における取扱いを容易にして、研磨加工を行い易くすることができる。
摩耗度は５１０以下であることが好ましく、５００以下であることがより好ましく、４９０以下であることがより好ましく、４８０以下であることがより好ましく、４７０以下であることがより好ましく、４６０以下であることがより好ましく、４５０以下であることがより好ましく、４４０以下であることがより好ましく、４３０以下であることがより好ましく、４２０以下であることがさらに好ましい。
一方、摩耗度が低すぎると逆に研磨加工が難しくなる傾向がある。したがって、摩耗度は８０以上であることが好ましく、１００以上であることがより好ましく、１２０以上であることがさらに好ましい。
なお、摩耗度とは、「ＪＯＧＩＳ１０−１９９４光学ガラスの磨耗度の測定方法」に準じて測定して得た値を意味するものとする。
【００５９】
［プリフォームおよび光学素子］
本発明の光学ガラスは、様々な光学素子および光学設計に有用であるが、その中でも特に、本発明の光学ガラスからプリフォームを形成し、このプリフォームに対して研磨加工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。ここで、プリフォーム材を製造する方法は特に限定されるものではなく、例えば特開平８−３１９１２４に記載のガラスゴブの成形方法や特開平８−７３２２９に記載の光学ガラスの製造方法および製造装置のように溶融ガラスから直接プリフォーム材を製造する方法を用いることもでき、また、光学ガラスから形成したストリップ材に対して研削研磨等の冷間加工を行って製造する方法を用いることもできる。
【実施例】
【００６０】
本発明の光学ガラスである実施例１〜５のガラスの組成、屈折率（ｎｄ）、アッベ数（νｄ）、部分分散比（θｇ，Ｆ）、異常分散性（Δθｇ，Ｆ）、磨耗度および比重（ｇ／ｃｍ３）を第１表に示す。
【００６１】
本発明の実施例１〜５の光学ガラスは、いずれも各成分の原料として各々相当する酸化物、炭酸塩、硝酸塩、弗化物、メタ燐酸化合物等の通常の弗燐酸塩ガラスに使用される高純度原料を選定し、第１表に示した各実施例の組成の割合になるように秤量して均一に混合した後、白金坩堝に投入し、ガラス組成の溶融難易度に応じて電気炉で９００〜１２００℃の温度範囲で２〜１０時間溶解し、攪拌均質化して泡切れ等を行った後、８５０℃以下に温度を下げてから金型に鋳込み、徐冷してガラスを作製した。
【００６２】
ここで、実施例１〜５の光学ガラスの屈折率（ｎｄ）、アッベ数（νｄ）および部分分散比（θｇ，Ｆ）については、日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ０１―２００３に基づいて測定した。なお、本測定に用いたガラスとして、アニール条件は徐冷降下速度を−２５℃／ｈｒとして、徐冷炉にて処理を行ったものを用いた。そして、測定されたアッベ数（νｄ）における、図１のノーマルライン上にある部分分散比（θｇ，Ｆ）の値と測定された部分分散比（θｇ，Ｆ）の値との差から、異常分散性（Δθｇ，Ｆ）を求めた。
【００６３】
また、磨耗度は「ＪＯＧＩＳ１０−１９９４光学ガラスの磨耗度の測定方法」に準じて測定した。すなわち、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、
磨耗度＝｛（試料の磨耗質量／比重）／（標準試料の磨耗質量／比重）｝×１００
により計算した。
【００６４】
また、比重は、＋４℃における純水に対する値を示し、アルキメデス法で求めた。
【００６５】
【表１】
【００６６】
第１表に表されるように、本発明の実施例の光学ガラスは、いずれも屈折率（ｎｄ）が１．５５以上であり、アッベ数（νｄ）が５５以上であった。
【００６７】
また、具体的には、いずれの実施例においても屈折率（ｎｄ）が１．５９以上であり、かつアッベ数（νｄ）が６６以上であった。また、部分分散比（θｇ，Ｆ）が０．５４５以上であり、異常分散性（Δθｇ，Ｆ）が０．０１３以上であった。
このような部分分散比（θｇ，Ｆ）および異常分散性（Δθｇ，Ｆ）の値は、同程度のアッベ数（νｄ）を有する従来のものと比較して、著しく高い値である。
さらにいずれについても摩耗度が５１０以下となった。
また、比重は４．２２以下となった。
【００６８】
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および研磨を行い、レンズおよ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およびプリズムの形状に加工した。いずれの場合も、様々なレンズおよびプリズムの形状に加工することができた。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学ガラス、光学素子およびプリフォームに関する。
【背景技術】
【０００２】
光学機器のレンズ系は、通常、異なる光学的性質を持つ複数のガラスレンズを組み合わせて設計される。近年、光学機器のレンズ系に求められる特性は多様化しており、その設計の自由度をさらに広げるため、従来は着目されていなかった光学特性を備える光学ガラスが開発されている。中でも異常分散性（Δθｇ，Ｆ）が特徴的な光学ガラスは、収差の色補正に顕著な効果を奏するものとして着目されている。
【０００３】
例えば特許文献１〜３では、従来必要とされていた高屈折率および低分散性ならびに加工性に優れるという性質に加え、異常分散性が高い光学ガラスとして、例えばカチオン成分としてＰ５＋、Ａｌ３＋、アルカリ土類金属イオン等を含み、アニオン成分としてＦ−およびＯ２−を含む光学ガラスが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−５５８８３号公報
【特許文献２】特開２００８−１３７８７７号公報
【特許文献３】国際公開第２００８／１１１４３９号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら特許文献１〜３に記載のような従来の光学ガラスは、異常分散性の程度が不十分であり、より高い異常分散性を備える光学ガラスの開発が望まれる。
【０００６】
