光学ガラス、光学素子及び精密プレス成形用プリフォーム
【課題】屈折率（ｎｄ）及びアッベ数（νｄ）が所望の範囲内にありながら、高い熱的安定性を有する光学ガラスと、これを用いた精密プレス成形用プリフォーム及び光学素子を得る。
【解決手段】光学ガラスは、酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％でＢｉ２Ｏ３成分を１０．０〜７０．０％、ＧｅＯ２成分を１．０〜３０．０％、及びＬａ２Ｏ３成分を１．０〜４０．０％含有するものである。光学素子は、この光学ガラスを精密プレス成形してなるものである。この光学ガラスによれば、Ｂｉ２Ｏ３成分を加えることによって、ガラス転移点（Ｔｇ）が結晶化開始温度（Ｔｘ）に比べて大きく下がり、ガラスの熱的耐久性が高められる。また、Ｂｉ２Ｏ３成分、ＧｅＯ２成分及びＬａ２Ｏ３成分を併用し、Ｂｉ２Ｏ３成分、ＧｅＯ２成分、及びＬａ２Ｏ３成分の含有率を上記範囲内に抑えることによって、ガラスの高屈折率化及び透過率改善が図られる。
【解決手段】光学ガラスは、酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％でＢｉ２Ｏ３成分を１０．０〜７０．０％、ＧｅＯ２成分を１．０〜３０．０％、及びＬａ２Ｏ３成分を１．０〜４０．０％含有するものである。光学素子は、この光学ガラスを精密プレス成形してなるものである。この光学ガラスによれば、Ｂｉ２Ｏ３成分を加えることによって、ガラス転移点（Ｔｇ）が結晶化開始温度（Ｔｘ）に比べて大きく下がり、ガラスの熱的耐久性が高められる。また、Ｂｉ２Ｏ３成分、ＧｅＯ２成分及びＬａ２Ｏ３成分を併用し、Ｂｉ２Ｏ３成分、ＧｅＯ２成分、及びＬａ２Ｏ３成分の含有率を上記範囲内に抑えることによって、ガラスの高屈折率化及び透過率改善が図られる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学ガラス、光学素子及び精密プレス成形用プリフォームに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光学系を使用する機器のデジタル化や高精細化が急速に進んでおり、デジタルカメラやビデオカメラ等の撮影機器をはじめ、各種光学機器に用いられるレンズ等の光学素子に対する高精度化、軽量、及び小型化の要求は、ますます強まっている。
【０００３】
光学素子を作製する光学ガラスの中でも特に、光学素子の軽量化及び小型化を図ることが可能な、１．８００以上２．２００以下の高い屈折率（ｎｄ）を有し、１０．０以上４０．０以下のアッベ数（νｄ）を有する高屈折率ガラスの需要が非常に高まっている。このような高屈折率ガラスとしては、特許文献１に代表されるようなガラス組成物が知られており、例えば屈折率（ｎｄ）が１．８０以上２．０５以下、アッベ数（νｄ）が２０．０以上４０．０以下である光学ガラスとして、特許文献１に代表されるようなガラス組成物が知られている。
【特許文献１】特開２００６−１５１７５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
こうした光学素子の製造方法としては、ゴブ又はガラスブロックを切断し研磨したプリフォーム材、若しくは公知の浮上成形等により成形されたプリフォーム材を加熱軟化して、高精度な成形面を持つ金型で加圧成形する方法（精密プレス成形）が用いられている。
【０００５】
しかしながら、特許文献１で開示されたガラスでは、ガラス転移点（Ｔｇ）と結晶化開始温度（Ｔｘ）との差ΔＴが小さいものが多く、これらのガラスの熱的安定性は低いものであった。そのため、このガラスからプリフォーム材を作製し、プリフォーム材を加熱軟化及び成型して光学素子を作製しようとすると、加熱軟化したガラスの結晶化によって、作製した光学素子が失透したり、光学素子の光学特性に影響が及んだりしていた。
【０００６】
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、屈折率（ｎｄ）及びアッベ数（νｄ）が所望の範囲内にありながら、高い熱的安定性を有する光学ガラスと、これを用いた光学素子及び精密プレス成形用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】
【０００７】
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成分を加えることによって、ガラス転移点（Ｔｇ）と結晶化開始温度（Ｔｘ）との差ΔＴが大きくなり、ガラス内部における結晶核の生成及び結晶の成長が抑制され、熱的安定性が高められること、並びに、Ｂｉ２Ｏ３成分、ＧｅＯ２成分及びＬａ２Ｏ３成分を併用し、Ｂｉ２Ｏ３成分、ＧｅＯ２成分、及びＬａ２Ｏ３成分の含有率を上記範囲内に抑えることによって、ガラスの高屈折率化及び透過率改善が図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。
【０００８】
（１） 酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％でＢｉ２Ｏ３成分を１０．０〜７０．０％、ＧｅＯ２成分を１．０〜３０．０％、及びＬａ２Ｏ３成分を１．０〜４０．０％含有する光学ガラス。
【０００９】
（２） 酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％で
Ｂ２Ｏ３成分 ０〜５０．０％及び／又は
Ｇｄ２Ｏ３成分 ０〜２５．０％及び／又は
Ｙ２Ｏ３成分 ０〜２５．０％
の各成分をさらに含有する（１）記載の光学ガラス。
【００１０】
（３） 酸化物換算組成の質量比（ＧｅＯ２）／（Ｂ２Ｏ３）が０．３０以上及び１．０２以下であることを特徴とする（２）記載の光学ガラス。
【００１１】
（４） 酸化物換算組成の質量比（Ｌａ２Ｏ３＋Ｇｄ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３）／（ＧｅＯ２＋Ｂ２Ｏ３）が０．９５以上であることを特徴とする（２）又は（３）記載の光学ガラス。
【００１２】
（５） 酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％で
Ｌｉ２Ｏ成分 ０〜２０．０％及び／又は
Ｎａ２Ｏ成分 ０〜２０．０％及び／又は
Ｋ２Ｏ成分 ０〜２０．０％及び／又は
Ｃｓ２Ｏ成分 ０〜２０．０％及び／又は
ＺｎＯ成分 ０〜２５．０％
の各成分をさらに含有する（１）から（４）のいずれか記載の光学ガラス。
【００１３】
（６） 酸化物換算組成のガラス全質量に対する質量和Ｒｎ２Ｏ＋ＺｎＯ（式中、ＲｎはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓからなる群より選択される１種以上）が０．１％以上２５．０％以下である（５）記載の光学ガラス。
【００１４】
（７） 酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％で
ＭｇＯ成分 ０〜２０．０％及び／又は
ＣａＯ成分 ０〜２５．０％及び／又は
ＳｒＯ成分 ０〜２５．０％及び／又は
ＢａＯ成分 ０〜２５．０％及び／又は
ＺｒＯ２成分 ０〜２０．０％及び／又は
Ｔａ２Ｏ５成分 ０〜４０．０％及び／又は
Ｎｂ２Ｏ５成分 ０〜４０．０％及び／又は
ＷＯ３成分 ０〜２５．０％及び／又は
ＴｅＯ２成分 ０〜２５．０％及び／又は
ＴｉＯ２成分 ０〜２５．０％及び／又は
Ｙｂ２Ｏ３成分 ０〜２５．０％及び／又は
Ｓｂ２Ｏ３成分 ０〜１．０％及び／又は
ＣｅＯ２成分 ０〜１．０％
の各成分をさらに含有する（１）から（６）のいずれか記載の光学ガラス。
【００１５】
（８） １．８００以上２．２００以下の屈折率（ｎｄ）を有し、１０．０以上４０．０以下のアッベ数（νｄ）を有する（１）から（７）のいずれか記載の光学ガラス。
【００１６】
（９） ガラス転移点（Ｔｇ）と結晶化開始温度（Ｔｘ）との差ΔＴが１５０℃以上である（１）から（８）のいずれか記載の光学ガラス。
【００１７】
（１０） （１）から（９）のいずれか記載の光学ガラスを精密プレス成形してなる光学素子。
【００１８】
（１１） （１）から（９）のいずれか記載の光学ガラスからなる精密プレス成形用プリフォーム。
【００１９】
（１２） （１１）記載の精密プレス成形用プリフォームを精密プレス成形してなる光学素子。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、Ｂｉ２Ｏ３成分を加えることによって、ガラス転移点（Ｔｇ）が結晶化開始温度（Ｔｘ）に比べて大きく下がり、ガラスの熱的耐久性が高められる。また、Ｂｉ２Ｏ３成分、ＧｅＯ２成分及びＬａ２Ｏ３成分を併用し、Ｂｉ２Ｏ３成分、ＧｅＯ２成分、及びＬａ２Ｏ３成分の含有率を上記範囲内に抑えることによって、ガラスの高屈折率化及び透過率改善が図られる。このため、屈折率（ｎｄ）及びアッベ数（νｄ）が所望の範囲内にありながら、高い熱的安定性を有し、かつ着色し難い光学ガラスと、これを用いた光学素子及び光学機器を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の光学ガラスは、酸化物換算組成のガラス全質量に対して、Ｂｉ２Ｏ３成分を１０．０〜７０．０％、ＧｅＯ２成分を１．０〜３０．０％、及びＬａ２Ｏ３成分を１．０〜４０．０％含有する。Ｂｉ２Ｏ３成分を必須成分として上記含有率の範囲内で加えることで、ガラス転移点（Ｔｇ）が結晶化開始温度（Ｔｘ）に比べて大きく下がり、ガラス転移点と結晶化開始温度（Ｔｘ）の温度差が大きくなるため、ガラスの熱的安定性が向上する。それとともに、Ｂｉ２Ｏ３成分、ＧｅＯ２成分及びＬａ２Ｏ３成分を併用し、Ｂｉ２Ｏ３成分、ＧｅＯ２成分、及びＬａ２Ｏ３成分の含有率を上記範囲内に抑えることによって、ガラスの屈折率及び透過率が高められる。このため、高い熱的安定性を有し、かつ１．８００以上２．２００以下の屈折率（ｎｄ）と１０．０以上４０．０以下のアッベ数（νｄ）を有する光学ガラスを得ることができる。
【００２２】
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。
【００２３】
［ガラス成分］
本発明の光学ガラスを構成する各成分の組成範囲を以下に述べる。本明細書中において、各成分の含有率は特に断りがない場合は、全て酸化物換算組成のガラス全質量に対する質量％で表示されるものとする。ここで、「酸化物換算組成」とは、本発明のガラス構成成分の原料として使用される酸化物、複合塩、金属弗化物等が溶融時に全て分解され酸化物へ変化すると仮定した場合に、当該生成酸化物の総質量を１００質量％として、ガラス中に含有される各成分を表記した組成である。
【００２４】
＜必須成分、任意成分について＞
