JP2021050125A - 光学ガラスおよび光学素子 - Google Patents
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Abstract
【課題】所望の光学恒数を有し、再加熱時の安定性に優れる光学ガラス、及び、前記光学ガラスからなる光学素子の提供。【解決手段】質量％で、Ｐ２Ｏ５：２０〜５５％、Ｎｂ２Ｏ５：０〜４５％、Ｋ２Ｏ：０％を超え１３％以下、ＷＯ３：５％未満、ＺｎＯ：１５％未満、Ａｌ２Ｏ３：５％未満、合計量［ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３＋Ｂｉ２Ｏ３＋Ｔａ２Ｏ５］：１５〜４５％であり、質量比［（Ｐ２Ｏ５＋Ｂ２Ｏ３＋ＳｉＯ２）／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋Ｃｓ２Ｏ）］：１．０〜２．０、質量比［Ｂ２Ｏ３／Ｐ２Ｏ５］：０．３９以下、質量比［Ｎａ２Ｏ／Ｋ２Ｏ］：１．０以上であり、合計量［ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ］：８．０％以下であり、質量比［（ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３＋Ｂｉ２Ｏ３＋Ｔａ２Ｏ５）／（Ｐ２Ｏ５＋Ｂ２Ｏ３＋ＳｉＯ２＋Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋Ｃｓ２Ｏ）］：０．７５以下、である光学ガラス。【選択図】なし
Description
本発明は、光学ガラスおよび光学素子に関する。
ガラスは、ガラス転移温度Ｔｇよりも高い温度に加熱すると軟化する。この性質を利用して、光学素子の成形方法としては、ガラス原料を加熱熔融し成形して得られるガラス素材を、再加熱して軟化させ、プレスして所望の形状に成形するプレス成形法（リヒートプレス）が知られている。このとき、ガラスの再加熱によって、ガラスに結晶が生じたり、ガラスが失透したりする場合がある。特にリン酸塩系の高分散光学ガラスでは、耐失透性に乏しい傾向にある。
また、同程度の屈折率ｎｄを有する光学ガラスの中でもアッベ数νｄがより低いガラスは、光学系の設計において、色収差を補正し、光学系を高機能化、コンパクト化する上で利用価値が高い。
特許文献１には、アッベ数νｄのより低い光学ガラスが開示されている。しかしながら、特許文献１のガラスでは、要求される耐失透性を満足しないことがわかった。
再加熱時の安定性に優れるガラスでは、再加熱による失透が抑制される。そこで、本発明は、所望の光学恒数を有し、さらに再加熱時の安定性に優れる光学ガラス、ならびに前記光学ガラスからなる光学素子を提供することを目的とする。
本発明の要旨は以下のとおりである。
（１）屈折率ｎｄが１．６０〜１．７２であり、
アッベ数νｄが２２〜３６であり、
Ｐ２Ｏ５の含有量が２０〜５５質量％であり、
Ｎｂ２Ｏ５の含有量が０〜４５質量％であり、
Ｋ２Ｏの含有量が０質量％より大きく１３質量％以下であり、
ＷＯ３の含有量が５質量％未満であり、
ＺｎＯの含有量が１５質量％未満であり、
Ａｌ２Ｏ３の含有量が５質量％未満であり、
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Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２ＯおよびＣｓ２Ｏの合計含有量に対するＰ２Ｏ５、Ｂ２Ｏ３およびＳｉＯ２の合計含有量の質量比［（Ｐ２Ｏ５＋Ｂ２Ｏ３＋ＳｉＯ２）／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋Ｃｓ２Ｏ）］が１．０〜２．０であり、
Ｐ２Ｏ５の含有量に対するＢ２Ｏ３の含有量の質量比［Ｂ２Ｏ３／Ｐ２Ｏ５］が０．３９以下であり、
Ｋ２Ｏの含有量に対するＮａ２Ｏの含有量の質量比［Ｎａ２Ｏ／Ｋ２Ｏ］が１．０以上であり、
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの合計含有量［ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ］が８．０質量％以下であり、
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（１）屈折率ｎｄが１．６０〜１．７２であり、
アッベ数νｄが２２〜３６であり、
Ｐ２Ｏ５の含有量が２０〜５５質量％であり、
Ｎｂ２Ｏ５の含有量が０〜４５質量％であり、
Ｋ２Ｏの含有量が０質量％より大きく１３質量％以下であり、
ＷＯ３の含有量が５質量％未満であり、
ＺｎＯの含有量が１５質量％未満であり、
Ａｌ２Ｏ３の含有量が５質量％未満であり、
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Ｋ２Ｏの含有量に対するＮａ２Ｏの含有量の質量比［Ｎａ２Ｏ／Ｋ２Ｏ］が１．０以上であり、
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの合計含有量［ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ］が８．０質量％以下であり、
Ｐ２Ｏ５、Ｂ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２ＯおよびＣｓ２Ｏの合計含有量に対するＴｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、ＷＯ３、Ｂｉ２Ｏ３およびＴａ２Ｏ５の合計含有量の質量比［（ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３＋Ｂｉ２Ｏ３＋Ｔａ２Ｏ５）／（Ｐ２Ｏ５＋Ｂ２Ｏ３＋ＳｉＯ２＋Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋Ｃｓ２Ｏ）］が０．７５以下である、光学ガラス。
（２）Ｐ２Ｏ５の含有量に対するＢ２Ｏ３の含有量の質量比［Ｂ２Ｏ３／Ｐ２Ｏ５］が０より大きい、（１）に記載の光学ガラス。
（３）Ｋ２Ｏの含有量に対するＮａ２Ｏの含有量の質量比［Ｎａ２Ｏ／Ｋ２Ｏ］が５．０以下である、（１）または（２）に記載の光学ガラス。
（４）Ｐ２Ｏ５、Ｂ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２ＯおよびＣｓ２Ｏの合計含有量に対するＴｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、ＷＯ３、Ｂｉ２Ｏ３およびＴａ２Ｏ５の合計含有量の質量比［（ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３＋Ｂｉ２Ｏ３＋Ｔａ２Ｏ５）／（Ｐ２Ｏ５＋Ｂ２Ｏ３＋ＳｉＯ２＋Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋Ｃｓ２Ｏ）］が０．１５以上である、（１）〜（３）のいずれかに記載の光学ガラス。
（５）ＴｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、ＷＯ３、Ｂｉ２Ｏ３およびＴａ２Ｏ５の合計含有量に対するＴｉＯ２の含有量の質量比［ＴｉＯ２／（ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３＋Ｂｉ２Ｏ３＋Ｔａ２Ｏ５）］が０．１０以上である、（１）〜（４）のいずれかに記載の光学ガラス。