本発明は、このような課題を解決することを目的とする。
すなわち、本発明の目的は、異常分散性がより高いことでガラスレンズの色収差を高精度に補正することができ、さらに高屈折率、低分散性（高アッベ数）を備え、加えて、従来のものと同等以上に摩耗度が低く研磨加工を行い易い光学ガラス、光学素子およびプリフォームを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討し、本発明を完成させた。
本発明は以下の（１）〜（１１）である。
（１）カチオン成分として、Ｐ５＋、Ａｌ３＋、Ｃａ２＋、Ｌｎ３＋（Ｌｎ３＋は、Ｙ３＋、Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙｂ３＋およびＬｕ３＋からなる群から選ばれる少なくとも１つ）、ならびにＭｇ２＋、Ｓｒ２＋およびＢａ２＋からなる群から選ばれる少なくとも１つを含み、
Ｌｎ３＋の合計含有率がカチオン％表示で１．１％超１０．０％以下であり、
アニオン成分としてＦ−を含み、
屈折率（ｎｄ）≧１．５５、アッベ数（νｄ）≧５５である光学ガラス。
（２）カチオン成分として、カチオン％表示で、
Ｐ５＋ ：２５〜５０％
Ａｌ３＋ ：５〜１５％
Ｃａ２＋ ：１〜８％
Ｒ２＋ ：３０〜７０％
（Ｒ２＋は、Ｃａ２＋＋Ｍｇ２＋＋Ｓｒ２＋＋Ｂａ２＋を意味する。）
Ｇｄ３＋ ：０％超１０．０％以下
を含み、
アニオン成分として、アニオン％表示で、
Ｆ− ：１５〜４０％
を含む、上記（１）に記載の光学ガラス。
（３）Ｙ３＋、Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙｂ３＋およびＬｕ３＋の各カチオン成分の含有率が、
Ｇｄ３＋／（Ｙ３＋＋Ｌａ３＋＋Ｇｄ３＋＋Ｙｂ３＋＋Ｌｕ３＋）＞０．７４
の関係を満たす、上記（１）または（２）に記載の光学ガラス。
（４）Ｒ２＋の合計含有率が、カチオン％表示で３３〜７０％である、上記（１）〜（３）のいずれかに記載の光学ガラス。
（５）Ｓｂを含まない、上記（１）〜（４）のいずれかに記載の光学ガラス。
（６）Ｙを含まない、上記（１）〜（５）のいずれかに記載の光学ガラス。
（７）摩耗度が５１０以下である、上記（１）〜（６）のいずれかに記載の光学ガラス。
（８）上記（１）〜（７）のいずれかに記載の光学ガラスからなる光学素子。
（９）上記（１）〜（７）のいずれかに記載の光学ガラスからなる研磨加工用および／または精密プレス成形用のプリフォーム。
（１０）上記（９）に記載のプリフォームを研磨してなる光学素子。
（１１）上記（９）に記載のプリフォームを精密プレスしてなる光学素子。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、異常分散性がより高いことでガラスレンズの色収差を高精度に補正することができ、さらに高屈折率、低分散性（高アッベ数）を備え、加えて、従来のものと同等以上に摩耗度が低く研磨加工を行い易い光学ガラス、光学素子およびプリフォームを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】部分分散比（θｇ，Ｆ）が縦軸でアッベ数（νｄ）が横軸の直交座標に表されるノーマルラインを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明について説明する。
本発明は、カチオン成分として、Ｐ５＋、Ａｌ３＋、Ｃａ２＋、Ｌｎ３＋（Ｌｎ３＋は、Ｙ３＋、Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙｂ３＋およびＬｕ３＋からなる群から選ばれる少なくとも１つ）、ならびにＭｇ２＋、Ｓｒ２＋およびＢａ２＋からなる群から選ばれる少なくとも１つを含み、Ｌｎ３＋の合計含有率がカチオン％表示で１．１％超１０．０％以下であり、アニオン成分としてＦ−を含み、屈折率（ｎｄ）≧１．５５、アッベ数（νｄ）≧５５である光学ガラスである。
このような光学ガラスを、以下では「本発明の光学ガラス」ともいう。
【００１１】
＜ガラス成分＞
本発明の光学ガラスを構成する各成分について説明する。
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、全てモル比に基づくカチオン％またはアニオン％で表示されるものとする。ここで、「カチオン％」および「アニオン％」とは、本発明の光学ガラスのガラス構成成分をカチオン成分およびアニオン成分に分離し、それぞれにおいて合計割合を１００モル％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。
なお、各成分のイオン価は便宜的に代表値を用いているのであって、他のイオン価のものと区別するものではない。光学ガラス中に存在する各成分のイオン価は、代表値以外である可能性がある。例えばＰは通常、イオン価が５の状態でガラス中に存在するので、本明細書中では「Ｐ５＋」と表しているが、他のイオン価の状態で存在する可能性はある。このように厳密には他のイオン価の状態で存在するものであっても、本明細書では、各成分は代表値のイオン価で光学ガラス中に存在しているものとして扱う。
【００１２】
［カチオン成分について］
＜Ｐ５＋＞
本発明の光学ガラスはＰ５＋を含む。Ｐ５＋は、ガラス形成成分であり、ガラスの失透を抑制し、屈折率を高め、アッベ数の低下を抑制する性質を有する。
このような性質が強まるので、Ｐ５＋の含有率は２５．０〜５０．０％であることが好ましい。また、２６．０％以上であることがより好ましく、２８．０％以上であることがさらに好ましい。また、４８．０％以下であることがより好ましく、４７．０％以下であることがさらに好ましい。
Ｐ５＋は、原料として例えばＡｌ（ＰＯ３）３、Ｃａ（ＰＯ３）２、Ｂａ（ＰＯ３）２、Ｚｎ（ＰＯ３）２、ＢＰＯ４、Ｈ３ＰＯ４等を用いてガラス内に含有させることができる。
【００１３】
＜Ａｌ３＋＞
本発明の光学ガラスはＡｌ３＋を含む。Ａｌ３＋は、ガラスの耐失透性、屈折率およびアッベ数を高め、磨耗度を低くし、さらに加工性を高める性質を有する。
