光学ガラス
【課題】使用環境の温度変化による結像特性影響を受けにくい、屈折率（ｎｄ）が１．７５以上、かつ、アッベ数（νｄ）が３５以上である、高屈折率低分散光学ガラスを提供する。
【解決手段】ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３を必須成分として含有させ、かつ構成成分の比率を調整することにより、−３０〜＋７０℃の平均線膨張係数αと波長５４６．１ｎｍにおける光弾性定数βの乗算α×βが１３０×１０−１２℃×ｎｍ×ｃｍ−１×Ｐａ−１以下を実現する光学ガラスを得る。
【解決手段】ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３を必須成分として含有させ、かつ構成成分の比率を調整することにより、−３０〜＋７０℃の平均線膨張係数αと波長５４６．１ｎｍにおける光弾性定数βの乗算α×βが１３０×１０−１２℃×ｎｍ×ｃｍ−１×Ｐａ−１以下を実現する光学ガラスを得る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屈折率（ｎｄ）が１．７５以上、かつ、アッベ数（νｄ）が３５以上である高屈折率低分散光学ガラス、及び、この光学ガラスを利用して得られるレンズ、プリズムなどの光学素子に関し、特に高精度な結像特性が要求されるカメラやプロジェクタに代表される光学機器の投影レンズやプリズムに好適な高屈折率低分散光学ガラスとそれらから作製される光学素子及び光学機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
高屈折率低分散ガラスは、各種レンズなどの光学素子用材料として非常に需要が高く、屈折率（ｎｄ）が１．７５以上、かつ、アッベ数（νｄ）が３５以上である光学ガラスとしては、特許文献１〜３に代表されるように様々なガラス組成物が知られている。
【０００３】
近年、光学機器のデジタル化や高精細化が進み、デジタルカメラやビデオカメラなど撮影機器とともに、プロジェクタやプロジェクションテレビなどの画像再生（投影）機器に使用される光学素子に高い性能が求められている。その性能とは、屈折率やアッベ数や着色度といった以前から光学ガラスに要求される特性のみならず、実使用環境における特性変動が少ないことや光学ガラス製造や光学素子の加工時において、環境負荷が小さいことが含まれつつある。
【０００４】
実使用環境において結像特性が変化することは、レンズやプリズムなどの光学素子は、光学機器において治具などで固定されており、使用環境の温度変化（筺体内部の温度変化、高温下で使用されるなど）によって、光学素子の熱膨張が生じ、固定治具との膨張係数が異なることによって、光学素子に応力が生じ、その結果、光学素子に複屈折が生じて結像特性が変化してしまうと推測される。
【０００５】
上記の通り、一定温度の元（主として室温程度）で取得された屈折率やアッベ数などの光学恒数で設計した結像特性が、実使用環境において実現されない場合、光学設計時に使用環境を想定し、複雑な特性変動を予測して設計しなければならないという、不利益が生じる。
【０００６】
光学ガラス製造や光学素子の加工時において、鉛（Ｐｂ）化合物や砒素（Ａｓ）化合物などの環境負荷が高い成分を含むと、大気や水質への汚染物質の拡散防止に特別な措置が必要となるなどの不利益が生じる。また、タンタル（Ｔａ）などに代表される希少な鉱物資源を大量に使用することは、生産コストが高くなるだけでなく、資源回収のためのコストや労力が必要となってしまう。
【０００７】
環境負荷が高い成分をガラス組成に含まない高屈折率低分散光学ガラスは、特許公報１〜３に代表されるように様々なガラス組成物が開示されているが、実使用環境における結像特性の変動についての考慮は、成されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−３０６７３２号公報
【特許文献２】特開２００２−２８４５４２号公報
【特許文献３】特開２００４−１６１５０６号公報
【特許文献４】特開昭５６−１６０３４０号公報
【特許文献５】特開昭５２−１４６０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、このような事情のもとで、使用環境の温度変化による結像特性影響を受けにくい、屈折率（ｎｄ）が１．７５以上、かつ、アッベ数（νｄ）が３５以上である高屈折率低分散光学ガラスを環境負荷が高い成分及び希少な鉱物資源を大量に用いることなく提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、前記目標を達成するために鋭意試験研究を重ねた結果、ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３を必須成分として含有させ、かつ構成成分の比率を調整することにより、−３０〜＋７０℃の平均線膨張係数αと波長５４６．１ｎｍにおける光弾性定数βの乗算α×βが１３０×１０−１２℃×ｎｍ×ｃｍ−１×Ｐａ−１以下を実現する高屈折率低分散光学ガラスを、環境負荷が高い成分及び希少鉱物資源を大量に使用することなく作製し、前記目的を達成し得ることを見出し、本発明をなすに至った。その構成を以下に示す。
【００１１】
（構成１）
−３０〜＋７０℃の平均線膨張係数αと波長５４６．１ｎｍにおける光弾性定数βの乗算α×βが１３０×１０−１２℃×ｎｍ×ｃｍ−１×Ｐａ−１以下であって、酸化物基準で、ＳｉＯ２を１．０質量％より多く１２．０質量％未満含有し、Ｂ２Ｏ３を８．０〜３５．０質量％含有し、かつ、質量％比ＳｉＯ２／Ｂ２Ｏ３が０を超え０．６未満であり、Ｌａ２Ｏ３を２５．０〜５０．０質量％含有することを特徴とする光学ガラス。
【００１２】
（構成２）
屈折率（ｎｄ）が１．７５〜２．００、アッベ数（νｄ）が３５〜５５の範囲の光学恒数を有することを特徴とする構成１に記載の光学ガラス。
【００１３】
（構成３）
構成１又は２に記載のガラスであって、さらに酸化物基準で、Ｇｄ２Ｏ３を０．０〜４０．０質量％、Ｙ２Ｏ３を０．０〜１５．０質量％、ＺｒＯ２を０．０〜１５．０質量％、Ｔａ２Ｏ５を０．０〜２５．０質量％、Ｎｂ２Ｏ５を０．０〜１８．０質量％、ＷＯ３を０．０〜１０．０質量％含有することを特徴とする光学ガラス。
【００１４】
（構成４）
構成１〜３のいずれか一項に記載のガラスであって、酸化物基準で、
ＧｅＯ２を０．０〜０．１質量％、及び／又は
Ｙｂ２Ｏ３を０．０〜１．０質量％、及び／又は
Ｇａ２Ｏ３を０．０〜１．０質量％、及び／又は
Ｂｉ２Ｏ３を０．０〜１．０質量％を含有し、
ＰｂＯなどの鉛化合物及びＡｓ２Ｏ３などの砒素化合物を含有しないことを特徴とする光学ガラス。
【００１５】
（構成５）
構成１〜４のいずれか一項に記載のガラスであって、−３０〜＋７０℃の平均線膨張係数αと波長５４６．１ｎｍにおける光弾性定数βの乗算α×βが１００×１０−１２℃×ｎｍ×ｃｍ−１×Ｐａ−１以下であることを特徴とする光学ガラス。
【００１６】
（構成６）
構成１〜５のいずれか一項に記載のガラスであって、−３０〜＋７０℃の平均線膨張係数αと波長５４６．１ｎｍにおける光弾性定数βの乗算α×βが９０×１０−１２℃×ｎｍ×ｃｍ−１×Ｐａ−１以下であることを特徴とする光学ガラス。
【００１７】
（構成７）
構成１〜６のいずれか一項に記載のガラスであって、酸化物基準の質量％比（Ｔａ２Ｏ５＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３）／（Ｇｄ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３）が、０．０５を超え１．３０未満であることを特徴とする光学ガラス。
【００１８】
（構成８）
構成１〜７のいずれか一項に記載のガラスであって、酸化物基準の質量％表示で、
Ｌｉ２Ｏ ０〜５．０％、及び／又は
Ｎａ２Ｏ ０〜５．０％、及び／又は
Ｋ２Ｏ ０〜５．０％、及び／又は
Ｃｓ２Ｏ ０〜５．０％、及び／又は
ＭｇＯ ０〜５．０％、及び／又は
ＣａＯ ０〜５．０％、及び／又は
ＳｒＯ ０〜５．０％、及び／又は
ＢａＯ ０〜５．０％、及び／又は
ＴｉＯ２ ０〜３．０％、及び／又は
ＳｎＯ２ ０〜３．０％、及び／又は
Ａｌ２Ｏ３ ０〜３．０％、及び／又は
Ｐ２Ｏ５ ０〜５．０％、及び／又は
ＺｎＯ ０〜１０．０％、及び／又は
Ｌｕ２Ｏ３ ０〜５．０％、及び／又は
ＴｅＯ２ ０〜３．０％、及び／又は
Ｓｂ２Ｏ３ ０〜２．０％、及び／又は
Ｆ ０〜３．０％を含有することを特徴とする光学ガラス。
【００１９】
（構成９）
構成１〜８のいずれか一項に記載のガラスであって、酸化物基準のＺｎＯを２．０質量％未満含有することを特徴とする光学ガラス。
【００２０】
（構成１０）
構成１〜９のいずれか一項に記載のガラスであって、酸化物基準でＹ２Ｏ３を３．５質量％未満含有することを特徴とする光学ガラス。
【００２１】
（構成１１）
構成１〜１０のいずれか一項に記載のガラスであって、酸化物基準で質量％比（ＺｒＯ２＋Ｔａ２Ｏ５＋Ｎｂ２Ｏ５）／（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３）が、１．００未満であることを特徴とする光学ガラス。
【００２２】
（構成１２）
構成１〜１１のいずれか一項に記載のガラスであって、酸化物基準でＹ２Ｏ３を３．５質量％未満含有し、質量％比（ＺｎＯ＋Ｙ２Ｏ３）／Ｌａ２Ｏ３が０を超え０．５未満であり、質量％和ＺｒＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５が５．０％を超え１３．０％未満であることを特徴とする光学ガラス。
【００２３】
（構成１３）
酸化物基準で
ＳｉＯ２を１．０質量％より多く１０．０質量％未満、
Ｂ２Ｏ３を１５．０〜２８．０質量％、
Ｌａ２Ｏ３を２８．０〜３５．０質量％、
Ｇｄ２Ｏ３を２５．０〜３５．０質量％、
ＺｒＯ２を５．０〜９．０質量％、及び
ＺｎＯを０．１〜２．０質量％未満、並びに
Ｔａ２Ｏ５を０．０〜６．０質量％、及び／又は
Ｎｂ２Ｏ５を０．０〜５．０質量％、及び／又は
Ｓｂ２Ｏ３を０．０〜１．０質量％、及び／又は
Ａｌ２Ｏ３を０．０〜１．０質量％未満
を含有するガラスであって、かつ、ＺｒＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５の合計が５．０質量％を超え１３．０質量％未満であり、屈折率（ｎｄ）が１．７８〜１．８３、アッベ数（νｄ）が４４〜４８の範囲の光学恒数を有し、−３０〜＋７０℃の平均線膨張係数αと波長５４６．１ｎｍにおける光弾性定数βの乗算α×βが９０×１０−１２℃×ｎｍ×ｃｍ−１×Ｐａ−１以下であることを特徴とする光学ガラス。
【００２４】
（構成１４）
構成１〜１３のガラスを母材とするレンズ・プリズムなどの光学素子。
【００２５】
（構成１５）
構成１〜１４のガラスをリヒートプレス加工して作成するレンズ・プリズムなどの光学素子。
【００２６】
（構成１６）
構成１〜１５のガラスで作成した光学素子及び光学基板材料を使用するカメラ・プロジェクタなどの光学機器。
【発明の効果】
【００２７】
上記態様を採用することにより、使用環境の温度変化による結像特性影響を受けにくい、屈折率（ｎｄ）が１．７５以上、かつ、アッベ数（νｄ）が３５以上である、高屈折率低分散光学ガラスを提供することが可能となる。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明の光学ガラスについて説明する。
前記構成１の光学ガラスは、−３０〜＋７０℃の平均線膨張係数αと波長５４６．１ｎｍにおける光弾性定数βの乗算α×βが１３０×１０−１２℃×ｎｍ×ｃｍ−１×Ｐａ−１以下であることを特徴とし、このα×βという指標は、使用環境における結像特性の変化量を示す。より具体的に説明すると、平均線膨張係数αが大きいほど、使用環境の温度変化に対して光学素子の膨張率（体積変化）が大きいことを意味するため、治具などで固定されている光学素子には、大きな熱応力が発生することを意味する。また、光弾性定数βが大きいほど、生じた熱応力によって生じる複屈折が大きいことを意味するため、すなわち、α×βがより小さいほど、使用環境における結像特性の変化が少ないことを示唆する。