Ｂｉ２Ｏ３成分は、ガラスの高屈折率化を図り、ガラス転移点（Ｔｇ）を下げる成分である。特に、Ｂｉ２Ｏ３成分の含有率を１０．０％以上にすることで、ガラスの屈折率を向上することができる。一方、Ｂｉ２Ｏ３成分の含有率を７０．０％以下にすることで、可視域における透過率の低下を抑制し、ガラスを着色し難くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＢｉ２Ｏ３成分の含有率は、好ましくは１０．０％、より好ましくは１１．０％、最も好ましくは１２．０％を下限とし、好ましくは７０．０％、より好ましくは６５．０％、最も好ましくは６０．０％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。
【００２５】
ＧｅＯ２成分は、ガラスの網目構造を構成し、ガラスの屈折率を向上する成分である。特に、ＧｅＯ２成分の含有率を１．０％以上にすることで、目的の屈折率を得易くすることができる。一方、ＧｅＯ２成分の含有率を３０．０％以下にすることで、ガラスを失透し難くし、ガラスの材料コストを低減することができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＧｅＯ２成分の含有率は、好ましくは１．０％、より好ましくは３．０％、最も好ましくは５．０％を下限とし、好ましくは３０．０％、より好ましくは２７．０％、最も好ましくは２５．０％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。
【００２６】
Ｌａ２Ｏ３成分は、ガラスの屈折率を高め、ガラスの分散を幅広く持たせる成分である。特に、Ｌａ２Ｏ３成分の含有率を１．０％以上にすることで、目的の光学恒数を得易くすることが出来る。一方、Ｌａ２Ｏ３成分の含有率を４０．０％以下にすることで、ガラスの耐失透性を悪化し難くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＬａ２Ｏ３成分の含有率は、好ましくは１．０％、より好ましくは３．０％、最も好ましくは５．０％を下限とし、好ましくは４０．０％、より好ましくは３７．０％、最も好ましくは３５．０％を上限とする。Ｌａ２Ｏ３成分は、原料として例えばＬａ２Ｏ３、Ｌａ（ＮＯ３）３・ＸＨ２Ｏ（Ｘは任意の整数）等を用いてガラス内に含有することができる。
【００２７】
Ｂ２Ｏ３成分は、ガラスの網目構造を形成し、ガラス転移点（Ｔｇ）を下げ、ガラスの失透性を改善する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、Ｂ２Ｏ３成分の含有率を５０．０％以下にすることで、目的の屈折率を得易くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＢ２Ｏ３成分の含有率は、好ましくは５０．０％、より好ましくは４７．０％、最も好ましくは４５．０％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。
【００２８】
Ｇｄ２Ｏ３成分は、ガラスの屈折率を高め、ガラスを安定化する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、Ｇｄ２Ｏ３成分の含有率を２５．０％以下にすることで、ガラスの耐失透性を悪化し難くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＧｄ２Ｏ３成分の含有率は、好ましくは２５．０％、より好ましくは２２．０％、最も好ましくは２０．０％を上限とする。Ｇｄ２Ｏ３成分は、原料として例えばＧｄ２Ｏ３、ＧｄＦ３等を用いてガラス内に含有することができる。
【００２９】
Ｙ２Ｏ３成分は、ガラスの屈折率を高め、ガラスの分散を調整する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、Ｙ２Ｏ３成分の含有率を２５．０％以下にすることで、ガラスのガラス転移点を高くし難くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＹ２Ｏ３成分の含有率は、好ましくは２５．０％、より好ましくは２２．０％、最も好ましくは２０．０％を上限とする。Ｙ２Ｏ３成分は、原料として例えばＹ２Ｏ３、ＹＦ３等を用いてガラス内に含有することができる。
【００３０】
本発明の光学ガラスでは、Ｂ２Ｏ３成分の含有率に対するＧｅＯ２成分の含有率の質量比が、０．３０以上１．０２以下であることが好ましい。この質量比を０．３０以上にすることで、所望の屈折率を得易くすることができる。また、この質量比を１．０２以下にすることで、ガラス作製時の失透を低減し、ガラスの材料コストを低減することができる。従って、酸化物換算組成のＢ２Ｏ３成分の含有率に対するＧｅＯ２成分の含有率の質量比は、好ましくは０．３０、より好ましくは０．３２、最も好ましくは０．３５を下限とし、好ましくは１．０２、より好ましくは１．００、最も好ましくは０．９８を上限とする。
【００３１】
本発明の光学ガラスでは、質量和（ＧｅＯ２＋Ｂ２Ｏ３）に対する質量和（Ｌａ２Ｏ３＋Ｇｄ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３）の質量比が、０．９５以上であることが好ましい。この質量比を０．９５以上にすることで、ガラスの所望の屈折率を得易くすることができる。従って、酸化物換算組成の質量和（ＧｅＯ２＋Ｂ２Ｏ３）に対する質量和（Ｌａ２Ｏ３＋Ｇｄ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３）の質量比は、好ましくは０．９５、より好ましくは０．９６、最も好ましくは０．９７を下限とする。
【００３２】
Ｌｉ２Ｏ成分は、ガラス転移点（Ｔｇ）を下げ、混合したガラス原料の溶融を促進する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、Ｌｉ２Ｏ成分の含有率を２０．０％以下にすることで、ガラスを形成し易くし、ガラスの化学的耐久性を悪化し難くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＬｉ２Ｏ成分の含有率は、好ましくは２０．０％、より好ましくは１７．０％、最も好ましくは１５．０％を上限とする。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。
【００３３】
Ｎａ２Ｏ成分は、ガラス転移点（Ｔｇ）を下げ、混合したガラス原料の溶融を促進する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、Ｎａ２Ｏ成分の含有率を２５．０％以下にすることで、良好なガラス転移点（Ｔｇ）又は耐失透性を維持することができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＮａ２Ｏ成分の含有率は、好ましくは２０．０％、より好ましくは１７．０％、最も好ましくは１５．０％を上限とする。Ｎａ２Ｏ成分は、原料として例えばＮａ２ＣＯ３、ＮａＮＯ３、ＮａＦ、Ｎａ２ＳｉＦ６等を用いてガラス内に含有することができる。
【００３４】
Ｋ２Ｏ成分は、ガラス転移点（Ｔｇ）を下げ、混合したガラス原料の溶融を促進する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、Ｋ２Ｏ成分の含有率を２５．０％以下にすることで、良好なガラス転移点（Ｔｇ）又は耐失透性を維持することができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＫ２Ｏ成分の含有率は、好ましくは２０．０％、より好ましくは１７．０％、最も好ましくは１５．０％を上限とする。Ｋ２Ｏ成分は、原料として例えばＫ２ＣＯ３、ＫＮＯ３、ＫＦ、ＫＨＦ２、Ｋ２ＳｉＦ６等を用いてガラス内に含有することができる。
【００３５】
Ｃｓ２Ｏ成分は、ガラス転移点（Ｔｇ）を下げ、混合したガラス原料の溶融を促進する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、Ｃｓ２Ｏ成分の含有率を２０．０％以下にすることで、良好なガラス転移点（Ｔｇ）又は耐失透性を維持することができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＣｓ２Ｏ成分の含有率は、好ましくは２０．０％、より好ましくは１７．０％、最も好ましくは１５．０％を上限とする。Ｃｓ２Ｏ成分は、原料として例えばＣｓ２ＣＯ３、ＣｓＮＯ３等を用いてガラス内に含有することができる。
【００３６】
ＺｎＯ成分は、ガラスの溶解性、耐失透性、及び化学的耐久性を向上し、ガラス転移点（Ｔｇ）を低くする成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、ＺｎＯ成分の含有率を２５．０％以下にすることで、ガラスの屈折率を所望の範囲内に維持し易くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＺｎＯ成分の含有率は、好ましくは２５．０％、より好ましくは２２．０％、最も好ましくは２０．０％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。
【００３７】
本発明の光学ガラスでは、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）及びＺｎＯ成分の含有率の質量和が、０．１％以上、２５．０％以下であることが好ましい。この質量和を０．１％以上にすることで、ガラス転移点（Ｔｇ）を下げてプレス成形性を高めることができる。また、この質量和を２５．０％以下にすることで、良好なガラスの耐失透性を維持することができる。従って、Ｒｎ２Ｏ成分及びＺｎＯ成分の含有率の質量和は、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、好ましくは２５．０％、より好ましくは２２．０％、最も好ましくは２０．０％を上限とする。
【００３８】
ＭｇＯ成分は、ガラスの可視域での透過率を高め、ガラスの溶融性及び耐失透性を向上し、ガラスの化学的耐久性を向上する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、ＭｇＯ成分の含有率を２０．０％以下にすることで、ガラスの安定性を維持し易くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＭｇＯ成分の含有率は、好ましくは２０．０％、より好ましくは１７．０％、最も好ましくは１５．０％を上限とする。ＭｇＯ成分は、原料として例えばＭｇＣＯ３、ＭｇＦ２等を用いてガラス内に含有することができる。
【００３９】
ＣａＯ成分は、ガラスの可視域での透過率を高め、ガラスの溶融性及び耐失透性を向上し、ガラスの化学的耐久性を向上する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、ＣａＯ成分の含有率を２５．０％以下にすることで、ガラスの安定性を維持し易くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＣａＯ成分の含有率は、好ましくは２５．０％、より好ましくは２２．０％、最も好ましくは２０．０％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。