このような性質が強まるので、Ａｌ３＋の含有率は５．０〜１５．０％であることが好ましい。また、６．０％以上であることがより好ましく、７．０％以上であることがさらに好ましい。また、１３．０％以下であることがより好ましく、１２．０％以下であることがさらに好ましい。
Ａｌ３＋は、原料として例えばＡｌ（ＰＯ３）３、ＡｌＦ３、Ａｌ２Ｏ３等を用いてガラス内に含有させることができる。
【００１４】
＜アルカリ土類金属＞
本発明においてアルカリ土類金属はＣａ２＋、Ｍｇ２＋、Ｓｒ２＋およびＢａ２＋を意味し、Ｒ２＋と表す場合がある。また、Ｒ２＋の合計含有率とは、これらの４つのイオンの合計含有率（Ｃａ２＋＋Ｍｇ２＋＋Ｓｒ２＋＋Ｂａ２＋）を意味するものとする。
本発明の光学ガラスはＲ２＋（アルカリ土類金属）の１つであるＣａ２＋を必ず含み、さらにＭｇ２＋、Ｓｒ２＋およびＢａ２＋からなる群から選ばれる少なくとも１つを含む。
【００１５】
また、Ｒ２＋の合計含有率は３０．０〜７０．０％であることが好ましく、３３．０〜７０．０％であることがより好ましい。このような範囲の含有率であると、より安定なガラスを得ることができるからである。
Ｒ２＋の合計含有率は３５．０％以上であることがより好ましく、３８．０％以上であることがさらに好ましい。また、６５．０％以下であることがより好ましく、６０．０％以下であることがさらに好ましい。
【００１６】
＜Ｃａ２＋＞
本発明の光学ガラスはＣａ２＋を必ず含む。Ｃａ２＋は、耐失透性を高め、屈折率の低下を抑制し、ガラスの磨耗度を低くする性質を有する。
このような性質が強まるので、Ｃａ２＋の含有率は１．０％〜８．０％であることが好ましい。また、２．０％以上であることがより好ましく、３．０％以上であることがさらに好ましい。また、７．０％以下であることがより好ましく、６．０％以下であることがさらに好ましい。
また、Ｃａ２＋は、他のアルカリ土類金属、すなわち、Ｍｇ２＋、Ｓｒ２＋およびＢａ２＋からなる群から選ばれる少なくとも１つとともにガラス中に存在すると、ガラスの耐失透性を高め、屈折率の低下を抑制し、磨耗度を低くする性質、特にガラスの耐失透性を高めるという性質が強まる。本発明の光学ガラスはＣａ２＋を必須成分とし、さらにＭｇ２＋、Ｓｒ２＋およびＢａ２＋からなる群から選ばれる少なくとも１つを含むものである。このような性質が強まるので、Ｃａ２＋の含有率が１．０〜８．０％であり、かつ、Ｒ２＋の合計含有率が３０．０〜７０．０％であることが好ましく、３３．０〜７０．０％であることがより好ましい。
Ｃａ２＋は、原料として例えばＣａ（ＰＯ３）２、ＣａＣＯ３、ＣａＦ２等を用いてガラス内に含有させることができる。
また、本発明の光学ガラスの耐失透性を特に高めるためには、全アルカリ土類金属の総量（合計含有率）に対するＣａ２＋の含有率の比（Ｃａ２＋／Ｒ２＋）の下限が、０．００１であることが好ましく、０．００５であることがより好ましく、０．０１であることが最も好ましい。また、その上限は０．９０であることが好ましく、０．７０であることがより好ましく、０．５０であることが最も好ましい。
【００１７】
＜Ｍｇ２＋＞
本発明の光学ガラスはＲ２＋（アルカリ土類金属）の１つとして、Ｍｇ２＋を含む場合がある。Ｍｇ２＋は、ガラスの耐失透性を高め、摩耗度を低くする性質を有する。
このような性質が強まるので、Ｍｇ２＋の含有率は１．０〜２０．０％であることが好ましい。また、３．０％以上であることがより好ましく、５．０％以上であることがさらに好ましい。また、１７．０％以下であることがより好ましく、１５．０％以下であることがさらに好ましい。
Ｍｇ２＋は、原料として例えばＭｇＯ、ＭｇＦ２等を用いてガラス内に含有させることができる。
【００１８】
＜Ｓｒ２＋＞
本発明の光学ガラスはＲ２＋（アルカリ土類金属）の１つとして、Ｓｒ２＋を含む場合がある。Ｓｒ２＋は、ガラスの耐失透性を高め、屈折率の低下を抑制する性質を有する。
このような性質が強まるので、Ｓｒ２＋の含有率は０％〜２０．０％であることが好ましい。また、１０．０％以下であることがより好ましく、５．０％以下であることがさらに好ましい。
Ｓｒ２＋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させることができる。
【００１９】
＜Ｂａ２＋＞
本発明の光学ガラスはＲ２＋（アルカリ土類金属）の１つとして、Ｂａ２＋を含む場合がある。Ｂａ２＋は、所定量含有したときにガラスの耐失透性を高める性質を有する。また、低い分散性を維持し、屈折率を高める性質を有する。
このような性質が強まるので、Ｂａ２＋の含有率は１５．０％〜４０．０％であることが好ましい。また、１６．０％以上であることがより好ましく、１７．０％以上であることがさらに好ましい。また、３８．０％以下であることがより好ましく、３７．０％以下であることがさらに好ましい。
Ｂａ２＋は、原料として例えばＢａ（ＰＯ３）２、ＢａＣＯ３、Ｂａ（ＮＯ３）２、ＢａＦ２等を用いてガラス内に含有させることができる。
【００２０】
＜Ｌｎ３＋＞
本発明においてＬｎ３＋はＹ３＋、Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙｂ３＋およびＬｕ３＋からなる群から選ばれる少なくとも１つを意味する。また、Ｌｎ３＋の合計含有率とは、これらの５つのイオンの合計含有率（Ｙ３＋＋Ｌａ３＋＋Ｇｄ３＋＋Ｙｂ３＋＋Ｌｕ３＋）を意味するものとする。
本発明の光学ガラスは、Ｌｎ３＋を１．１％超１０．０％以下の合計含有率で含有する。すなわち、本発明の光学ガラスは、Ｙ３＋、Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙｂ３＋およびＬｕ３＋からなる群から選ばれる少なくとも１つを含有し、Ｙ３＋、Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙｂ３＋およびＬｕ３＋の各成分の含有率の合計が１．１％超１０．０％以下である。本発明の光学ガラスはＬｎ３＋を特定量で含有するので、屈折率がより高く、低分散である性質が顕著である。
このような性質が強まるので、Ｌｎ３＋の合計含有率は１．５％以上であることが好ましく、２．０％以上であることがより好ましい。また、９．０％以下であることが好ましく、８．０％以下であることがより好ましく、７．０％以下であることがさらに好ましい。