（６）上記（１）〜（５）のいずれかに記載の光学ガラスからなる光学素子。
本発明によれば、所望の光学恒数を有し、さらに再加熱時の安定性に優れる光学ガラス、ならびに前記光学ガラスからなる光学素子を提供できる。
本発明および本明細書において、光学ガラスのガラス組成は、特記しない限り、酸化物基準で表示する。ここで「酸化物基準のガラス組成」とは、ガラス原料が熔融時にすべて分解されて光学ガラス中で酸化物として存在するものとして換算することにより得られるガラス組成をいい、各ガラス成分の表記は慣習にならい、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２などと記載する。ガラス成分の含有量および合計含有量は、特記しない限り質量基準であり、「％」は「質量％」を意味する。
ガラス成分の含有量は、公知の方法、例えば、誘導結合プラズマ発光分光分析法（ＩＣＰ−ＡＥＳ）、誘導結合プラズマ質量分析法（ＩＣＰ−ＭＳ）等の方法で定量することができる。また、本明細書および本発明において、構成成分の含有量が０％とは、この構成成分を実質的に含まないことを意味し、該成分が不可避的不純物レベルで含まれることを許容する。
本明細書において、ガラスの熱的安定性および耐失透性とは、ともにガラス中における結晶析出のしにくさを指す。特に、熱的安定性は熔融状態のガラスが固化する際の結晶析出のしにくさを指し、耐失透性はリヒートプレス時のように、固化したガラスを再加熱したときの結晶析出のしにくさを指すものとする。
また、本明細書では、屈折率は、特記しない限り、ヘリウムのｄ線（波長５８７．５６ｎｍ）における屈折率ｎｄをいう。
また、アッベ数νｄは、分散に関する性質を表す値として用いられるものであり、以下の式で表される。ここで、ｎＦは青色水素のＦ線（波長４８６．１３ｎｍ）における屈折率、ｎＣは赤色水素のＣ線（６５６．２７ｎｍ）における屈折率である。
νｄ=（ｎｄ−１）／ｎＦ−ｎＣ ・・・（１）
νｄ=（ｎｄ−１）／ｎＦ−ｎＣ ・・・（１）
本実施形態に係る光学ガラスについて詳細に説明する。
本実施形態に係る光学ガラスにおいて、屈折率ｎｄは１．６０〜１．７２である。屈折率ｎｄの下限は１．６２、１．６４、または１．６６でもよく、屈折率ｎｄの上限は１．７１、１．７０、または１．６９５でもよい。
屈折率ｎｄは各ガラス成分の含有量を適宜調整することにより所望の値にすることができる。相対的に屈折率ｎｄを高める働きを有する成分（高屈折率化成分）は、Ｎｂ２Ｏ５、ＴｉＯ２、ＷＯ３、Ｂｉ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、ＺｒＯ２、Ｌａ２Ｏ３等である。一方、相対的に屈折率ｎｄを低くする働きを有する成分（低屈折率化成分）は、Ｐ２Ｏ５、ＳｉＯ2、Ｂ２Ｏ３、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ等である。したがって、Ｐ２Ｏ５、Ｂ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２ＯおよびＣｓ２Ｏの合計含有量に対するＴｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、ＷＯ３、Ｂｉ２Ｏ３およびＴａ２Ｏ５の合計含有量の質量比［（ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３＋Ｂｉ２Ｏ３＋Ｔａ２Ｏ５）／（Ｐ２Ｏ５＋Ｂ２Ｏ３＋ＳｉＯ２＋Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋Ｃｓ２Ｏ）］を増加させることにより屈折率ｎｄを高めることができ、該質量比を減少させることにより屈折率ｎｄを低下させることができる。
本実施形態に係る光学ガラスにおいて、アッベ数νｄは２２〜３６である。アッベ数νｄの下限は２４、２５、または２６でもよく、アッベ数νｄの上限は３４、３２、または３０でもよい。
アッベ数νｄは、各ガラス成分の含有量を適宜調整することにより所望の値にすることができる。相対的にアッベ数νｄを低くする成分、すなわち高分散化成分は、Ｎｂ２Ｏ５、ＴｉＯ２、ＷＯ３、Ｂｉ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、ＺｒＯ２等である。一方、相対的にアッベ数νｄを高くする成分、すなわち低分散化成分は、Ｐ２Ｏ５、ＳｉＯ2、Ｂ２Ｏ３、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｌａ２Ｏ３、ＢａＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ等である。
本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｐ２Ｏ５の含有量は２０〜５５％である。Ｐ２Ｏ５の含有量の下限は、好ましくは２３％であり、さらには２５％、２７％、２９％の順により好ましい。また、Ｐ２Ｏ５の含有量の上限は、好ましくは５１％であり、さらには４９％、４８％、４７％の順により好ましい。
Ｐ２Ｏ５は、ガラスのネットワーク形成成分であり、ガラス中に高分散成分を多く含有するために必須の成分である。Ｐ２Ｏ５の含有量を上記範囲とすることで、熱的安定性を向上できる。
本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｎｂ２Ｏ５の含有量は０〜４５％である。Ｎｂ２Ｏ５の含有量の下限は、好ましくは４％であり、さらには７％、９％、１０％の順により好ましい。また、Ｎｂ２Ｏ５の含有量の上限は、好ましくは４１％であり、さらには３９％、３７％、３６％の順により好ましい。
Ｎｂ２Ｏ５は、高屈折率化および高分散化に寄与する成分である。したがって、Ｎｂ２Ｏ５の含有量は上記範囲とすることで、所望の光学恒数を有する光学ガラスが得られる。一方、Ｎｂ２Ｏ５の含有量が多すぎると、ガラスの熱的安定性が低下し、また、ガラスの着色が強まるおそれがある。
本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｋ２Ｏの含有量は０％より大きく、１３％以下である。Ｋ２Ｏの含有量の下限は、好ましくは１％であり、さらには２％、３％、４％の順により好ましい。また、Ｋ２Ｏの含有量の上限は、好ましくは１２％であり、さらには１１％、１０．５％、１０％の順により好ましい。
Ｋ２Ｏの含有量は上記範囲とすることで、ガラスの熱的安定性を改善できる。
本実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＷＯ３の含有量は５％未満である。ＷＯ３の含有量の上限は、好ましくは４％であり、さらには３％、２％、１％の順により好ましい。ＷＯ３の含有量は少ない方が好ましく、その下限は好ましくは０％である。ＷＯ３の含有量は０％でもよい。
ＷＯ３の含有量を上記範囲とすることで、透過率を高めることができ、また、ガラスの比重の増大を抑制できる。
本実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＺｎＯの含有量は１５％未満である。ＺｎＯの含有量の上限は、好ましくは１０％であり、さらには７％、５％、３％の順により好ましい。ＺｎＯ含有量は少ない方が好ましく、その下限は好ましくは０％である。ＺｎＯの含有量は０％でもよい。