なお、α×βが１３０×１０−１２℃×ｎｍ×ｃｍ−１×Ｐａ−１以下であることにより、光学設計時に所望していた結増特性が、実使用環境で温度変化が生じた場合でも実現されやすいという利益がある。
【００２９】
高屈折率低分散光学ガラスの乗算α×βが１３０×１０−１２℃×ｎｍ×ｃｍ−１×Ｐａ−１以下を実現するために、構成１ではＳｉＯ２を１．０質量％より多く１２．０質量％未満含有し、Ｂ２Ｏ３を８．０〜３５．０質量％含有し、かつ、質量％比ＳｉＯ２／Ｂ２Ｏ３が０を超え０．６未満であり、Ｌａ２Ｏ３を２５．０〜５０．０質量％含有することを特徴とする。
【００３０】
個々の成分について説明すると、ＳｉＯ２成分は安定なガラス形成を促し、光学ガラスとして好ましくない失透（結晶物の発生）や脈理（ガラス内部の不均一性）を抑制する効果があるが、過剰に含有させると屈折率（ｎｄ）が小さくなりやすく、光弾性定数βが著しく増大する傾向となり、その結果、所望の特性を得にくくなるため、その上限は、１２．０質量％未満、より好ましくは１１．５質量％、最も好ましくは１１．０質量％であり、好ましくは１．０質量％より多く、より好ましくは１．２質量％以上、最も好ましくは１．４質量％以上とする。ＳｉＯ２成分は、任意の原料形態で含有させることができるが、酸化物（ＳｉＯ２）、Ｋ２ＳｉＦ６、Ｎａ２ＳｉＦ６、の形態で導入することが好ましい。
【００３１】
Ｂ２Ｏ３成分は、ＳｉＯ２成分と同様に安定なガラス形成を促し、小さな平均線膨張係数を実現するために、不可欠な成分である。しかしその量が少なすぎると安定なガラスが得にくくなり、その量が多すぎると屈折率（ｎｄ）が小さくなりやすく、光弾性定数βが著しく増大する傾向となり、その結果、所望の特性を得にくくなる。好ましくは３５質量％、より好ましくは３４質量％、最も好ましくは３３質量％を上限とし、好ましくは８．０質量％、より好ましくは８．５質量％、最も好ましくは９．０質量％を下限とする。Ｂ２Ｏ３成分は、Ｈ３ＢＯ３、Ｎａ２Ｂ４Ｏ７、Ｎａ２Ｂ４Ｏ７・１０Ｈ２Ｏ、ＢＰＯ４などの原料形態で含有させることができるが、Ｈ３ＢＯ３の形態で導入することが好ましい。
【００３２】
また、質量％比ＳｉＯ２／Ｂ２Ｏ３が０を超え、０．６未満とすることにより、原料の熔融性及びガラスの安定性が増す効果が得られるばかりでなく、平均線膨張係数αの増大を抑制する効果が得られる。上限を超えると、平均線膨張係数αが増大するばかりでなく、ガラス熔融時に熔け残り（主として、ＳｉＯ２を含む難熔融性の結晶）が発生し、生産性が悪化し、内部品質へ悪影響を及ぼすことがある。より好ましい質量％比の範囲は、０．０３〜０．５９、最も好ましくは、０．０５〜０．５８の範囲である。
【００３３】
Ｌａ２Ｏ３成分は、屈折率を高め、分散が小さくなる（アッベ数が大きくなる）効果のほかに、光弾性定数βを小さくする効果がある。しかし過剰に含有させるとガラスが著しく不安定化して失透しやすくなる。したがって好ましくは５０質量％、より好ましくは４９．５質量％、最も好ましくは４９．０質量％を上限とし、好ましくは２５質量％、より好ましくは２５．５質量％、最も好ましくは２６質量％を下限とする。Ｌａ２Ｏ３成分は任意の原料形態で含有させることができるが、好ましくは、酸化物（Ｌａ２Ｏ３）、硝酸塩及び硝酸塩水和物（Ｌａ（ＮＯ３）３・ＸＨ２Ｏ（Ｘは任意の整数））の形態で導入することが好ましい。
【００３４】
前記構成２の光学ガラスは、屈折率（ｎｄ）が１．７５〜２．００、アッベ数（νｄ）が３５〜５５の範囲の光学恒数を有することを特徴としており、様々な光学素子及び光学設計に有用である。
上記光学定数は特に光学系の小型化が可能である（屈折率が１．７５以上であるという高屈折率である特性は、薄肉レンズであっても大きな光の屈折量を得る事ができる。アッベ数が３５以上であるという低分散特性は、単レンズであっても、光の波長による焦点のずれ（色収差）が小さくできる。）という理由から、光学設計上有用である
【００３５】
前記構成１及び２の光学ガラスにおいて、Ｇｄ２Ｏ３成分はＬａ２Ｏ３成分と同様に屈折率を高め、分散を小さくする効果が得られるが、過剰に含有させると、Ｌａ２Ｏ３成分と同様に、失透が発生しやすくなる。したがって、その上限値は、好ましくは４０質量％、より好ましくは３９質量％、最も好ましくは３８質量％である。Ｇｄ２Ｏ３成分は、任意の原料形態で導入させることができるが、酸化物（Ｇｄ２Ｏ３）或いは弗化物（ＧｄＦ３）の形態で導入することが好ましい。
【００３６】
Ｙ２Ｏ３成分は、屈折率及び分散を調整する効果があるが、過剰に含有させると所望の光学恒数が得られなくなる恐れがある。その上限値は、好ましくは１５質量％、より好ましくは１４．５質量％、最も好ましくは１４．０質量％である。Ｙ２Ｏ３成分は、任意の原料形態で導入させることができるが、酸化物（Ｙ２Ｏ３）或いは弗化物（ＹＦ３）の形態で導入することが好ましい。
なお前記範囲であれば技術的には特に不利益は無いが、Ｙ２Ｏ３は高屈折率低分散特性を実現できる成分のうち、最も希少鉱物資源であるため、製造コストを考慮した場合、３．５質量％未満とすることが好ましい。
【００３７】
ＺｒＯ２成分は、屈折率（ｎｄ）を高め、耐失透性を向上させる効果が得られるが、ＺｒＯ２成分は、難熔融成分であるため、過剰に含有させると、ガラス製造時に高温での熔解を余儀なくされ、エネルギー損失が問題となりやすい。一方、所定量含有させることにより失透を抑制する効果が得られる場合もある。したがって、好ましくは１５質量％、より好ましくは１３質量％、最も好ましくは１２質量％を上限とし、好ましくは１質量％、より好ましくは２質量％、最も好ましくは３質量％を下限とする。なお、ＺｒＯ２成分を添加しなくても、ガラスに失透が発生しない場合は、含有しなくとも差し支えない。ＺｒＯ２成分は、任意の原料形態で導入させることができるが、酸化物（ＺｒＯ２）及び弗化物（ＺｒＦ４）の形態で導入することが好ましい。
【００３８】
Ｔａ２Ｏ５成分は、屈折率を高め、ガラスを安定化させる効果が得られるため、で任意に含有させることが可能である。しかし、Ｔａ２Ｏ５成分は、希少鉱物資源であり原料価格が高く、難熔融成分であり、ガラス製造時に高温熔解を余儀なくされるため、生産コストが増大するばかりでなく、光弾性定数βを増大させる特性を持つため、その含有量の上限は、２５質量％が好ましい。より好ましい上限値は、２２質量％、最も好ましい上限値は１９質量％である。Ｔａ２Ｏ５成分は任意の原料形態で導入させることができるが、酸化物（Ｔａ２Ｏ５）の形態で導入することが好ましい。
【００３９】
Ｎｂ２Ｏ５成分は、Ｔａ２Ｏ５成分と同様に、屈折率を高め、ガラスを安定化させる効果が得られるため、０〜１８質量％の範囲で任意に含有させることが可能である。しかし、Ｎｂ２Ｏ５成分は難熔融成分であり、ガラス製造時に高温熔解を余儀なくされるため、生産コストが増大するばかりでなく、光弾性定数βを増大させる特性を持つため、その含有量の上限は１８質量％が好ましい。より好ましい上限値は１６質量％、最も好ましい上限値は１４質量％である。Ｎｂ２Ｏ５成分は、任意の原料形態で導入させることができるが、酸化物（Ｎｂ２Ｏ５）の形態で導入することが好ましい。
【００４０】
ＷＯ３成分は屈折率及び分散を調整し、ガラスの耐失透性を向上させる効果がある。しかし過剰に含有させると、ガラスの着色が顕著となり、特に可視−短波長領域（５００ｎｍ未満）の透過率が低くなるため、好ましくない。したがって、好ましくは１０質量％、より好ましくは８質量％、最も好ましくは６質量％を上限とする。ＷＯ３成分は、任意の原料形態で導入させることができるが、酸化物（ＷＯ３）の形態で導入することが好ましい。
【００４１】
前記構成４の光学ガラスにおいて、ＧｅＯ２成分は屈折率調整及び熔融ガラスの粘性調整のために０．０〜０．１質量％の範囲で任意に添加できるが、希少鉱物資源であり、高価であるため、一切含有しないことが好ましい。Ｙｂ２Ｏ３、Ｇａ２Ｏ３、Ｂｉ２Ｏ３の各成分は、屈折率調整のため任意に添加することが可能であるが、光弾性定数βを増大させる性質があるため、その上限は、１．０質量％である。しかし、これらの成分も希少鉱物資源であるため、より好ましい上限値は、０．５質量％であり、最も好ましくは、一切含有しない。ＧｅＯ２、Ｙｂ２Ｏ３、Ｇａ２Ｏ３、Ｂｉ２Ｏ３の各成分は、任意の原料形態で導入させることができるが、酸化物（ＧｅＯ２、Ｙｂ２Ｏ３、Ｇａ２Ｏ３、Ｂｉ２Ｏ３）の形態で導入することが好ましい。
【００４２】
ＰｂＯなどの鉛化合物及びＡｓ２Ｏ３などの砒素化合物は、環境負荷が高い成分であるため、不可避な混入を除き、一切含有しないことが望ましい。
【００４３】
前記構成５及び構成６の光学ガラスにおいては、より高精度かつ高精細な用途の光学素子に利用するために、乗算α×βは、１００×１０−１２℃×ｎｍ×ｃｍ−１×Ｐａ−１以下であることが好ましく、最も好ましくは、９０×１０−１２℃×ｎｍ×ｃｍ−１×Ｐａ−１以下である。
【００４４】
このα×βの値が小さいほど、実使用環境における結増特性は、室温付近での光学物性値に基づいて算出された光学設計値に忠実なものとなるため、様々な使用環境を想定した上で複雑な光学シミュレーションを実施する必要が無くなるという利点がある。
【００４５】
構成７の光学ガラスにおいては、分散を高める効果の強いＴａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５、ＷＯ３の合計量と分散を小さくする効果が得られるＧｄ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３の合計量の質量％比である（Ｔａ２Ｏ５＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３）／（Ｇｄ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３）は、０．０５を超え１．３０未満の範囲にすることで、所望のアッベ数（３５〜５５）を実現しやすくなるため、前記の範囲が好ましい。より好ましくは、０．０５５〜１．２９、最も好ましくは、０．０６〜１．２８の範囲である。
【００４６】
前記構成８の光学ガラスにおいて、記載の範囲の成分を含有させることにより、構成１〜７に記載の特性を安定に実現できる。個々の成分の限定理由について、説明する。
【００４７】
アルカリ金属酸化物成分（Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｃｓ２Ｏ）は、ガラスの熔融性を向上させる効果が得られるため、任意に含有させることが可能であるが、大量に含有させると、平均熱膨張係数αが増大したり、屈折率が低くなりやすく、ガラスが不安定化して失透発生などの好ましくない現象が生じやすくなるため、それぞれ、質量％表示で０．０〜５．０％の範囲とすることが好ましい。より好ましい上限値は、Ｌｉ２Ｏ成分及びＮａ２Ｏ成分及びＫ２Ｏ成分は、４．５％であり、Ｃｓ２Ｏ成分は、４．０％である。最も好ましい上限は、Ｌｉ２Ｏ成分は２．０％であり、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｃｓ２Ｏ成分は、一切含有しないことである。アルカリ金属酸化物成分は、炭酸塩（Ｌｉ２ＣＯ３、Ｎａ２ＣＯ３、Ｋ２ＣＯ３、Ｃｓ２ＣＯ３）、硝酸塩（ＬｉＮＯ３、ＮａＮＯ３、ＫＮＯ３、ＣｓＮＯ３）、弗化物（ＬｉＦ、ＮａＦ、ＫＦ、ＫＨＦ２）、複合塩（Ｎａ２ＳｉＦ６、Ｋ２ＳｉＦ６）など、様々な形態で導入させることが可能であるが、炭酸塩及び／又は硝酸塩で導入することが好ましい。
【００４８】
アルカリ土類金属酸化物成分（ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ）は、ガラスの屈折率と光弾性定数を調整する効果が得られるため、任意に含有させることが可能であるが、大量に含有させると、所望の光学恒数（特に屈折率）を実現できにくくなるため、それぞれ、質量％表示で、０．０〜５．０質量％の範囲とすることが好ましい。より好ましい上限値は、ＭｇＯ成分及びＣａＯ成分は、４．０％であり、ＳｒＯ成分及びＢａＯ成分は、４．５％である。最も好ましい上限値は、ＭｇＯ成分は一切含有せず、ＣａＯ成分は、３．０％、ＳｒＯ成分及びＢａＯ成分は、４．０％である。アルカリ土類金属酸化物成分は、炭酸塩（ＭｇＣＯ３、ＣａＣＯ３、ＢａＣＯ３）、硝酸塩（Ｓｒ（ＮＯ３）２、Ｂａ（ＮＯ３）２）、弗化物（ＭｇＦ２、ＣａＦ２、ＳｒＦ２、ＢａＦ２）などの様々な形態で導入させることができるが、炭酸塩及び／又は硝酸塩及び／又は弗化物の形態で導入することが好ましい。