【００２１】
また、Ｌｎ３＋の合計含有率に対するＧｄ３＋の含有率が０．７４よりも大きいことが好ましい。すなわち、Ｙ３＋、Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙｂ３＋およびＬｕ３＋の各カチオン成分の含有率が、Ｇｄ３＋／（Ｙ３＋＋Ｌａ３＋＋Ｇｄ３＋＋Ｙｂ３＋＋Ｌｕ３＋）＞０．７４の関係を満たすことが好ましい。さらに、左辺である、Ｇｄ３＋／（Ｙ３＋＋Ｌａ３＋＋Ｇｄ３＋＋Ｙｂ３＋＋Ｌｕ３＋）は、０．８０以上であることがより好ましく、０．９０以上であることがより好ましく、１．００であることがさらに好ましい。このような関係を満たすと、ガラスの耐失透性をより高め、屈折率を高める傾向があるからである。
【００２２】
＜Ｙ３＋＞
本発明の光学ガラスはＹ３＋を含む場合がある。Ｙ３＋は、ガラスの屈折率を高めるとともに、ガラスの異常分散性を低下し難くし、ガラス転移点（Ｔｇ）の上昇を抑えつつ、ガラスの耐失透性を高めることができる性質を有する。しかし、過剰に含有すると安定性が悪化しやすくなるので、９．０％以下であることがより好ましく、８．０％以下であることがより好ましく、７．０％以下であることがさらに好ましい。また、Ｙ３＋を含まなくとも本発明のガラスを得ることができるので、このような点からはＹ３＋を含まなくともよい。
Ｙ３＋は、原料として例えばＹ２Ｏ３、ＹＦ３等を用いてガラス内に含有させることができる。
【００２３】
＜Ｌａ３＋＞
本発明の光学ガラスはＬａ３＋を含む場合がある。Ｌａ３＋は、ガラスの屈折率を高めるとともに、異常分散性を低下し難くする性質を有する。
このような性質が強まるので、Ｌａ３＋の含有率は、１．５％以上であることがより好ましく、２．０％以上であることがさらに好ましい。また、９．０％以下であることがより好ましく、８．０％以下であることがより好ましく、７．０％以下であることがさらに好ましい。
Ｌａ３＋は、原料として例えばＬａ２Ｏ３、ＬａＦ３等を用いてガラス内に含有させることができる。
【００２４】
＜Ｇｄ３＋＞
本発明の光学ガラスはＧｄ３＋を含むことが好ましく、０％超１０．０％以下の含有率で含むことがより好ましい。Ｇｄ３＋は、ガラスの屈折率を高めるとともに、異常分散性を低下し難くし、さらに耐失透性を高める性質を有する。このような性質は他の成分（例えばＹ３＋、Ｌａ３＋、Ｙｂ３＋およびＬｕ３＋）も有する場合があるが、Ｇｄ３＋は他の成分と比較して、このような性質が強い傾向があることを、本発明者は見出した。
このような性質が強まるので、Ｇｄ３＋の含有率は、１．５％以上であることがより好ましく、２．０％以上であることがさらに好ましい。また、９．０％以下であることがより好ましく、８．０％以下であることがより好ましく、７．０％以下であることがさらに好ましい。
Ｇｄ３＋は、原料として例えばＧｄ２Ｏ３、ＧｄＦ３等を用いてガラス内に含有させることができる。
【００２５】
＜Ｙｂ３＋＞
本発明の光学ガラスはＹｂ３＋を含む場合がある。Ｙｂ３＋は、ガラスの屈折率を高めるとともに、異常分散性を低下し難くし、さらに耐失透性を高める性質を有する。
このような性質が強まるので、Ｙｂ３＋の含有率は、１．５％以上であることがより好ましく、２．０％以上であることがさらに好ましい。また、９．０％以下であることがより好ましく、８．０％以下であることがより好ましく、７．０％以下であることがさらに好ましい。
Ｙｂ３＋は、原料として例えばＹｂ２Ｏ３等を用いてガラス内に含有させることができる。
【００２６】
＜Ｌｕ３＋＞
本発明の光学ガラスはＬｕ３＋を含む場合がある。Ｌｕ３＋は、ガラスの屈折率を高めるとともに、異常分散性を低下し難くし、さらに耐失透性を高める性質を有する。
このような性質が強まるので、Ｌｕ３＋の含有率は、１．５％以上であることがより好ましく、２．０％以上であることがさらに好ましい。また、９．０％以下であることがより好ましく、８．０％以下であることがより好ましく、７．０％以下であることがさらに好ましい。
Ｌｕ３＋は、原料として例えばＬｕ２Ｏ３等を用いてガラス内に含有させることができる。
【００２７】
＜Ｚｎ２＋＞
本発明の光学ガラスは任意成分としてＺｎ２＋を含んでもよい。Ｚｎ２＋は、磨耗度を抑制し、屈折率を高める性質を有する。しかし、過剰に含有するとガラスの安定性が悪化しやすくなるので、６．５％以下であることが好ましく、６．０％以下であることがより好ましく、５．５％以下であることがさらに好ましい。また、Ｚｎ２＋を含まなくとも本発明のガラスを得ることができるので、このような点からはＺｎ２＋を含まなくともよい。
Ｚｎ２＋は、原料として例えばＺｎ（ＰＯ３）２、ＺｎＯ、ＺｎＦ２等を用いてガラス内に含有させることができる。
【００２８】
＜Ｓｉ４＋＞
本発明の光学ガラスは任意成分としてＳｉ４＋を含んでもよい。Ｓｉ４＋は、所定量含有したときにガラスの耐失透性を高め、屈折率を高めつつ、磨耗度を低下させて加工性を高める性質を有する。
このような性質が強まるので、Ｓｉ４＋の含有率は１０．０％以下であることが好ましく、８．０％以下であることがより好ましく、５．０％以下であることがさらに好ましい。
Ｓｉ４＋は、原料として例えばＳｉＯ２、Ｋ２ＳｉＦ６、Ｎａ２ＳｉＦ６等を用いてガラス内に含有させることができる。
【００２９】
＜Ｂ３＋＞
本発明の光学ガラスは任意成分としてＢ３＋を含んでもよい。Ｂ３＋は、所定量含有したときにガラスの耐失透性を高め、屈折率を高めつつ、磨耗度を低下させて加工性を高め、さらに化学的耐久性を悪化し難くし、ガラスへの脈理の形成を低減する性質を有する。
このような性質が強まるので、Ｂ３＋の含有率は１０．０％以下であることが好ましく、８．０％以下であることがより好ましく、５．０％以下であることがさらに好ましい。
Ｂ３＋は、原料として例えばＨ３ＢＯ３、Ｎａ２Ｂ４Ｏ７、ＢＰＯ４等を用いてガラス内に含有させることができる。
【００３０】
＜Ｌｉ＋＞
本発明の光学ガラスは任意成分としてＬｉ＋を含んでもよい。Ｌｉ＋は、ガラス形成時の耐失透性を維持しつつ、ガラス転移点（Ｔｇ）を下げる性質を有する。