ＺｎＯの含有量を上記範囲とすることで、ガラスの熱的安定性を改善でき、また、ガラスの比重の増大を抑制できる。さらに、所望の光学恒数を有する光学ガラスが得られる。
本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ａｌ２Ｏ３の含有量は５％未満である。Ａｌ２Ｏ３の含有量の上限は、好ましくは４％であり、さらには３％、２％、１％の順により好ましい。Ａｌ２Ｏ３含有量は少ない方が好ましく、その下限は好ましくは０％である。Ａｌ２Ｏ３の含有量は０％でもよい。
Ａｌ２Ｏ３の含有量を上記範囲とすることで、ガラスの耐失透性が低下するのを抑制できる。
本実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＴｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、ＷＯ３、Ｂｉ２Ｏ３およびＴａ２Ｏ５の合計含有量［ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３＋Ｂｉ２Ｏ３＋Ｔａ２Ｏ５］は１５〜４５％である。該合計含有量の下限は、好ましくは１７％であり、さらには１９％、２１％、２３％の順により好ましい。また、該合計含有量の上限は、好ましくは４４％であり、さらには４３％、４２％、４１％の順により好ましい。
ＴｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、ＷＯ３、Ｂｉ２Ｏ３およびＴａ２Ｏ５は、ガラスの高分散化に寄与する成分である。したがって、合計含有量［ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３＋Ｂｉ２Ｏ３＋Ｔａ２Ｏ５］を上記範囲とすることで、所望の光学恒数を有する光学ガラスが得られる。また、ガラスの熱的安定性も改善できる。一方、該合計含有量が多すぎると、所望の光学恒数を有する光学ガラスが得られないおそれがあり、また、ガラスの熱的安定性が低下し、ガラスの着色が強まるおそれがある。
本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２ＯおよびＣｓ２Ｏの合計含有量に対するＰ２Ｏ５、Ｂ２Ｏ３およびＳｉＯ２の合計含有量の質量比［（Ｐ２Ｏ５＋Ｂ２Ｏ３＋ＳｉＯ２）／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋Ｃｓ２Ｏ）］は１．０〜２．０である。該質量比の下限は、好ましくは１．１０であり、さらには１．２０、１．３０、１．４０の順により好ましい。また、該質量比の上限は、好ましくは１．９５であり、さらには１．９０、１．８５、１．８０の順により好ましい。
質量比［（Ｐ２Ｏ５＋Ｂ２Ｏ３＋ＳｉＯ２）／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋Ｃｓ２Ｏ）］を上記範囲とすることで、熱的安定性に優れる光学ガラスが得られる。
本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｐ２Ｏ５の含有量に対するＢ２Ｏ３の含有量の質量比［Ｂ２Ｏ３／Ｐ２Ｏ５］は０．３９以下である。該質量比の上限は、好ましくは０．３０であり、さらには０．２０、０．１５、０．１３の順により好ましい。また、該質量比は、好ましくは０より大きく、さらにその下限は０．００５、０．０１、０．０１５の順により好ましい。
質量比［Ｂ２Ｏ３／Ｐ２Ｏ５］を上記範囲とすることで、熱的安定性に優れる光学ガラスが得られる。
本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｋ２Ｏの含有量に対するＮａ２Ｏの含有量の質量比［Ｎａ２Ｏ／Ｋ２Ｏ］は１．０以上である。該質量比の下限は、好ましくは１．２であり、さらには１．４、１．５、１．６の順により好ましい。また、該質量比の上限は、好ましくは５．０であり、さらには４．５、４．０、３．７の順により好ましい。
質量比［Ｎａ２Ｏ／Ｋ２Ｏ］を上記範囲とすることで、ガラスの熱的安定性、耐失透性を改善できる。また、質量比［Ｎａ２Ｏ／Ｋ２Ｏ］の下限を上記範囲とすることで屈折率の過度な低下や、化学的耐久性の低下を抑えることができる。
本実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの合計含有量［ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ］が８．０％以下である。該合計含有量の上限は、好ましくは６．０％であり、さらには４．０％、３．０％、２．０％の順により好ましい。また、該合計含有量の下限は、好ましくは０％である。
合計含有量［ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ］を上記範囲とすることで、高分散化を妨げることなく熱的安定性および耐失透性を維持できる。
Ｐ２Ｏ５、Ｂ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２ＯおよびＣｓ２Ｏの合計含有量に対するＴｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、ＷＯ３、Ｂｉ２Ｏ３およびＴａ２Ｏ５の合計含有量の質量比［（ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３＋Ｂｉ２Ｏ３＋Ｔａ２Ｏ５）／（Ｐ２Ｏ５＋Ｂ２Ｏ３＋ＳｉＯ２＋Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋Ｃｓ２Ｏ）］は０．７５以下である。該質量比の上限は、好ましくは０．７０であり、さらには０．６７、０．６５、０．６３の順により好ましい。また、該質量比の下限は、好ましくは０．１５であり、さらには０．２５、０．３０、０．３５の順により好ましい。
質量比［（ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３＋Ｂｉ２Ｏ３＋Ｔａ２Ｏ５）／（Ｐ２Ｏ５＋Ｂ２Ｏ３＋ＳｉＯ２＋Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋Ｃｓ２Ｏ）］を上記範囲とすることで、所望の光学恒数を有する光学ガラスが得られる。
本実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＴｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、ＷＯ３、Ｂｉ２Ｏ３およびＴａ２Ｏ５の合計含有量に対するＴｉＯ２の含有量の質量比［ＴｉＯ２／（ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３＋Ｂｉ２Ｏ３＋Ｔａ２Ｏ５）］の下限は、好ましくは０．００であり、さらには０．１０、０．１３、０．１５、０．１６の順により好ましい。また、該質量比の上限は、好ましくは１．００であり、さらには０．９０、０．８０、０．７０、０．６５の順により好ましい。
ＴｉＯ２は、高屈折率高分散化成分の中でも、特に高分散化の作用が大きい成分である。したがって、質量比［ＴｉＯ２／（ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３＋Ｂｉ２Ｏ３＋Ｔａ２Ｏ５）］を上記範囲とすることで、所望の光学恒数を有し、かつ熱的安定性が高く、耐失透性の良い光学ガラスが得られる。