【００４９】
ＴｉＯ２成分は、屈折率及びアッベ数の調整のために任意に含有させることが可能であるが、過剰に含有させるとガラスの着色が顕著になりやすく、特に可視短波長（５００ｎｍ以下）の透過率が悪化する傾向にある。したがって、好ましい上限値は３．０質量％であり、より好ましい上限値は２．５質量％、最も好ましい上限値は２．０質量％である。ＴｉＯ２成分は、任意の原料形態で導入させることができるが、酸化物（ＴｉＯ２）の形態で導入することが好ましい。
【００５０】
ＳｎＯ２成分は、熔融ガラスの酸化抑制や清澄効果、光照射に対する透過率悪化を防ぐ効果が得られるため任意に含有させることが可能であるが、過剰に含有させると、熔融ガラスの還元によるガラスの着色の恐れや、熔解設備（特にＰｔなどの貴金属）と合金化する恐れがある。好ましくは３．０質量％を上限とし、より好ましくは２．０質量％、最も好ましくは１．０質量％を上限とする。ＳｎＯ２成分は、任意の原料形態で導入させることができるが、酸化物（ＳｎＯ、ＳｎＯ２）、弗化物（ＳｎＦ２、ＳｎＦ４）の形態で導入することが好ましい。
【００５１】
Ａｌ２Ｏ３成分は、光学ガラス及び光学素子の化学的耐久性を向上させたり、熔融ガラスの耐失透性を向上させる効果が得られるため任意に含有させることが可能であるが、過剰に含有させると、屈折率が著しく低下し、光弾性定数が大きくなりやすい。したがって、好ましくは３．０質量％、より好ましくは２．０質量％、最も好ましくは１．０質量％を上限とする。Ａｌ２Ｏ３成分は、任意の原料形態で導入させることができるが、酸化物（Ａｌ２Ｏ３）、水酸化物（Ａｌ（ＯＨ）３）、弗化物（ＡｌＦ３）の形態で導入することが好ましい。
【００５２】
Ｐ２Ｏ５成分は、ガラスの熔融性を向上させる効果が得られるため任意に含有させることが可能であるが、過剰に含有させるとガラスの耐失透性が著しく悪化しやすくなり、失透の無い光学ガラスを得にくくなる。したがって好ましくは５．０質量％を上限とし、より好ましくは１．０質量％、最も好ましくは、一切含有しない。Ｐ２Ｏ５成分は、任意の原料形態で導入させることができるが、Ａｌ（ＰＯ３）３、Ｃａ（ＰＯ３）２、Ｂａ（ＰＯ３）２、ＢＰＯ４、Ｈ３ＰＯ４の形態で導入することが好ましい。
【００５３】
ＺｎＯ成分は、ガラスの熔融性を向上させる一方で、平均熱膨張係数αを小さくする効果が得られるため、０〜１０．０質量％の範囲で任意に含有させることが可能であるが、光弾性定数βを著しく増大させる性質を持っているため、過剰に含有させると、所望の特性を実現しにくくなる。より好ましい範囲は、５．０質量％、最も好ましくは２．０質量％未満であり、好ましくは０．１質量％を下限とする。ＺｎＯ成分は、任意の原料形態で導入させることができるが、酸化物（ＺｎＯ）及び／又は弗化物（ＺｎＦ２）の形態で導入することが好ましい。
【００５４】
Ｌｕ２Ｏ３成分は、Ｌａ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３成分と同様に、高屈折率と低分散を実現する効果が得られるため、０〜５．０質量％の範囲で任意に含有させることが可能であるが、希少鉱物資源であるため、過剰に含有させるのは好ましくない。より好ましい上限値は、３．０質量％、最も好ましくは、一切含有しない。Ｌｕ２Ｏ３成分は、任意の原料形態で導入させることができるが、酸化物（Ｌｕ２Ｏ３）で導入することが好ましい。
【００５５】
ＴｅＯ２成分は、ガラス熔融時の清澄作用を促進する効果が得られるため、０〜３．０質量％の範囲で任意に含有させることが可能であるが、過剰に含有させると、ガラスへの着色が顕著になり、透過率が悪化しやすくなる。より好ましい上限値は、１．５質量％、最も好ましくは、一切含有しないことである。ＴｅＯ２成分は、任意の原料形態で導入させることができるが、酸化物（ＴｅＯ２）で導入することが好ましい。
【００５６】
Ｓｂ２Ｏ３成分は、ガラスの脱泡材としての効果が得られるため、０〜２．０質量％の範囲で任意に含有させることが可能であるが、上限を超えて含有させると、ガラス熔融時に過度の発泡が生じやすくなったり、熔解設備（特にＰｔなどの貴金属）と合金化する恐れがあるため、上限を超えて含有させないことが好ましい。Ｓｂ２Ｏ３成分は、任意の原料形態で導入させることができるが、酸化物（Ｓｂ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ５）或いはＮａ２Ｈ２Ｓｂ２Ｏ７・５Ｈ２Ｏの形態で導入することが好ましい。
【００５７】
Ｆ成分は、アッベ数を大きくする効果や光弾性定数βを小さくする効果が得られるため、０〜３．０質量％の範囲で任意に含有させることが可能であるが、上限を超えて含有させると、屈折率が低くなりやすく、平均線膨張係数αが増大する恐れがある。より好ましい上限値は、２．８質量％、最も好ましくは、２．５質量％である。Ｆ成分は、上述した各種酸化物の導入において、原料形態を弗化物にて導入した際に、ガラス中に導入される。
【００５８】
なお、本明細書において使用される各成分の含有量の酸化物基準での表記は、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、金属弗化物などが、熔融時に全て分解され酸化物へ変化すると仮定した場合に、組成物全体に対する各成分の当該生成酸化物の質量％を表すものであり、フッ化物の場合は生成酸化物の質量に対する実際に含有されるＦ原子の質量を質量百分率で現したものである。
【００５９】
Ｔｉを除く、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ及びＭｏなど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着色してしまい、可視域の特定の波長に吸収を生じさせるため、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。さらに、Ｐｂ、Ｔｈ、Ｃｄ、Ｔｌ、Ａｓ、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ため、環境上の影響を重視する場合には実質的に含まないことが好ましい。
【００６０】
前記構成１１の光学ガラスにおいては、難熔融成分であるＺｒＯ２、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５の合計量とガラス形成成分であるＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３の合計量の比を、質量％比（ＺｒＯ２＋Ｔａ２Ｏ５＋Ｎｂ２Ｏ５）／（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３）を１．００未満とすることにより、ガラス熔融温度を著しく高温にする必要がなく、エネルギーの消費を低減する効果が得られる。上記質量％比が、１．００を超えると、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５の各成分は、希少鉱物資源であるため、この比が大きいほど、原材料費が高くなってしまうほかに、相対的にガラス形成成分の含有量が少なくなり、ガラスが不安定化する恐れがあるだけでなく、光弾性定数を増大させるＺｒＯ２、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５の相対含有量が大きくなり、平均線膨張係数αを低下させる効果があるＢ２Ｏ３の相対含有量が小さくなるため、乗算α×βが増大する恐れがあり、所望の光学ガラスを安価に生産する上では、好ましくない。
【００６１】
前記構成１２の光学ガラスにおいては、高屈折率低分散特性を実現できる成分のうち、最も希少鉱物資源であるＹ２Ｏ３成分を３．５質量％未満とすることにより、製造コストを低減し、安定かつ永続的にガラス生産ができる効果が得られ、かつ、質量％比（ＺｎＯ＋Ｙ２Ｏ３）／Ｌａ２Ｏ３が０を超え０．５未満とすることで、所望の乗算α×βを実現する光学ガラスを安定に形成する効果が得られ、また、質量％和ＺｒＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５が、５．０質量％を超え１３．０質量％未満とすることにより、難熔融成分の含有量を制限しエネルギー消費を抑えつつ、耐失透性に優れた光学ガラスを実現する効果が得られる。
【００６２】
前記構成１３の光学ガラスにおいては、上述した構成１〜１２の光学ガラスのうち、最も好適な光学ガラスの構成成分比の範囲を明示したものである。具体的には
ＳｉＯ２を１．０質量％より多く１０．０質量％未満、
Ｂ２Ｏ３を１５．０〜２８．０質量％、
Ｌａ２Ｏ３を２８．０〜３５．０質量％、
Ｇｄ２Ｏ３を２５．０〜３５．０質量％、
ＺｒＯ２を５．０〜９．０質量％、及び
ＺｎＯを０．１〜２．０質量％未満、並びに
Ｔａ２Ｏ５を０．０〜６．０質量％、及び／又は
Ｎｂ２Ｏ５を０．０〜５．０質量％、及び／又は
Ｓｂ２Ｏ３を０．０〜１．０質量％、及び／又は
Ａｌ２Ｏ３を０．０〜１．０質量％未満
にガラス組成を維持することにより、特に屈折率（ｎｄ）が１．７８〜１．８３、アッベ数（νｄ）が４４〜４８の範囲の光学恒数を有し、−３０〜＋７０℃の平均線膨張係数αと波長５４６．１ｎｍにおける光弾性定数βの乗算α×βが９０×１０−１２℃×ｎｍ×ｃｍ−１×Ｐａ−１以下である光学ガラスを安定に取得できる利益がある。上述のように、構成成分とその含有量を所定の範囲の割合とすることにより、難熔融成分や希少鉱物資源の使用を最小限に抑え、環境負荷の高い成分を使用することなく、使用環境における結像特性の変化が少ない、高精度／高精細用途の光学素子を作り出すことが可能となる。
【００６３】
構成１４〜１６に記載のように、前記構成１〜１３に記載の光学ガラスは、レンズ・プリズムなどの光学素子を作製するための母材として有用であり、その光学素子をカメラやプロジェクタに利用することにより、高精細で高精度な結像及び投影特性を実現できる。
【００６４】
本発明のガラス組成物は、その組成が質量％で表されているため、直接的にｍｏｌ％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ｍｏｌ％表示による組成は、概ね以下の値をとる。
【００６５】
構成１の範囲としては、
ＳｉＯ２ ２．０〜２５．０ｍｏｌ％、Ｂ２Ｏ３ ２５〜６５ｍｏｌ％、ｍｏｌ％比ＳｉＯ２／Ｂ２Ｏ３が０を超え、０．７未満、Ｌａ２Ｏ３ １０〜３０ｍｏｌ％
【００６６】
構成３の範囲としては、
Ｇｄ２Ｏ３を０〜１８ｍｏｌ％、Ｙ２Ｏ３を０〜１０ｍｏｌ％、ＺｒＯ２を０〜１０ｍｏｌ％、Ｔａ２Ｏ５を０〜１０ｍｏｌ％、Ｎｂ２Ｏ５を０〜１０ｍｏｌ％、ＷＯ３を０〜５ｍｏｌ％
【００６７】
構成４の範囲としては、
ＧｅＯ２ ０．０〜０．１ｍｏｌ％、Ｙｂ２Ｏ３ ０．０〜１．０ｍｏｌ％、Ｇａ２Ｏ３ ０．０〜１．０ｍｏｌ％、Ｂｉ２Ｏ３ ０．０〜１．０ｍｏｌ％
【００６８】
構成７の範囲としては、
ｍｏｌ％比（Ｔａ２Ｏ５＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３）／（Ｇｄ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３）は０．０３を超え１．２５未満
【００６９】
構成８の範囲としては、Ｍｏｌ％表示で、Ｌｉ２Ｏ ０〜７．０％、Ｎａ２Ｏ ０〜５．０％、Ｋ２Ｏ ０〜５．０％、Ｃｓ２Ｏ ０〜３．０％、ＭｇＯ ０〜５．０％、ＣａＯ ０〜５．０％、ＳｒＯ ０〜５．０％、ＢａＯ ０〜５．０％、ＴｉＯ２ ０〜５．０％、ＳｎＯ２ ０〜３．０％、Ａｌ２Ｏ３ ０〜３．０％、Ｐ２Ｏ５ ０〜３．０％、ＺｎＯ ０〜７．０％、Ｌｕ２Ｏ３ ０〜２．０％、ＴｅＯ２ ０〜１．０％、Ｓｂ２Ｏ３ ０〜１．０％、Ｆ ０〜１０％