このような性質が強まるので、Ｌｉ＋の含有率は２０．０％以下であることが好ましく、１５．０％以下であることがより好ましく、１０．０％以下であることがさらに好ましい。
Ｌｉ＋は、原料として例えばＬｉ２ＣＯ３、ＬｉＮＯ３、ＬｉＦ等を用いてガラス内に含有させることができる。
【００３１】
＜Ｎａ＋＞
本発明の光学ガラスは任意成分としてＮａ＋を含んでもよい。Ｎａ＋は、ガラス形成時の耐失透性を維持しつつ、ガラス転移点（Ｔｇ）を下げる性質を有する。
このような性質が強まるので、Ｎａ＋の含有率は１０．０％以下であることが好ましく、８．０％以下であることがより好ましく、５．０％以下であることがさらに好ましい。
Ｎａ＋は、原料として例えばＮａ２ＣＯ３、ＮａＮＯ３、ＮａＦ、Ｎａ２ＳｉＦ６等を用いてガラス内に含有させることができる。
【００３２】
＜Ｋ＋＞
本発明の光学ガラスは任意成分としてＫ＋を含んでもよい。Ｋ＋は、ガラス形成時の耐失透性を維持しつつ、ガラス転移点（Ｔｇ）を下げる性質を有する。
このような性質が強まるので、Ｋ＋の含有率は１０．０％以下であることが好ましく、８．０％以下であることがより好ましく、５．０％以下であることがさらに好ましい。
Ｋ＋は、原料として例えばＫ２ＣＯ３、ＫＮＯ３、ＫＦ、ＫＨＦ２、Ｋ２ＳｉＦ６等を用いてガラス内に含有させることができる。
【００３３】
＜Ｒｎ＋＞
本発明の光学ガラスでは、Ｒｎ＋（Ｒｎ＋はＬｉ＋、Ｎａ＋およびＫ＋からなる群から選ばれる少なくとも１つ）の合計含有率が、２０．０％以下であることが好ましく、１５．０％以下であることがより好ましく、１０．０％以下であることがさらに好ましい。
【００３４】
＜Ｎｂ５＋＞
本発明の光学ガラスは任意成分としてＮｂ５＋を含んでもよい。Ｎｂ５＋は、ガラスの屈折率を高め、化学的耐久性を高め、さらに、アッベ数の低下を抑制し、溶融温度の上昇を抑制する性質を有する。
このような性質が強まるので、Ｎｂ５＋の含有率は１０．０％以下であることが好ましく、８．０％以下であることがより好ましく、５．０％以下であることがさらに好ましい。
Ｎｂ５＋は、原料として例えばＮｂ２Ｏ５等を用いてガラス内に含有させることができる。
【００３５】
＜Ｔｉ４＋＞
本発明の光学ガラスは任意成分としてＴｉ４＋を含んでもよい。Ｔｉ４＋は、ガラスの屈折率を高め、着色を低減する性質を有する。
このような性質が強まるので、Ｔｉ４＋の含有率は１０．０％以下であることが好ましく、８．０％以下であることがより好ましく、５．０％以下であることがさらに好ましい。
Ｔｉ４＋は、原料として例えばＴｉＯ２等を用いてガラス内に含有させることができる。
【００３６】
＜Ｚｒ４＋＞
本発明の光学ガラスは任意成分としてＺｒ４＋を含んでもよい。Ｚｒ４＋は、ガラスの屈折率を高め、ガラスの機械的強度を高める性質を有する。
このような性質が強まるので、Ｚｒ４＋の含有率は１０．０％以下であることが好ましく、８．０％以下であることがより好ましく、５．０％以下であることがさらに好ましい。
Ｚｒ４＋は、原料として例えばＺｒＯ２、ＺｒＦ４等を用いてガラス内に含有させることができる。
【００３７】
＜Ｔａ５＋＞
本発明の光学ガラスは任意成分としてＴａ５＋を含んでもよい。Ｔａ５＋は、ガラスの屈折率を高める性質を有する。
このような性質が強まるので、Ｔａ５＋の含有率は１０．０％以下であることが好ましく、８．０％以下であることがより好ましく、５．０％以下であることがさらに好ましい。
Ｔａ５＋は、原料として例えばＴａ２Ｏ５等を用いてガラス内に含有させることができる。
【００３８】
＜Ｗ６＋＞
本発明の光学ガラスは任意成分としてＷ６＋を含んでもよい。Ｗ６＋は、ガラスの屈折率を高め、さらにアッベ数の低下を抑える性質を有する。
このような性質が強まるので、Ｗ６＋の含有率は１０．０％以下であることが好ましく、８．０％以下であることがより好ましく、５．０％以下であることがさらに好ましい。
Ｗ６＋は、原料として例えばＷＯ３等を用いてガラス内に含有させることができる。
【００３９】
＜Ｇｅ４＋＞
本発明の光学ガラスは任意成分としてＧｅ４＋を含んでもよい。Ｇｅ４＋は、ガラスの屈折率を高め、ガラスの耐失透性を高める性質を有する。
このような性質が顕著になるので、Ｇｅ４＋の含有率は１０．０％以下であることが好ましく、８．０％以下であることがより好ましく、５．０％以下であることがさらに好ましい。
Ｇｅ４＋は、原料として例えばＧｅＯ２等を用いてガラス内に含有させることができる。
【００４０】
＜Ｂｉ３＋＞
本発明の光学ガラスは任意成分としてＢｉ３＋を含んでもよい。Ｂｉ３＋は、ガラスの屈折率を高め、ガラス転移点を低下する性質を有する。
このような性質が強まるので、Ｂｉ３＋の含有率は１０．０％以下であることが好ましく、８．０％以下であることがより好ましく、５．０％以下であることがさらに好ましい。
Ｂｉ３＋は、原料として例えばＢｉ２Ｏ３等を用いてガラス内に含有させることができる。
【００４１】
＜Ｔｅ４＋＞
本発明の光学ガラスは任意成分としてＴｅ４＋を含んでもよい。Ｔｅ４＋は、ガラスの屈折率を上げ、失透し難くすることができ、着色を抑える性質を有する。
このような性質が強まるので、Ｔｅ４＋の含有率は１５．０％以下であることが好ましく、１０．０％以下であることがより好ましく、８．０％以下であることがより好ましく、５．０％以下であることがさらに好ましい。
Ｔｅ４＋は、原料として例えばＴｅＯ２等を用いてガラス内に含有させることができる。
【００４２】
［アニオン成分について］
＜Ｆ−＞
本発明の光学ガラスはＦ−を含む。Ｆ−は、ガラスの異常分散性およびアッベ数を高め、さらにガラスを失透し難くする性質を有する。
このような性質が強まるので、Ｆ−の含有率はアニオン％表示で１５．０〜４０．０％であることが好ましい。また、１８．０％以上であることがより好ましく、２０．０％以上であることがさらに好ましい。また、３５．０％以下であることがより好ましく、３３．０％以下であることがさらに好ましい。
Ｆ−は、原料として例えばＡｌＦ３、ＭｇＦ２、ＢａＦ２等の各種カチオン成分のフッ化物を用いてガラス内に含有させることができる。
【００４３】
＜Ｏ２−＞