【００４０】
ＳｒＯ成分は、ガラスの可視域での透過率を高め、ガラスの溶融性及び耐失透性を向上し、ガラスの化学的耐久性を向上する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、ＳｒＯ成分の含有率を２５．０％以下にすることで、ガラスの安定性を維持し易くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＳｒＯ成分の含有率は、好ましくは２５．０％、より好ましくは２２．０％、最も好ましくは２０．０％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。
【００４１】
ＢａＯ成分は、ガラスの溶融性及び耐失透性を向上し、ガラスの化学的耐久性を向上する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、ＢａＯ成分の含有率を２５．０％以下にすることで、ガラスの安定性を維持し易くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＢａＯ成分の含有率は、好ましくは２５．０％、より好ましくは２２．０％、最も好ましくは２０．０％を上限とする。ＢａＯ成分は、原料として例えばＢａＣＯ３、Ｂａ（ＮＯ３）２等を用いてガラス内に含有することができる。
【００４２】
ＺｒＯ２成分は、ガラスの屈折率を高め、化学的耐久性を改善する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、ＺｒＯ２成分の含有率を２０．０％以下にすることで、ガラスの耐失透性を高め、ガラスの安定性を低下し難くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＺｒＯ２成分の含有率は、好ましくは２０．０％、より好ましくは１７．０％、最も好ましくは１５．０％を上限とする。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。
【００４３】
Ｔａ２Ｏ５成分は、ガラスの屈折率を高め、ガラスの安定性を高める成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、Ｔａ２Ｏ５成分の含有率を２５．０％以下にすることで、ガラスの耐失透性を悪化し難くし、ガラスの分相を低減することができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＴａ２Ｏ５成分の含有率は、好ましくは４０．０％、より好ましくは３７．０％、最も好ましくは３５．０％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。
【００４４】
Ｎｂ２Ｏ５成分は、ガラスの屈折率を高め、ガラスの耐失透性を向上する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、Ｎｂ２Ｏ５成分の含有率を４０．０％以下にすることで、ガラスを形成し易くし、ガラスの溶融性を悪化し難くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＮｂ２Ｏ５成分の含有率は、好ましくは４０．０％、より好ましくは３７．０％、最も好ましくは３５．０％を上限とする。Ｎｂ２Ｏ５成分は、原料として例えばＮｂ２Ｏ５等を用いてガラス内に含有することができる。
【００４５】
ＷＯ３成分は、ガラスの安定性を向上し、屈折率を高め、ガラス転移点（Ｔｇ）を下げる成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、ＷＯ３成分の含有率を２５．０％以下にすることで、ガラスを形成し易くし、ガラスの分相傾向を低減することができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＷＯ３成分の含有率は、好ましくは２５．０％、より好ましくは２２．０％、最も好ましくは２０．０％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。
【００４６】
ＴｅＯ２成分は、ガラス化範囲を大幅に広げ、ガラス転移点を低くし、ガラスの屈折率を高める成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、ＴｅＯ２成分の含有率を２５．０％以下にすることで、ガラスの熱膨張係数を小さくし、白金製の部材との合金化を抑制することができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＴｅＯ２成分の含有率は、好ましくは２５．０％、より好ましくは２２．０％、最も好ましくは２０．０％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。
【００４７】
ＴｉＯ２成分は、ガラスの屈折率を高め、ガラスの液相温度を下げる成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、ＴｉＯ２成分の含有率を２５．０％以下にすることで、ガラスの失透性を低減することができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＴｉＯ２成分の含有率は、好ましくは２５．０％、より好ましくは２２．０％、最も好ましくは２０．０％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。
【００４８】
Ｙｂ２Ｏ３成分は、ガラスの屈折率を高める成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、Ｙｂ２Ｏ３成分の含有率を２５．０％以下にすることで、所望の光学定数を維持しつつ良好な耐失透性を維持し易くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＹｂ２Ｏ３成分の含有率は、好ましくは２５．０％、より好ましくは２２．０％、最も好ましくは２０．０％を上限とする。Ｙｂ２Ｏ３成分は、原料として例えばＹｂ２Ｏ３等を用いてガラス内に含有することができる。
【００４９】
Ｓｂ２Ｏ３成分は、溶融ガラスを脱泡する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、Ｓｂ２Ｏ３成分の含有率を１．０％以下にすることで、ガラス溶融時における過度の発泡を生じ難くすることができ、Ｓｂ２Ｏ３成分が溶解設備（特にＰｔ等の貴金属）と合金化し難くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＳｂ２Ｏ３成分の含有率は、好ましくは１．０％、より好ましくは０．９％、最も好ましくは０．８％を上限とする。Ｓｂ２Ｏ３成分は、原料として例えばＳｂ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ５、Ｎａ２Ｈ２Ｓｂ２Ｏ７・５Ｈ２Ｏ等を用いてガラス内に含有することができる。
【００５０】
ＣｅＯ２成分は、ガラスの清澄に効果のある成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、ＣｅＯ２成分の含有率を１．０％以下にすることで、内部品質の良好な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ＣｅＯ２成分の含有率は、好ましくは１．０％、より好ましくは０．９％、最も好ましくは０．８％を上限とする。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。
【００５１】
＜含有すべきでない成分について＞
次に、本発明の光学ガラスに含有すべきでない成分、及び含有することが好ましくない成分について説明する。
【００５２】
他の成分を本願発明のガラスの特性を損なわない範囲で必要に応じ、添加することができる。ただし、Ｔｉを除く、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ及びＭｏ等の各遷移金属成分は、それぞれを単独又は複合して少量含有した場合でもガラスが着色し、可視域の特定の波長に吸収を生じる性質があるため、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。
【００５３】
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。
【００５４】
本発明のガラス組成物は、その組成が酸化物換算組成のガラス全質量に対する質量％で表されているため直接的にモル％の記載に表せるものではないが、本発明において要求される諸特性を満たすガラス組成物中に存在する各成分のモル％表示による組成は、酸化物換算組成で概ね以下の値をとる。
Ｂｉ２Ｏ３成分 １．０〜５０．０ｍｏｌ％及び
ＧｅＯ２成分 ３．０〜４０．０ｍｏｌ％及び
Ｌａ２Ｏ３成分 １．０〜２５．０ｍｏｌ％、
並びに
Ｂ２Ｏ３成分 ０〜５５．０ｍｏｌ％及び／又は
Ｇｄ２Ｏ３成分 ０〜２０．０ｍｏｌ％及び／又は
Ｙ２Ｏ３成分 ０〜２０．０ｍｏｌ％及び／又は
Ｌｉ２Ｏ成分 ０〜３０．０ｍｏｌ％及び／又は
Ｎａ２Ｏ成分 ０〜３０．０ｍｏｌ％及び／又は
Ｋ２Ｏ成分 ０〜３０．０ｍｏｌ％及び／又は
Ｃｓ２Ｏ成分 ０〜３０．０ｍｏｌ％及び／又は
ＺｎＯ成分 ０〜４０．０ｍｏｌ％及び／又は
ＭｇＯ成分 ０〜２０．０ｍｏｌ％及び／又は
ＣａＯ成分 ０〜２５．０ｍｏｌ％及び／又は
ＳｒＯ成分 ０〜２５．０ｍｏｌ％及び／又は
ＢａＯ成分 ０〜２５．０ｍｏｌ％及び／又は
ＺｒＯ２成分 ０〜２０．０ｍｏｌ％及び／又は
Ｔａ２Ｏ５成分 ０〜３０．０ｍｏｌ％及び／又は
Ｎｂ２Ｏ５成分 ０〜３０．０ｍｏｌ％及び／又は
ＷＯ３成分 ０〜２０．０ｍｏｌ％及び／又は
ＴｅＯ２成分 ０〜２０．０ｍｏｌ％及び／又は
ＴｉＯ２成分 ０〜２０．０ｍｏｌ％及び／又は
Ｙｂ２Ｏ３成分 ０〜２０．０ｍｏｌ％及び／又は
Ｓｂ２Ｏ３成分 ０〜１．０ｍｏｌ％及び／又は
ＣｅＯ２成分 ０〜１．０ｍｏｌ％
【００５５】
［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アルミナ坩堝に投入して粗溶融した後、金坩堝、白金坩堝、白金合金坩堝又はイリジウム坩堝に入れて、溶解炉で８５０〜１２５０℃の温度範囲で１〜１０時間溶融する。その後、攪拌均質化して泡切れ等を行った後、適当な温度に下げてから金型に鋳込み、徐冷することにより作製される。
【００５６】
［物性］