【００７０】
構成９の範囲としては、ＺｎＯ ５．０ｍｏｌ％未満
【００７１】
構成１０の範囲としては、Ｙ２Ｏ３ ４．０ｍｏｌ％未満
【００７２】
構成１１の範囲としては、
ｍｏｌ％比（ＺｒＯ２＋Ｔａ２Ｏ５＋Ｎｂ２Ｏ５）／（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３）が、０．８未満
【００７３】
構成１２の範囲としては、
Ｙ２Ｏ３ ４．０ｍｏｌ％未満、ｍｏｌ％比（ＺｎＯ＋Ｙ２Ｏ３）／Ｌａ２Ｏ３が０を超え１．０未満であり、ｍｏｌ％和ＺｒＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５ ５．０％を超え１３．０％未満
【００７４】
構成１３の範囲としては、ＳｉＯ２ ３〜２２ｍｏｌ、Ｂ２Ｏ３ ２７〜６３ｍｏｌ％、Ｌａ２Ｏ３ １０〜２５ｍｏｌ％、Ｇｄ２Ｏ３ ６〜１５ｍｏｌ％、ＺｒＯ２ ４〜１０ｍｏｌ％、ＺｎＯ ０．１〜２．０ｍｏｌ％、Ｔａ２Ｏ５ ０〜５．０ｍｏｌ％、Ｎｂ２Ｏ５ ０〜３ｍｏｌ％、Ｓｂ２Ｏ３ ０〜０．５ｍｏｌ％、Ａｌ２Ｏ３ ０〜１．０ｍｏｌ％未満。
【実施例】
【００７５】
次に、本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明は、この例に限定されるものではない。
【００７６】
表１〜表８に、使用環境の温度変化による結像特性影響を受けにくい、屈折率（ｎｄ）が１．７５以上、かつ、アッベ数（νｄ）が３５以上である高屈折率低分散光学ガラスを得るための好適な実施例（Ｎｏ．１〜３８）のガラス組成、屈折率（ｎｄ）、アッべ数（νｄ）、−３０〜＋７０℃の平均線膨張係数α、波長５４６．１ｎｍにおける光弾性定数β、乗算α×β、各種の成分含有率の比及び含有率和を示す。
【００７７】
また、表９に公知の光学ガラスの比較例（Ｎｏ．Ａ〜Ｃ）のガラス組成及び各種物性値を示す。ここで、比較例Ａは、特開２００５−３０６７３２号公報の実施例６、比較例Ｂは、特開２００２−２８４５４２号公報の実施例１、比較例Ｃは、特開２００４−１６１５０６号公報の実施例７である。表中の屈折率（ｎｄ）、アッべ数（νｄ）はそれぞれの公報記載値である。
【００７８】
得られた光学ガラスについて、屈折率（ｎｄ）、アッべ数（νｄ）、−３０〜＋７０℃の平均線膨張係数（α）、波長５４６．１ｎｍにおける光弾性定数（β）を以下のようにして測定した。
（１）屈折率（ｎｄ）及びアッべ数（νｄ）
徐冷降温速度を−２５℃／時にして得られた光学ガラスについて測定した。
（２）−３０〜＋７０℃の平均線膨張係数（α）
日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ１６−２００３（光学ガラスの常温付近の平均線膨張係数の測定方法）に記載された方法に準じ、測定した。試験片として長さ５０ｍｍ、直径４ｍｍの試料を使用した。
（３）波長５４６．１ｎｍにおける光弾性定数β
光弾性定数（β）は、試料形状を対面研磨した直径２５ｍｍ、厚さ８ｍｍの円板状とし、所定方向に圧縮荷重を加え、ガラスの中心に生じる光路差を測定し、δ＝β・ｄ・Ｆ の関係式により求めた。５４６．１ｎｍ測定光源は超高圧水銀灯を使用した。上記の式では、光路差をδ（ｎｍ）、ガラスの厚さをｄ（ｃｍ）、応力をＦ（Ｐａ）として表記している。
【００７９】
【表１】
【００８０】
【表２】
【００８１】
【表３】
【００８２】
【表４】
【００８３】
【表５】
【００８４】
【表６】
【００８５】
【表７】
【００８６】
【表８】
【００８７】
【表９】
【００８８】
表１〜８に記載の本発明の実施例のガラスは、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、メタ燐酸化合物などの通常の光学ガラス原料を用いて、所定の割合で秤量・混合した後、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１２００〜１４００℃の温度範囲で３〜４時間熔融し、攪拌均質化した後、適当な温度に下げてから、金型などに鋳込み、徐冷することにより得られた。
【００８９】
表１〜８に示した通り、本発明の好ましい実施例ではいずれも所望の光学恒数、乗算α×βを実現できることが分かった。一方、表９に示した比較例では、比較例Ａは、比較的小さいα×βを実現できるが、光学恒数が近い実施例３６〜３４と比較すると、質量％比ＳｉＯ２／Ｂ２Ｏ３比が０．６を超えているため、平均線膨張係数αが大きくなり、乗算α×βが９０×１０−１２℃×ｎｍ×ｃｍ−１×Ｐａ−１を超えている。また、比較例Ｂでは、光学恒数が近い実施例３０〜３２と比較すると、ＺｎＯを多く含有しているため、光弾性定数βが大きくなってしまい、乗算α×βが１００×１０−１２℃×ｎｍ×ｃｍ−１×Ｐａ−１を超えてしまう。その他に、ＳｉＯ２含有量が少なく、質量％比ＳｉＯ２／Ｂ２Ｏ３比が０．０５未満であるため、ガラスの耐失透性が十分でなく、ガラスを鋳込む際、ほぼガラス表面全体に結晶が発生した。また、比較例Ｃでは、ＺｎＯの含有量が著しく多く、質量％比（ＺｎＯ＋Ｙ２Ｏ３）／Ｌａ２Ｏ３が０．７３３と大きいため、光弾性定数βが増大し、乗算α×βが１３０×１０−１２℃×ｎｍ×ｃｍ−１×Ｐａ−１を超えてしまう。
【００９０】
また、表１〜８に記載した実施例のガラスを、冷間加工或いはリヒートプレス加工したところ、失透などの問題は生じず、安定に様々なレンズやプリズム形状に加工できた。
【００９１】
上述のように作製したレンズやプリズムをカメラやプロジェクタに搭載させ、結像特性を確認したところ、室温で取得した光学恒数を利用した光学設計で期待される結像特性が、高温（５０〜７０℃程度）動作時でも再現できた。
【００９２】
以上、本発明を例示の目的で詳細に説明したが、本実施例はあくまで例示の目的のみであって、本発明の思想及び範囲を逸脱することなく多くの改変を当業者により成し得ることが理解されよう。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
本発明によれば、使用環境の温度変化による結像特性影響を受けにくい、屈折率（ｎｄ）が１．７５以上、かつ、アッベ数（νｄ）が３５以上である、高屈折率低分散光学ガラスを提供でき、この光学ガラスを使用して、高精度なカメラなどの撮像機器及びプロジェクタなどの画像投影（再生）機器のレンズやプリズムを安定に作成できる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屈折率（ｎｄ）が１．７５以上、かつ、アッベ数（νｄ）が３５以上である高屈折率低分散光学ガラス、及び、この光学ガラスを利用して得られるレンズ、プリズムなどの光学素子に関し、特に高精度な結像特性が要求されるカメラやプロジェクタに代表される光学機器の投影レンズやプリズムに好適な高屈折率低分散光学ガラスとそれらから作製される光学素子及び光学機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
高屈折率低分散ガラスは、各種レンズなどの光学素子用材料として非常に需要が高く、屈折率（ｎｄ）が１．７５以上、かつ、アッベ数（νｄ）が３５以上である光学ガラスとしては、特許文献１〜３に代表されるように様々なガラス組成物が知られている。
【０００３】
近年、光学機器のデジタル化や高精細化が進み、デジタルカメラやビデオカメラなど撮影機器とともに、プロジェクタやプロジェクションテレビなどの画像再生（投影）機器に使用される光学素子に高い性能が求められている。その性能とは、屈折率やアッベ数や着色度といった以前から光学ガラスに要求される特性のみならず、実使用環境における特性変動が少ないことや光学ガラス製造や光学素子の加工時において、環境負荷が小さいことが含まれつつある。
【０００４】
実使用環境において結像特性が変化することは、レンズやプリズムなどの光学素子は、光学機器において治具などで固定されており、使用環境の温度変化（筺体内部の温度変化、高温下で使用されるなど）によって、光学素子の熱膨張が生じ、固定治具との膨張係数が異なることによって、光学素子に応力が生じ、その結果、光学素子に複屈折が生じて結像特性が変化してしまうと推測される。
【０００５】
上記の通り、一定温度の元（主として室温程度）で取得された屈折率やアッベ数などの光学恒数で設計した結像特性が、実使用環境において実現されない場合、光学設計時に使用環境を想定し、複雑な特性変動を予測して設計しなければならないという、不利益が生じる。
【０００６】
光学ガラス製造や光学素子の加工時において、鉛（Ｐｂ）化合物や砒素（Ａｓ）化合物などの環境負荷が高い成分を含むと、大気や水質への汚染物質の拡散防止に特別な措置が必要となるなどの不利益が生じる。また、タンタル（Ｔａ）などに代表される希少な鉱物資源を大量に使用することは、生産コストが高くなるだけでなく、資源回収のためのコストや労力が必要となってしまう。
【０００７】
環境負荷が高い成分をガラス組成に含まない高屈折率低分散光学ガラスは、特許公報１〜３に代表されるように様々なガラス組成物が開示されているが、実使用環境における結像特性の変動についての考慮は、成されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−３０６７３２号公報
【特許文献２】特開２００２−２８４５４２号公報
【特許文献３】特開２００４−１６１５０６号公報
【特許文献４】特開昭５６−１６０３４０号公報
【特許文献５】特開昭５２−１４６０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、このような事情のもとで、使用環境の温度変化による結像特性影響を受けにくい、屈折率（ｎｄ）が１．７５以上、かつ、アッベ数（νｄ）が３５以上である高屈折率低分散光学ガラスを環境負荷が高い成分及び希少な鉱物資源を大量に用いることなく提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、前記目標を達成するために鋭意試験研究を重ねた結果、ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３を必須成分として含有させ、かつ構成成分の比率を調整することにより、−３０〜＋７０℃の平均線膨張係数αと波長５４６．１ｎｍにおける光弾性定数βの乗算α×βが１３０×１０−１２℃×ｎｍ×ｃｍ−１×Ｐａ−１以下を実現する高屈折率低分散光学ガラスを、環境負荷が高い成分及び希少鉱物資源を大量に使用することなく作製し、前記目的を達成し得ることを見出し、本発明をなすに至った。その構成を以下に示す。
【００１１】
（構成１）
−３０〜＋７０℃の平均線膨張係数αと波長５４６．１ｎｍにおける光弾性定数βの乗算α×βが１３０×１０−１２℃×ｎｍ×ｃｍ−１×Ｐａ−１以下であって、酸化物基準で、ＳｉＯ２を１．０質量％より多く１２．０質量％未満含有し、Ｂ２Ｏ３を８．０〜３５．０質量％含有し、かつ、質量％比ＳｉＯ２／Ｂ２Ｏ３が０を超え０．６未満であり、Ｌａ２Ｏ３を２５．０〜５０．０質量％含有することを特徴とする光学ガラス。
【００１２】
（構成２）
屈折率（ｎｄ）が１．７５〜２．００、アッベ数（νｄ）が３５〜５５の範囲の光学恒数を有することを特徴とする構成１に記載の光学ガラス。
【００１３】
（構成３）
構成１又は２に記載のガラスであって、さらに酸化物基準で、Ｇｄ２Ｏ３を０．０〜４０．０質量％、Ｙ２Ｏ３を０．０〜１５．０質量％、ＺｒＯ２を０．０〜１５．０質量％、Ｔａ２Ｏ５を０．０〜２５．０質量％、Ｎｂ２Ｏ５を０．０〜１８．０質量％、ＷＯ３を０．０〜１０．０質量％含有することを特徴とする光学ガラス。
【００１４】
（構成４）
構成１〜３のいずれか一項に記載のガラスであって、酸化物基準で、
ＧｅＯ２を０．０〜０．１質量％、及び／又は
Ｙｂ２Ｏ３を０．０〜１．０質量％、及び／又は
Ｇａ２Ｏ３を０．０〜１．０質量％、及び／又は
Ｂｉ２Ｏ３を０．０〜１．０質量％を含有し、
ＰｂＯなどの鉛化合物及びＡｓ２Ｏ３などの砒素化合物を含有しないことを特徴とする光学ガラス。
【００１５】
（構成５）