本発明の光学ガラスはＯ２−を含む。Ｏ２−は、ガラスの磨耗度の上昇を抑制する性質を有し、また、網目構造を形成するのに必要な成分である。
Ｏ２−の含有率とＦ−の含有率との合計は、アニオン％表示で９８．０％以上であることが好ましく、９９．０％以上であることがより好ましく、１００％であることがさらに好ましい。安定なガラスを得ることができるからである。
Ｏ２−は、原料として例えばＡｌ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＢａＯ等の各種カチオン成分の酸化物や、Ａｌ（ＰＯ）３、Ｍｇ（ＰＯ）２、Ｂａ（ＰＯ）２等の各種カチオン成分の燐酸塩等を用いてガラス内に含有させることができる。
【００４４】
本発明の光学ガラスには、他の成分を本願発明のガラスの特性を損なわない範囲で必要に応じ、添加できる。
【００４５】
［含有すべきでない成分について］
次に、本発明の光学ガラスに含有すべきでない成分、および含有することが好ましくない成分について説明する。
【００４６】
Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｗ、Ｌａ、Ｇｄ、Ｙ、Ｙｂ、Ｌｕを除く、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、ＡｇおよびＭｏ等の遷移金属のカチオンは、それぞれを単独または複合して少量含有した場合でもガラスが着色し、可視域の特定の波長に吸収を生じる性質があるため、特に可視領域の波長を使用する光学ガラスにおいては、実質的に含まないことが好ましい。
【００４７】
また、Ｐｂ、Ｔｈ、Ｃｄ、Ｔｌ、Ｏｓ、ＢｅおよびＳｅのカチオンは、近年有害な化学物質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、およ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、および廃棄できる。
【００４８】
また、脱泡剤として有用ではあるが、近年、Ｓｂは環境に不利益を及ぼす成分として光学ガラスに含めないようにする傾向があり、このような点からＳｂを含まないことが好ましい。
【００４９】
以上をまとめて、本発明の光学ガラスの好ましい態様を示す。
本発明の光学ガラスは、
カチオン成分として、カチオン％表示で、
Ｐ５＋ ：２５〜５０％
Ａｌ３＋ ：５〜１５％
Ｃａ２＋ ：１〜８％
Ｒ２＋ ：３０〜７０％
Ｇｄ３＋ ：０％超１０．０％以下
Ｌｎ３＋ ：１．１％超１０．０％以下
を含み、
アニオン成分として、アニオン％表示で、
Ｆ− ：１５〜４０％
を含み、
屈折率（ｎｄ）≧１．５５、アッベ数（νｄ）≧５５である光学ガラスであることが好ましい。
また、さらに、Ｙ３＋、Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙｂ３＋およびＬｕ３＋の各カチオン成分の含有率が、Ｇｄ３＋／（Ｙ３＋＋Ｌａ３＋＋Ｇｄ３＋＋Ｙｂ３＋＋Ｌｕ３＋）＞０．７４の関係を満たす光学ガラスであることがより好ましい。
【００５０】
［製造方法］
本発明の光学ガラスの製造方法は特に限定されない。例えば、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またはアルミナ坩堝または白金坩堝に投入して粗溶融した後、白金坩堝、白金合金坩堝またはイリジウム坩堝に入れて９００〜１２００℃の温度範囲で２〜１０時間溶融し、攪拌均質化して泡切れ等を行った後、８５０℃以下の温度に下げてから仕上げ攪拌を行って脈理を除去し、金型に鋳込んで徐冷することにより製造することができる。
【００５１】
［物性］
本発明の光学ガラスは、部分分散比（θｇ，Ｆ）が特徴的である。したがって、色収差を高精度に補正できる光学ガラスを得易い。
部分分散比（θｇ，Ｆ）は０．５３５以上であることが好ましく、０．５３８以上であることがより好ましく、０．５４０以上であることがより好ましく、０．５４２以上であることがさらに好ましい。
なお、部分分散比（θｇ，Ｆ）は、日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ０１―２００３に基づいて測定して得た値を意味するものとする。
また、本発明でいう部分分散比は、短波長域での部分分散比を意味するものとする。
【００５２】
本発明の光学ガラスは、異常分散性（Δθｇ，Ｆ）が高い。したがって、色収差を高精度に補正できるレンズを得易い。
異常分散性（Δθｇ，Ｆ）は０．００６以上であることが好ましく、０．００８以上であることがより好ましく、０．０１０以上であることがより好ましく、０．０１１以上であることがより好ましく、０．０１２以上であることがより好ましく、０．０１３以上であることがさらに好ましい。
【００５３】
ここで、部分分散比（θｇ，Ｆ）および異常分散性（Δθｇ，Ｆ）について説明し、その後、本発明の光学ガラスの物性における特徴をより詳細に説明する。
初めに、部分分散比（θｇ，Ｆ）について説明する。
部分分散比（θｇ，Ｆ）とは、屈折率の波長依存性のうち、ある２つの波長域における屈折率の差の割合を示すものであり、次の式（１）で表される。
θｇ，Ｆ＝（ｎｇ−ｎＦ）／（ｎＦ−ｎＣ）・・・・・・式（１）
ここでｎｇはｇ線（４３５．８３ｎｍ）、ｎＦはＦ線（４８６．１３ｎｍ）、ｎＣはＣ線（６５６．２７ｎｍ）における屈折率を意味する。
そして、この部分分散比（θｇ，Ｆ）とアッベ数（νｄ）との関係をＸＹグラフ上にプロットすると、一般的な光学ガラスの場合、ほぼ、ノーマルラインと呼ばれる直線上にプロットされることになる。ノーマルラインとは、部分分散比（θｇ，Ｆ）を縦軸に、アッベ数（νｄ）を横軸に採用したＸＹグラフ上（直交座標上）で、ＮＳＬ７とＰＢＭ２の部分分散比およびアッベ数をプロットした２点を結ぶ右上がりの直線を意味する（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、ＮＳＬ７のアッベ数（νｄ）は６０．５、部分分散比（θｇ，Ｆ）は０．５４３６であり、ＰＢＭ２のアッベ数（νｄ）は３６．３，部分分散比（θｇ，Ｆ）は０．５８２８である）。
【００５４】