本発明の光学ガラスは、高い屈折率（ｎｄ）を有するとともに、適度な分散性を有する必要がある。特に、本発明の光学ガラスの屈折率（ｎｄ）は、好ましくは１．８００、より好ましくは１．８０３、最も好ましくは１．８０６を下限とし、好ましくは２．２００、より好ましくは２．１９５、最も好ましくは２．１９０を上限とする。また、本発明の光学ガラスのアッベ数（νｄ）は、好ましくは１０．０、より好ましくは１１．０、最も好ましくは１２．０を下限とし、好ましくは４０．０、より好ましくは３９．５、最も好ましくは３９．２を上限とする。これらにより、光学設計の自由度が広がり、更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。
【００５７】
また、本発明の光学ガラスは、できるだけ高い熱的安定性を有する必要がある。特に、ガラス転移点（Ｔｇ）と結晶化開始温度（Ｔｘ）との差ΔＴは、好ましくは１５０℃、より好ましくは１５３℃、最も好ましくは１５７℃を下限とする。これにより、本発明の光学ガラスを精密プレス成形用プリフォーム等のプリフォーム材を作製し、これを加熱軟化して光学素子を作製しても、ガラスの結晶化による失透をはじめとした、光学素子の光学特性への影響を低減することができる。
【００５８】
また、本発明の光学ガラスは、着色が少ない必要がある。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５５０ｎｍ以下であり、最も好ましくは５２１ｎｍ以下である。これにより、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光学素子の材料として用いることができる。
【００５９】
［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が、その中でも特に、本発明の光学ガラスから精密プレス成形等の手段を用いて、レンズ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、本発明の光学ガラスからなる光学素子を作製するには、切削及び研磨加工を省略することが可能であるため、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うことが好ましい。
【実施例】
【００６０】
本発明の実施例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５）及び比較例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．２）の組成、及び、これらのガラスの屈折率（ｎｄ）、アッベ数（νｄ）、ガラス転移点（Ｔｇ）、結晶化開始温度（Ｔｘ）、ガラス転移点及び結晶化開始温度の差（ΔＴ）、並びに分光透過率が８０％、７０％及び５％を示す波長（λ８０、λ７０、λ５）の結果を表１に示す。なお、以下の実施例はあくまで例示の目的であり、これらの実施例のみ限定されるものではない。
【００６１】
本発明の実施例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５）の光学ガラス及び比較例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．２）のガラスは、いずれも各成分の原料として各々相当する酸化物、水酸化物、炭酸塩、硝酸塩、弗化物、水酸化物、メタ燐酸化合物等の通常の光学ガラスに使用される高純度原料を選定し、表１に示した各実施例及び各比較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、石英坩堝又は白金坩堝に投入し、ガラス組成の熔融難易度に応じて電気炉で８５０〜１２５０℃で１〜１０時間溶解した後、攪拌均質化して泡切れ等を行い、適当な温度に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（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５）の光学ガラス及び比較例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．２）のガラスの屈折率（ｎｄ）及びアッベ数（νｄ）は、徐冷降温速度を−２５℃／ｈにして得られたガラスについて測定を行うことで求めた。
【００６３】
また、ΔＴは、示差熱測定装置（ネッチゲレテバウ社製 ＳＴＡ ４０９ ＣＤ）を用いて測定したガラス転移点（Ｔｇ）と、結晶化開始温度（Ｔｘ）の差より求めた。このときのサンプル粒度は４２５〜６００μｍとし、昇温速度は１０℃／ｍｉｎとした。
【００６４】
また、実施例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５）の光学ガラス及び比較例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．２）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、λ８０（透過率８０％時の波長）、λ７０（透過率７０％時の波長）とλ５（透過率５％時の波長）を求めた。
【００６５】
【表１】
【００６６】
表１に表されるように、本発明の実施例の光学ガラスは、いずれもλ７０（透過率７０％時の波長）が６００ｎｍ以下、より詳細には５２１ｎｍ以下であり、所望の範囲内であった。特に、実施例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．２）の光学ガラスは、λ７０が４３０ｎｍ以下であり、比較例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．２）のガラスに比べて着色し難いことが明らかになった。
【００６７】
また、本発明の実施例の光学ガラスは、いずれもガラス転移点（Ｔｇ）と結晶化開始温度（Ｔｘ）との差ΔＴが１５０℃以上、より詳細には１５７℃以上であった。一方で、比較例のガラスは、いずれもΔＴが１５０℃未満であった。このため、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熱的安定性が高く、加熱軟化したときに失透し難いことが明らかになった。
【００６８】
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１．８００以上、より詳細には１．８０６以上であるとともに、この屈折率（ｎｄ）は２．２００以下、より詳細には２．１９０以下であり、所望の範囲内であった。特に、実施例（Ｎｏ．３〜Ｎｏ．５）の光学ガラスは、屈折率（ｎｄ）が１．８７６以上であり、比較例（Ｎｏ．１）に比べて高い屈折率（ｎｄ）を有することが明らかになった。また、実施例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５）の光学ガラスは、屈折率（ｎｄ）が１．９０９以下であり、比較例（Ｎｏ．２）に比べて低い屈折率（ｎｄ）を有することが明らかになった。
【００６９】
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１０．０以上、より詳細には１２．０以上であるとともに、このアッベ数（νｄ）は４０．０以下、より詳細には３９．２以下であり、所望の範囲内であった。特に、実施例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５）の光学ガラスは、アッベ数（νｄ）が３０．０以上であり、比較例（Ｎｏ．２）に比べて高いアッベ数（νｄ）を有することが明らかになった。また、実施例（Ｎｏ．３〜Ｎｏ．５）の光学ガラスは、アッベ数（νｄ）が３３．０以下であり、比較例（Ｎｏ．１）に比べて低いアッベ数（νｄ）を有することが明らかになった。
【００７０】
従って、本発明の実施例の光学ガラスは、屈折率（ｎｄ）、アッベ数（νｄ）が所望の範囲内にありながら、高い熱的安定性を有し、かつ着色し難いことが明らかになった。
【００７１】
さらに、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たところ、安定に様々なレンズ形状に加工することができた。
【００７２】
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、光学素子及び精密プレス成形用プリフォームに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光学系を使用する機器のデジタル化や高精細化が急速に進んでおり、デジタルカメラやビデオカメラ等の撮影機器をはじめ、各種光学機器に用いられるレンズ等の光学素子に対する高精度化、軽量、及び小型化の要求は、ますます強まっている。
【０００３】
光学素子を作製する光学ガラスの中でも特に、光学素子の軽量化及び小型化を図ることが可能な、１．８００以上２．２００以下の高い屈折率（ｎｄ）を有し、１０．０以上４０．０以下のアッベ数（νｄ）を有する高屈折率ガラスの需要が非常に高まっている。このような高屈折率ガラスとしては、特許文献１に代表されるようなガラス組成物が知られており、例えば屈折率（ｎｄ）が１．８０以上２．０５以下、アッベ数（νｄ）が２０．０以上４０．０以下である光学ガラスとして、特許文献１に代表されるようなガラス組成物が知られている。
【特許文献１】特開２００６−１５１７５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
こうした光学素子の製造方法としては、ゴブ又はガラスブロックを切断し研磨したプリフォーム材、若しくは公知の浮上成形等により成形されたプリフォーム材を加熱軟化して、高精度な成形面を持つ金型で加圧成形する方法（精密プレス成形）が用いられている。
【０００５】
しかしながら、特許文献１で開示されたガラスでは、ガラス転移点（Ｔｇ）と結晶化開始温度（Ｔｘ）との差ΔＴが小さいものが多く、これらのガラスの熱的安定性は低いものであった。そのため、このガラスからプリフォーム材を作製し、プリフォーム材を加熱軟化及び成型して光学素子を作製しようとすると、加熱軟化したガラスの結晶化によって、作製した光学素子が失透したり、光学素子の光学特性に影響が及んだりしていた。
【０００６】
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、屈折率（ｎｄ）及びアッベ数（νｄ）が所望の範囲内にありながら、高い熱的安定性を有する光学ガラスと、これを用いた光学素子及び精密プレス成形用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】
【０００７】
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成分を加えることによって、ガラス転移点（Ｔｇ）と結晶化開始温度（Ｔｘ）との差ΔＴが大きくなり、ガラス内部における結晶核の生成及び結晶の成長が抑制され、熱的安定性が高められること、並びに、Ｂｉ２Ｏ３成分、ＧｅＯ２成分及びＬａ２Ｏ３成分を併用し、Ｂｉ２Ｏ３成分、ＧｅＯ２成分、及びＬａ２Ｏ３成分の含有率を上記範囲内に抑えることによって、ガラスの高屈折率化及び透過率改善が図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。
