JP2019011232A - 光学ガラス、プリフォーム及び光学素子 - Google Patents

Abstract

【課題】高屈折率高分散の光学特性を有し、温度変化による結像特性への影響の補正に寄与できる光学ガラスを提供する。【解決手段】光学ガラスは、質量％で、Ｂ２Ｏ３成分を１．０％以上３５．０％以下、Ｌｎ２Ｏ３成分（式中、ＬｎはＬａ、Ｇｄ、Ｙ、Ｙｂからなる群より選択される１種以上）を合計８．０％以上５０．０％以下、ＢａＯ成分を１０．０％以上４５．０％以下含有し、質量和ＴｉＯ２＋ＺｒＯ２＋ＷＯ３＋Ｎｂ２Ｏ５＋Ｔａ２Ｏ５が２．０％以上４５．０％以下であり、１．７５以上の屈折率（ｎｄ）を有し、１８以上４２以下のアッベ数（νｄ）を有し、相対屈折率（５８９．２９ｎｍ）の温度係数（４０〜６０℃）が＋４．０×１０−６〜−１０．０×１０−６（℃−１）の範囲内にある。【選択図】図１

Description

本発明は、光学ガラス、プリフォーム及び光学素子に関する。

近年、車載カメラ等の車載用光学機器に組み込まれる光学素子や、プロジェクタ、コピー機、レーザプリンタ及び放送用機材等のような多くの熱を発生する光学機器に組み込まれる光学素子では、より高温の環境での使用が増えている。このような高温の環境では、光学系を構成する光学素子の使用時の温度が大きく変動し易く、その温度が１００℃以上に達する場合も多い。このとき、温度変動による光学系の結像特性等への悪影響が無視出来ないほど大きくなるため、温度変動によっても結像特性等に影響が生じ難い光学系を構成することが求められている。

光学系を構成する光学素子の材料として、１．７５以上の屈折率（ｎ_ｄ）と１８以上４０以下のアッベ数（ν_ｄ）を有する高屈折率高分散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高分散ガラスとしては、例えば特許文献１〜２に代表されるようなガラス組成物が知られている。

国際公開第２０１１／０６５０９７号 特開２００７−２５４１９７号公報

温度変動による結像性能等への影響が生じ難い光学系を構成するにあたっては、温度が上昇したときに屈折率が低くなり、相対屈折率の温度係数がマイナスとなるガラスから構成される光学素子と、温度が高くなったときに屈折率が高くなり、相対屈折率の温度係数がプラスとなるガラスから構成される光学素子を併用することが、温度変化による結像特性等への影響を補正できる点で好ましい。

特に、１．７５以上の屈折率（ｎ_ｄ）と１８以上４０以下のアッベ数（ν_ｄ）を有する高屈折率高分散ガラスとしては、温度変化による結像特性への影響の補正に寄与できる観点から、相対屈折率の温度係数が低いガラスが望まれており、より具体的には、相対屈折率の温度係数がマイナスとなるガラスや、相対屈折率の温度係数の絶対値の小さなガラスが望まれている。

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、高屈折率高分散の光学特性を有し、且つ、相対屈折率の温度係数が低い値をとり、温度変化による結像特性への影響の補正に寄与できる光学ガラスと、これを用いたプリフォーム及び光学素子を提供することにある。

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、Ｂ_２Ｏ_３成分、希土類成分及びＢａＯ成分と、ＴｉＯ_２成分、Ｎｂ_２Ｏ_５成分、ＷＯ_３成分、ＺｒＯ_２成分及びＴａ_２Ｏ_５成分のうち少なくともいずれかと、を併用し、各成分の含有量を調整することによって、所望の屈折率及びアッベ数を有しながらも、相対屈折率の温度係数が低い値をとることを見出し、本発明を完成するに至った。また、本発明者らは、このような組成及び物性を有する光学ガラスにおいて、化学的耐久性、特に耐水性の高い光学ガラスを得られることも見出した。具体的には、本発明は以下のようなものを提供する。

（１） 質量％で、
Ｂ_２Ｏ_３成分を１．０％以上３５．０％以下、
Ｌｎ_２Ｏ_３成分（式中、ＬｎはＬａ、Ｇｄ、Ｙ、Ｙｂからなる群より選択される１種以上）を合計８．０％以上５０．０％以下、
ＢａＯ成分を１０．０％以上４５．０％以下
含有し、
質量和ＴｉＯ_２＋ＺｒＯ_２＋ＷＯ_３＋Ｎｂ_２Ｏ_５＋Ｔａ_２Ｏ_５が２．０％以上４５．０％以下であり、
１．７５以上の屈折率（ｎ_ｄ）を有し、１８以上４２以下のアッベ数（ν_ｄ）を有し、
相対屈折率（５８９．２９ｎｍ）の温度係数（４０〜６０℃）が＋４．０×１０^−６〜−１０．０×１０^−６（℃^−１）の範囲内にある光学ガラス。

（２） 質量％で、
ＳｉＯ_２成分 ０〜２５．０％、
Ｌａ_２Ｏ_３成分 ３．０〜４５．０％、
Ｇｄ_２Ｏ_３成分 ０〜２３．０％、
Ｙ_２Ｏ_３成分 ０〜２７．０％、
ＺｒＯ_２成分 ０〜１５．０％、
Ｎｂ_２Ｏ_５成分 ０〜１７．０％、
ＷＯ_３成分 ０〜１０．０％、
ＴｉＯ_２成分を ０〜３０．０％、
ＺｎＯ成分 ０〜５．０％未満、
ＭｇＯ成分 ０〜５．０％、
ＣａＯ成分 ０〜１３．０％、
ＳｒＯ成分 ０〜１５．０％、
Ｌｉ_２Ｏ成分 ０〜５．０％、
Ｎａ_２Ｏ成分 ０〜１０．０％、
Ｋ_２Ｏ成分 ０〜１０．０％、
Ａｌ_２Ｏ_３成分 ０〜１０．０％、
Ｓｂ_２Ｏ_３成分 ０〜１．０％
である（１）記載の光学ガラス。

（３） 質量％で、Ｙ_２Ｏ_３成分を０．４〜２７．０％含有する（１）又は（２）記載の光学ガラス。

（４） 質量和（ＳｉＯ_２＋Ｂ_２Ｏ_３）が６．０％以上３５．０％以下である（１）から（３）のいずれか記載の光学ガラス。

（５） 質量比ＢａＯ／ＳｉＯ_２が０．５０以上である（１）から（４）のいずれか記載の光学ガラス。

（６） 質量比Ｙ_２Ｏ_３／Ｌｎ_２Ｏ_３が０．１０以上０．７０以下である（１）から（５）のいずれか記載の光学ガラス（式中、ＬｎはＬａ、Ｇｄ、Ｙ、Ｙｂからなる群より選択される１種以上）。

（７） 質量比ＢａＯ／（ＳｉＯ_２＋Ｂ_２Ｏ_３＋ＺｎＯ）が０．３０超３．５０以下である（１）から（６）のいずれか記載の光学ガラス。

（８） 質量％で、ＲＯ成分（式中、ＲはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎからなる群より選択される１種以上）の含有量の和が１０．０％以上４５．０％以下である（１）から（７）のいずれか記載の光学ガラス。

（９） 質量％で、Ｒｎ_２Ｏ成分（式中、ＲｎはＬｉ、Ｎａ、Ｋからなる群より選択される１種以上）の含有量の和が１０．０％以下である（１）から（８）のいずれか記載の光学ガラス。