本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｐ２Ｏ５、Ｂ２Ｏ３、ＳｉＯ２の合計含有量に対するＴｉＯ２の含有量の質量比［ＴｉＯ２／（Ｐ２Ｏ５＋Ｂ２Ｏ３＋ＳｉＯ２）］の下限は、好ましくは０．００であり、さらには０．０５、０．０８、０．１０、０．１２の順により好ましい。また、該質量比の上限は、好ましくは０．６０であり、さらには０．５５、０．５２、０．５０の順により好ましい。
ＴｉＯ２は、高屈折率高分散化成分の中でも、特に高分散化の作用が大きい成分である。しかしＴｉＯ２量を多く含有させようとすると、熱的安定性、耐失透性が悪くなる。質量比［ＴｉＯ２／（Ｐ２Ｏ５＋Ｂ２Ｏ３＋ＳｉＯ２）］を上記範囲とすることで高分散であり、熱的安定性、耐失透性が高い光学ガラスが得られる。
（ガラス成分）
本実施形態に係る光学ガラスにおける上記以外のガラス成分の含有量および比率について、以下に非制限的な例を示す。
本実施形態に係る光学ガラスにおける上記以外のガラス成分の含有量および比率について、以下に非制限的な例を示す。
本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｂ２Ｏ３の含有量の上限は、好ましくは１０％であり、さらには８％、７％、６％の順により好ましい。また、Ｂ２Ｏ３の含有量の下限は、好ましくは０．２％であり、さらには０．３％、０．４％、０．５％の順により好ましい。
Ｂ２Ｏ３は、ガラスのネットワーク形成成分であり、ガラスの熱的安定性を改善する働きを有する。一方、Ｂ２Ｏ３の含有量が多いと、耐失透性が低下する傾向がある。そのため、ガラスの熱的安定性および耐失透性を改善する観点から、Ｂ２Ｏ３の含有量は上記範囲であることが好ましい。
本実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＳｉＯ２の含有量の上限は、好ましくは５％であり、さらには３％、２％、１％の順により好ましい。ＳｉＯ２の含有量は０％でもよい。
ＳｉＯ２は、ガラスのネットワーク形成成分であり、ガラスの熱的安定性、化学的耐久性、耐候性を改善し、熔融ガラスの粘度を高め、熔融ガラスを成形しやすくする働きを有する。一方、ＳｉＯ２の含有量が多いと、ガラスの耐失透性が低下する傾向がある。そのため、ガラスの熱的安定性および耐失透性等を改善する観点から、ＳｉＯ２の含有量の上限は上記範囲であることが好ましい。
なお、ガラスの熔融に石英ガラス製坩堝などの石英ガラス製の熔融器具を使用することがある。この場合、熔融器具からガラス熔融物に少量のＳｉＯ２が溶け込むため、ガラス原料がＳｉＯ２を含んでいなくても作製したガラスは少量のＳｉＯ２を含有する。石英ガラス製の熔融器具からガラスに混入するＳｉＯ２の量は熔融条件にもよるが、例えば、全ガラス成分の含有量の合計に対し、０．５〜１質量％程度である。ＳｉＯ２以外のガラス成分の含有比は一定のまま、ＳｉＯ２の量が０．５〜１質量％程度増加する。なお、熔解条件によって上記量は増減する。ＳｉＯ２の含有量によって、屈折率、アッベ数などの光学特性が変化するので、ＳｉＯ２以外のガラス成分の含有量を微調整して所望の光学特性を有する光学ガラスを得る。
本実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＴｉＯ２の含有量の下限は、好ましくは０％であり、さらには１％、２％、３％、４％の順により好ましい。ＴｉＯ２の含有量は０％でもよい。また、ＴｉＯ２の含有量の上限は、好ましくは３０％であり、さらには２８％、２６％、２４％、２２％の順により好ましい。
ＴｉＯ２は、高分散化に大きく寄与する。一方、ＴｉＯ２は、比較的ガラスの着色を増大させやすい。また、ＴｉＯ２は、熔融ガラスを成形、徐冷して光学ガラスを得る過程で、ガラス内における結晶生成を促進させ、ガラスの透明性を低下（白濁）させる。したがって、ＴｉＯ２の含有量は上記範囲であることが好ましい。
本実施形態において、Ｂｉ２Ｏ３の含有量の上限は、好ましくは１５％であり、さらには１０％、７％、５％、３％の順により好ましい。また、Ｂｉ２Ｏ３の含有量の下限は、好ましくは０％である。
Ｂｉ２Ｏ３は、適量を含有させることによりガラスの熱的安定性を改善する働きを有する。一方、Ｂｉ２Ｏ３の含有量を高めると、ガラスの着色が増大する。したがって、Ｂｉ２Ｏ３の含有量は上記範囲であることが好ましい。
本実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＴｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、ＷＯ３およびＢｉ２Ｏ３の合計含有量［ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３＋Ｂｉ２Ｏ３］の下限は、好ましくは１５％であり、さらには１７％、１９％、２１％の順により好ましい。また、合計含有量［ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３＋Ｂｉ２Ｏ３］の上限は、好ましくは４５％であり、さらには４４％、４３％、４２％の順により好ましい。
ＴｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、ＷＯ３およびＢｉ２Ｏ３は、ガラスの高分散化に寄与し、また、適量を含有させることにより、ガラスの熱的安定性を改善する働きも有する。一方、ガラスの着色を増大させる成分でもある。したがって、合計含有量［ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３＋Ｂｉ２Ｏ３］は上記範囲であることが好ましい。
本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｔａ２Ｏ５の含有量の上限は、好ましくは１０％であり、さらには７％、５％、３％の順により好ましい。また、Ｔａ２Ｏ５の含有量の下限は、好ましくは０％である。Ｔａ２Ｏ５の含有量は０％でもよい。
Ｔａ２Ｏ５は、ガラスの熱的安定性および耐失透性を改善する働きを有するガラス成分である。一方、Ｔａ２Ｏ５は、屈折率を上昇させ、ガラスを高分散化させる。また、Ｔａ２Ｏ５の含有量が多くなると、ガラスの熱的安定性が低下し、ガラスを熔融するときに、ガラス原料の熔け残りが生じやすくなる。そのため、Ｔａ２Ｏ５の含有量は上記範囲であることが好ましい。さらに、Ｔａ２Ｏ５は、他のガラス成分と比較し、極めて高価な成分であり、Ｔａ２Ｏ５の含有量が多くなるとガラスの生産コストが増大する。さらに、Ｔａ２Ｏ５は他のガラス成分と比べて分子量が大きいため、ガラスの比重を増大させ、結果的に光学素子の重量を増大させる。
本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｌｉ２Ｏの含有量の上限は、好ましくは５％であり、さらには３％、２％、１％の順により好ましい。Ｌｉ２Ｏの含有量の下限は、好ましくは０％である。Ｌｉ２Ｏの含有量は０％でもよい。
Ｌｉ２Ｏは、ガラス転移温度Ｔｇを下げる働きを有する。一方、Ｌｉ２Ｏの含有量が多くなると、耐酸性が低下する。したがって、Ｌｉ２Ｏの含有量は上記範囲であることが好ましい。
本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｎａ２Ｏの含有量の下限は、好ましくは６％であり、さらには８％、９％、１０％の順により好ましい。また、Ｎａ２Ｏの含有量の上限は、好ましくは３０％であり、さらには２８％、２６％、２５％の順により好ましい。
