JP2021191722A - 光学ガラス、プリフォーム及び光学素子 - Google Patents
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- Glass Compositions (AREA)
Abstract
【課題】高屈折率高分散の光学特性を有し、粉末法耐酸性１〜３級であり、且つ、ヌープ硬さが６級以上であり、更に安価である光学ガラスを提供する。【解決手段】質量％で、ＺｒＯ２成分 ０．０〜１０．０％、Ｂ２Ｏ３成分 ０．０％超〜２０．０％、ＳｉＯ２成分 ０．０％超〜３０．０％ＺｎＯ成分 ０．０〜４０．０％、Ｌａ２Ｏ３成分 ５．０〜３５．０％、を含有し、質量和Ｔａ２Ｏ５＋Ｎｂ２Ｏ５+ＷＯ3+Ｇｄ２Ｏ３が５．０％以下、質量比ＳｉＯ２/（ＳｉＯ２+Ｂ２Ｏ３+ＴｉＯ２）が０．１５〜０．４５以下、であり、日本光学硝子工業会規格（ＪＯＧＩＳ０６−２００６）に定める粉末法による耐酸性の測定結果が１〜３級であり、日本光学硝子工業会規格（ＪＯＧＩＳ０９−１９７５）に定める測定方法によるヌープ硬さの測定結果が６級以上であることを特徴とする光学ガラス。【選択図】なし
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。
光学ガラスはデジタルカメラ、プロジェクタ、及び監視カメラに加え、自動運転技術が進む中で車載カメラに搭載する撮像レンズ等の光学素子としての用途が増えている。車載カメラの中でも例えば屋外で用いられる用途において、外気に触れる前玉レンズは化学的耐久性が優れていることが必要となり、化学的耐久性が良好となることでレンズ表面の腐食によるクモリが発生し難く、長期的に使用が可能となる。また車載カメラは、大気中の粉塵やタイヤなどによって巻き込まれた小石との衝突によりレンズに傷が生じ、衝撃による傷が生じ難い光学ガラスが求められている。更に車載用光学機器に組み込まれる光学素子は安価であることが望まれる。
車載カメラ用レンズ硝材の材料として、高屈折率１．７５０００以上の屈折率（ｎｄ）及び２０．００以上４０．００以下のアッベ数（νｄ）を有するいわゆる高屈折率高分散の光学特性と、優れた化学的耐久性並びにヌープ硬さなどの機械特性を兼ね備えた６級ガラス材料の需要が非常に高まっている。このような車載用光学機器に使用される材料として、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。
しかし、特許文献1に示される光学ガラスは高屈折率を維持しながら、粉末法による化学的耐久性（耐酸性）が１〜３級であり、「ＪＯＧＩＳ０９−１９７５光学ガラスのヌープ硬さの測定方法」に準じた測定方法において、６級以上のヌープ硬さであるが、原料費が高いＮｂ２O５やＧｄ２Ｏ３を含有しているためコストが高いという問題点がある。
また特許文献１および２に示されている光学ガラスは、高屈折率を有しかつ粉末法耐酸性１〜３級を得るためにＺｒＯ２成分を多く含有している。しかしＺｒＯ２成分は耐失透性を悪化させ、液相温度を高める成分であり、ガラスの熔解・成形歩留を低下させるという問題がある。
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、粉末法耐酸性１〜３級であり、且つ、ヌープ硬さが６級以上の値をとり、更に安価である光学ガラス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、Ｎｂ２Ｏ５成分、ＺｒＯ２成分を可能な限り少なくし、Ｂ２Ｏ３成分、ＳｉＯ２成分、ＺｎＯ成分、Ｌａ２Ｏ３成分をはじめとした各成分の含有量を調整することによって、安価で良好な化学的耐久性及び機械特性を兼ね備えるガラス材料を作成できることを見出し、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。
（１）質量％で、
ＺｒＯ２成分 ０.０〜１０．０％、
Ｂ２Ｏ３成分 ０．０％超〜２０．０％、
ＳｉＯ２成分 ０．０％超〜３０．０％
ＺｎＯ成分 ０.０〜４０．０％、
Ｌａ２Ｏ３成分 ５．０〜３５．０％、
を含有し、質量和Ｔａ２Ｏ５＋Ｎｂ２Ｏ５+ＷＯ3+Ｇｄ２Ｏ３が５．０％以下、
質量比ＳｉＯ２/（ＳｉＯ２+Ｂ２Ｏ３+ＴｉＯ２）が０．１５〜０．４５以下、
であり、
日本光学硝子工業会規格（ＪＯＧＩＳ０６−２００６）に定める粉末法による耐酸性の測定結果が１〜３級であり、日本光学硝子工業会規格（ＪＯＧＩＳ０９−１９７５）に定める測定方法によるヌープ硬さの測定結果が６級以上であることを特徴とする光学ガラス。
ＺｒＯ２成分 ０.０〜１０．０％、