【０００８】
（１） 酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％でＢｉ２Ｏ３成分を１０．０〜７０．０％、ＧｅＯ２成分を１．０〜３０．０％、及びＬａ２Ｏ３成分を１．０〜４０．０％含有する光学ガラス。
【０００９】
（２） 酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％で
Ｂ２Ｏ３成分 ０〜５０．０％及び／又は
Ｇｄ２Ｏ３成分 ０〜２５．０％及び／又は
Ｙ２Ｏ３成分 ０〜２５．０％
の各成分をさらに含有する（１）記載の光学ガラス。
【００１０】
（３） 酸化物換算組成の質量比（ＧｅＯ２）／（Ｂ２Ｏ３）が０．３０以上及び１．０２以下であることを特徴とする（２）記載の光学ガラス。
【００１１】
（４） 酸化物換算組成の質量比（Ｌａ２Ｏ３＋Ｇｄ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３）／（ＧｅＯ２＋Ｂ２Ｏ３）が０．９５以上であることを特徴とする（２）又は（３）記載の光学ガラス。
【００１２】
（５） 酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％で
Ｌｉ２Ｏ成分 ０〜２０．０％及び／又は
Ｎａ２Ｏ成分 ０〜２０．０％及び／又は
Ｋ２Ｏ成分 ０〜２０．０％及び／又は
Ｃｓ２Ｏ成分 ０〜２０．０％及び／又は
ＺｎＯ成分 ０〜２５．０％
の各成分をさらに含有する（１）から（４）のいずれか記載の光学ガラス。
【００１３】
（６） 酸化物換算組成のガラス全質量に対する質量和Ｒｎ２Ｏ＋ＺｎＯ（式中、ＲｎはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓからなる群より選択される１種以上）が０．１％以上２５．０％以下である（５）記載の光学ガラス。
【００１４】
（７） 酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％で
ＭｇＯ成分 ０〜２０．０％及び／又は
ＣａＯ成分 ０〜２５．０％及び／又は
ＳｒＯ成分 ０〜２５．０％及び／又は
ＢａＯ成分 ０〜２５．０％及び／又は
ＺｒＯ２成分 ０〜２０．０％及び／又は
Ｔａ２Ｏ５成分 ０〜４０．０％及び／又は
Ｎｂ２Ｏ５成分 ０〜４０．０％及び／又は
ＷＯ３成分 ０〜２５．０％及び／又は
ＴｅＯ２成分 ０〜２５．０％及び／又は
ＴｉＯ２成分 ０〜２５．０％及び／又は
Ｙｂ２Ｏ３成分 ０〜２５．０％及び／又は
Ｓｂ２Ｏ３成分 ０〜１．０％及び／又は
ＣｅＯ２成分 ０〜１．０％
の各成分をさらに含有する（１）から（６）のいずれか記載の光学ガラス。
【００１５】
（８） １．８００以上２．２００以下の屈折率（ｎｄ）を有し、１０．０以上４０．０以下のアッベ数（νｄ）を有する（１）から（７）のいずれか記載の光学ガラス。
【００１６】
（９） ガラス転移点（Ｔｇ）と結晶化開始温度（Ｔｘ）との差ΔＴが１５０℃以上である（１）から（８）のいずれか記載の光学ガラス。
【００１７】
（１０） （１）から（９）のいずれか記載の光学ガラスを精密プレス成形してなる光学素子。
【００１８】
（１１） （１）から（９）のいずれか記載の光学ガラスからなる精密プレス成形用プリフォーム。
【００１９】
（１２） （１１）記載の精密プレス成形用プリフォームを精密プレス成形してなる光学素子。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、Ｂｉ２Ｏ３成分を加えることによって、ガラス転移点（Ｔｇ）が結晶化開始温度（Ｔｘ）に比べて大きく下がり、ガラスの熱的耐久性が高められる。また、Ｂｉ２Ｏ３成分、ＧｅＯ２成分及びＬａ２Ｏ３成分を併用し、Ｂｉ２Ｏ３成分、ＧｅＯ２成分、及びＬａ２Ｏ３成分の含有率を上記範囲内に抑えることによって、ガラスの高屈折率化及び透過率改善が図られる。このため、屈折率（ｎｄ）及びアッベ数（νｄ）が所望の範囲内にありながら、高い熱的安定性を有し、かつ着色し難い光学ガラスと、これを用いた光学素子及び光学機器を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の光学ガラスは、酸化物換算組成のガラス全質量に対して、Ｂｉ２Ｏ３成分を１０．０〜７０．０％、ＧｅＯ２成分を１．０〜３０．０％、及びＬａ２Ｏ３成分を１．０〜４０．０％含有する。Ｂｉ２Ｏ３成分を必須成分として上記含有率の範囲内で加えることで、ガラス転移点（Ｔｇ）が結晶化開始温度（Ｔｘ）に比べて大きく下がり、ガラス転移点と結晶化開始温度（Ｔｘ）の温度差が大きくなるため、ガラスの熱的安定性が向上する。それとともに、Ｂｉ２Ｏ３成分、ＧｅＯ２成分及びＬａ２Ｏ３成分を併用し、Ｂｉ２Ｏ３成分、ＧｅＯ２成分、及びＬａ２Ｏ３成分の含有率を上記範囲内に抑えることによって、ガラスの屈折率及び透過率が高められる。このため、高い熱的安定性を有し、かつ１．８００以上２．２００以下の屈折率（ｎｄ）と１０．０以上４０．０以下のアッベ数（νｄ）を有する光学ガラスを得ることができる。
【００２２】
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。
【００２３】
［ガラス成分］
本発明の光学ガラスを構成する各成分の組成範囲を以下に述べる。本明細書中において、各成分の含有率は特に断りがない場合は、全て酸化物換算組成のガラス全質量に対する質量％で表示されるものとする。ここで、「酸化物換算組成」とは、本発明のガラス構成成分の原料として使用される酸化物、複合塩、金属弗化物等が溶融時に全て分解され酸化物へ変化すると仮定した場合に、当該生成酸化物の総質量を１００質量％として、ガラス中に含有される各成分を表記した組成である。
【００２４】
＜必須成分、任意成分について＞
Ｂｉ２Ｏ３成分は、ガラスの高屈折率化を図り、ガラス転移点（Ｔｇ）を下げる成分である。特に、Ｂｉ２Ｏ３成分の含有率を１０．０％以上にすることで、ガラスの屈折率を向上することができる。一方、Ｂｉ２Ｏ３成分の含有率を７０．０％以下にすることで、可視域における透過率の低下を抑制し、ガラスを着色し難くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＢｉ２Ｏ３成分の含有率は、好ましくは１０．０％、より好ましくは１１．０％、最も好ましくは１２．０％を下限とし、好ましくは７０．０％、より好ましくは６５．０％、最も好ましくは６０．０％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。
【００２５】
ＧｅＯ２成分は、ガラスの網目構造を構成し、ガラスの屈折率を向上する成分である。特に、ＧｅＯ２成分の含有率を１．０％以上にすることで、目的の屈折率を得易くすることができる。一方、ＧｅＯ２成分の含有率を３０．０％以下にすることで、ガラスを失透し難くし、ガラスの材料コストを低減することができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＧｅＯ２成分の含有率は、好ましくは１．０％、より好ましくは３．０％、最も好ましくは５．０％を下限とし、好ましくは３０．０％、より好ましくは２７．０％、最も好ましくは２５．０％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。
【００２６】
Ｌａ２Ｏ３成分は、ガラスの屈折率を高め、ガラスの分散を幅広く持たせる成分である。特に、Ｌａ２Ｏ３成分の含有率を１．０％以上にすることで、目的の光学恒数を得易くすることが出来る。一方、Ｌａ２Ｏ３成分の含有率を４０．０％以下にすることで、ガラスの耐失透性を悪化し難くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＬａ２Ｏ３成分の含有率は、好ましくは１．０％、より好ましくは３．０％、最も好ましくは５．０％を下限とし、好ましくは４０．０％、より好ましくは３７．０％、最も好ましくは３５．０％を上限とする。Ｌａ２Ｏ３成分は、原料として例えばＬａ２Ｏ３、Ｌａ（ＮＯ３）３・ＸＨ２Ｏ（Ｘは任意の整数）等を用いてガラス内に含有することができる。
【００２７】
Ｂ２Ｏ３成分は、ガラスの網目構造を形成し、ガラス転移点（Ｔｇ）を下げ、ガラスの失透性を改善する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、Ｂ２Ｏ３成分の含有率を５０．０％以下にすることで、目的の屈折率を得易くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＢ２Ｏ３成分の含有率は、好ましくは５０．０％、より好ましくは４７．０％、最も好ましくは４５．０％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。
【００２８】
Ｇｄ２Ｏ３成分は、ガラスの屈折率を高め、ガラスを安定化する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、Ｇｄ２Ｏ３成分の含有率を２５．０％以下にすることで、ガラスの耐失透性を悪化し難くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＧｄ２Ｏ３成分の含有率は、好ましくは２５．０％、より好ましくは２２．０％、最も好ましくは２０．０％を上限とする。Ｇｄ２Ｏ３成分は、原料として例えばＧｄ２Ｏ３、ＧｄＦ３等を用いてガラス内に含有することができる。
【００２９】
Ｙ２Ｏ３成分は、ガラスの屈折率を高め、ガラスの分散を調整する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、Ｙ２Ｏ３成分の含有率を２５．０％以下にすることで、ガラスのガラス転移点を高くし難くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＹ２Ｏ３成分の含有率は、好ましくは２５．０％、より好ましくは２２．０％、最も好ましくは２０．０％を上限とする。Ｙ２Ｏ３成分は、原料として例えばＹ２Ｏ３、ＹＦ３等を用いてガラス内に含有することができる。
【００３０】
本発明の光学ガラスでは、Ｂ２Ｏ３成分の含有率に対するＧｅＯ２成分の含有率の質量比が、０．３０以上１．０２以下であることが好ましい。この質量比を０．３０以上にすることで、所望の屈折率を得易くすることができる。また、この質量比を１．０２以下にすることで、ガラス作製時の失透を低減し、ガラスの材料コストを低減することができる。従って、酸化物換算組成のＢ２Ｏ３成分の含有率に対するＧｅＯ２成分の含有率の質量比は、好ましくは０．３０、より好ましくは０．３２、最も好ましくは０．３５を下限とし、好ましくは１．０２、より好ましくは１．００、最も好ましくは０．９８を上限とする。