構成１〜４のいずれか一項に記載のガラスであって、−３０〜＋７０℃の平均線膨張係数αと波長５４６．１ｎｍにおける光弾性定数βの乗算α×βが１００×１０−１２℃×ｎｍ×ｃｍ−１×Ｐａ−１以下であることを特徴とする光学ガラス。
【００１６】
（構成６）
構成１〜５のいずれか一項に記載のガラスであって、−３０〜＋７０℃の平均線膨張係数αと波長５４６．１ｎｍにおける光弾性定数βの乗算α×βが９０×１０−１２℃×ｎｍ×ｃｍ−１×Ｐａ−１以下であることを特徴とする光学ガラス。
【００１７】
（構成７）
構成１〜６のいずれか一項に記載のガラスであって、酸化物基準の質量％比（Ｔａ２Ｏ５＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３）／（Ｇｄ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３）が、０．０５を超え１．３０未満であることを特徴とする光学ガラス。
【００１８】
（構成８）
構成１〜７のいずれか一項に記載のガラスであって、酸化物基準の質量％表示で、
Ｌｉ２Ｏ ０〜５．０％、及び／又は
Ｎａ２Ｏ ０〜５．０％、及び／又は
Ｋ２Ｏ ０〜５．０％、及び／又は
Ｃｓ２Ｏ ０〜５．０％、及び／又は
ＭｇＯ ０〜５．０％、及び／又は
ＣａＯ ０〜５．０％、及び／又は
ＳｒＯ ０〜５．０％、及び／又は
ＢａＯ ０〜５．０％、及び／又は
ＴｉＯ２ ０〜３．０％、及び／又は
ＳｎＯ２ ０〜３．０％、及び／又は
Ａｌ２Ｏ３ ０〜３．０％、及び／又は
Ｐ２Ｏ５ ０〜５．０％、及び／又は
ＺｎＯ ０〜１０．０％、及び／又は
Ｌｕ２Ｏ３ ０〜５．０％、及び／又は
ＴｅＯ２ ０〜３．０％、及び／又は
Ｓｂ２Ｏ３ ０〜２．０％、及び／又は
Ｆ ０〜３．０％を含有することを特徴とする光学ガラス。
【００１９】
（構成９）
構成１〜８のいずれか一項に記載のガラスであって、酸化物基準のＺｎＯを２．０質量％未満含有することを特徴とする光学ガラス。
【００２０】
（構成１０）
構成１〜９のいずれか一項に記載のガラスであって、酸化物基準でＹ２Ｏ３を３．５質量％未満含有することを特徴とする光学ガラス。
【００２１】
（構成１１）
構成１〜１０のいずれか一項に記載のガラスであって、酸化物基準で質量％比（ＺｒＯ２＋Ｔａ２Ｏ５＋Ｎｂ２Ｏ５）／（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３）が、１．００未満であることを特徴とする光学ガラス。
【００２２】
（構成１２）
構成１〜１１のいずれか一項に記載のガラスであって、酸化物基準でＹ２Ｏ３を３．５質量％未満含有し、質量％比（ＺｎＯ＋Ｙ２Ｏ３）／Ｌａ２Ｏ３が０を超え０．５未満であり、質量％和ＺｒＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５が５．０％を超え１３．０％未満であることを特徴とする光学ガラス。
【００２３】
（構成１３）
酸化物基準で
ＳｉＯ２を１．０質量％より多く１０．０質量％未満、
Ｂ２Ｏ３を１５．０〜２８．０質量％、
Ｌａ２Ｏ３を２８．０〜３５．０質量％、
Ｇｄ２Ｏ３を２５．０〜３５．０質量％、
ＺｒＯ２を５．０〜９．０質量％、及び
ＺｎＯを０．１〜２．０質量％未満、並びに
Ｔａ２Ｏ５を０．０〜６．０質量％、及び／又は
Ｎｂ２Ｏ５を０．０〜５．０質量％、及び／又は
Ｓｂ２Ｏ３を０．０〜１．０質量％、及び／又は
Ａｌ２Ｏ３を０．０〜１．０質量％未満
を含有するガラスであって、かつ、ＺｒＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５の合計が５．０質量％を超え１３．０質量％未満であり、屈折率（ｎｄ）が１．７８〜１．８３、アッベ数（νｄ）が４４〜４８の範囲の光学恒数を有し、−３０〜＋７０℃の平均線膨張係数αと波長５４６．１ｎｍにおける光弾性定数βの乗算α×βが９０×１０−１２℃×ｎｍ×ｃｍ−１×Ｐａ−１以下であることを特徴とする光学ガラス。
【００２４】
（構成１４）
構成１〜１３のガラスを母材とするレンズ・プリズムなどの光学素子。
【００２５】
（構成１５）
構成１〜１４のガラスをリヒートプレス加工して作成するレンズ・プリズムなどの光学素子。
【００２６】
（構成１６）
構成１〜１５のガラスで作成した光学素子及び光学基板材料を使用するカメラ・プロジェクタなどの光学機器。
【発明の効果】
【００２７】
上記態様を採用することにより、使用環境の温度変化による結像特性影響を受けにくい、屈折率（ｎｄ）が１．７５以上、かつ、アッベ数（νｄ）が３５以上である、高屈折率低分散光学ガラスを提供することが可能となる。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明の光学ガラスについて説明する。
前記構成１の光学ガラスは、−３０〜＋７０℃の平均線膨張係数αと波長５４６．１ｎｍにおける光弾性定数βの乗算α×βが１３０×１０−１２℃×ｎｍ×ｃｍ−１×Ｐａ−１以下であることを特徴とし、このα×βという指標は、使用環境における結像特性の変化量を示す。より具体的に説明すると、平均線膨張係数αが大きいほど、使用環境の温度変化に対して光学素子の膨張率（体積変化）が大きいことを意味するため、治具などで固定されている光学素子には、大きな熱応力が発生することを意味する。また、光弾性定数βが大きいほど、生じた熱応力によって生じる複屈折が大きいことを意味するため、すなわち、α×βがより小さいほど、使用環境における結像特性の変化が少ないことを示唆する。
なお、α×βが１３０×１０−１２℃×ｎｍ×ｃｍ−１×Ｐａ−１以下であることにより、光学設計時に所望していた結増特性が、実使用環境で温度変化が生じた場合でも実現されやすいという利益がある。
【００２９】
高屈折率低分散光学ガラスの乗算α×βが１３０×１０−１２℃×ｎｍ×ｃｍ−１×Ｐａ−１以下を実現するために、構成１ではＳｉＯ２を１．０質量％より多く１２．０質量％未満含有し、Ｂ２Ｏ３を８．０〜３５．０質量％含有し、かつ、質量％比ＳｉＯ２／Ｂ２Ｏ３が０を超え０．６未満であり、Ｌａ２Ｏ３を２５．０〜５０．０質量％含有することを特徴とする。
【００３０】
個々の成分について説明すると、ＳｉＯ２成分は安定なガラス形成を促し、光学ガラスとして好ましくない失透（結晶物の発生）や脈理（ガラス内部の不均一性）を抑制する効果があるが、過剰に含有させると屈折率（ｎｄ）が小さくなりやすく、光弾性定数βが著しく増大する傾向となり、その結果、所望の特性を得にくくなるため、その上限は、１２．０質量％未満、より好ましくは１１．５質量％、最も好ましくは１１．０質量％であり、好ましくは１．０質量％より多く、より好ましくは１．２質量％以上、最も好ましくは１．４質量％以上とする。ＳｉＯ２成分は、任意の原料形態で含有させることができるが、酸化物（ＳｉＯ２）、Ｋ２ＳｉＦ６、Ｎａ２ＳｉＦ６、の形態で導入することが好ましい。
【００３１】
Ｂ２Ｏ３成分は、ＳｉＯ２成分と同様に安定なガラス形成を促し、小さな平均線膨張係数を実現するために、不可欠な成分である。しかしその量が少なすぎると安定なガラスが得にくくなり、その量が多すぎると屈折率（ｎｄ）が小さくなりやすく、光弾性定数βが著しく増大する傾向となり、その結果、所望の特性を得にくくなる。好ましくは３５質量％、より好ましくは３４質量％、最も好ましくは３３質量％を上限とし、好ましくは８．０質量％、より好ましくは８．５質量％、最も好ましくは９．０質量％を下限とする。Ｂ２Ｏ３成分は、Ｈ３ＢＯ３、Ｎａ２Ｂ４Ｏ７、Ｎａ２Ｂ４Ｏ７・１０Ｈ２Ｏ、ＢＰＯ４などの原料形態で含有させることができるが、Ｈ３ＢＯ３の形態で導入することが好ましい。
【００３２】
また、質量％比ＳｉＯ２／Ｂ２Ｏ３が０を超え、０．６未満とすることにより、原料の熔融性及びガラスの安定性が増す効果が得られるばかりでなく、平均線膨張係数αの増大を抑制する効果が得られる。上限を超えると、平均線膨張係数αが増大するばかりでなく、ガラス熔融時に熔け残り（主として、ＳｉＯ２を含む難熔融性の結晶）が発生し、生産性が悪化し、内部品質へ悪影響を及ぼすことがある。より好ましい質量％比の範囲は、０．０３〜０．５９、最も好ましくは、０．０５〜０．５８の範囲である。
【００３３】
Ｌａ２Ｏ３成分は、屈折率を高め、分散が小さくなる（アッベ数が大きくなる）効果のほかに、光弾性定数βを小さくする効果がある。しかし過剰に含有させるとガラスが著しく不安定化して失透しやすくなる。したがって好ましくは５０質量％、より好ましくは４９．５質量％、最も好ましくは４９．０質量％を上限とし、好ましくは２５質量％、より好ましくは２５．５質量％、最も好ましくは２６質量％を下限とする。Ｌａ２Ｏ３成分は任意の原料形態で含有させることができるが、好ましくは、酸化物（Ｌａ２Ｏ３）、硝酸塩及び硝酸塩水和物（Ｌａ（ＮＯ３）３・ＸＨ２Ｏ（Ｘは任意の整数））の形態で導入することが好ましい。
【００３４】
前記構成２の光学ガラスは、屈折率（ｎｄ）が１．７５〜２．００、アッベ数（νｄ）が３５〜５５の範囲の光学恒数を有することを特徴としており、様々な光学素子及び光学設計に有用である。
上記光学定数は特に光学系の小型化が可能である（屈折率が１．７５以上であるという高屈折率である特性は、薄肉レンズであっても大きな光の屈折量を得る事ができる。アッベ数が３５以上であるという低分散特性は、単レンズであっても、光の波長による焦点のずれ（色収差）が小さくできる。）という理由から、光学設計上有用である
【００３５】
前記構成１及び２の光学ガラスにおいて、Ｇｄ２Ｏ３成分はＬａ２Ｏ３成分と同様に屈折率を高め、分散を小さくする効果が得られるが、過剰に含有させると、Ｌａ２Ｏ３成分と同様に、失透が発生しやすくなる。したがって、その上限値は、好ましくは４０質量％、より好ましくは３９質量％、最も好ましくは３８質量％である。Ｇｄ２Ｏ３成分は、任意の原料形態で導入させることができるが、酸化物（Ｇｄ２Ｏ３）或いは弗化物（ＧｄＦ３）の形態で導入することが好ましい。
【００３６】
Ｙ２Ｏ３成分は、屈折率及び分散を調整する効果があるが、過剰に含有させると所望の光学恒数が得られなくなる恐れがある。その上限値は、好ましくは１５質量％、より好ましくは１４．５質量％、最も好ましくは１４．０質量％である。Ｙ２Ｏ３成分は、任意の原料形態で導入させることができるが、酸化物（Ｙ２Ｏ３）或いは弗化物（ＹＦ３）の形態で導入することが好ましい。
なお前記範囲であれば技術的には特に不利益は無いが、Ｙ２Ｏ３は高屈折率低分散特性を実現できる成分のうち、最も希少鉱物資源であるため、製造コストを考慮した場合、３．５質量％未満とすることが好ましい。
【００３７】
ＺｒＯ２成分は、屈折率（ｎｄ）を高め、耐失透性を向上させる効果が得られるが、ＺｒＯ２成分は、難熔融成分であるため、過剰に含有させると、ガラス製造時に高温での熔解を余儀なくされ、エネルギー損失が問題となりやすい。一方、所定量含有させることにより失透を抑制する効果が得られる場合もある。したがって、好ましくは１５質量％、より好ましくは１３質量％、最も好ましくは１２質量％を上限とし、好ましくは１質量％、より好ましくは２質量％、最も好ましくは３質量％を下限とする。なお、ＺｒＯ２成分を添加しなくても、ガラスに失透が発生しない場合は、含有しなくとも差し支えない。ＺｒＯ２成分は、任意の原料形態で導入させることができるが、酸化物（ＺｒＯ２）及び弗化物（ＺｒＦ４）の形態で導入することが好ましい。
【００３８】
Ｔａ２Ｏ５成分は、屈折率を高め、ガラスを安定化させる効果が得られるため、で任意に含有させることが可能である。しかし、Ｔａ２Ｏ５成分は、希少鉱物資源であり原料価格が高く、難熔融成分であり、ガラス製造時に高温熔解を余儀なくされるため、生産コストが増大するばかりでなく、光弾性定数βを増大させる特性を持つため、その含有量の上限は、２５質量％が好ましい。より好ましい上限値は、２２質量％、最も好ましい上限値は１９質量％である。Ｔａ２Ｏ５成分は任意の原料形態で導入させることができるが、酸化物（Ｔａ２Ｏ５）の形態で導入することが好ましい。
【００３９】