（１０） （１）から（９）のいずれか記載の光学ガラスからなるプリフォーム材。

（１１） （１）から（９）のいずれか記載の光学ガラスからなる光学素子。

（１２） （１１）に記載の光学素子を備える光学機器。

本発明によれば、高屈折率高分散の光学特性を有し、且つ、相対屈折率の温度係数が低い値をとり、温度変化による結像特性への影響の補正に寄与することが可能である光学ガラスと、これを用いたプリフォーム及び光学素子を得ることができる。

また、本発明によれば、温度変化による結像特性への影響の補正に寄与しながらも、洗浄時及び研磨時に曇りが生じ難い光学ガラスと、これを用いたプリフォーム及び光学素子を得ることもできる。

本願の実施例のガラスについての屈折率（ｎｄ）とアッベ数（ν_ｄ）の関係を示す図である。

本発明の光学ガラスは、質量％で、Ｂ_２Ｏ_３成分を１．０％以上３５．０％以下、Ｌｎ_２Ｏ_３成分（式中、ＬｎはＬａ、Ｇｄ、Ｙ、Ｙｂからなる群より選択される１種以上）を合計８．０％以上５０．０％以下、ＢａＯ成分を１０．０％以上４５．０％以下含有し、質量和ＴｉＯ_２＋ＺｒＯ_２＋ＷＯ_３＋Ｎｂ_２Ｏ_５＋Ｔａ_２Ｏ_５が２．０％以上４５．０％以下であり、１．７５以上の屈折率（ｎ_ｄ）を有し、１８以上４２以下のアッベ数（ν_ｄ）を有し、相対屈折率（５８９．２９ｎｍ）の温度係数（４０〜６０℃）が＋４．０×１０^−６〜−１０．０×１０^−６（℃^−１）の範囲内にある。Ｂ_２Ｏ_３成分、希土類成分及びＢａＯ成分と、ＴｉＯ_２成分、Ｎｂ_２Ｏ_５成分、ＷＯ_３成分、ＺｒＯ_２成分及びＴａ_２Ｏ_５成分のうち少なくともいずれかと、を併用し、各成分の含有量を調整することによって、所望の屈折率及びアッベ数を有しながらも、相対屈折率の温度係数が低い値をとる。そのため、高屈折率高分散の光学特性を有し、且つ、相対屈折率の温度係数が低い値をとり、温度変化による結像特性への影響の補正に寄与することが可能である光学ガラスを得ることができる。

また、このような組成及び物性を有する光学ガラスでは、化学的耐久性、特に耐水性が高められ易くなる。そのため、温度変化による結像特性への影響の補正に寄与しながらも、洗浄時及び研磨時に曇りが生じ難い光学ガラスを得ることもできる。

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。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、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。

［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、各成分の含有量は、特に断りがない場合、全て酸化物換算組成の全質量に対する質量％で表示されるものとする。ここで、「酸化物換算組成」は、本発明のガラス構成成分の原料として使用される酸化物、複合塩、金属弗化物等が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、当該生成酸化物の総質量数を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。

＜必須成分、任意成分について＞
Ｂ_２Ｏ_３成分は、ガラス形成酸化物として必須の成分である。特に、Ｂ_２Ｏ_３成分を１．０％以上含有することで、ガラスの失透を低減できる。従って、Ｂ_２Ｏ_３成分の含有量は、好ましくは１．０％以上、より好ましくは２．０％以上、さらに好ましくは３．０％超、さらに好ましくは４．０％超、さらに好ましくは５．０％超、さらに好ましくは８．０％超とする。
他方で、Ｂ_２Ｏ_３成分の含有量を３５．０％以下にすることで、より大きな屈折率を得易くでき、相対屈折率の温度係数を小さくでき、且つ化学的耐久性の悪化を抑えられる。従って、Ｂ_２Ｏ_３成分の含有量は、好ましくは３５．０％以下、より好ましくは３０．０％以下、さらに好ましくは２５．０％以下、さらに好ましくは２０．０％未満、さらに好ましくは１５．０％未満、さらに好ましくは１２．０％未満、さらに好ましくは１０．５％未満とする。

希土類成分、すなわちＬｎ_２Ｏ_３成分（式中、ＬｎはＬａ、Ｇｄ、Ｙ、Ｙｂからなる群より選択される１種以上）の含有量の和（質量和）は、８．０％以上が好ましい。これにより、ガラスの屈折率が高められるため、所望の屈折率及びアッベ数を有するガラスを得易くすることができる。また、ガラスの化学的耐久性、特に耐水性を高められる。従って、Ｌｎ_２Ｏ_３成分の質量和は、好ましくは８．０％以上、より好ましくは１０．０％超、さらに好ましくは１３．０％超、さらに好ましくは１５．０％超、さらに好ましくは１６．８％以上、さらに好ましくは１７．０％超、さらに好ましくは２０．０％超、さらに好ましくは２３．７％超、さらに好ましくは２５．０％超、さらに好ましくは３０．０％超、さらに好ましくは３３．０％超とする。
他方で、この和を５０．０％以下にすることで、ガラスの液相温度が低くなるため、ガラスの失透を低減できる。また、アッベ数の必要以上の上昇を抑えられる。従って、Ｌｎ_２Ｏ_３成分の質量和は、好ましくは５０．０％以下、より好ましくは４８．０％以下、さらに好ましくは４５．０％未満、さらに好ましくは４２．０％未満、さらに好ましくは４０．０％未満、さらに好ましくは３９．０％以下とする。

ＢａＯ成分は、ガラス原料の熔融性を高められ、ガラスの失透を低減でき、屈折率を高められ、相対屈折率の温度係数を小さくできる必須成分である。従って、ＢａＯ成分の含有量は、好ましくは１０．０％以上、より好ましくは１３．０％超、さらに好ましくは１５．０％超、さらに好ましくは１７．０％超、さらに好ましくは１８．０％超、さらに好ましくは２０．０％超、さらに好ましくは２３．０％超とする。
他方で、ＢａＯ成分の含有量を４５．０％以下にすることで、過剰な含有によるガラスの屈折率の低下や、化学的耐久性（耐水性）の低下、失透を低減できる。従って、ＢａＯ成分の含有量は、好ましくは４５．０％以下、より好ましくは３８．０％以下、さらに好ましくは３５．０％未満、さらに好ましくは３２．０％未満、さらに好ましくは３０．０％未満とする。

ＴｉＯ_２成分、ＺｒＯ_２成分、ＷＯ_３成分、Ｎｂ_２Ｏ_５成分及びＴａ_２Ｏ_５成分の合計量（質量和）は、２．０％以上が好ましい。これにより、ガラスの屈折率が高められるため、所望の高屈折率を得られる。従って、質量和ＴｉＯ_２＋ＺｒＯ_２＋ＷＯ_３＋Ｎｂ_２Ｏ_５＋Ｔａ_２Ｏ_５は、好ましくは２．０％以上、より好ましくは５．０％以上、さらに好ましくは８．０％以上、さらに好ましくは１０．０％以上とする。
他方で、この和は４５．０％以下が好ましい。これにより、ガラスの安定性を高められる。従って、質量和ＴｉＯ_２＋ＺｒＯ_２＋ＷＯ_３＋Ｎｂ_２Ｏ_５＋Ｔａ_２Ｏ_５は、好ましくは４５．０％以下、より好ましくは４３．０％未満、さらに好ましくは４２．０％未満、さらに好ましくは４０．０％未満、さらに好ましくは３８．０％未満、さらに好ましくは３５．０％未満、さらに好ましくは３４．０％未満、さらに好ましくは３０．０％未満とする。