【００３１】
本発明の光学ガラスでは、質量和（ＧｅＯ２＋Ｂ２Ｏ３）に対する質量和（Ｌａ２Ｏ３＋Ｇｄ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３）の質量比が、０．９５以上であることが好ましい。この質量比を０．９５以上にすることで、ガラスの所望の屈折率を得易くすることができる。従って、酸化物換算組成の質量和（ＧｅＯ２＋Ｂ２Ｏ３）に対する質量和（Ｌａ２Ｏ３＋Ｇｄ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３）の質量比は、好ましくは０．９５、より好ましくは０．９６、最も好ましくは０．９７を下限とする。
【００３２】
Ｌｉ２Ｏ成分は、ガラス転移点（Ｔｇ）を下げ、混合したガラス原料の溶融を促進する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、Ｌｉ２Ｏ成分の含有率を２０．０％以下にすることで、ガラスを形成し易くし、ガラスの化学的耐久性を悪化し難くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＬｉ２Ｏ成分の含有率は、好ましくは２０．０％、より好ましくは１７．０％、最も好ましくは１５．０％を上限とする。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。
【００３３】
Ｎａ２Ｏ成分は、ガラス転移点（Ｔｇ）を下げ、混合したガラス原料の溶融を促進する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、Ｎａ２Ｏ成分の含有率を２５．０％以下にすることで、良好なガラス転移点（Ｔｇ）又は耐失透性を維持することができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＮａ２Ｏ成分の含有率は、好ましくは２０．０％、より好ましくは１７．０％、最も好ましくは１５．０％を上限とする。Ｎａ２Ｏ成分は、原料として例えばＮａ２ＣＯ３、ＮａＮＯ３、ＮａＦ、Ｎａ２ＳｉＦ６等を用いてガラス内に含有することができる。
【００３４】
Ｋ２Ｏ成分は、ガラス転移点（Ｔｇ）を下げ、混合したガラス原料の溶融を促進する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、Ｋ２Ｏ成分の含有率を２５．０％以下にすることで、良好なガラス転移点（Ｔｇ）又は耐失透性を維持することができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＫ２Ｏ成分の含有率は、好ましくは２０．０％、より好ましくは１７．０％、最も好ましくは１５．０％を上限とする。Ｋ２Ｏ成分は、原料として例えばＫ２ＣＯ３、ＫＮＯ３、ＫＦ、ＫＨＦ２、Ｋ２ＳｉＦ６等を用いてガラス内に含有することができる。
【００３５】
Ｃｓ２Ｏ成分は、ガラス転移点（Ｔｇ）を下げ、混合したガラス原料の溶融を促進する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、Ｃｓ２Ｏ成分の含有率を２０．０％以下にすることで、良好なガラス転移点（Ｔｇ）又は耐失透性を維持することができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＣｓ２Ｏ成分の含有率は、好ましくは２０．０％、より好ましくは１７．０％、最も好ましくは１５．０％を上限とする。Ｃｓ２Ｏ成分は、原料として例えばＣｓ２ＣＯ３、ＣｓＮＯ３等を用いてガラス内に含有することができる。
【００３６】
ＺｎＯ成分は、ガラスの溶解性、耐失透性、及び化学的耐久性を向上し、ガラス転移点（Ｔｇ）を低くする成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、ＺｎＯ成分の含有率を２５．０％以下にすることで、ガラスの屈折率を所望の範囲内に維持し易くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＺｎＯ成分の含有率は、好ましくは２５．０％、より好ましくは２２．０％、最も好ましくは２０．０％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。
【００３７】
本発明の光学ガラスでは、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）及びＺｎＯ成分の含有率の質量和が、０．１％以上、２５．０％以下であることが好ましい。この質量和を０．１％以上にすることで、ガラス転移点（Ｔｇ）を下げてプレス成形性を高めることができる。また、この質量和を２５．０％以下にすることで、良好なガラスの耐失透性を維持することができる。従って、Ｒｎ２Ｏ成分及びＺｎＯ成分の含有率の質量和は、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、好ましくは２５．０％、より好ましくは２２．０％、最も好ましくは２０．０％を上限とする。
【００３８】
ＭｇＯ成分は、ガラスの可視域での透過率を高め、ガラスの溶融性及び耐失透性を向上し、ガラスの化学的耐久性を向上する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、ＭｇＯ成分の含有率を２０．０％以下にすることで、ガラスの安定性を維持し易くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＭｇＯ成分の含有率は、好ましくは２０．０％、より好ましくは１７．０％、最も好ましくは１５．０％を上限とする。ＭｇＯ成分は、原料として例えばＭｇＣＯ３、ＭｇＦ２等を用いてガラス内に含有することができる。
【００３９】
ＣａＯ成分は、ガラスの可視域での透過率を高め、ガラスの溶融性及び耐失透性を向上し、ガラスの化学的耐久性を向上する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、ＣａＯ成分の含有率を２５．０％以下にすることで、ガラスの安定性を維持し易くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＣａＯ成分の含有率は、好ましくは２５．０％、より好ましくは２２．０％、最も好ましくは２０．０％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。
【００４０】
ＳｒＯ成分は、ガラスの可視域での透過率を高め、ガラスの溶融性及び耐失透性を向上し、ガラスの化学的耐久性を向上する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、ＳｒＯ成分の含有率を２５．０％以下にすることで、ガラスの安定性を維持し易くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＳｒＯ成分の含有率は、好ましくは２５．０％、より好ましくは２２．０％、最も好ましくは２０．０％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。
【００４１】
ＢａＯ成分は、ガラスの溶融性及び耐失透性を向上し、ガラスの化学的耐久性を向上する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、ＢａＯ成分の含有率を２５．０％以下にすることで、ガラスの安定性を維持し易くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＢａＯ成分の含有率は、好ましくは２５．０％、より好ましくは２２．０％、最も好ましくは２０．０％を上限とする。ＢａＯ成分は、原料として例えばＢａＣＯ３、Ｂａ（ＮＯ３）２等を用いてガラス内に含有することができる。
【００４２】
ＺｒＯ２成分は、ガラスの屈折率を高め、化学的耐久性を改善する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、ＺｒＯ２成分の含有率を２０．０％以下にすることで、ガラスの耐失透性を高め、ガラスの安定性を低下し難くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＺｒＯ２成分の含有率は、好ましくは２０．０％、より好ましくは１７．０％、最も好ましくは１５．０％を上限とする。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。
【００４３】
Ｔａ２Ｏ５成分は、ガラスの屈折率を高め、ガラスの安定性を高める成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、Ｔａ２Ｏ５成分の含有率を２５．０％以下にすることで、ガラスの耐失透性を悪化し難くし、ガラスの分相を低減することができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＴａ２Ｏ５成分の含有率は、好ましくは４０．０％、より好ましくは３７．０％、最も好ましくは３５．０％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。
【００４４】
Ｎｂ２Ｏ５成分は、ガラスの屈折率を高め、ガラスの耐失透性を向上する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、Ｎｂ２Ｏ５成分の含有率を４０．０％以下にすることで、ガラスを形成し易くし、ガラスの溶融性を悪化し難くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＮｂ２Ｏ５成分の含有率は、好ましくは４０．０％、より好ましくは３７．０％、最も好ましくは３５．０％を上限とする。Ｎｂ２Ｏ５成分は、原料として例えばＮｂ２Ｏ５等を用いてガラス内に含有することができる。
【００４５】
ＷＯ３成分は、ガラスの安定性を向上し、屈折率を高め、ガラス転移点（Ｔｇ）を下げる成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、ＷＯ３成分の含有率を２５．０％以下にすることで、ガラスを形成し易くし、ガラスの分相傾向を低減することができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＷＯ３成分の含有率は、好ましくは２５．０％、より好ましくは２２．０％、最も好ましくは２０．０％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。
【００４６】
ＴｅＯ２成分は、ガラス化範囲を大幅に広げ、ガラス転移点を低くし、ガラスの屈折率を高める成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、ＴｅＯ２成分の含有率を２５．０％以下にすることで、ガラスの熱膨張係数を小さくし、白金製の部材との合金化を抑制することができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＴｅＯ２成分の含有率は、好ましくは２５．０％、より好ましくは２２．０％、最も好ましくは２０．０％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。