Ｎａ２Ｏは、ガラスの熱的安定性を改善する働きを有するが、含有量が多くなると、屈折率、熱的安定性、耐酸性が低下する。したがって、Ｎａ２Ｏの含有量は上記範囲であることが好ましい。
本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏの合計含有量［Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ］の上限は、好ましくは４０％であり、さらには３５％、３４％、３３％の順により好ましい。また、該合計含有量の下限は、好ましくは１０％であり、さらには１２％、１３％、１４％の順により好ましい。
Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏは、いずれもガラスの熱的安定性を改善する働きを有する。しかし、これらの含有量が多くなると、化学的耐久性、耐候性が低下する。そのため、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏの合計含有量［Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ］は上記範囲であることが好ましい。
本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｃｓ２Ｏの含有量の上限は、好ましくは５％であり、さらには３％、２％、１％の順により好ましい。また、Ｃｓ２Ｏの含有量の下限は、好ましくは０％である。Ｃｓ２Ｏの含有量は０％でもよい。
Ｃｓ２Ｏは、ガラスの熱的安定性を改善する働きを有するが、含有量が多くなると、ガラスの熱的安定性、化学的耐久性、耐候性が低下する。そのため、Ｃｓ２Ｏの含有量は、上記範囲であることが好ましい。
本実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＭｇＯの含有量は、好ましくは５％以下であり、さらには３％以下、１％以下の順により好ましい。また、ＭｇＯの含有量の下限は、好ましくは０％である。ＭｇＯの含有量は０％であってもよい。
本実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＣａＯの含有量は、好ましくは５％以下であり、さらには３％以下、１％以下の順により好ましい。また、ＣａＯの含有量の下限は、好ましくは０％である。ＣａＯの含有量は０％であってもよい。
本実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＳｒＯの含有量は、好ましくは５％以下であり、さらには３％以下、１％以下の順により好ましい。また、ＳｒＯの含有量の下限は、好ましくは０％である。
本実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＢａＯの含有量は、好ましくは８％以下であり、さらには５％以下、３％以下、１％以下の順により好ましい。また、ＢａＯの含有量の下限は、好ましくは０％である。
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯは、いずれもガラスの熱的安定性および耐失透性を改善する働きを有するガラス成分である。しかし、これらガラス成分の含有量が多くなると、高分散性が損なわれ、また、ガラスの熱的安定性および耐失透性が低下する。そのため、これらガラス成分の各含有量は、それぞれ上記範囲であることが好ましい。
本実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＺｒＯ２の含有量は、好ましくは５％以下であり、さらには３％以下、１％以下の順により好ましい。また、ＺｒＯ２の含有量の下限は、好ましくは０％である。
ＺｒＯ２は、ガラスの熱的安定性および耐失透性を改善する働きを有するガラス成分である。しかし、ＺｒＯ２の含有量が多すぎると、熱的安定性が低下する傾向を示す。そのため、ガラスの熱的安定性および耐失透性を良好に維持する観点から、ＺｒＯ２の含有量は上記範囲であることが好ましい。
本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｓｃ２Ｏ３の含有量の上限は、好ましくは２％である。また、Ｓｃ２Ｏ３の含有量の下限は、好ましくは０％である。
本実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＨｆＯ２の含有量の上限は、好ましくは２％である。また、ＨｆＯ２の含有量の下限は、好ましくは０％である。
Ｓｃ２Ｏ３、ＨｆＯ２は、いずれも屈折率ｎｄを高める働きを有し、また高価な成分である。そのため、Ｓｃ２Ｏ３、ＨｆＯ２の各含有量は上記範囲であることが好ましい。
本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｌｕ２Ｏ３の含有量の上限は、好ましくは２％である。また、Ｌｕ２Ｏ３の含有量の下限は、好ましくは０％である。
Ｌｕ２Ｏ３は、屈折率ｎｄを高める働きを有する。また、分子量が大きいことから、ガラスの比重を増加させるガラス成分でもある。そのため、Ｌｕ２Ｏ３の含有量は上記範囲であることが好ましい。
本実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＧｅＯ２の含有量の上限は、好ましくは２％である。また、ＧｅＯ２の含有量の下限は、好ましくは０％である。
ＧｅＯ２は、屈折率ｎｄを高める働きを有し、また、一般的に使用されるガラス成分の中で、突出して高価な成分である。したがって、ガラスの製造コストを低減する観点から、ＧｅＯ２の含有量は上記範囲であることが好ましい。
本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｌａ２Ｏ３の含有量の上限は、好ましくは２％である。また、Ｌａ２Ｏ３の含有量の下限は、好ましくは０％である。Ｌａ２Ｏ３の含有量は０％であってもよい。
Ｌａ２Ｏ３の含有量が多くなるとガラスの熱的安定性および耐失透性が低下し、製造中にガラスが失透しやすくなる。したがって、熱的安定性および耐失透性の低下を抑制する観点から、Ｌａ２Ｏ３の含有量は上記範囲であることが好ましい。
本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｇｄ２Ｏ３の含有量の上限は、好ましくは２％である。また、Ｇｄ２Ｏ３の含有量の下限は、好ましくは０％である。
Ｇｄ２Ｏ３の含有量が多くなり過ぎるとガラスの熱的安定性および耐失透性が低下し、製造中にガラスが失透しやすくなる。また、Ｇｄ２Ｏ３の含有量が多くなり過ぎるとガラスの比重が増大し、好ましくない。したがって、ガラスの熱的安定性および耐失透性を良好に維持しつつ、比重の増大を抑制する観点から、Ｇｄ２Ｏ３の含有量は上記範囲であることが好ましい。
本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｙ２Ｏ３の含有量の上限は、好ましくは２％である。また、Ｙ２Ｏ３の含有量の下限は、好ましくは０％である。Ｙ２Ｏ３の含有量は０％であってもよい。
Ｙ２Ｏ３の含有量が多くなり過ぎるとガラスの熱的安定性および耐失透性が低下する。したがって、熱的安定性および耐失透性の低下を抑制する観点から、Ｙ２Ｏ３の含有量は上記範囲であることが好ましい。