ＳｉＯ_２成分は、ガラス形成酸化物として任意に用いられる成分である。特に、ＳｉＯ_２成分を０％超含有する場合に、化学的耐久性、特に耐水性を高められ、熔融ガラスの粘度を高められ、ガラスの着色を低減できる。また、ガラスの安定性を高めて量産に耐えるガラスを得易くできる。従って、ＳｉＯ_２成分の含有量は、好ましくは０％超、より好ましくは１．０％超、さらに好ましくは４．０％超、さらに好ましくは７．０％超、さらに好ましくは８．０％超とする。
他方で、ＳｉＯ_２成分の含有量を２５．０％以下にすることで、相対屈折率の温度係数を小さくでき、ガラス転移点の上昇を抑えられ、且つ屈折率の低下を抑えられる。従って、ＳｉＯ_２成分の含有量は、好ましくは２５．０％以下、より好ましくは２３．０％未満、さらに好ましくは２２．０％未満、さらに好ましくは２０．０％未満、さらに好ましくは１６．０％未満、さらに好ましくは１４．０％未満、さらに好ましくは１３．０％未満、さらに好ましくは１０．０％未満とする。

Ｌａ_２Ｏ_３成分は、０％超含有する場合に、ガラスの安定性を高められ、屈折率を高められる任意成分である。従って、Ｌａ_２Ｏ_３成分の含有量は、好ましくは０％超、より好ましくは３．０％以上、さらに好ましくは６．０％超、さらに好ましくは１０．０％超、さらに好ましくは１２．０％以上、さらに好ましくは１４．０％超、さらに好ましくは１７．０％超、さらに好ましくは２０．０％超とする。
他方で、Ｌａ_２Ｏ_３成分の含有量を４５．０％以下にすることで、相対屈折率の温度係数を小さくでき、ガラスの安定性を高めることで失透を低減でき、アッベ数の上昇を抑えられる。また、ガラス原料の熔解性を高められる。従って、Ｌａ_２Ｏ_３成分の含有量は、好ましくは４５．０％以下、より好ましくは４１．０％未満、さらに好ましくは３８．０％未満、さらに好ましくは３６．０％未満、さらに好ましくは３５．１％未満、さらに好ましくは３４．０％未満、さらに好ましくは３３．０％未満とする。

Ｇｄ_２Ｏ_３成分及びＹｂ_２Ｏ_３成分は、０％超含有する場合に、ガラスの屈折率を高められる任意成分である。
他方で、Ｇｄ_２Ｏ_３成分及びＹｂ_２Ｏ_３成分は希土類の中でも原料価格が高く、その含有量が多いと生産コストが高くなる。また、Ｇｄ_２Ｏ_３成分やＹｂ_２Ｏ_３成分の含有を低減させることで、ガラスのアッベ数の上昇を抑えられる。従って、Ｇｄ_２Ｏ_３成分の含有量は、好ましくは２３．０％以下、より好ましくは２０．０％未満、さらに好ましくは１５．０％未満、さらに好ましくは１０．０％以下、さらに好ましくは９．０％未満、さらに好ましくは５．０％未満、さらに好ましくは３．０％未満としてもよい。また、Ｙｂ_２Ｏ_３成分の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは６．０％未満、さらに好ましくは３．０％未満、さらに好ましくは１．０％以下としてもよい。

Ｙ_２Ｏ_３成分は、０％超含有する場合に、ガラスの屈折率を高めながらも、他の希土類元素に比べてガラスの材料コストを抑えられ、またガラスの比重を小さくできる任意成分である。従って、Ｙ_２Ｏ_３成分の含有量は、好ましくは０％超、より好ましくは０．４％以上、さらに好ましくは１．０％以上、さらに好ましくは１．０％超、さらに好ましくは４．０％超、さらに好ましくは７．０％超、さらに好ましくは１０．０％超としてもよい。
他方で、Ｙ_２Ｏ_３成分の含有量を２７．０％以下にすることで、ガラスの屈折率の低下を抑えられ、ガラスのアッベ数の上昇を抑えられ、且つガラスの安定性を高められる。また、ガラス原料の熔解性の悪化を抑えられる。従って、Ｙ_２Ｏ_３成分の含有量は、好ましくは２７．０％以下、より好ましくは２５．０％未満、さらに好ましくは２０．０％未満、さらに好ましくは１８．０％未満、さらに好ましくは１５．０％以下としてもよい。

特に、本発明の光学ガラスでは、Ｙ_２Ｏ_３成分を含有し、且つＺｎＯ成分の含有量を低減させることで、相対屈折率の温度係数を小さくしつつ、ガラスの比重を小さくすることが可能である。

ＺｒＯ_２成分は、０％超含有する場合に、ガラスの屈折率を高められ、且つ失透を低減できる任意成分である。従って、ＺｒＯ_２成分の含有量は、好ましくは０％超、より好ましくは１．０％超、さらに好ましくは２．０％超としてもよい。
他方で、ＺｒＯ_２成分の含有量を１５．０％以下にすることで、相対屈折率の温度係数を小さくでき、ＺｒＯ_２成分の過剰な含有による失透を低減できる。従って、ＺｒＯ_２成分の含有量は、好ましくは１５．０％以下、より好ましくは１０．０％未満、さらに好ましくは８．０％未満、さらに好ましくは７．０％以下、さらに好ましくは５．０％未満としてもよい。

Ｎｂ_２Ｏ_５成分は、０％超含有する場合に、ガラスの屈折率を高め、アッベ数を低くでき、且つガラスの液相温度を低くすることで耐失透性を高められる任意成分である。
他方で、Ｎｂ_２Ｏ_５成分の含有量を１７．０％以下にすることで、相対屈折率の温度係数を小さくでき、Ｎｂ_２Ｏ_５成分の過剰な含有による失透を低減でき、且つ、ガラスの可視光（特に波長５００ｎｍ以下）に対する透過率の低下を抑えられる。従って、Ｎｂ_２Ｏ_５成分の含有量は、好ましくは１７．０％以下、より好ましくは１５．０％以下、さらに好ましくは１０．０％未満、さらに好ましくは８．０％未満、さらに好ましくは７．０％未満、さらに好ましくは５．０％未満、さらに好ましくは２．５％未満としてもよい。

ＷＯ_３成分は、０％超含有する場合に、他の高屈折率成分によるガラスの着色を低減しながら、屈折率を高め、アッベ数を低くでき、ガラス転移点を低くでき、且つ失透を低減できる任意成分である。従って、ＷＯ_３成分の含有量は、好ましくは０％超、より好ましくは０．３％超、さらに好ましくは０．５％超、さらに好ましくは０．７％超としてもよい。
他方で、ＷＯ_３成分の含有量を１０．０％以下にすることで、相対屈折率の温度係数を小さくでき、且つ材料コストを抑えられる。また、ＷＯ_３成分によるガラスの着色を低減して可視光透過率を高められる。従って、ＷＯ_３成分の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは５．０％未満、さらに好ましくは３．０％未満、さらに好ましくは１．５％未満、さらに好ましくは１．０％未満としてもよい。