【００４７】
ＴｉＯ２成分は、ガラスの屈折率を高め、ガラスの液相温度を下げる成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、ＴｉＯ２成分の含有率を２５．０％以下にすることで、ガラスの失透性を低減することができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＴｉＯ２成分の含有率は、好ましくは２５．０％、より好ましくは２２．０％、最も好ましくは２０．０％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。
【００４８】
Ｙｂ２Ｏ３成分は、ガラスの屈折率を高める成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、Ｙｂ２Ｏ３成分の含有率を２５．０％以下にすることで、所望の光学定数を維持しつつ良好な耐失透性を維持し易くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＹｂ２Ｏ３成分の含有率は、好ましくは２５．０％、より好ましくは２２．０％、最も好ましくは２０．０％を上限とする。Ｙｂ２Ｏ３成分は、原料として例えばＹｂ２Ｏ３等を用いてガラス内に含有することができる。
【００４９】
Ｓｂ２Ｏ３成分は、溶融ガラスを脱泡する成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、Ｓｂ２Ｏ３成分の含有率を１．０％以下にすることで、ガラス溶融時における過度の発泡を生じ難くすることができ、Ｓｂ２Ｏ３成分が溶解設備（特にＰｔ等の貴金属）と合金化し難くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＳｂ２Ｏ３成分の含有率は、好ましくは１．０％、より好ましくは０．９％、最も好ましくは０．８％を上限とする。Ｓｂ２Ｏ３成分は、原料として例えばＳｂ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ５、Ｎａ２Ｈ２Ｓｂ２Ｏ７・５Ｈ２Ｏ等を用いてガラス内に含有することができる。
【００５０】
ＣｅＯ２成分は、ガラスの清澄に効果のある成分であり、本発明の光学ガラス中の任意成分である。特に、ＣｅＯ２成分の含有率を１．０％以下にすることで、内部品質の良好な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ＣｅＯ２成分の含有率は、好ましくは１．０％、より好ましくは０．９％、最も好ましくは０．８％を上限とする。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。
【００５１】
＜含有すべきでない成分について＞
次に、本発明の光学ガラスに含有すべきでない成分、及び含有することが好ましくない成分について説明する。
【００５２】
他の成分を本願発明のガラスの特性を損なわない範囲で必要に応じ、添加することができる。ただし、Ｔｉを除く、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ及びＭｏ等の各遷移金属成分は、それぞれを単独又は複合して少量含有した場合でもガラスが着色し、可視域の特定の波長に吸収を生じる性質があるため、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。
【００５３】
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。
【００５４】
本発明のガラス組成物は、その組成が酸化物換算組成のガラス全質量に対する質量％で表されているため直接的にモル％の記載に表せるものではないが、本発明において要求される諸特性を満たすガラス組成物中に存在する各成分のモル％表示による組成は、酸化物換算組成で概ね以下の値をとる。
Ｂｉ２Ｏ３成分 １．０〜５０．０ｍｏｌ％及び
ＧｅＯ２成分 ３．０〜４０．０ｍｏｌ％及び
Ｌａ２Ｏ３成分 １．０〜２５．０ｍｏｌ％、
並びに
Ｂ２Ｏ３成分 ０〜５５．０ｍｏｌ％及び／又は
Ｇｄ２Ｏ３成分 ０〜２０．０ｍｏｌ％及び／又は
Ｙ２Ｏ３成分 ０〜２０．０ｍｏｌ％及び／又は
Ｌｉ２Ｏ成分 ０〜３０．０ｍｏｌ％及び／又は
Ｎａ２Ｏ成分 ０〜３０．０ｍｏｌ％及び／又は
Ｋ２Ｏ成分 ０〜３０．０ｍｏｌ％及び／又は
Ｃｓ２Ｏ成分 ０〜３０．０ｍｏｌ％及び／又は
ＺｎＯ成分 ０〜４０．０ｍｏｌ％及び／又は
ＭｇＯ成分 ０〜２０．０ｍｏｌ％及び／又は
ＣａＯ成分 ０〜２５．０ｍｏｌ％及び／又は
ＳｒＯ成分 ０〜２５．０ｍｏｌ％及び／又は
ＢａＯ成分 ０〜２５．０ｍｏｌ％及び／又は
ＺｒＯ２成分 ０〜２０．０ｍｏｌ％及び／又は
Ｔａ２Ｏ５成分 ０〜３０．０ｍｏｌ％及び／又は
Ｎｂ２Ｏ５成分 ０〜３０．０ｍｏｌ％及び／又は
ＷＯ３成分 ０〜２０．０ｍｏｌ％及び／又は
ＴｅＯ２成分 ０〜２０．０ｍｏｌ％及び／又は
ＴｉＯ２成分 ０〜２０．０ｍｏｌ％及び／又は
Ｙｂ２Ｏ３成分 ０〜２０．０ｍｏｌ％及び／又は
Ｓｂ２Ｏ３成分 ０〜１．０ｍｏｌ％及び／又は
ＣｅＯ２成分 ０〜１．０ｍｏｌ％
【００５５】
［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アルミナ坩堝に投入して粗溶融した後、金坩堝、白金坩堝、白金合金坩堝又はイリジウム坩堝に入れて、溶解炉で８５０〜１２５０℃の温度範囲で１〜１０時間溶融する。その後、攪拌均質化して泡切れ等を行った後、適当な温度に下げてから金型に鋳込み、徐冷することにより作製される。
【００５６】
［物性］
本発明の光学ガラスは、高い屈折率（ｎｄ）を有するとともに、適度な分散性を有する必要がある。特に、本発明の光学ガラスの屈折率（ｎｄ）は、好ましくは１．８００、より好ましくは１．８０３、最も好ましくは１．８０６を下限とし、好ましくは２．２００、より好ましくは２．１９５、最も好ましくは２．１９０を上限とする。また、本発明の光学ガラスのアッベ数（νｄ）は、好ましくは１０．０、より好ましくは１１．０、最も好ましくは１２．０を下限とし、好ましくは４０．０、より好ましくは３９．５、最も好ましくは３９．２を上限とする。これらにより、光学設計の自由度が広がり、更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。
【００５７】
また、本発明の光学ガラスは、できるだけ高い熱的安定性を有する必要がある。特に、ガラス転移点（Ｔｇ）と結晶化開始温度（Ｔｘ）との差ΔＴは、好ましくは１５０℃、より好ましくは１５３℃、最も好ましくは１５７℃を下限とする。これにより、本発明の光学ガラスを精密プレス成形用プリフォーム等のプリフォーム材を作製し、これを加熱軟化して光学素子を作製しても、ガラスの結晶化による失透をはじめとした、光学素子の光学特性への影響を低減することができる。
【００５８】
また、本発明の光学ガラスは、着色が少ない必要がある。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５５０ｎｍ以下であり、最も好ましくは５２１ｎｍ以下である。これにより、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光学素子の材料として用いることができる。
【００５９】
［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が、その中でも特に、本発明の光学ガラスから精密プレス成形等の手段を用いて、レンズ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、本発明の光学ガラスからなる光学素子を作製するには、切削及び研磨加工を省略することが可能であるため、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うことが好ましい。
【実施例】
【００６０】
本発明の実施例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５）及び比較例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．２）の組成、及び、これらのガラスの屈折率（ｎｄ）、アッベ数（νｄ）、ガラス転移点（Ｔｇ）、結晶化開始温度（Ｔｘ）、ガラス転移点及び結晶化開始温度の差（ΔＴ）、並びに分光透過率が８０％、７０％及び５％を示す波長（λ８０、λ７０、λ５）の結果を表１に示す。なお、以下の実施例はあくまで例示の目的であり、これらの実施例のみ限定されるものではない。
【００６１】
本発明の実施例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５）の光学ガラス及び比較例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．２）のガラスは、いずれも各成分の原料として各々相当する酸化物、水酸化物、炭酸塩、硝酸塩、弗化物、水酸化物、メタ燐酸化合物等の通常の光学ガラスに使用される高純度原料を選定し、表１に示した各実施例及び各比較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、石英坩堝又は白金坩堝に投入し、ガラス組成の熔融難易度に応じて電気炉で８５０〜１２５０℃で１〜１０時間溶解した後、攪拌均質化して泡切れ等を行い、適当な温度に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（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５）の光学ガラス及び比較例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．２）のガラスの屈折率（ｎｄ）及びアッベ数（νｄ）は、徐冷降温速度を−２５℃／ｈにして得られたガラスについて測定を行うことで求めた。
【００６３】
また、ΔＴは、示差熱測定装置（ネッチゲレテバウ社製 ＳＴＡ ４０９ ＣＤ）を用いて測定したガラス転移点（Ｔｇ）と、結晶化開始温度（Ｔｘ）の差より求めた。このときのサンプル粒度は４２５〜６００μｍとし、昇温速度は１０℃／ｍｉｎとした。
【００６４】
また、実施例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５）の光学ガラス及び比較例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．２）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、λ８０（透過率８０％時の波長）、λ７０（透過率７０％時の波長）とλ５（透過率５％時の波長）を求めた。