本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｙｂ２Ｏ３の含有量の上限は、好ましくは２％である。また、Ｙｂ２Ｏ３の含有量の下限は、好ましくは０％である。
Ｙｂ２Ｏ３は、Ｌａ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３と比べて分子量が大きいため、ガラスの比重を増大させる。ガラスの比重が増大すると、光学素子の質量が増大する。例えば、質量の大きいレンズをオートフォーカス式の撮像レンズに組み込むと、オートフォーカス時にレンズの駆動に要する電力が増大し、電池の消耗が激しくなる。したがって、Ｙｂ２Ｏ３の含有量を低減させて、ガラスの比重の増大を抑えることが望ましい。
また、Ｙｂ２Ｏ３の含有量が多すぎるとガラスの熱的安定性および耐失透性が低下する。ガラスの熱的安定性の低下を防ぎ、比重の増大を抑制する観点から、Ｙｂ２Ｏ３の含有量は上記範囲であることが好ましい。
本実施形態に係る光学ガラスは、主として上述のガラス成分、すなわち、必須成分としてＰ２Ｏ５、Ｋ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、任意成分としてＮｂ２Ｏ５、ＷＯ３、ＺｎＯ、Ａｌ２Ｏ３、Ｂ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ｂｉ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｌｉ２Ｏ、Ｃｓ２Ｏ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＺｒＯ２、Ｓｃ２Ｏ３、ＨｆＯ２、Ｌｕ２Ｏ３、ＧｅＯ２、Ｌａ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、およびＹｂ２Ｏ３で構成されていることが好ましく、上述のガラス成分の合計含有量は、９５％以上が好ましく、９８％以上より好ましく、９９％以上がさらに好ましく、９９．５％以上が一層好ましい。
本実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＴｅＯ２の含有量の上限は、好ましくは２％である。また、ＴｅＯ２の含有量の下限は、好ましくは０％である。
ＴｅＯ２は毒性を有することから、ＴｅＯ２の含有量を低減させることが好ましい。そのため、ＴｅＯ２の含有量は上記範囲であることが好ましい。
なお、本実施形態に係る光学ガラスは、基本的に上記ガラス成分により構成されることが好ましいが、本発明の作用効果を妨げない範囲において、その他の成分を含有することも可能である。また、本発明において、不可避的不純物の含有を排除するものではない。
＜その他の成分組成＞
Ｐｂ、Ａｓ、Ｃｄ、Ｔｌ、Ｂｅ、Ｓｅは、いずれも毒性を有する。そのため、本実施形態に係る光学ガラスがこれら元素をガラス成分として含有しないことが好ましい。
Ｐｂ、Ａｓ、Ｃｄ、Ｔｌ、Ｂｅ、Ｓｅは、いずれも毒性を有する。そのため、本実施形態に係る光学ガラスがこれら元素をガラス成分として含有しないことが好ましい。
Ｕ、Ｔｈ、Ｒａはいずれも放射性元素である。そのため、本実施形態に係る光学ガラスがこれら元素をガラス成分として含有しないことが好ましい。
Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍは、ガラスの着色を増大させ、蛍光の発生源となり得る。そのため、本実施形態に係る光学ガラスがこれら元素をガラス成分として含有しないことが好ましい。
Ｓｂ（Ｓｂ２Ｏ３）、Ｃｅ（ＣｅＯ２）は清澄剤として機能する任意に添加可能な元素である。このうち、Ｓｂ（Ｓｂ２Ｏ３）は、清澄効果の大きな清澄剤である。しかし、Ｓｂ（Ｓｂ２Ｏ３）は酸化性が強く、Ｓｂ（Ｓｂ２Ｏ３）の添加量を多くしていくと、Ｓｂイオンによる光吸収により、ガラスの着色が増大し、好ましくない。また、ガラスを熔融するときに、熔融物中にＳｂがあると、ガラス熔融坩堝を構成する白金の熔融物への溶出が促進され、ガラス中の白金濃度が高くなる。ガラス中において、白金がイオンとして存在すると、光の吸収によりガラスの着色が増大する。また、ガラス中に白金が固形物として存在すると光の散乱源となり、ガラスの品質を低下させる。Ｃｅ（ＣｅＯ２）は、Ｓｂ（Ｓｂ２Ｏ３）と比較し、清澄効果が小さい。Ｃｅ（ＣｅＯ２）は、多量に添加するとガラスの着色が強まる。したがって、清澄剤を添加する場合は、添加量に注意しつつ、Ｓｂ（Ｓｂ２Ｏ３）を添加することが好ましい。
Ｓｂ２Ｏ３の含有量は、外割り表示とする。すなわち、Ｓｂ２Ｏ３およびＣｅＯ２以外の全ガラス成分の合計含有量を１００質量％としたときのＳｂ２Ｏ３の含有量は、好ましくは１質量％未満、より好ましくは０．１質量％未満である。さらに、は０．０５質量％未満、０．０３質量％未満、０．０２質量％未満の順に好ましい。Ｓｂ２Ｏ３の含有量は０質量％であってもよい。
ＣｅＯ２の含有量も、外割り表示とする。すなわち、ＣｅＯ２、Ｓｂ２Ｏ３以外の全ガラス成分の合計含有量を１００質量％としたときのＣｅＯ２の含有量は、好ましくは２質量％未満、より好ましくは１質量％未満、さらに好ましくは０．５質量％未満、一層好ましくは０．１質量％未満の範囲である。ＣｅＯ２の含有量は０質量％であってもよい。ＣｅＯ２の含有量を上記範囲とすることによりガラスの清澄性を改善できる。
（ガラス特性）
＜ガラスの比重＞
本実施形態に係る光学ガラスにおいて、比重は、好ましくは３．６０以下であり、さらには、３．４０以下、３．３０以下の順により好ましい。ガラスの比重を低減することができれば、レンズの重量を減少できる。その結果、レンズを搭載するカメラレンズのオートフォーカス駆動の消費電力を低減できる。
＜ガラスの比重＞
本実施形態に係る光学ガラスにおいて、比重は、好ましくは３．６０以下であり、さらには、３．４０以下、３．３０以下の順により好ましい。ガラスの比重を低減することができれば、レンズの重量を減少できる。その結果、レンズを搭載するカメラレンズのオートフォーカス駆動の消費電力を低減できる。
＜ガラス転移温度Ｔｇ＞
本実施形態に係る光学ガラスのガラス転移温度Ｔｇは、好ましくは５６０℃以下であり、さらには５５０℃以下、５４０℃以下、５３０℃以下の順により好ましい。
本実施形態に係る光学ガラスのガラス転移温度Ｔｇは、好ましくは５６０℃以下であり、さらには５５０℃以下、５４０℃以下、５３０℃以下の順により好ましい。
ガラス転移温度Ｔｇの上限が上記範囲を満たすことにより、ガラスの成型温度およびアニール温度の上昇を抑制することができ、プレス成形用設備およびアニール設備への熱的ダメージを軽減できる。また、ガラス転移温度Ｔｇの下限が上記範囲を満たすことにより、所望のアッベ数、屈折率を維持しつつ、ガラスの熱的安定性を良好に維持しやすくなる。
＜ガラスの光線透過性＞
本実施形態に係る光学ガラスの光線透過性は、着色度λ５により評価できる。
厚さ１０．０ｍｍ±０．１ｍｍのガラス試料について波長２００〜７００ｎｍの範囲で分光透過率を測定し、外部透過率が５％となる波長をλ５とする。
本実施形態に係る光学ガラスの光線透過性は、着色度λ５により評価できる。
厚さ１０．０ｍｍ±０．１ｍｍのガラス試料について波長２００〜７００ｎｍの範囲で分光透過率を測定し、外部透過率が５％となる波長をλ５とする。
本実施形態に係る光学ガラスのλ５は、好ましくは４００ｎｍ以下であり、より好ましくは３９０ｎｍ以下であり、さらに好ましくは３８０ｎｍ以下である。