Ｎｂ２Ｏ５成分は、Ｔａ２Ｏ５成分と同様に、屈折率を高め、ガラスを安定化させる効果が得られるため、０〜１８質量％の範囲で任意に含有させることが可能である。しかし、Ｎｂ２Ｏ５成分は難熔融成分であり、ガラス製造時に高温熔解を余儀なくされるため、生産コストが増大するばかりでなく、光弾性定数βを増大させる特性を持つため、その含有量の上限は１８質量％が好ましい。より好ましい上限値は１６質量％、最も好ましい上限値は１４質量％である。Ｎｂ２Ｏ５成分は、任意の原料形態で導入させることができるが、酸化物（Ｎｂ２Ｏ５）の形態で導入することが好ましい。
【００４０】
ＷＯ３成分は屈折率及び分散を調整し、ガラスの耐失透性を向上させる効果がある。しかし過剰に含有させると、ガラスの着色が顕著となり、特に可視−短波長領域（５００ｎｍ未満）の透過率が低くなるため、好ましくない。したがって、好ましくは１０質量％、より好ましくは８質量％、最も好ましくは６質量％を上限とする。ＷＯ３成分は、任意の原料形態で導入させることができるが、酸化物（ＷＯ３）の形態で導入することが好ましい。
【００４１】
前記構成４の光学ガラスにおいて、ＧｅＯ２成分は屈折率調整及び熔融ガラスの粘性調整のために０．０〜０．１質量％の範囲で任意に添加できるが、希少鉱物資源であり、高価であるため、一切含有しないことが好ましい。Ｙｂ２Ｏ３、Ｇａ２Ｏ３、Ｂｉ２Ｏ３の各成分は、屈折率調整のため任意に添加することが可能であるが、光弾性定数βを増大させる性質があるため、その上限は、１．０質量％である。しかし、これらの成分も希少鉱物資源であるため、より好ましい上限値は、０．５質量％であり、最も好ましくは、一切含有しない。ＧｅＯ２、Ｙｂ２Ｏ３、Ｇａ２Ｏ３、Ｂｉ２Ｏ３の各成分は、任意の原料形態で導入させることができるが、酸化物（ＧｅＯ２、Ｙｂ２Ｏ３、Ｇａ２Ｏ３、Ｂｉ２Ｏ３）の形態で導入することが好ましい。
【００４２】
ＰｂＯなどの鉛化合物及びＡｓ２Ｏ３などの砒素化合物は、環境負荷が高い成分であるため、不可避な混入を除き、一切含有しないことが望ましい。
【００４３】
前記構成５及び構成６の光学ガラスにおいては、より高精度かつ高精細な用途の光学素子に利用するために、乗算α×βは、１００×１０−１２℃×ｎｍ×ｃｍ−１×Ｐａ−１以下であることが好ましく、最も好ましくは、９０×１０−１２℃×ｎｍ×ｃｍ−１×Ｐａ−１以下である。
【００４４】
このα×βの値が小さいほど、実使用環境における結増特性は、室温付近での光学物性値に基づいて算出された光学設計値に忠実なものとなるため、様々な使用環境を想定した上で複雑な光学シミュレーションを実施する必要が無くなるという利点がある。
【００４５】
構成７の光学ガラスにおいては、分散を高める効果の強いＴａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５、ＷＯ３の合計量と分散を小さくする効果が得られるＧｄ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３の合計量の質量％比である（Ｔａ２Ｏ５＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３）／（Ｇｄ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３）は、０．０５を超え１．３０未満の範囲にすることで、所望のアッベ数（３５〜５５）を実現しやすくなるため、前記の範囲が好ましい。より好ましくは、０．０５５〜１．２９、最も好ましくは、０．０６〜１．２８の範囲である。
【００４６】
前記構成８の光学ガラスにおいて、記載の範囲の成分を含有させることにより、構成１〜７に記載の特性を安定に実現できる。個々の成分の限定理由について、説明する。
【００４７】
アルカリ金属酸化物成分（Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｃｓ２Ｏ）は、ガラスの熔融性を向上させる効果が得られるため、任意に含有させることが可能であるが、大量に含有させると、平均熱膨張係数αが増大したり、屈折率が低くなりやすく、ガラスが不安定化して失透発生などの好ましくない現象が生じやすくなるため、それぞれ、質量％表示で０．０〜５．０％の範囲とすることが好ましい。より好ましい上限値は、Ｌｉ２Ｏ成分及びＮａ２Ｏ成分及びＫ２Ｏ成分は、４．５％であり、Ｃｓ２Ｏ成分は、４．０％である。最も好ましい上限は、Ｌｉ２Ｏ成分は２．０％であり、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｃｓ２Ｏ成分は、一切含有しないことである。アルカリ金属酸化物成分は、炭酸塩（Ｌｉ２ＣＯ３、Ｎａ２ＣＯ３、Ｋ２ＣＯ３、Ｃｓ２ＣＯ３）、硝酸塩（ＬｉＮＯ３、ＮａＮＯ３、ＫＮＯ３、ＣｓＮＯ３）、弗化物（ＬｉＦ、ＮａＦ、ＫＦ、ＫＨＦ２）、複合塩（Ｎａ２ＳｉＦ６、Ｋ２ＳｉＦ６）など、様々な形態で導入させることが可能であるが、炭酸塩及び／又は硝酸塩で導入することが好ましい。
【００４８】
アルカリ土類金属酸化物成分（ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ）は、ガラスの屈折率と光弾性定数を調整する効果が得られるため、任意に含有させることが可能であるが、大量に含有させると、所望の光学恒数（特に屈折率）を実現できにくくなるため、それぞれ、質量％表示で、０．０〜５．０質量％の範囲とすることが好ましい。より好ましい上限値は、ＭｇＯ成分及びＣａＯ成分は、４．０％であり、ＳｒＯ成分及びＢａＯ成分は、４．５％である。最も好ましい上限値は、ＭｇＯ成分は一切含有せず、ＣａＯ成分は、３．０％、ＳｒＯ成分及びＢａＯ成分は、４．０％である。アルカリ土類金属酸化物成分は、炭酸塩（ＭｇＣＯ３、ＣａＣＯ３、ＢａＣＯ３）、硝酸塩（Ｓｒ（ＮＯ３）２、Ｂａ（ＮＯ３）２）、弗化物（ＭｇＦ２、ＣａＦ２、ＳｒＦ２、ＢａＦ２）などの様々な形態で導入させることができるが、炭酸塩及び／又は硝酸塩及び／又は弗化物の形態で導入することが好ましい。
【００４９】
ＴｉＯ２成分は、屈折率及びアッベ数の調整のために任意に含有させることが可能であるが、過剰に含有させるとガラスの着色が顕著になりやすく、特に可視短波長（５００ｎｍ以下）の透過率が悪化する傾向にある。したがって、好ましい上限値は３．０質量％であり、より好ましい上限値は２．５質量％、最も好ましい上限値は２．０質量％である。ＴｉＯ２成分は、任意の原料形態で導入させることができるが、酸化物（ＴｉＯ２）の形態で導入することが好ましい。
【００５０】
ＳｎＯ２成分は、熔融ガラスの酸化抑制や清澄効果、光照射に対する透過率悪化を防ぐ効果が得られるため任意に含有させることが可能であるが、過剰に含有させると、熔融ガラスの還元によるガラスの着色の恐れや、熔解設備（特にＰｔなどの貴金属）と合金化する恐れがある。好ましくは３．０質量％を上限とし、より好ましくは２．０質量％、最も好ましくは１．０質量％を上限とする。ＳｎＯ２成分は、任意の原料形態で導入させることができるが、酸化物（ＳｎＯ、ＳｎＯ２）、弗化物（ＳｎＦ２、ＳｎＦ４）の形態で導入することが好ましい。
【００５１】
Ａｌ２Ｏ３成分は、光学ガラス及び光学素子の化学的耐久性を向上させたり、熔融ガラスの耐失透性を向上させる効果が得られるため任意に含有させることが可能であるが、過剰に含有させると、屈折率が著しく低下し、光弾性定数が大きくなりやすい。したがって、好ましくは３．０質量％、より好ましくは２．０質量％、最も好ましくは１．０質量％を上限とする。Ａｌ２Ｏ３成分は、任意の原料形態で導入させることができるが、酸化物（Ａｌ２Ｏ３）、水酸化物（Ａｌ（ＯＨ）３）、弗化物（ＡｌＦ３）の形態で導入することが好ましい。
【００５２】
Ｐ２Ｏ５成分は、ガラスの熔融性を向上させる効果が得られるため任意に含有させることが可能であるが、過剰に含有させるとガラスの耐失透性が著しく悪化しやすくなり、失透の無い光学ガラスを得にくくなる。したがって好ましくは５．０質量％を上限とし、より好ましくは１．０質量％、最も好ましくは、一切含有しない。Ｐ２Ｏ５成分は、任意の原料形態で導入させることができるが、Ａｌ（ＰＯ３）３、Ｃａ（ＰＯ３）２、Ｂａ（ＰＯ３）２、ＢＰＯ４、Ｈ３ＰＯ４の形態で導入することが好ましい。
【００５３】
ＺｎＯ成分は、ガラスの熔融性を向上させる一方で、平均熱膨張係数αを小さくする効果が得られるため、０〜１０．０質量％の範囲で任意に含有させることが可能であるが、光弾性定数βを著しく増大させる性質を持っているため、過剰に含有させると、所望の特性を実現しにくくなる。より好ましい範囲は、５．０質量％、最も好ましくは２．０質量％未満であり、好ましくは０．１質量％を下限とする。ＺｎＯ成分は、任意の原料形態で導入させることができるが、酸化物（ＺｎＯ）及び／又は弗化物（ＺｎＦ２）の形態で導入することが好ましい。
【００５４】
Ｌｕ２Ｏ３成分は、Ｌａ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３成分と同様に、高屈折率と低分散を実現する効果が得られるため、０〜５．０質量％の範囲で任意に含有させることが可能であるが、希少鉱物資源であるため、過剰に含有させるのは好ましくない。より好ましい上限値は、３．０質量％、最も好ましくは、一切含有しない。Ｌｕ２Ｏ３成分は、任意の原料形態で導入させることができるが、酸化物（Ｌｕ２Ｏ３）で導入することが好ましい。
【００５５】
ＴｅＯ２成分は、ガラス熔融時の清澄作用を促進する効果が得られるため、０〜３．０質量％の範囲で任意に含有させることが可能であるが、過剰に含有させると、ガラスへの着色が顕著になり、透過率が悪化しやすくなる。より好ましい上限値は、１．５質量％、最も好ましくは、一切含有しないことである。ＴｅＯ２成分は、任意の原料形態で導入させることができるが、酸化物（ＴｅＯ２）で導入することが好ましい。
【００５６】
Ｓｂ２Ｏ３成分は、ガラスの脱泡材としての効果が得られるため、０〜２．０質量％の範囲で任意に含有させることが可能であるが、上限を超えて含有させると、ガラス熔融時に過度の発泡が生じやすくなったり、熔解設備（特にＰｔなどの貴金属）と合金化する恐れがあるため、上限を超えて含有させないことが好ましい。Ｓｂ２Ｏ３成分は、任意の原料形態で導入させることができるが、酸化物（Ｓｂ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ５）或いはＮａ２Ｈ２Ｓｂ２Ｏ７・５Ｈ２Ｏの形態で導入することが好ましい。
【００５７】
Ｆ成分は、アッベ数を大きくする効果や光弾性定数βを小さくする効果が得られるため、０〜３．０質量％の範囲で任意に含有させることが可能であるが、上限を超えて含有させると、屈折率が低くなりやすく、平均線膨張係数αが増大する恐れがある。より好ましい上限値は、２．８質量％、最も好ましくは、２．５質量％である。Ｆ成分は、上述した各種酸化物の導入において、原料形態を弗化物にて導入した際に、ガラス中に導入される。
【００５８】
なお、本明細書において使用される各成分の含有量の酸化物基準での表記は、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、金属弗化物などが、熔融時に全て分解され酸化物へ変化すると仮定した場合に、組成物全体に対する各成分の当該生成酸化物の質量％を表すものであり、フッ化物の場合は生成酸化物の質量に対する実際に含有されるＦ原子の質量を質量百分率で現したものである。
【００５９】
Ｔｉを除く、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ及びＭｏなど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着色してしまい、可視域の特定の波長に吸収を生じさせるため、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。さらに、Ｐｂ、Ｔｈ、Ｃｄ、Ｔｌ、Ａｓ、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ため、環境上の影響を重視する場合には実質的に含まないことが好ましい。
【００６０】