このような部分分散比（θｇ，Ｆ）に対して、異常分散性（Δθｇ，Ｆ）とは、部分分散比（θｇ，Ｆ）およびアッベ数（νｄ）のプロットが、ノーマルラインから縦軸方向にどの程度離れているかを示すものである。異常分散性（Δθｇ，Ｆ）が大きいガラスからなる光学素子は、青色付近の波長範囲について、他のレンズによって生じていた色収差を補正することができる性質を有する。
【００５５】
また、中低分散領域（アッベ数が５５程度以上の領域）においては、従来、アッベ数（νｄ）が大きいほど、異常分散性（Δθｇ，Ｆ）が大きくなる傾向があった。さらに、磨耗度を５１０以下としつつ、かつ異常分散性を高位に維持することは困難となる傾向があった。
【００５６】
本発明者は鋭意検討し、アッベ数（νｄ）に対する異常分散性（Δθｇ，Ｆ）の値が、従来のものと比較して、より高くなる光学ガラスを開発することに成功した。
例えば、後に実施例として示した好ましい態様の光学ガラスであると、アッベ数（νｄ）が６６〜６８程度の場合に、部分分散比（θｇ，Ｆ）が０．５４５以上となり、異常分散性（Δθｇ，Ｆ）も０．０１３以上となる光学ガラスを得ることができる。このような部分分散比（θｇ，Ｆ）および異常分散性（Δθｇ，Ｆ）の値は、同程度のアッベ数（νｄ）を有する従来のものと比較して、著しく高い値である。
【００５７】
本発明の光学ガラスは、高い屈折率（ｎｄ）を有するとともに、低い分散性（高いアッベ数）を有する。
屈折率（ｎｄ）は１．５５以上であり、１．５６以上であることが好ましく、１．５７以上であることがより好ましい。
アッベ数（νｄ）は５５以上であり、５８以上であることが好ましく、６０以上であることがより好ましく、６６以上であることがさらに好ましい。
本発明の光学ガラスは、このような屈折率（ｎｄ）およびアッベ数（νｄ）を備えるので、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。
なお、屈折率（ｎｄ）およびアッベ数（νｄ）は、日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ０１―２００３に基づいて測定して得た値を意味するものする。
【００５８】
本発明の光学ガラスは、磨耗度が低い。したがって、光学ガラスの必要以上の磨耗や傷が低減され、光学ガラスに対する研磨加工における取扱いを容易にして、研磨加工を行い易くすることができる。
摩耗度は５１０以下であることが好ましく、５００以下であることがより好ましく、４９０以下であることがより好ましく、４８０以下であることがより好ましく、４７０以下であることがより好ましく、４６０以下であることがより好ましく、４５０以下であることがより好ましく、４４０以下であることがより好ましく、４３０以下であることがより好ましく、４２０以下であることがさらに好ましい。
一方、摩耗度が低すぎると逆に研磨加工が難しくなる傾向がある。したがって、摩耗度は８０以上であることが好ましく、１００以上であることがより好ましく、１２０以上であることがさらに好ましい。
なお、摩耗度とは、「ＪＯＧＩＳ１０−１９９４光学ガラスの磨耗度の測定方法」に準じて測定して得た値を意味するものとする。
【００５９】
［プリフォームおよび光学素子］
本発明の光学ガラスは、様々な光学素子および光学設計に有用であるが、その中でも特に、本発明の光学ガラスからプリフォームを形成し、このプリフォームに対して研磨加工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。ここで、プリフォーム材を製造する方法は特に限定されるものではなく、例えば特開平８−３１９１２４に記載のガラスゴブの成形方法や特開平８−７３２２９に記載の光学ガラスの製造方法および製造装置のように溶融ガラスから直接プリフォーム材を製造する方法を用いることもでき、また、光学ガラスから形成したストリップ材に対して研削研磨等の冷間加工を行って製造する方法を用いることもできる。
【実施例】
【００６０】
本発明の光学ガラスである実施例１〜５のガラスの組成、屈折率（ｎｄ）、アッベ数（νｄ）、部分分散比（θｇ，Ｆ）、異常分散性（Δθｇ，Ｆ）、磨耗度および比重（ｇ／ｃｍ３）を第１表に示す。
【００６１】
本発明の実施例１〜５の光学ガラスは、いずれも各成分の原料として各々相当する酸化物、炭酸塩、硝酸塩、弗化物、メタ燐酸化合物等の通常の弗燐酸塩ガラスに使用される高純度原料を選定し、第１表に示した各実施例の組成の割合になるように秤量して均一に混合した後、白金坩堝に投入し、ガラス組成の溶融難易度に応じて電気炉で９００〜１２００℃の温度範囲で２〜１０時間溶解し、攪拌均質化して泡切れ等を行った後、８５０℃以下に温度を下げてから金型に鋳込み、徐冷してガラスを作製した。
【００６２】
ここで、実施例１〜５の光学ガラスの屈折率（ｎｄ）、アッベ数（νｄ）および部分分散比（θｇ，Ｆ）については、日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ０１―２００３に基づいて測定した。なお、本測定に用いたガラスとして、アニール条件は徐冷降下速度を−２５℃／ｈｒとして、徐冷炉にて処理を行ったものを用いた。そして、測定されたアッベ数（νｄ）における、図１のノーマルライン上にある部分分散比（θｇ，Ｆ）の値と測定された部分分散比（θｇ，Ｆ）の値との差から、異常分散性（Δθｇ，Ｆ）を求めた。
【００６３】
また、磨耗度は「ＪＯＧＩＳ１０−１９９４光学ガラスの磨耗度の測定方法」に準じて測定した。すなわち、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、
磨耗度＝｛（試料の磨耗質量／比重）／（標準試料の磨耗質量／比重）｝×１００
により計算した。
【００６４】
また、比重は、＋４℃における純水に対する値を示し、アルキメデス法で求めた。
【００６５】
【表１】
【００６６】
第１表に表されるように、本発明の実施例の光学ガラスは、いずれも屈折率（ｎｄ）が１．５５以上であり、アッベ数（νｄ）が５５以上であった。
【００６７】
また、具体的には、いずれの実施例においても屈折率（ｎｄ）が１．５９以上であり、かつアッベ数（νｄ）が６６以上であった。また、部分分散比（θｇ，Ｆ）が０．５４５以上であり、異常分散性（Δθｇ，Ｆ）が０．０１３以上であった。