ＴｉＯ_２成分は、０％超含有する場合に、ガラスの屈折率を高め、アッベ数を低くでき、且つガラスの失透を低減できる任意成分である。従って、ＴｉＯ_２成分の含有量は、好ましくは０％超、より好ましくは１．０％超、さらに好ましくは３．５％超、さらに好ましくは６．５％超としてもよい。
他方で、ＴｉＯ_２成分の含有量を３０．０％以下にすることで、相対屈折率の温度係数を小さくでき、ＴｉＯ_２成分の過剰な含有による失透を低減でき、ガラスの可視光（特に波長５００ｎｍ以下）に対する透過率の低下を抑えられる。従って、ＴｉＯ_２成分の含有量は、好ましくは３０．０％以下、より好ましくは２８．０％以下、さらに好ましくは２４．０％以下、さらに好ましくは２１．０％未満、さらに好ましくは１８．０％未満、さらに好ましくは１５．０％未満、さらに好ましくは１３．０％未満、さらに好ましくは１０．０％未満としてもよい。

Ｔａ_２Ｏ_５成分は、０％超含有する場合に、ガラスの屈折率を高められ、且つ耐失透性を高められる任意成分である。
他方で、Ｔａ_２Ｏ_５成分の含有量を１０．０％以下にすることで、光学ガラスの原料コストを低減でき、また、原料の熔解温度が低くなり、原料の熔解に要するエネルギーが低減されるため、光学ガラスの製造コストも低減できる。従って、Ｔａ_２Ｏ_５成分の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは７．０％未満、さらに好ましくは５．０％未満、さらに好ましくは２．０％未満、さらに好ましくは１．０％未満としてもよい。特に材料コストを低減させる観点では、Ｔａ_２Ｏ_５成分を含有しないことが最も好ましい。

ＺｎＯ成分は、０％超含有する場合に、原料の熔解性を高め、溶解したガラスからの脱泡を促進し、また、ガラスの安定性を高められる任意成分である。また、ガラス転移点を低くでき、且つ化学的耐久性を改善できる成分でもある。
他方で、ＺｎＯ成分の含有量を５．０％未満にすることで、相対屈折率の温度係数を小さくでき、熱による膨張を低減でき、屈折率の低下を抑えられ、且つ、過剰な粘性の低下による失透を低減できる。従って、ＺｎＯ成分の含有量は、好ましくは５．０％未満、より好ましくは４．０％未満、さらに好ましくは２．０％未満、さらに好ましくは１．０％未満、さらに好ましくは０．５％未満としてもよい。

ＭｇＯ成分、ＣａＯ成分及びＳｒＯ成分は、０％超含有する場合に、ガラスの屈折率や熔融性、耐失透性を調整できる任意成分である。
他方で、ＭｇＯ成分の含有量を５．０％以下に、又は、ＣａＯ成分若しくはＳｒＯ成分の含有量を１５．０％以下にすることで、屈折率の低下を抑えることができ、且つこれらの成分の過剰な含有による失透を低減できる。従って、ＭｇＯ成分の含有量は、好ましくは５．０％以下、より好ましくは３．０％未満、さらに好ましくは１．０％未満とする。また、ＣａＯ成分及びＳｒＯ成分の含有量は、好ましくは１５．０％以下、より好ましくは１３．０％以下、より好ましくは１０．０％以下、さらに好ましくは６．５％未満、さらに好ましくは４．０％未満、さらに好ましくは２．０％未満とする。

Ｌｉ_２Ｏ成分、Ｎａ_２Ｏ成分及びＫ_２Ｏ成分は、０％超含有する場合に、ガラスの熔融性を改善でき、ガラス転移点を低くできる任意成分である。特に、Ｋ_２Ｏ成分を０％超含有する場合、相対屈折率の温度係数を小さくできる。
他方で、Ｌｉ_２Ｏ成分、Ｎａ_２Ｏ成分及びＫ_２Ｏ成分の含有量を低減させることで、ガラスの屈折率を低下し難くし、且つガラスの失透を低減できる。また、特にＬｉ_２Ｏ成分の含有量を低減させることで、ガラスの粘性が高められるため、ガラスの脈理を低減できる。従って、Ｌｉ_２Ｏ成分の含有量は、好ましくは５．０％以下、より好ましくは３．０％未満、さらに好ましくは１．０％以下、さらに好ましくは０．３％未満としてもよい。また、Ｎａ_２Ｏ成分の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは５．０％未満、さらに好ましくは３．０％未満、さらに好ましくは１．０％未満としてもよい。また、Ｋ_２Ｏ成分の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは５．０％未満、さらに好ましくは３．０％未満、さらに好ましくは１．０％以下としてもよい。

Ｐ_２Ｏ_５成分は、０％超含有する場合に、ガラスの液相温度を下げて耐失透性を高められる任意成分である。
他方で、Ｐ_２Ｏ_５成分の含有量を１０．０％以下にすることで、ガラスの化学的耐久性、特に耐水性の低下を抑えられる。従って、Ｐ_２Ｏ_５成分の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは５．０％未満、さらに好ましくは３．０％未満、さらに好ましくは１．０％未満としてもよく、Ｐ_２Ｏ_５成分を含まなくてもよい。

ＧｅＯ_２成分は、０％超含有する場合に、ガラスの屈折率を高められ、且つ耐失透性を向上できる任意成分である。
しかしながら、ＧｅＯ_２は原料価格が高く、その含有量が多いと生産コストが高くなる。従って、ＧｅＯ_２成分の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは５．０％未満、さらに好ましくは３．０％未満、さらに好ましくは１．０％未満としてもよい。

Ａｌ_２Ｏ_３成分及びＧａ_２Ｏ_３成分は、０％超含有する場合に、熔融ガラスの耐失透性を向上できる任意成分である。そのため、特にＡｌ_２Ｏ_３成分の含有量は、好ましくは０％超、より好ましくは０．５％超、さらに好ましくは１．０％超としてもよい。
他方で、Ａｌ_２Ｏ_３成分又はＧａ_２Ｏ_３成分の含有量をそれぞれ１０．０％以下にすることで、ガラスの液相温度を下げて耐失透性を高められる。従って、Ａｌ_２Ｏ_３成分及びＧａ_２Ｏ_３成分の含有量は、それぞれ好ましくは１０．０％以下、より好ましくは５．０％未満、さらに好ましくは３．０％未満、さらに好ましくは１．０％未満としてもよい。

Ｂｉ_２Ｏ_３成分は、０％超含有する場合に、屈折率を高められ、アッベ数を低くでき、且つガラス転移点を下げられる任意成分である。
他方で、Ｂｉ_２Ｏ_３成分の含有量を１０．０％以下にすることで、ガラスの液相温度を下げて耐失透性を高められる。従って、Ｂｉ_２Ｏ_３成分の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは５．０％未満、さらに好ましくは３．０％未満、さらに好ましくは１．０％未満としてもよい。

ＴｅＯ_２成分は、０％超含有する場合に、屈折率を高められ、且つガラス転移点を下げられる任意成分である。
他方で、ＴｅＯ_２は白金製の坩堝や、熔融ガラスと接する部分が白金で形成されている熔融槽でガラス原料を熔融する際、白金と合金化しうる問題がある。従って、ＴｅＯ_２成分の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは５．０％未満、さらに好ましくは３．０％未満、さらに好ましくは１．０％未満としてもよい。