前記構成１１の光学ガラスにおいては、難熔融成分であるＺｒＯ２、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５の合計量とガラス形成成分であるＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３の合計量の比を、質量％比（ＺｒＯ２＋Ｔａ２Ｏ５＋Ｎｂ２Ｏ５）／（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３）を１．００未満とすることにより、ガラス熔融温度を著しく高温にする必要がなく、エネルギーの消費を低減する効果が得られる。上記質量％比が、１．００を超えると、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５の各成分は、希少鉱物資源であるため、この比が大きいほど、原材料費が高くなってしまうほかに、相対的にガラス形成成分の含有量が少なくなり、ガラスが不安定化する恐れがあるだけでなく、光弾性定数を増大させるＺｒＯ２、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５の相対含有量が大きくなり、平均線膨張係数αを低下させる効果があるＢ２Ｏ３の相対含有量が小さくなるため、乗算α×βが増大する恐れがあり、所望の光学ガラスを安価に生産する上では、好ましくない。
【００６１】
前記構成１２の光学ガラスにおいては、高屈折率低分散特性を実現できる成分のうち、最も希少鉱物資源であるＹ２Ｏ３成分を３．５質量％未満とすることにより、製造コストを低減し、安定かつ永続的にガラス生産ができる効果が得られ、かつ、質量％比（ＺｎＯ＋Ｙ２Ｏ３）／Ｌａ２Ｏ３が０を超え０．５未満とすることで、所望の乗算α×βを実現する光学ガラスを安定に形成する効果が得られ、また、質量％和ＺｒＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５が、５．０質量％を超え１３．０質量％未満とすることにより、難熔融成分の含有量を制限しエネルギー消費を抑えつつ、耐失透性に優れた光学ガラスを実現する効果が得られる。
【００６２】
前記構成１３の光学ガラスにおいては、上述した構成１〜１２の光学ガラスのうち、最も好適な光学ガラスの構成成分比の範囲を明示したものである。具体的には
ＳｉＯ２を１．０質量％より多く１０．０質量％未満、
Ｂ２Ｏ３を１５．０〜２８．０質量％、
Ｌａ２Ｏ３を２８．０〜３５．０質量％、
Ｇｄ２Ｏ３を２５．０〜３５．０質量％、
ＺｒＯ２を５．０〜９．０質量％、及び
ＺｎＯを０．１〜２．０質量％未満、並びに
Ｔａ２Ｏ５を０．０〜６．０質量％、及び／又は
Ｎｂ２Ｏ５を０．０〜５．０質量％、及び／又は
Ｓｂ２Ｏ３を０．０〜１．０質量％、及び／又は
Ａｌ２Ｏ３を０．０〜１．０質量％未満
にガラス組成を維持することにより、特に屈折率（ｎｄ）が１．７８〜１．８３、アッベ数（νｄ）が４４〜４８の範囲の光学恒数を有し、−３０〜＋７０℃の平均線膨張係数αと波長５４６．１ｎｍにおける光弾性定数βの乗算α×βが９０×１０−１２℃×ｎｍ×ｃｍ−１×Ｐａ−１以下である光学ガラスを安定に取得できる利益がある。上述のように、構成成分とその含有量を所定の範囲の割合とすることにより、難熔融成分や希少鉱物資源の使用を最小限に抑え、環境負荷の高い成分を使用することなく、使用環境における結像特性の変化が少ない、高精度／高精細用途の光学素子を作り出すことが可能となる。
【００６３】
構成１４〜１６に記載のように、前記構成１〜１３に記載の光学ガラスは、レンズ・プリズムなどの光学素子を作製するための母材として有用であり、その光学素子をカメラやプロジェクタに利用することにより、高精細で高精度な結像及び投影特性を実現できる。
【００６４】
本発明のガラス組成物は、その組成が質量％で表されているため、直接的にｍｏｌ％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ｍｏｌ％表示による組成は、概ね以下の値をとる。
【００６５】
構成１の範囲としては、
ＳｉＯ２ ２．０〜２５．０ｍｏｌ％、Ｂ２Ｏ３ ２５〜６５ｍｏｌ％、ｍｏｌ％比ＳｉＯ２／Ｂ２Ｏ３が０を超え、０．７未満、Ｌａ２Ｏ３ １０〜３０ｍｏｌ％
【００６６】
構成３の範囲としては、
Ｇｄ２Ｏ３を０〜１８ｍｏｌ％、Ｙ２Ｏ３を０〜１０ｍｏｌ％、ＺｒＯ２を０〜１０ｍｏｌ％、Ｔａ２Ｏ５を０〜１０ｍｏｌ％、Ｎｂ２Ｏ５を０〜１０ｍｏｌ％、ＷＯ３を０〜５ｍｏｌ％
【００６７】
構成４の範囲としては、
ＧｅＯ２ ０．０〜０．１ｍｏｌ％、Ｙｂ２Ｏ３ ０．０〜１．０ｍｏｌ％、Ｇａ２Ｏ３ ０．０〜１．０ｍｏｌ％、Ｂｉ２Ｏ３ ０．０〜１．０ｍｏｌ％
【００６８】
構成７の範囲としては、
ｍｏｌ％比（Ｔａ２Ｏ５＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３）／（Ｇｄ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３）は０．０３を超え１．２５未満
【００６９】
構成８の範囲としては、Ｍｏｌ％表示で、Ｌｉ２Ｏ ０〜７．０％、Ｎａ２Ｏ ０〜５．０％、Ｋ２Ｏ ０〜５．０％、Ｃｓ２Ｏ ０〜３．０％、ＭｇＯ ０〜５．０％、ＣａＯ ０〜５．０％、ＳｒＯ ０〜５．０％、ＢａＯ ０〜５．０％、ＴｉＯ２ ０〜５．０％、ＳｎＯ２ ０〜３．０％、Ａｌ２Ｏ３ ０〜３．０％、Ｐ２Ｏ５ ０〜３．０％、ＺｎＯ ０〜７．０％、Ｌｕ２Ｏ３ ０〜２．０％、ＴｅＯ２ ０〜１．０％、Ｓｂ２Ｏ３ ０〜１．０％、Ｆ ０〜１０％
【００７０】
構成９の範囲としては、ＺｎＯ ５．０ｍｏｌ％未満
【００７１】
構成１０の範囲としては、Ｙ２Ｏ３ ４．０ｍｏｌ％未満
【００７２】
構成１１の範囲としては、
ｍｏｌ％比（ＺｒＯ２＋Ｔａ２Ｏ５＋Ｎｂ２Ｏ５）／（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３）が、０．８未満
【００７３】
構成１２の範囲としては、
Ｙ２Ｏ３ ４．０ｍｏｌ％未満、ｍｏｌ％比（ＺｎＯ＋Ｙ２Ｏ３）／Ｌａ２Ｏ３が０を超え１．０未満であり、ｍｏｌ％和ＺｒＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５ ５．０％を超え１３．０％未満
【００７４】
構成１３の範囲としては、ＳｉＯ２ ３〜２２ｍｏｌ、Ｂ２Ｏ３ ２７〜６３ｍｏｌ％、Ｌａ２Ｏ３ １０〜２５ｍｏｌ％、Ｇｄ２Ｏ３ ６〜１５ｍｏｌ％、ＺｒＯ２ ４〜１０ｍｏｌ％、ＺｎＯ ０．１〜２．０ｍｏｌ％、Ｔａ２Ｏ５ ０〜５．０ｍｏｌ％、Ｎｂ２Ｏ５ ０〜３ｍｏｌ％、Ｓｂ２Ｏ３ ０〜０．５ｍｏｌ％、Ａｌ２Ｏ３ ０〜１．０ｍｏｌ％未満。
【実施例】
【００７５】
次に、本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明は、この例に限定されるものではない。
【００７６】
表１〜表８に、使用環境の温度変化による結像特性影響を受けにくい、屈折率（ｎｄ）が１．７５以上、かつ、アッベ数（νｄ）が３５以上である高屈折率低分散光学ガラスを得るための好適な実施例（Ｎｏ．１〜３８）のガラス組成、屈折率（ｎｄ）、アッべ数（νｄ）、−３０〜＋７０℃の平均線膨張係数α、波長５４６．１ｎｍにおける光弾性定数β、乗算α×β、各種の成分含有率の比及び含有率和を示す。
【００７７】
また、表９に公知の光学ガラスの比較例（Ｎｏ．Ａ〜Ｃ）のガラス組成及び各種物性値を示す。ここで、比較例Ａは、特開２００５−３０６７３２号公報の実施例６、比較例Ｂは、特開２００２−２８４５４２号公報の実施例１、比較例Ｃは、特開２００４−１６１５０６号公報の実施例７である。表中の屈折率（ｎｄ）、アッべ数（νｄ）はそれぞれの公報記載値である。
【００７８】
得られた光学ガラスについて、屈折率（ｎｄ）、アッべ数（νｄ）、−３０〜＋７０℃の平均線膨張係数（α）、波長５４６．１ｎｍにおける光弾性定数（β）を以下のようにして測定した。
（１）屈折率（ｎｄ）及びアッべ数（νｄ）
徐冷降温速度を−２５℃／時にして得られた光学ガラスについて測定した。
（２）−３０〜＋７０℃の平均線膨張係数（α）
日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ１６−２００３（光学ガラスの常温付近の平均線膨張係数の測定方法）に記載された方法に準じ、測定した。試験片として長さ５０ｍｍ、直径４ｍｍの試料を使用した。
（３）波長５４６．１ｎｍにおける光弾性定数β
光弾性定数（β）は、試料形状を対面研磨した直径２５ｍｍ、厚さ８ｍｍの円板状とし、所定方向に圧縮荷重を加え、ガラスの中心に生じる光路差を測定し、δ＝β・ｄ・Ｆ の関係式により求めた。５４６．１ｎｍ測定光源は超高圧水銀灯を使用した。上記の式では、光路差をδ（ｎｍ）、ガラスの厚さをｄ（ｃｍ）、応力をＦ（Ｐａ）として表記している。
【００７９】
【表１】
【００８０】
【表２】
【００８１】
【表３】
【００８２】
【表４】
【００８３】
【表５】
【００８４】
【表６】
【００８５】
【表７】
【００８６】
【表８】
【００８７】
【表９】
【００８８】
表１〜８に記載の本発明の実施例のガラスは、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、メタ燐酸化合物などの通常の光学ガラス原料を用いて、所定の割合で秤量・混合した後、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１２００〜１４００℃の温度範囲で３〜４時間熔融し、攪拌均質化した後、適当な温度に下げてから、金型などに鋳込み、徐冷することにより得られた。
【００８９】
表１〜８に示した通り、本発明の好ましい実施例ではいずれも所望の光学恒数、乗算α×βを実現できることが分かった。一方、表９に示した比較例では、比較例Ａは、比較的小さいα×βを実現できるが、光学恒数が近い実施例３６〜３４と比較すると、質量％比ＳｉＯ２／Ｂ２Ｏ３比が０．６を超えているため、平均線膨張係数αが大きくなり、乗算α×βが９０×１０−１２℃×ｎｍ×ｃｍ−１×Ｐａ−１を超えている。また、比較例Ｂでは、光学恒数が近い実施例３０〜３２と比較すると、ＺｎＯを多く含有しているため、光弾性定数βが大きくなってしまい、乗算α×βが１００×１０−１２℃×ｎｍ×ｃｍ−１×Ｐａ−１を超えてしまう。その他に、ＳｉＯ２含有量が少なく、質量％比ＳｉＯ２／Ｂ２Ｏ３比が０．０５未満であるため、ガラスの耐失透性が十分でなく、ガラスを鋳込む際、ほぼガラス表面全体に結晶が発生した。また、比較例Ｃでは、ＺｎＯの含有量が著しく多く、質量％比（ＺｎＯ＋Ｙ２Ｏ３）／Ｌａ２Ｏ３が０．７３３と大きいため、光弾性定数βが増大し、乗算α×βが１３０×１０−１２℃×ｎｍ×ｃｍ−１×Ｐａ−１を超えてしまう。
【００９０】
また、表１〜８に記載した実施例のガラスを、冷間加工或いはリヒートプレス加工したところ、失透などの問題は生じず、安定に様々なレンズやプリズム形状に加工できた。
【００９１】
上述のように作製したレンズやプリズムをカメラやプロジェクタに搭載させ、結像特性を確認したところ、室温で取得した光学恒数を利用した光学設計で期待される結像特性が、高温（５０〜７０℃程度）動作時でも再現できた。
【００９２】
以上、本発明を例示の目的で詳細に説明したが、本実施例はあくまで例示の目的のみであって、本発明の思想及び範囲を逸脱することなく多くの改変を当業者により成し得ることが理解されよう。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
本発明によれば、使用環境の温度変化による結像特性影響を受けにくい、屈折率（ｎｄ）が１．７５以上、かつ、アッベ数（νｄ）が３５以上である、高屈折率低分散光学ガラスを提供でき、この光学ガラスを使用して、高精度なカメラなどの撮像機器及びプロジェクタなどの画像投影（再生）機器のレンズやプリズムを安定に作成できる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
−３０〜＋７０℃の平均線膨張係数αと波長５４６．１ｎｍにおける光弾性定数βの乗算α×βが９０×１０−１２℃×ｎｍ×ｃｍ−１×Ｐａ−１以下であって、酸化物基準で、ＳｉＯ２を１．０質量％より多く１２．０質量％未満含有し、Ｂ２Ｏ３を８．０〜３５．０質量％含有し、かつ、質量％比ＳｉＯ２／Ｂ２Ｏ３が０を超え０．６未満であり、Ｌａ２Ｏ３を２５．０〜５０．０質量％含有することを特徴とする光学ガラス。