このような部分分散比（θｇ，Ｆ）および異常分散性（Δθｇ，Ｆ）の値は、同程度のアッベ数（νｄ）を有する従来のものと比較して、著しく高い値である。
さらにいずれについても摩耗度が５１０以下となった。
また、比重は４．２２以下となった。
【００６８】
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および研磨を行い、レンズおよ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およびプリズムの形状に加工した。いずれの場合も、様々なレンズおよびプリズムの形状に加工することができた。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カチオン成分として、Ｐ５＋、Ａｌ３＋、Ｃａ２＋、Ｌｎ３＋（Ｌｎ３＋は、Ｙ３＋、Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙｂ３＋およびＬｕ３＋からなる群から選ばれる少なくとも１つ）、ならびにＭｇ２＋、Ｓｒ２＋およびＢａ２＋からなる群から選ばれる少なくとも１つを含み、
Ｌｎ３＋の合計含有率がカチオン％表示で１．１％超１０．０％以下であり、
アニオン成分としてＦ−を含み、
屈折率（ｎｄ）≧１．５５、アッベ数（νｄ）≧５５である光学ガラス。
【請求項２】
カチオン成分として、カチオン％表示で、
Ｐ５＋ ：２５〜５０％
Ａｌ３＋ ：５〜１５％
Ｃａ２＋ ：１〜８％
Ｒ２＋ ：３０〜７０％
（Ｒ２＋は、Ｃａ２＋＋Ｍｇ２＋＋Ｓｒ２＋＋Ｂａ２＋を意味する。）
Ｇｄ３＋ ：０％超１０．０％以下
を含み、
アニオン成分として、アニオン％表示で、
Ｆ− ：１５〜４０％
を含む、請求項１に記載の光学ガラス。
【請求項３】
Ｙ３＋、Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙｂ３＋およびＬｕ３＋の各カチオン成分の含有率が、
Ｇｄ３＋／（Ｙ３＋＋Ｌａ３＋＋Ｇｄ３＋＋Ｙｂ３＋＋Ｌｕ３＋）＞０．７４
の関係を満たす、請求項１または２に記載の光学ガラス。
【請求項４】
Ｒ２＋の合計含有率が、カチオン％表示で３３〜７０％である、請求項１〜３のいずれかに記載の光学ガラス。
【請求項５】
Ｓｂを含まない、請求項１〜４のいずれかに記載の光学ガラス。
【請求項６】
Ｙを含まない、請求項１〜５のいずれかに記載の光学ガラス。
【請求項７】
摩耗度が５１０以下である、請求項１〜６のいずれかに記載の光学ガラス。
【請求項８】
請求項１〜７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９】
請求項１〜７のいずれかに記載の光学ガラスからなる研磨加工用および／または精密プレス成形用のプリフォーム。
【請求項１０】
請求項９に記載のプリフォームを研磨してなる光学素子。
【請求項１１】
請求項９に記載のプリフォームを精密プレスしてなる光学素子。
【請求項１】
カチオン成分として、Ｐ５＋、Ａｌ３＋、Ｃａ２＋、Ｌｎ３＋（Ｌｎ３＋は、Ｙ３＋、Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙｂ３＋およびＬｕ３＋からなる群から選ばれる少なくとも１つ）、ならびにＭｇ２＋、Ｓｒ２＋およびＢａ２＋からなる群から選ばれる少なくとも１つを含み、
Ｌｎ３＋の合計含有率がカチオン％表示で１．１％超１０．０％以下であり、
アニオン成分としてＦ−を含み、
屈折率（ｎｄ）≧１．５５、アッベ数（νｄ）≧５５である光学ガラス。
【請求項２】
カチオン成分として、カチオン％表示で、
Ｐ５＋ ：２５〜５０％
Ａｌ３＋ ：５〜１５％
Ｃａ２＋ ：１〜８％
Ｒ２＋ ：３０〜７０％
（Ｒ２＋は、Ｃａ２＋＋Ｍｇ２＋＋Ｓｒ２＋＋Ｂａ２＋を意味する。）
Ｇｄ３＋ ：０％超１０．０％以下
を含み、
アニオン成分として、アニオン％表示で、
Ｆ− ：１５〜４０％
を含む、請求項１に記載の光学ガラス。
【請求項３】
Ｙ３＋、Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙｂ３＋およびＬｕ３＋の各カチオン成分の含有率が、
Ｇｄ３＋／（Ｙ３＋＋Ｌａ３＋＋Ｇｄ３＋＋Ｙｂ３＋＋Ｌｕ３＋）＞０．７４
の関係を満たす、請求項１または２に記載の光学ガラス。
【請求項４】
Ｒ２＋の合計含有率が、カチオン％表示で３３〜７０％である、請求項１〜３のいずれかに記載の光学ガラス。
【請求項５】
Ｓｂを含まない、請求項１〜４のいずれかに記載の光学ガラス。
【請求項６】
Ｙを含まない、請求項１〜５のいずれかに記載の光学ガラス。
【請求項７】
摩耗度が５１０以下である、請求項１〜６のいずれかに記載の光学ガラス。
【請求項８】
請求項１〜７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９】
請求項１〜７のいずれかに記載の光学ガラスからなる研磨加工用および／または精密プレス成形用のプリフォーム。
【請求項１０】
請求項９に記載のプリフォームを研磨してなる光学素子。
【請求項１１】
請求項９に記載のプリフォームを精密プレスしてなる光学素子。
【図１】
【公開番号】特開２０１２−１２６６０８（Ｐ２０１２−１２６６０８Ａ）
【公開日】平成２４年７月５日（２０１２．７．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２７９６４３（Ｐ２０１０−２７９６４３）
【出願日】平成２２年１２月１５日（２０１０．１２．１５）
【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７月５日（２０１２．７．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月１５日（２０１０．１２．１５）
【出願人】（０００１２８７８４）株式会社オハラ (539)
【Ｆターム（参考）】
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