ＳｎＯ_２成分は、０％超含有する場合に、熔融ガラスの酸化を低減して清澄し、且つガラスの可視光透過率を高められる任意成分である。
他方で、ＳｎＯ_２成分の含有量を３．０％以下にすることで、熔融ガラスの還元によるガラスの着色や、ガラスの失透を低減できる。また、ＳｎＯ_２成分と熔解設備（特にＰｔ等の貴金属）の合金化が低減されるため、熔解設備の長寿命化を図れる。従って、ＳｎＯ_２成分の含有量は、好ましくは３．０％以下、より好ましくは１．０％未満、さらに好ましくは０．５％未満、さらに好ましくは０．１％未満としてもよい。

Ｓｂ_２Ｏ_３成分は、０％超含有する場合に、熔融ガラスを脱泡できる任意成分である。
他方で、Ｓｂ_２Ｏ_３成分の含有量を１．０％以下にすることで、可視光領域の短波長領域における透過率の低下や、ガラスのソラリゼーション、内部品質の低下を抑えられる。従って、Ｓｂ_２Ｏ_３成分の含有量は、好ましくは１．０％以下、より好ましくは０．５％未満、さらに好ましくは０．２％未満としてもよい。

特に、本発明の光学ガラスでは、Ｙ_２Ｏ_３成分を含有し、且つＳｂ_２Ｏ_３成分の含有量を低減させることで、相対屈折率の温度係数を小さくしつつ、ガラスへのフシの形成（異物、微細な泡、微細な結晶の発生）を低減することが可能である。

なお、ガラスを清澄し脱泡する成分は、上記のＳｂ_２Ｏ_３成分に限定されるものではなく、ガラス製造の分野における公知の清澄剤、脱泡剤或いはそれらの組み合わせを用いることができる。

Ｆ成分は、０％超含有する場合に、ガラスのアッベ数を高め、ガラス転移点を低くし、且つ耐失透性を向上できる任意成分である。
しかし、Ｆ成分の含有量、すなわち上述した各金属元素の１種又は２種以上の酸化物の一部又は全部と置換した弗化物のＦとしての合計量が１０．０％を超えると、Ｆ成分の揮発量が多くなるため、安定した光学恒数が得られ難くなり、均質なガラスが得られ難くなる。また、アッベ数が必要以上に上昇する。
従って、Ｆ成分の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは５．０％未満、さらに好ましくは３．０％未満、さらに好ましくは１．０％未満としてもよい。

ＳｉＯ_２成分及びＢ_２Ｏ_３の合計量は、６．０％以上が好ましい。これにより、安定なガラスを得易くできる。従って、質量和（ＳｉＯ_２＋Ｂ_２Ｏ_３）は、好ましくは６．０％以上、より好ましくは１０．０％超、さらに好ましくは１２．０％超、さらに好ましくは１５．０％超、さらに好ましくは１６．０％以上、さらに好ましくは１７．０％超、さらに好ましくは２０．０％超とする。
他方で、この合計量を３５．０％以下にすることで、相対屈折率の温度係数を小さくできる。従って、質量和（ＳｉＯ_２＋Ｂ_２Ｏ_３）は、好ましくは３５．０％以下、より好ましくは３０．０％未満、さらに好ましくは２８．０％未満、さらに好ましくは２５．５％以下とする。

ＳｉＯ_２成分の含有量に対する、ＢａＯ成分の含有量の比率（質量比）は、０．５０以上が好ましい。この比率を大きくすることで、相対屈折率の温度係数を小さくでき、また化学的耐久性を高められる。従って、質量比ＢａＯ／ＳｉＯ_２は、好ましくは０．５０以上、より好ましくは０．８０以上、さらに好ましくは１．００超、さらに好ましくは１．３０超、さらに好ましくは１．５０超、さらに好ましくは１．７０以上、さらに好ましくは２．００超、さらに好ましくは２．５０超とする。
他方で、この質量比ＢａＯ／ＳｉＯ_２は、無限大（すなわちＳｉＯ_２成分の含有量が０％）であってもよいが、安定なガラスを得る観点から、好ましくは１０．００以下、より好ましくは５．００以下、さらに好ましくは４．００未満、さらに好ましくは３．５０未満としてもよい。

Ｇｄ_２Ｏ_３成分及びＹ_２Ｏ_３の合計量は、０％超２７．０％以下が好ましい。これにより、安定なガラスを得易くできる。従って、質量和（Ｇｄ_２Ｏ_３＋Ｙ_２Ｏ_３）は、好ましくは０％超、より好ましくは１．０％超、さらに好ましくは４．０％超、さらに好ましくは７．０％超、さらに好ましくは１０．０％超としてもよい。
他方で、この合計量を２７．０％以下にすることで、ガラスのアッベ数の上昇を抑えられる。従って、質量和（Ｇｄ_２Ｏ_３＋Ｙ_２Ｏ_３）は、好ましくは２７．０％以下、より好ましくは２５．０％未満、さらに好ましくは２０．０％未満、さらに好ましくは１８．０％未満、さらに好ましくは１５．０％以下としてもよい。

Ｌｎ_２Ｏ_３成分の合計含有量（式中、ＬｎはＬａ、Ｇｄ、Ｙ、Ｙｂからなる群より選択される１種以上）に対する、Ｙ_２Ｏ_３の含有量の比率（質量比）は、０．０１以上が好ましい。この比率を大きくすることで、ガラスの比重を小さくでき、材料コストを低減できる。従って、質量比Ｙ_２Ｏ_３／Ｌｎ_２Ｏ_３は、好ましくは０．０１以上、より好ましくは０．０２超、さらに好ましくは０．０４超、さらに好ましくは０．０６以上、さらに好ましくは０．１０超、さらに好ましくは０．１５超とする。
他方で、この質量比Ｙ_２Ｏ_３／Ｌｎ_２Ｏ_３は、より屈折率が高く、安定性の高いガラスを得る観点から、好ましくは０．５０以下、より好ましくは０．４０未満、さらに好ましくは０．３５未満としてもよい。

ＳｉＯ_２成分、Ｂ_２Ｏ_３成分及びＺｎＯ成分の合計含有量に対する、ＢａＯ成分の含有量の比率（質量比）は、０．３０超が好ましい。
この比率を大きくすることで、相対屈折率の温度係数を小さくできる。従って、質量比ＢａＯ／（ＳｉＯ_２＋Ｂ_２Ｏ_３＋ＺｎＯ）は、好ましくは０．３０超、より好ましくは０．４０超、さらに好ましくは０．５０超、さらに好ましくは０．６０超、さらに好ましくは０．８０超、さらに好ましくは０．９５以上とする。
他方で、この質量比ＢａＯ／（ＳｉＯ_２＋Ｂ_２Ｏ_３＋ＺｎＯ）は、安定なガラスを得る観点から、好ましくは３．５０以下、より好ましくは３．００以下、さらに好ましくは２．５０未満、さらに好ましくは２．００未満、さらに好ましくは１．８０未満、さらに好ましくは１．６０未満、さらに好ましくは１．４０未満としてもよい。