【００６５】
【表１】
【００６６】
表１に表されるように、本発明の実施例の光学ガラスは、いずれもλ７０（透過率７０％時の波長）が６００ｎｍ以下、より詳細には５２１ｎｍ以下であり、所望の範囲内であった。特に、実施例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．２）の光学ガラスは、λ７０が４３０ｎｍ以下であり、比較例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．２）のガラスに比べて着色し難いことが明らかになった。
【００６７】
また、本発明の実施例の光学ガラスは、いずれもガラス転移点（Ｔｇ）と結晶化開始温度（Ｔｘ）との差ΔＴが１５０℃以上、より詳細には１５７℃以上であった。一方で、比較例のガラスは、いずれもΔＴが１５０℃未満であった。このため、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熱的安定性が高く、加熱軟化したときに失透し難いことが明らかになった。
【００６８】
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１．８００以上、より詳細には１．８０６以上であるとともに、この屈折率（ｎｄ）は２．２００以下、より詳細には２．１９０以下であり、所望の範囲内であった。特に、実施例（Ｎｏ．３〜Ｎｏ．５）の光学ガラスは、屈折率（ｎｄ）が１．８７６以上であり、比較例（Ｎｏ．１）に比べて高い屈折率（ｎｄ）を有することが明らかになった。また、実施例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５）の光学ガラスは、屈折率（ｎｄ）が１．９０９以下であり、比較例（Ｎｏ．２）に比べて低い屈折率（ｎｄ）を有することが明らかになった。
【００６９】
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１０．０以上、より詳細には１２．０以上であるとともに、このアッベ数（νｄ）は４０．０以下、より詳細には３９．２以下であり、所望の範囲内であった。特に、実施例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５）の光学ガラスは、アッベ数（νｄ）が３０．０以上であり、比較例（Ｎｏ．２）に比べて高いアッベ数（νｄ）を有することが明らかになった。また、実施例（Ｎｏ．３〜Ｎｏ．５）の光学ガラスは、アッベ数（νｄ）が３３．０以下であり、比較例（Ｎｏ．１）に比べて低いアッベ数（νｄ）を有することが明らかになった。
【００７０】
従って、本発明の実施例の光学ガラスは、屈折率（ｎｄ）、アッベ数（νｄ）が所望の範囲内にありながら、高い熱的安定性を有し、かつ着色し難いことが明らかになった。
【００７１】
さらに、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たところ、安定に様々なレンズ形状に加工することができた。
【００７２】
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】
酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％でＢｉ２Ｏ３成分を１０．０〜７０．０％、ＧｅＯ２成分を１．０〜３０．０％、及びＬａ２Ｏ３成分を１．０〜４０．０％含有する光学ガラス。
【請求項２】
酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％で
Ｂ２Ｏ３成分 ０〜５０．０％及び／又は
Ｇｄ２Ｏ３成分 ０〜２５．０％及び／又は
Ｙ２Ｏ３成分 ０〜２５．０％
の各成分をさらに含有する請求項１記載の光学ガラス。
【請求項３】
酸化物換算組成の質量比（ＧｅＯ２）／（Ｂ２Ｏ３）が０．３０以上及び１．０２以下であることを特徴とする請求項２記載の光学ガラス。
【請求項４】
酸化物換算組成の質量比（Ｌａ２Ｏ３＋Ｇｄ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３）／（ＧｅＯ２＋Ｂ２Ｏ３）が０．９５以上であることを特徴とする請求項２又は３記載の光学ガラス。
【請求項５】
酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％で
Ｌｉ２Ｏ成分 ０〜２０．０％及び／又は
Ｎａ２Ｏ成分 ０〜２０．０％及び／又は
Ｋ２Ｏ成分 ０〜２０．０％及び／又は
Ｃｓ２Ｏ成分 ０〜２０．０％及び／又は
ＺｎＯ成分 ０〜２５．０％
の各成分をさらに含有する請求項１から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質量和Ｒｎ２Ｏ＋ＺｎＯ（式中、ＲｎはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓからなる群より選択される１種以上）が０．１％以上２５．０％以下である請求項５記載の光学ガラス。
【請求項７】
酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％で
ＭｇＯ成分 ０〜２０．０％及び／又は
ＣａＯ成分 ０〜２５．０％及び／又は
ＳｒＯ成分 ０〜２５．０％及び／又は
ＢａＯ成分 ０〜２５．０％及び／又は
ＺｒＯ２成分 ０〜２０．０％及び／又は
Ｔａ２Ｏ５成分 ０〜４０．０％及び／又は
Ｎｂ２Ｏ５成分 ０〜４０．０％及び／又は
ＷＯ３成分 ０〜２５．０％及び／又は
ＴｅＯ２成分 ０〜２５．０％及び／又は
ＴｉＯ２成分 ０〜２５．０％及び／又は
Ｙｂ２Ｏ３成分 ０〜２５．０％及び／又は
Ｓｂ２Ｏ３成分 ０〜１．０％及び／又は
ＣｅＯ２成分 ０〜１．０％
の各成分をさらに含有する請求項１から６のいずれか記載の光学ガラス。
【請求項８】
１．８００以上２．２００以下の屈折率（ｎｄ）を有し、１０．０以上４０．０以下のアッベ数（νｄ）を有する請求項１から７のいずれか記載の光学ガラス。
【請求項９】
ガラス転移点（Ｔｇ）と結晶化開始温度（Ｔｘ）との差ΔＴが１５０℃以上である請求項１から８のいずれか記載の光学ガラス。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか記載の光学ガラスを精密プレス成形してなる光学素子。
【請求項１１】
請求項１から９のいずれか記載の光学ガラスからなる精密プレス成形用プリフォーム。
【請求項１２】
請求項１１記載の精密プレス成形用プリフォームを精密プレス成形してなる光学素子。
【請求項１】
酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％でＢｉ２Ｏ３成分を１０．０〜７０．０％、ＧｅＯ２成分を１．０〜３０．０％、及びＬａ２Ｏ３成分を１．０〜４０．０％含有する光学ガラス。
【請求項２】
酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％で
Ｂ２Ｏ３成分 ０〜５０．０％及び／又は
Ｇｄ２Ｏ３成分 ０〜２５．０％及び／又は
Ｙ２Ｏ３成分 ０〜２５．０％
の各成分をさらに含有する請求項１記載の光学ガラス。
【請求項３】
酸化物換算組成の質量比（ＧｅＯ２）／（Ｂ２Ｏ３）が０．３０以上及び１．０２以下であることを特徴とする請求項２記載の光学ガラス。
【請求項４】
酸化物換算組成の質量比（Ｌａ２Ｏ３＋Ｇｄ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３）／（ＧｅＯ２＋Ｂ２Ｏ３）が０．９５以上であることを特徴とする請求項２又は３記載の光学ガラス。
【請求項５】
酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％で
Ｌｉ２Ｏ成分 ０〜２０．０％及び／又は
Ｎａ２Ｏ成分 ０〜２０．０％及び／又は
Ｋ２Ｏ成分 ０〜２０．０％及び／又は
Ｃｓ２Ｏ成分 ０〜２０．０％及び／又は
ＺｎＯ成分 ０〜２５．０％
の各成分をさらに含有する請求項１から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質量和Ｒｎ２Ｏ＋ＺｎＯ（式中、ＲｎはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓからなる群より選択される１種以上）が０．１％以上２５．０％以下である請求項５記載の光学ガラス。
【請求項７】
酸化物換算組成のガラス全質量に対して、質量％で
ＭｇＯ成分 ０〜２０．０％及び／又は
ＣａＯ成分 ０〜２５．０％及び／又は
ＳｒＯ成分 ０〜２５．０％及び／又は
ＢａＯ成分 ０〜２５．０％及び／又は
ＺｒＯ２成分 ０〜２０．０％及び／又は
Ｔａ２Ｏ５成分 ０〜４０．０％及び／又は
Ｎｂ２Ｏ５成分 ０〜４０．０％及び／又は
ＷＯ３成分 ０〜２５．０％及び／又は
ＴｅＯ２成分 ０〜２５．０％及び／又は
ＴｉＯ２成分 ０〜２５．０％及び／又は
Ｙｂ２Ｏ３成分 ０〜２５．０％及び／又は
Ｓｂ２Ｏ３成分 ０〜１．０％及び／又は
ＣｅＯ２成分 ０〜１．０％
の各成分をさらに含有する請求項１から６のいずれか記載の光学ガラス。
【請求項８】
１．８００以上２．２００以下の屈折率（ｎｄ）を有し、１０．０以上４０．０以下のアッベ数（νｄ）を有する請求項１から７のいずれか記載の光学ガラス。
【請求項９】
ガラス転移点（Ｔｇ）と結晶化開始温度（Ｔｘ）との差ΔＴが１５０℃以上である請求項１から８のいずれか記載の光学ガラス。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか記載の光学ガラスを精密プレス成形してなる光学素子。
【請求項１１】
請求項１から９のいずれか記載の光学ガラスからなる精密プレス成形用プリフォーム。
【請求項１２】
請求項１１記載の精密プレス成形用プリフォームを精密プレス成形してなる光学素子。
【公開番号】特開２００９−２４２２０８（Ｐ２００９−２４２２０８Ａ）
【公開日】平成２１年１０月２２日（２００９．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−９３８３５（Ｐ２００８−９３８３５）
【出願日】平成２０年３月３１日（２００８．３．３１）
【出願人】（０００１２８７８４）株式会社オハラ (539)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月２２日（２００９．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月３１日（２００８．３．３１）
【出願人】（０００１２８７８４）株式会社オハラ (539)
【Ｆターム（参考）】
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