【請求項２】
屈折率（ｎｄ）が１．７５〜２．００、アッベ数（νｄ）が３５〜５５の範囲の光学恒数を有することを特徴とする請求項１に記載の光学ガラス。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のガラスであって、さらに酸化物基準で、Ｇｄ２Ｏ３を０．０〜４０．０質量％、Ｙ２Ｏ３を０．０〜１５．０質量％、ＺｒＯ２を０．０〜１５．０質量％、Ｔａ２Ｏ５を０．０〜２５．０質量％、Ｎｂ２Ｏ５を０．０〜１８．０質量％、ＷＯ３を０．０〜１０．０質量％含有することを特徴とする光学ガラス。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のガラスであって、酸化物基準で、
ＧｅＯ２を０．０〜０．１質量％、
Ｙｂ２Ｏ３を０．０〜１．０質量％、
Ｇａ２Ｏ３を０．０〜１．０質量％、又は
Ｂｉ２Ｏ３を０．０〜１．０質量％を含有し、
鉛化合物及び砒素化合物を含有しないことを特徴とする光学ガラス。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載のガラスであって、酸化物基準で、質量％比（Ｔａ２Ｏ５＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３）／（Ｇｄ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３）が、０．０５を超え１．３０未満であることを特徴とする光学ガラス。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載のガラスであって、酸化物基準の質量％表示で、
Ｌｉ２Ｏ ０〜５．０％、
Ｎａ２Ｏ ０〜５．０％、
Ｋ２Ｏ ０〜５．０％、
Ｃｓ２Ｏ ０〜５．０％、
ＭｇＯ ０〜５．０％、
ＣａＯ ０〜５．０％、
ＳｒＯ ０〜５．０％、
ＢａＯ ０〜５．０％、
ＴｉＯ２ ０〜３．０％、
ＳｎＯ２ ０〜３．０％、
Ａｌ２Ｏ３ ０〜３．０％、
Ｐ２Ｏ５ ０〜５．０％、
ＺｎＯ ０〜１０．０％、
Ｌｕ２Ｏ３ ０〜５．０％、
ＴｅＯ２ ０〜３．０％、
Ｓｂ２Ｏ３ ０〜２．０％、又は
Ｆ ０〜３．０％を含有することを特徴とする光学ガラス。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載のガラスであって、酸化物基準で、ＺｎＯを２．０質量％未満含有することを特徴とする光学ガラス。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載のガラスであって、酸化物基準で、Ｙ２Ｏ３を３．５質量％未満含有することを特徴とする光学ガラス。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載のガラスであって、酸化物基準で、質量％比（ＺｒＯ２＋Ｔａ２Ｏ５＋Ｎｂ２Ｏ５）／（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３）が、１．００未満であることを特徴とする光学ガラス。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載のガラスであって、酸化物基準で、Ｙ２Ｏ３を３．５質量％未満含有し、質量％比（ＺｎＯ＋Ｙ２Ｏ３）／Ｌａ２Ｏ３が０を超え０．５未満であり、質量％和ＺｒＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５が５．０％を超え１３．０％未満であることを特徴とする光学ガラス。
【請求項１１】
酸化物基準で、
ＳｉＯ２を１．０質量％より多く１０．０質量％未満、
Ｂ２Ｏ３を１５．０〜２８．０質量％、
Ｌａ２Ｏ３を２８．０〜３５．０質量％、
Ｇｄ２Ｏ３を２５．０〜３５．０質量％、
ＺｒＯ２を５．０〜９．０質量％、及び
ＺｎＯを０．１〜２．０質量％未満、
並びに
Ｔａ２Ｏ５を０．０〜６．０質量％、
Ｎｂ２Ｏ５を０．０〜５．０質量％、
Ｓｂ２Ｏ３を０．０〜１．０質量％、又は
Ａｌ２Ｏ３を０．０〜１．０質量％未満
を含有するガラスであって、かつ、ＺｒＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５の合計が５．０質量％を超え１３．０質量％未満であり、屈折率(ｎｄ)が１．７８〜１．８３、アッベ数(νｄ）が４４〜４８の範囲の光学恒数を有し、−３０〜＋７０℃の平均線膨張係数αと波長５４６．１ｎｍにおける光弾性定数βの乗算α×βが９０×１０−１２℃×ｎｍ×ｃｍ−１×Ｐａ−１以下であることを特徴とする光学ガラス。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載のガラスを母材とする光学素子。
【請求項１３】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載のガラスをリヒートプレス加工して作成する光学素子。
【請求項１４】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載のガラスで作成した光学素子及び光学基板材料を使用する光学機器。
【請求項１】
−３０〜＋７０℃の平均線膨張係数αと波長５４６．１ｎｍにおける光弾性定数βの乗算α×βが９０×１０−１２℃×ｎｍ×ｃｍ−１×Ｐａ−１以下であって、酸化物基準で、ＳｉＯ２を１．０質量％より多く１２．０質量％未満含有し、Ｂ２Ｏ３を８．０〜３５．０質量％含有し、かつ、質量％比ＳｉＯ２／Ｂ２Ｏ３が０を超え０．６未満であり、Ｌａ２Ｏ３を２５．０〜５０．０質量％含有することを特徴とする光学ガラス。
【請求項２】
屈折率（ｎｄ）が１．７５〜２．００、アッベ数（νｄ）が３５〜５５の範囲の光学恒数を有することを特徴とする請求項１に記載の光学ガラス。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のガラスであって、さらに酸化物基準で、Ｇｄ２Ｏ３を０．０〜４０．０質量％、Ｙ２Ｏ３を０．０〜１５．０質量％、ＺｒＯ２を０．０〜１５．０質量％、Ｔａ２Ｏ５を０．０〜２５．０質量％、Ｎｂ２Ｏ５を０．０〜１８．０質量％、ＷＯ３を０．０〜１０．０質量％含有することを特徴とする光学ガラス。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のガラスであって、酸化物基準で、
ＧｅＯ２を０．０〜０．１質量％、
Ｙｂ２Ｏ３を０．０〜１．０質量％、
Ｇａ２Ｏ３を０．０〜１．０質量％、又は
Ｂｉ２Ｏ３を０．０〜１．０質量％を含有し、
鉛化合物及び砒素化合物を含有しないことを特徴とする光学ガラス。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載のガラスであって、酸化物基準で、質量％比（Ｔａ２Ｏ５＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３）／（Ｇｄ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３）が、０．０５を超え１．３０未満であることを特徴とする光学ガラス。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載のガラスであって、酸化物基準の質量％表示で、
Ｌｉ２Ｏ ０〜５．０％、
Ｎａ２Ｏ ０〜５．０％、
Ｋ２Ｏ ０〜５．０％、
Ｃｓ２Ｏ ０〜５．０％、
ＭｇＯ ０〜５．０％、
ＣａＯ ０〜５．０％、
ＳｒＯ ０〜５．０％、
ＢａＯ ０〜５．０％、
ＴｉＯ２ ０〜３．０％、
ＳｎＯ２ ０〜３．０％、
Ａｌ２Ｏ３ ０〜３．０％、
Ｐ２Ｏ５ ０〜５．０％、
ＺｎＯ ０〜１０．０％、
Ｌｕ２Ｏ３ ０〜５．０％、
ＴｅＯ２ ０〜３．０％、
Ｓｂ２Ｏ３ ０〜２．０％、又は
Ｆ ０〜３．０％を含有することを特徴とする光学ガラス。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載のガラスであって、酸化物基準で、ＺｎＯを２．０質量％未満含有することを特徴とする光学ガラス。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載のガラスであって、酸化物基準で、Ｙ２Ｏ３を３．５質量％未満含有することを特徴とする光学ガラス。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載のガラスであって、酸化物基準で、質量％比（ＺｒＯ２＋Ｔａ２Ｏ５＋Ｎｂ２Ｏ５）／（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３）が、１．００未満であることを特徴とする光学ガラス。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載のガラスであって、酸化物基準で、Ｙ２Ｏ３を３．５質量％未満含有し、質量％比（ＺｎＯ＋Ｙ２Ｏ３）／Ｌａ２Ｏ３が０を超え０．５未満であり、質量％和ＺｒＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５が５．０％を超え１３．０％未満であることを特徴とする光学ガラス。
【請求項１１】
酸化物基準で、
ＳｉＯ２を１．０質量％より多く１０．０質量％未満、
Ｂ２Ｏ３を１５．０〜２８．０質量％、
Ｌａ２Ｏ３を２８．０〜３５．０質量％、
Ｇｄ２Ｏ３を２５．０〜３５．０質量％、
ＺｒＯ２を５．０〜９．０質量％、及び
ＺｎＯを０．１〜２．０質量％未満、
並びに
Ｔａ２Ｏ５を０．０〜６．０質量％、
Ｎｂ２Ｏ５を０．０〜５．０質量％、
Ｓｂ２Ｏ３を０．０〜１．０質量％、又は
Ａｌ２Ｏ３を０．０〜１．０質量％未満
を含有するガラスであって、かつ、ＺｒＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５の合計が５．０質量％を超え１３．０質量％未満であり、屈折率(ｎｄ)が１．７８〜１．８３、アッベ数(νｄ）が４４〜４８の範囲の光学恒数を有し、−３０〜＋７０℃の平均線膨張係数αと波長５４６．１ｎｍにおける光弾性定数βの乗算α×βが９０×１０−１２℃×ｎｍ×ｃｍ−１×Ｐａ−１以下であることを特徴とする光学ガラス。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載のガラスを母材とする光学素子。
【請求項１３】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載のガラスをリヒートプレス加工して作成する光学素子。
【請求項１４】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載のガラスで作成した光学素子及び光学基板材料を使用する光学機器。
【公開番号】特開２０１２−９２０１６（Ｐ２０１２−９２０１６Ａ）
【公開日】平成２４年５月１７日（２０１２．５．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１６３３３（Ｐ２０１２−１６３３３）
【出願日】平成２４年１月３０日（２０１２．１．３０）
【分割の表示】特願２００６−９８０８８（Ｐ２００６−９８０８８）の分割
【原出願日】平成１８年３月３１日（２００６．３．３１）
【出願人】（０００１２８７８４）株式会社オハラ (539)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月１７日（２０１２．５．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年１月３０日（２０１２．１．３０）
【分割の表示】特願２００６−９８０８８（Ｐ２００６−９８０８８）の分割
【原出願日】平成１８年３月３１日（２００６．３．３１）
【出願人】（０００１２８７８４）株式会社オハラ (539)
【Ｆターム（参考）】
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