ＲＯ成分（式中、ＲはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａからなる群より選択される１種以上）の含有量の和（質量和）は、１０．０％以上が好ましい。これにより、ガラスの失透を低減でき、且つ、相対屈折率の温度係数を小さくできる。従って、ＲＯ成分の質量和は、好ましくは１０．０％以上、より好ましくは１４．０％超、さらに好ましくは１６．０％超、さらに好ましくは１７．０％超、さらに好ましくは１８．０％超、さらに好ましくは２０．０％超、さらに好ましくは２３．０％超とする。
他方で、ＲＯ成分の質量和を４５．０％以下にすることで、屈折率の低下を抑えられ、また、ガラスの安定性を高められる。従って、ＲＯ成分の質量和は、好ましくは４５．０％以下、より好ましくは３８．０％以下、さらに好ましくは３５．０％未満、さらに好ましくは３２．０％未満、さらに好ましくは３０．０％未満とする。

Ｒｎ_２Ｏ成分（式中、ＲｎはＬｉ、Ｎａ、Ｋからなる群より選択される１種以上）の含有量の和（質量和）は、１０．０％以下が好ましい。これにより、溶融ガラスの粘性の低下を抑えられ、ガラスの屈折率を低下し難くでき、且つガラスの失透を低減できる。従って、Ｒｎ_２Ｏ成分の質量和は、好ましくは１０．０％以下、よりに好ましくは７．０％未満、さらに好ましくは４．０％未満、さらに好ましくは２．０％未満、さらに好ましくは１．０％以下とする。

＜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。

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、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｗ、Ｌａ、Ｇｄ、Ｙ、Ｙｂ、Ｌｕ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。

また、ＰｂＯ等の鉛化合物及びＡｓ_２Ｏ_３等の砒素化合物は、環境負荷が高い成分であるため、実質的に含有しないこと、すなわち、不可避な混入を除いて一切含有しないことが望ましい。

さらに、Ｔｈ、Ｃｄ、Ｔｌ、Ｏｓ、Ｂｅ、及び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、これらを実質的に含有しないことが好ましい。

［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、上記各成分の原料として、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、各成分が所定の含有量の範囲内になるように均一に混合し、作製した混合物を白金坩堝に投入し、ガラス原料の熔解難易度に応じて電気炉で１０００〜１５００℃の温度範囲で１〜１０時間熔解させて攪拌均質化した後、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。

＜物性＞
本発明の光学ガラスは、高屈折率及び低アッベ数（高分散）を有する。
特に、本発明の光学ガラスの屈折率（ｎ_ｄ）は、好ましくは１．７５、より好ましくは１．８０、さらに好ましくは１．８５、さらに好ましくは１．８８を下限とする。この屈折率（ｎ_ｄ）は、好ましくは２．１０、より好ましくは２．００、より好ましくは１．９７を上限としてもよい。また、本発明の光学ガラスのアッベ数（ν_ｄ）は、好ましくは１８、より好ましくは２０、さらに好ましくは２３、さらに好ましくは２６、さらに好ましくは２９、さらに好ましくは３２を下限とする。このアッベ数（ν_ｄ）は、好ましくは４２、より好ましくは４０、さらに好ましくは３５を上限としてもよい。
このような高屈折率を有することで、光学素子の薄型化を図っても大きな光の屈折量を得ることができる。また、このような高分散を有することで、単レンズとして用いたときに光の波長によって焦点を適切にずらすことができる。そのため、例えば低分散（高いアッベ数）を有する光学素子と組み合わせて光学系を構成した場合に、その光学系の全体として収差を低減させて高い結像特性等を図ることができる。
このように、本発明の光学ガラスは、光学設計上有用であり、特に光学系を構成したときに、高い結像特性等を図りながらも、光学系の小型化を図ることができ、光学設計の自由度を広げることができる。

ここで、本発明の光学ガラスは、屈折率（ｎ_ｄ）及びアッベ数（ν_ｄ）が、（−０．０１１２νｄ＋２．１５）≦ｎｄ≦（−０．０１１２νｄ＋２．３５）の関係を満たすことが好ましい。本発明で特定される組成のガラスでは、屈折率（ｎ_ｄ）及びアッベ数（ν_ｄ）がこの関係を満たすことで、より安定なガラスを得られる。
従って、本発明の光学ガラスでは、屈折率（ｎ_ｄ）及びアッベ数（ν_ｄ）が、ｎ_ｄ≧（−０．０１１２ν_ｄ＋２．１５）の関係を満たすことが好ましく、ｎ_ｄ≧（−０．０１１２ν_ｄ＋２．１８）の関係を満たすことがより好ましく、ｎ_ｄ≧（−０．０１１２ν_ｄ＋２．２０）の関係を満たすことがさらに好ましい。
一方で、本発明の光学ガラスでは、屈折率（ｎ_ｄ）及びアッベ数（ν_ｄ）が、ｎ_ｄ≦（−０．０１１２ν_ｄ＋２．３５）の関係を満たすことが好ましく、ｎ_ｄ≦（−０．０１１２ν_ｄ＋２．３０）の関係を満たすことがより好ましく、ｎ_ｄ≦（−０．０１１２ν_ｄ＋２．２８）の関係を満たすことがさらに好ましく、ｎ_ｄ≦（−０．０１１２ν_ｄ＋２．２５）の関係を満たすことがさらに好ましい。

本発明の光学ガラスは、相対屈折率の温度係数（ｄｎ／ｄＴ）が低い値をとる。
より具体的には、本発明の光学ガラスの相対屈折率の温度係数は、好ましくは＋４．０×１０^−６℃^−１、より好ましくは＋３．５×１０^−６℃^−１、さらに好ましくは＋３．０×１０^−６℃^−１、さらに好ましくは＋２．８×１０^−６℃^−１、さらに好ましくは＋２．５×１０^−６℃^−１、さらに好ましくは＋２．０×１０^−６℃^−１を上限値とし、この上限値又はそれよりも低い（マイナス側）の値をとりうる。
他方で、本発明の光学ガラスの相対屈折率の温度係数は、好ましくは−１０．０×１０^−６℃^−１、より好ましくは−５．０×１０^−６℃^−１、さらに好ましくは−３．０×１０^−６℃^−１、さらに好ましくは−２．８×１０^−６℃^−１、さらに好ましくは−２．５×１０^−６℃^−１、さらに好ましくは−２．０×１０^−６℃^−１、さらに好ましくは０×１０^−６℃^−１を下限値とし、この下限値又はそれよりも高い（プラス側）の値をとりうる。
このうち、１．７５以上の屈折率（ｎ_ｄ）を有し、且つ１８以上４２以下のアッベ数（ν_ｄ）を有するガラスとして、相対屈折率の温度係数の低いガラスは殆ど知られておらず、温度変化による結像のずれ等の補正の選択肢を広げられ、その補正をより容易にできる。したがって、このような範囲の相対屈折率の温度係数にすることで、温度変化による結像のずれ等の補正に寄与することができる。
本発明の光学ガラスの相対屈折率の温度係数は、光学ガラスと同一温度の空気中における、波長５８９．２９ｎｍの光についての屈折率の温度係数のことであり、４０℃から６０℃に温度を変化させた際の、１℃当たりの変化量（℃^−１）で表される。