λ５が短波長化された光学ガラスを用いることで、好適な色再現を可能とする光学素子を提供できる。
（光学ガラスの製造）
本発明の実施形態に係る光学ガラスは、上記所定の組成となるようにガラス原料を調合し、調合したガラス原料により公知のガラス製造方法に従って作製すればよい。例えば、複数種の化合物を調合し、十分混合してバッチ原料とし、バッチ原料を石英坩堝や白金坩堝中に入れて粗熔解（ラフメルト）する。粗熔解によって得られた熔融物を急冷、粉砕してカレットを作製する。さらにカレットを白金坩堝中に入れて加熱、再熔融（リメルト）して熔融ガラスとし、さらに清澄、均質化した後に熔融ガラスを成形し、徐冷して光学ガラスを得る。熔融ガラスの成形、徐冷には、公知の方法を適用すればよい。
本発明の実施形態に係る光学ガラスは、上記所定の組成となるようにガラス原料を調合し、調合したガラス原料により公知のガラス製造方法に従って作製すればよい。例えば、複数種の化合物を調合し、十分混合してバッチ原料とし、バッチ原料を石英坩堝や白金坩堝中に入れて粗熔解（ラフメルト）する。粗熔解によって得られた熔融物を急冷、粉砕してカレットを作製する。さらにカレットを白金坩堝中に入れて加熱、再熔融（リメルト）して熔融ガラスとし、さらに清澄、均質化した後に熔融ガラスを成形し、徐冷して光学ガラスを得る。熔融ガラスの成形、徐冷には、公知の方法を適用すればよい。
なお、ガラス中に所望のガラス成分を所望の含有量となるように導入することができれば、バッチ原料を調合するときに使用する化合物は特に限定されないが、このような化合物として、酸化物、炭酸塩、硝酸塩、水酸化物、フッ化物等が挙げられる。
（光学素子等の製造）
本発明の実施形態に係る光学ガラスを使用して光学素子を作製するには、公知の方法を適用すればよい。例えば、ガラス原料を熔融して熔融ガラスとし、この熔融ガラスを鋳型に流し込んで板状に成形し、本発明に係る光学ガラスからなるガラス素材を作製する。得られたガラス素材を適宜、切断、研削、研磨し、プレス成形に適した大きさ、形状のカットピースを作製する。カットピースを加熱、軟化して、公知の方法でプレス成形（リヒートプレス）し、光学素子の形状に近似する光学素子ブランクを作製する。光学素子ブランクをアニールし、公知の方法で研削、研磨して光学素子を作製する。
本発明の実施形態に係る光学ガラスを使用して光学素子を作製するには、公知の方法を適用すればよい。例えば、ガラス原料を熔融して熔融ガラスとし、この熔融ガラスを鋳型に流し込んで板状に成形し、本発明に係る光学ガラスからなるガラス素材を作製する。得られたガラス素材を適宜、切断、研削、研磨し、プレス成形に適した大きさ、形状のカットピースを作製する。カットピースを加熱、軟化して、公知の方法でプレス成形（リヒートプレス）し、光学素子の形状に近似する光学素子ブランクを作製する。光学素子ブランクをアニールし、公知の方法で研削、研磨して光学素子を作製する。
作製した光学素子の光学機能面には使用目的に応じて、反射防止膜、全反射膜などをコーティングしてもよい。
光学素子としては、球面レンズなどの各種レンズ、プリズム、回折格子などが例示できる。
以下に本発明を実施例により説明するが、本発明は以下の実施例のみに限定されるものでは無い。
（実施例）
［ガラスサンプルの作製］
表１〜６に示す試料Ｎｏ．１〜４０の組成を有するガラスとなるように、各成分に対応する化合物原料、すなわち、リン酸塩、炭酸塩、酸化物等の原料を秤量し、十分混合して調合原料とした。該調合原料を白金製坩堝に投入し、大気雰囲気下で９００〜１３５０℃に加熱して熔融し、攪拌により均質化、清澄して熔融ガラスを得た。該熔融ガラスを成形型に鋳込んで成形し、徐冷して、ブロック形状のガラスサンプルを得た。
なお、調合原料を石英ガラス製坩堝に投入し、熔融した後、白金製坩堝へ移してさらに加熱して熔融し、攪拌により均質化、清澄して得た熔融ガラスを成形型に鋳込んで成形、徐冷してもよい。
［ガラスサンプルの作製］
表１〜６に示す試料Ｎｏ．１〜４０の組成を有するガラスとなるように、各成分に対応する化合物原料、すなわち、リン酸塩、炭酸塩、酸化物等の原料を秤量し、十分混合して調合原料とした。該調合原料を白金製坩堝に投入し、大気雰囲気下で９００〜１３５０℃に加熱して熔融し、攪拌により均質化、清澄して熔融ガラスを得た。該熔融ガラスを成形型に鋳込んで成形し、徐冷して、ブロック形状のガラスサンプルを得た。
なお、調合原料を石英ガラス製坩堝に投入し、熔融した後、白金製坩堝へ移してさらに加熱して熔融し、攪拌により均質化、清澄して得た熔融ガラスを成形型に鋳込んで成形、徐冷してもよい。
［ガラスサンプルの評価］
得られたガラスサンプルについて、以下に示す方法にて、ガラス組成、比重、屈折率ｎｄ、アッベ数νｄ、λ５、ガラス転移温度Ｔｇを測定し、また、耐失透性を評価した。結果を、表１、３、５に示す。
得られたガラスサンプルについて、以下に示す方法にて、ガラス組成、比重、屈折率ｎｄ、アッベ数νｄ、λ５、ガラス転移温度Ｔｇを測定し、また、耐失透性を評価した。結果を、表１、３、５に示す。
〔１〕ガラス組成
得られたガラスサンプルについて、誘導結合プラズマ発光分光分析法（ＩＣＰ−ＡＥＳ）で各ガラス成分の含有量を測定した。
得られたガラスサンプルについて、誘導結合プラズマ発光分光分析法（ＩＣＰ−ＡＥＳ）で各ガラス成分の含有量を測定した。
〔２〕比重
日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ−０５に基づいて測定した。
日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ−０５に基づいて測定した。
〔３〕屈折率ｎｄおよびアッベ数νｄ
日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ−０１に基づいて測定した。
日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ−０１に基づいて測定した。
〔４〕ガラス転移温度Ｔｇ
ガラス転移温度Ｔｇは、示差走査型熱量計ＤＳＣ３３００ＳＡ（ネッチ・ジャパン株式会社（NETZSCH Japan））を用いて固体状態のガラスを昇温したときのＤＳＣチャートに基づいて求めた。
ガラス転移温度Ｔｇは、示差走査型熱量計ＤＳＣ３３００ＳＡ（ネッチ・ジャパン株式会社（NETZSCH Japan））を用いて固体状態のガラスを昇温したときのＤＳＣチャートに基づいて求めた。
〔５〕λ５
ガラスサンプルを、厚さ１０ｍｍで、互いに平行かつ光学研磨された平面を有するように加工し、波長２８０ｎｍから７００ｎｍまでの波長域における分光透過率を測定した。光学研磨された一方の平面に垂直に入射する光線の強度を強度Ａとし、他方の平面から出射する光線の強度を強度Ｂとして、分光透過率Ｂ／Ａを算出した。分光透過率が５％になる波長をλ５とした。なお、分光透過率には試料表面における光線の反射損失も含まれる。
ガラスサンプルを、厚さ１０ｍｍで、互いに平行かつ光学研磨された平面を有するように加工し、波長２８０ｎｍから７００ｎｍまでの波長域における分光透過率を測定した。光学研磨された一方の平面に垂直に入射する光線の強度を強度Ａとし、他方の平面から出射する光線の強度を強度Ｂとして、分光透過率Ｂ／Ａを算出した。分光透過率が５％になる波長をλ５とした。なお、分光透過率には試料表面における光線の反射損失も含まれる。
〔６〕軟化テスト（耐失透性）