本発明の光学ガラスは、高い耐水性を有する。
特に、ＪＯＧＩＳ０６−２００９に準じたガラスの粉末法による化学的耐久性（耐水性）は、好ましくはクラス１〜３、より好ましくはクラス１〜２、最も好ましくはクラス１である。これにより、光学ガラスを研磨加工する際に、水性の研磨液や洗浄液によるガラスの曇りが低減されるため、ガラスからの光学素子の作製を行い易くできる。
ここで、「耐水性」とは、水によるガラスの侵食に対する耐久性であり、この耐水性は、日本光学硝子工業会規格「光学ガラスの化学的耐久性の測定方法」ＪＯＧＩＳ０６−２００９により測定することができる。また、「粉末法による化学的耐久性（耐水性）がクラス１〜３である」とは、ＪＯＧＩＳ０６−２００９に準じて行った化学的耐久性（耐水性）が、測定前後の試料の質量の減量率で、０．２５質量％未満であることを意味する。
また、化学的耐久性（耐水性）の「クラス１」は、測定前後の試料の質量の減量率が０．０５質量％未満であり、「クラス２」は、測定前後の試料の質量の減量率が０．０５質量％以上０．１０質量％未満であり、「クラス３」は、測定前後の試料の質量の減量率が０．１０質量％以上０．２５質量％未満であり、「クラス４」は、測定前後の試料の質量の減量率が０．２５質量％以上０．６０質量％未満であり、「クラス５」は、測定前後の試料の質量の減量率が０．６０質量％以上１．１０質量％未満であり、「クラス６」は、測定前後の試料の質量の減量率が１．１０質量％以上である。すなわち、クラスの数が小さいほど、ガラスの耐水性が優れていることを意味する。

本発明の光学ガラスは、比重が小さいことが好ましい。より具体的には、本発明の光学ガラスの比重は５．００以下であることが好ましい。これにより、光学素子やそれを用いた光学機器の質量が低減されるため、光学機器の軽量化に寄与できる。従って、本発明の光学ガラスの比重は、好ましくは５．００、より好ましくは４．８０、さらに好ましくは４．７５を上限とする。なお、本発明の光学ガラスの比重は、概ね３．００以上、より詳細には３．５０以上、さらに詳細には４．００以上であることが多い。
本発明の光学ガラスの比重は、日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ０５−１９７５「光学ガラスの比重の測定方法」に基づいて測定する。

本発明の光学ガラスは、耐失透性が高いこと、より具体的には、低い液相温度を有することが好ましい。すなわち、本発明の光学ガラスの液相温度は、好ましくは１２００℃、より好ましくは１１８０℃、さらに好ましくは１１５０℃を上限としてもよい。これにより、熔解後のガラスをより低い温度で流出しても、作製されたガラスの結晶化が低減されるため、熔融状態からガラスを形成したときの失透を低減でき、ガラスを用いた光学素子の光学特性への影響を低減できる。また、ガラスの熔解温度を低くしてもガラスを成形できるため、ガラスの成形時に消費するエネルギーを抑えることで、ガラスの製造コストを低減できる。一方、本発明の光学ガラスの液相温度の下限は特に限定しないが、本発明によって得られるガラスの液相温度は、概ね８００℃以上、具体的には８５０℃以上、さらに具体的には９００℃以上であることが多い。なお、本明細書中における「液相温度」とは、５０ｍｌの容量の白金製坩堝に３０ｃｃのカレット状のガラス試料を白金坩堝に入れて１２５０℃で完全に熔融状態にし、所定の温度まで降温して１時間保持し、炉外に取り出して冷却した後直ちにガラス表面及びガラス中の結晶の有無を観察したときに、結晶が認められない一番低い温度を表す。ここで降温する際の所定の温度は、１２００℃〜８００℃の間の１０℃刻みの温度である。

［プリフォーム及び光学素子］
作製された光学ガラスから、例えば研磨加工の手段、又は、リヒートプレス成形や精密プレス成形等のモールドプレス成形の手段を用いて、ガラス成形体を作製することができる。すなわち、光学ガラスに対して研削及び研磨等の機械加工を行ってガラス成形体を作製したり、光学ガラスからモールドプレス成形用のプリフォームを作製し、このプリフォームに対してリヒートプレス成形を行った後で研磨加工を行ってガラス成形体を作製したり、研磨加工を行って作製したプリフォームや、公知の浮上成形等により成形されたプリフォームに対して精密プレス成形を行ってガラス成形体を作製したりすることができる。なお、ガラス成形体を作製する手段は、これらの手段に限定されない。

このように、本発明の光学ガラスは、様々な光学素子及び光学設計に有用である。その中でも特に、本発明の光学ガラスからプリフォームを形成し、このプリフォームを用いてリヒートプレス成形や精密プレス成形等を行い、レンズやプリズム等の光学素子を作製することが好ましい。これにより、径の大きなプリフォームの形成が可能になるため、光学素子の大型化を図りながらも、光学機器に用いたときに高精細で高精度な結像特性及び投影特性を実現できる。

本発明の光学ガラスからなるガラス成形体は、例えばレンズ、プリズム、ミラー等の光学素子の用途に用いることができ、典型的には車載用光学機器やプロジェクタやコピー機等の、高温になり易い機器に用いることができる。

本発明の実施例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６０）及び比較例（Ｎｏ．Ａ）の組成、並びに、これらのガラスの屈折率（ｎ_ｄ）、アッベ数（ν_ｄ）、相対屈折率の温度係数（ｄｎ／ｄＴ）、耐水性及び比重の結果を表１〜表８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。

本発明の実施例及び比較例のガラスは、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、ガラス原料の熔解難易度に応じて電気炉で１０００〜１５００℃の温度範囲で１〜１０時間熔解させた後、攪拌均質化してから金型等に鋳込み、徐冷して作製した。

実施例及び比較例のガラスの屈折率（ｎ_ｄ）及びアッベ数（ν_ｄ）は、ヘリウムランプのｄ線（５８７．５６ｎｍ）に対する測定値で示した。また、アッベ数（ν_ｄ）は、上記ｄ線の屈折率と、水素ランプのＦ線（４８６．１３ｎｍ）に対する屈折率（ｎ_Ｆ）、Ｃ線（６５６．２７ｎｍ）に対する屈折率（ｎ_Ｃ）の値を用いて、アッベ数（ν_ｄ）＝[（ｎ_ｄ−１）／（ｎ_Ｆ−ｎ_Ｃ）]の式から算出した。そして、求められた屈折率（ｎ_ｄ）及びアッベ数（ν_ｄ）の値から、関係式ｎ_ｄ＝−ａ×ν_ｄ＋ｂにおける、傾きａが０．０１１２のときの切片ｂを求めた。なお、本測定に用いたガラスは、徐冷降温速度を−２５℃／ｈｒとして、徐冷炉にて処理を行ったものを用いた。

実施例及び比較例のガラスの相対屈折率の温度係数（ｄｎ／ｄＴ）は、日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ１８−２００８「光学ガラスの屈折率の温度係数の測定方法」に記載された方法のうち干渉法により、波長５８９．２９ｎｍの光についての、４０℃から６０℃に温度を変化させた際における相対屈折率の温度係数の値を測定した。

実施例及び比較例のガラスの耐水性は、日本光学硝子工業会規格「光学ガラスの化学的耐久性の測定方法」ＪＯＧＩＳ０６−２００９に準じて測定した。すなわち、粒度４２５〜６００μｍに破砕したガラス試料を比重ビンにとり、白金かごの中に入れた。白金かごを純水（ｐＨ６．５〜７．５）の入った石英ガラス製丸底フラスコに入れて、沸騰水浴中で６０分間処理した。処理後のガラス試料の減量率（質量％）を算出して、この減量率が０．０５未満の場合をクラス１、減量率が０．０５〜０．１０未満の場合をクラス２、減量率が０．１０〜０．２５未満の場合をクラス３、減量率が０．２５〜０．６０未満の場合をクラス４、減量率が０．６０〜１．１０未満の場合をクラス５、減量率が１．１０以上の場合をクラス６とした。

実施例及び比較例のガラスの比重は、日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ０５−１９７５「光学ガラスの比重の測定方法」に基づいて測定した。

実施例及び比較例のガラスの液相温度としては、５０ｍｌの容量の白金製坩堝に３０ｃｃのカレット状のガラス試料を白金坩堝に入れて１２５０℃で完全に熔融状態にし、所定の温度まで降温して１時間保持し、炉外に取り出して冷却した後直ちにガラス表面及びガラス中の結晶の有無を観察したときに、結晶が認められない一番低い温度を測定した。

表に表されるように、実施例の光学ガラスは、いずれも相対屈折率の温度係数が＋４．０×１０^−６〜−１０．０×１０^−６（℃^−１）の範囲内、より詳細には＋３．０×１０^−６〜−１．０×１０^−６（℃^−１）の範囲内にあり、所望の範囲内であった。他方で、比較例（Ｎｏ．Ａ）のガラスは、相対屈折率の温度係数が＋７．２×１０^−６（℃^−１）であるため、相対屈折率の温度係数が高いものである。

また、実施例の光学ガラスは、いずれも屈折率（ｎ_ｄ）が１．７５以上、より詳細には１．７８以上であり、所望の範囲内であった。また、本発明の実施例の光学ガラスは、いずれもアッベ数（ν_ｄ）が１８以上４２以下の範囲内、より詳細には２７以上４１以下の範囲内にあり、所望の範囲内であった。
また、本発明の実施例の光学ガラスは、屈折率（ｎ_ｄ）及びアッベ数（ν_ｄ）が、（−０．０１１２ν_ｄ＋２．１５）≦ｎ_ｄ≦（−０．０１１２ν_ｄ＋２．３５）の関係を満たしており、より詳細には（−０．０１１２ν_ｄ＋２．２１）≦ｎ_ｄ≦（−０．０１１２ν_ｄ＋２．２８）の関係を満たしていた。そして、本願の実施例のガラスについての屈折率（ｎ_ｄ）及びアッベ数（ν_ｄ）の関係は、図１に示されるようになった。

また、実施例の光学ガラスは、いずれも比重が５．００以下、より詳細には４．８６以下であり、所望の範囲内であった。

また、実施例の光学ガラスは、いずれもガラスの粉末法による化学的耐久性（耐水性）がクラス１〜３、より詳細にはクラス１であり、所望の範囲内であった。

また、実施例の光学ガラスは、安定なガラスを形成しており、また、液相温度も１２００℃以下、より具体的には１１７０℃以下と低く、ガラス作製時において失透が起こり難いものであった。

従って、実施例の光学ガラスは、屈折率（ｎ_ｄ）及びアッベ数（ν_ｄ）が所望の範囲内にあり、相対屈折率の温度係数が低い値をとり、且つ、比重が小さいことが明らかになった。このことから、本発明の実施例の光学ガラスは、高温の環境で用いられる車載用光学機器やプロジェクタ等の光学系の小型化及び軽量化に寄与し、且つ温度変化による結像特性のずれ等の補正に寄与し、且つ洗浄や研磨等の工程を行ってもガラスに曇りが生じ難いことが推察される。

さらに、本発明の実施例の光学ガラスを用いて、ガラスブロックを形成し、このガラスブロックに対して研削及び研磨を行い、レンズ及びプリズムの形状に加工した。その結果、安定に様々なレンズ及びプリズムの形状に加工することができた。

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。

Claims (12)

1. 質量％で、
   Ｂ_２Ｏ_３成分を１．０％以上３５．０％以下、
   Ｌｎ_２Ｏ_３成分（式中、ＬｎはＬａ、Ｇｄ、Ｙ、Ｙｂからなる群より選択される１種以上）を合計８．０％以上５０．０％以下、
   ＢａＯ成分を１０．０％以上４５．０％以下
   含有し、
   質量和ＴｉＯ_２＋ＺｒＯ_２＋ＷＯ_３＋Ｎｂ_２Ｏ_５＋Ｔａ_２Ｏ_５が２．０％以上４５．０％以下であり、
   １．７５以上の屈折率（ｎ_ｄ）を有し、１８以上４２以下のアッベ数（ν_ｄ）を有し、
   相対屈折率（５８９．２９ｎｍ）の温度係数（４０〜６０℃）が＋４．０×１０^−６〜−１０．０×１０^−６（℃^−１）の範囲内にある光学ガラス。
2. 質量％で、
   ＳｉＯ_２成分 ０〜２５．０％、
   Ｌａ_２Ｏ_３成分 ３．０〜４５．０％、
   Ｇｄ_２Ｏ_３成分 ０〜２３．０％、
   Ｙ_２Ｏ_３成分 ０〜２７．０％、
   ＺｒＯ_２成分 ０〜１５．０％、
   Ｎｂ_２Ｏ_５成分 ０〜１７．０％、
   ＷＯ_３成分 ０〜１０．０％、
   ＴｉＯ_２成分を ０〜３０．０％、
   ＺｎＯ成分 ０〜５．０％未満、
   ＭｇＯ成分 ０〜５．０％、
   ＣａＯ成分 ０〜１３．０％、
   ＳｒＯ成分 ０〜１５．０％、
   Ｌｉ_２Ｏ成分 ０〜５．０％、
   Ｎａ_２Ｏ成分 ０〜１０．０％、
   Ｋ_２Ｏ成分 ０〜１０．０％、
   Ａｌ_２Ｏ_３成分 ０〜１０．０％、
   Ｓｂ_２Ｏ_３成分 ０〜１．０％
   である請求項１記載の光学ガラス。
3. 質量％で、Ｙ_２Ｏ_３成分を０．４〜２７．０％含有する請求項１又は２記載の光学ガラス。
4. 質量和（ＳｉＯ_２＋Ｂ_２Ｏ_３）が６．０％以上３５．０％以下である請求項１から３のいずれか記載の光学ガラス。
5. 質量比ＢａＯ／ＳｉＯ_２が０．５０以上である請求項１から４のいずれか記載の光学ガラス。
6. 質量比Ｙ_２Ｏ_３／Ｌｎ_２Ｏ_３が０．１０以上０．７０以下である請求項１から５のいずれか記載の光学ガラス（式中、ＬｎはＬａ、Ｇｄ、Ｙ、Ｙｂからなる群より選択される１種以上）。
7. 質量比ＢａＯ／（ＳｉＯ_２＋Ｂ_２Ｏ_３＋ＺｎＯ）が０．３０超３．５０以下である請求項１から６のいずれか記載の光学ガラス。
8. 質量％で、ＲＯ成分（式中、ＲはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎからなる群より選択される１種以上）の含有量の和が１０．０％以上４５．０％以下である請求項１から７のいずれか記載の光学ガラス。
9. 質量％で、Ｒｎ_２Ｏ成分（式中、ＲｎはＬｉ、Ｎａ、Ｋからなる群より選択される１種以上）の含有量の和が１０．０％以下である請求項１から８のいずれか記載の光学ガラス。
10. 請求項１から９のいずれか記載の光学ガラスからなるプリフォーム材。
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光学素子。
12. 請求項１１に記載の光学素子を備える光学機器。

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