軟化テストは、本実施形態において、耐失透性の指標となる評価手法である。１ｃｍ角のガラスサンプルを、そのガラスのガラス転移温度Ｔｇに設定した第１の試験炉で１０分間加熱し、さらにそのガラスのＴｇよりも１２０〜２００℃高い温度に設定した第２の試験炉に１０分間加熱した後、結晶または白濁の有無を光学顕微鏡で確認した。光学顕微鏡の観察倍率は、１０〜１００倍とした。ガラス内部に、結晶も白濁も確認されなかった場合は「良」、結晶および白濁の少なくとも一方が確認された場合は「不良」と判定した。実施例の試料Ｎｏ．１〜４０はいずれも「良」の判定であった。実施例の試料Ｎｏ．１〜４０は、耐失透性に優れたガラスであることが確認された。
軟化テストは、本実施形態において、耐失透性の指標となる評価手法である。１ｃｍ角のガラスサンプルを、そのガラスのガラス転移温度Ｔｇに設定した第１の試験炉で１０分間加熱し、さらにそのガラスのＴｇよりも１２０〜２００℃高い温度に設定した第２の試験炉に１０分間加熱した後、結晶または白濁の有無を光学顕微鏡で確認した。光学顕微鏡の観察倍率は、１０〜１００倍とした。ガラス内部に、結晶も白濁も確認されなかった場合は「良」、結晶および白濁の少なくとも一方が確認された場合は「不良」と判定した。実施例の試料Ｎｏ．１〜４０はいずれも「良」の判定であった。実施例の試料Ｎｏ．１〜４０は、耐失透性に優れたガラスであることが確認された。
（比較例）
（ガラスサンプルＮｏ．Ｉの作製および評価）
ガラスの作製および評価は、実施例ガラスＮｏ．１〜４０と同様の方法により行なった。結果を表５、６に示す。
（ガラスサンプルＮｏ．Ｉの作製および評価）
ガラスの作製および評価は、実施例ガラスＮｏ．１〜４０と同様の方法により行なった。結果を表５、６に示す。
比較例Ｎｏ．Ｉのガラスは、軟化テストの評価において、「不良」の判定となっている。比較例Ｎｏ．Ｉのガラスは、実施例ガラスと比べて耐失透性に劣るものであった。
（実施例２）
実施例１で得られたガラスサンプルを、切断、研削してカットピースを作製した。カットピースをリヒートプレスによりプレス成形して、光学素子ブランクを作製した。光学素子ブランクを精密アニールし、所要の屈折率になるよう屈折率を精密に調整した後、公知の方法で研削、研磨することで、両凸レンズ、両凹レンズ、平凸レンズ、平凹レンズ、凹メニスカスレンズ、凸メニスカスレンズ等の各種レンズが得られた。
実施例１で得られたガラスサンプルを、切断、研削してカットピースを作製した。カットピースをリヒートプレスによりプレス成形して、光学素子ブランクを作製した。光学素子ブランクを精密アニールし、所要の屈折率になるよう屈折率を精密に調整した後、公知の方法で研削、研磨することで、両凸レンズ、両凹レンズ、平凸レンズ、平凹レンズ、凹メニスカスレンズ、凸メニスカスレンズ等の各種レンズが得られた。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
例えば、上記に例示されたガラス組成に対し、明細書に記載の組成調整を行うことにより、本発明の一態様にかかる光学ガラスを作製できる。
また、明細書に例示または好ましい範囲として記載した事項の２つ以上を任意に組み合わせることは、もちろん可能である。
また、明細書に例示または好ましい範囲として記載した事項の２つ以上を任意に組み合わせることは、もちろん可能である。
Claims (6)
- 屈折率ｎｄが１．６０〜１．７２であり、
アッベ数νｄが２２〜３６であり、
Ｐ２Ｏ５の含有量が２０〜５５質量％であり、
Ｎｂ２Ｏ５の含有量が０〜４５質量％であり、
Ｋ２Ｏの含有量が０質量％より大きく１３質量％以下であり、
ＷＯ３の含有量が５質量％未満であり、
ＺｎＯの含有量が１５質量％未満であり、
Ａｌ２Ｏ３の含有量が５質量％未満であり、
ＴｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、ＷＯ３、Ｂｉ２Ｏ３およびＴａ２Ｏ５の合計含有量［ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３＋Ｂｉ２Ｏ３＋Ｔａ２Ｏ５］が１５〜４５質量％であり、
Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２ＯおよびＣｓ２Ｏの合計含有量に対するＰ２Ｏ５、Ｂ２Ｏ３およびＳｉＯ２の合計含有量の質量比［（Ｐ２Ｏ５＋Ｂ２Ｏ３＋ＳｉＯ２）／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋Ｃｓ２Ｏ）］が１．０〜２．０であり、
Ｐ２Ｏ５の含有量に対するＢ２Ｏ３の含有量の質量比［Ｂ２Ｏ３／Ｐ２Ｏ５］が０．３９以下であり、
Ｋ２Ｏの含有量に対するＮａ２Ｏの含有量の質量比［Ｎａ２Ｏ／Ｋ２Ｏ］が１．０以上であり、
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの合計含有量［ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ］が８．０質量％以下であり、
Ｐ２Ｏ５、Ｂ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２ＯおよびＣｓ２Ｏの合計含有量に対するＴｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、ＷＯ３、Ｂｉ２Ｏ３およびＴａ２Ｏ５の合計含有量の質量比［（ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３＋Ｂｉ２Ｏ３＋Ｔａ２Ｏ５）／（Ｐ２Ｏ５＋Ｂ２Ｏ３＋ＳｉＯ２＋Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋Ｃｓ２Ｏ）］が０．７５以下である、光学ガラス。 - Ｐ２Ｏ５の含有量に対するＢ２Ｏ３の含有量の質量比［Ｂ２Ｏ３／Ｐ２Ｏ５］が０より大きい、請求項１に記載の光学ガラス。
- Ｋ２Ｏの含有量に対するＮａ２Ｏの含有量の質量比［Ｎａ２Ｏ／Ｋ２Ｏ］が５．０以下である、請求項１または２に記載の光学ガラス。
- Ｐ２Ｏ５、Ｂ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２ＯおよびＣｓ２Ｏの合計含有量に対するＴｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、ＷＯ３、Ｂｉ２Ｏ３およびＴａ２Ｏ５の合計含有量の質量比［（ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３＋Ｂｉ２Ｏ３＋Ｔａ２Ｏ５）／（Ｐ２Ｏ５＋Ｂ２Ｏ３＋ＳｉＯ２＋Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋Ｃｓ２Ｏ）］が０．１５以上である、請求項１〜３のいずれかに記載の光学ガラス。
- ＴｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、ＷＯ３、Ｂｉ２Ｏ３およびＴａ２Ｏ５の合計含有量に対するＴｉＯ２の含有量の質量比［ＴｉＯ２／（ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３＋Ｂｉ２Ｏ３＋Ｔａ２Ｏ５）］が０．１０以上である、請求項１〜４のいずれかに記載の光学ガラス。
- 請求項１〜５のいずれかに記載の光学ガラスからなる光学素子。
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