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質量比ＳｉＯ２/（ＳｉＯ２+Ｂ２Ｏ３+ＴｉＯ２）が０．１５〜０．４５以下、
であり、
日本光学硝子工業会規格（ＪＯＧＩＳ０６−２００６）に定める粉末法による耐酸性の測定結果が１〜３級であり、日本光学硝子工業会規格（ＪＯＧＩＳ０９−１９７５）に定める測定方法によるヌープ硬さの測定結果が６級以上であることを特徴とする光学ガラス。
（２）質量和ＣａＯ+ＺｎＯ+ＴｉＯ２が１０．０〜５０．０％以下、
質量比（ＢａＯ+ＺｎＯ）/Ｌａ２Ｏ３が０．５〜２．１以下である（１）の光学ガラス。
質量比（ＢａＯ+ＺｎＯ）/Ｌａ２Ｏ３が０．５〜２．１以下である（１）の光学ガラス。
（３）１．７８０００以上１．９８０００以下の屈折率（ｎｄ）を有し、２０．００以上４０．００以下のアッベ数（νｄ）を有し、
質量比（ＣａＯ+ＺｎＯ+Ｌｉ２Ｏ）／ＢａＯが０．０２２以上である（１）又は（２）の光学ガラス。
質量比（ＣａＯ+ＺｎＯ+Ｌｉ２Ｏ）／ＢａＯが０．０２２以上である（１）又は（２）の光学ガラス。
（４）（１）から（３）のいずれかの光学ガラスからなるプリフォーム。
（５）（１）から（３）のいずれかの光学ガラスからなる光学素子。
（６）（５）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、日本光学硝子工業会規格に定める粉末法による耐酸性（ＪＯＧＩＳ０６−２００６）の測定結果が１〜３級であること、日本光学硝子工業会規格に定める測定方法によるヌープ硬さ（ＪＯＧＩＳ０９−１９７５）の測定結果が６級以上の値をとり、化学的耐久性に優れ、衝撃などに強く、安価な光学ガラスと、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。
本発明の光学ガラスは、質量％で、ＺｒＯ２成分０.０〜１０．０％、Ｂ２Ｏ３成分を０．０％超〜２０．０％、ＳｉＯ２成分を０．０％超〜３０．０％、ＺｎＯ成分を０．０〜４０．０％、Ｌａ２Ｏ３成分を５．０〜３５．０％含有し、ＺｒＯ２成分、Ｂ２Ｏ３成分、ＳｉＯ２成分、ＺｎＯ成分、Ｌａ２Ｏ３成分をはじめとした各成分の含有量を調整することによって、高屈折率および高分散の値をとり、粉末法の耐酸性が１〜３級であり、ヌープ硬さの測定結果が６級以上、安価で液相温度が低く、特に車載用硝材に適した光学ガラスを得ることができる。また質量和Ｔａ２Ｏ５＋Ｎｂ２Ｏ５+ＷＯ3+Ｇｄ２Ｏ３を５．０％以下とすることで原料費を抑えられる。
質量比ＳｉＯ２/（ＳｉＯ２+Ｂ２Ｏ３+ＴｉＯ２）を０．１５〜０．４５以下とすることでガラスの液相温度が低くなり、所望の屈折率及びアッベ数を満たしつつ安定したガラスを取得できる。
質量比ＳｉＯ２/（ＳｉＯ２+Ｂ２Ｏ３+ＴｉＯ２）を０．１５〜０．４５以下とすることでガラスの液相温度が低くなり、所望の屈折率及びアッベ数を満たしつつ安定したガラスを取得できる。
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。
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＞
Ｂ２Ｏ３成分は、希土類酸化物を多く含む本発明の光学ガラスでは、ガラス形成酸化物として必須成分である。特にＢ２Ｏ３成分の含有量を０．０％超にすることで、ガラスの耐失透性を高め、且つガラスの熔融性を高められる。従って、Ｂ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは０％超、より好ましくは１．５％以上、さらに好ましくは２．０％以上を下限とする。
一方、Ｂ２Ｏ３成分の含有量を２０．０％以下にすることで、より大きな屈折率を得やすくなり、且つ化学的耐久性の悪化を抑えられる。従って、Ｂ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは２０．０％以下、より好ましくは１８．０％以下、さらに好ましくは１５．０％以下を上限とする。
Ｂ２Ｏ３成分は、原料としてＨ３ＢＯ３、Ｎａ２Ｂ４Ｏ７、Ｎａ２Ｂ４Ｏ７・１０Ｈ２Ｏ、ＢＰＯ４等を用いることができる。
Ｂ２Ｏ３成分は、希土類酸化物を多く含む本発明の光学ガラスでは、ガラス形成酸化物として必須成分である。特にＢ２Ｏ３成分の含有量を０．０％超にすることで、ガラスの耐失透性を高め、且つガラスの熔融性を高められる。従って、Ｂ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは０％超、より好ましくは１．５％以上、さらに好ましくは２．０％以上を下限とする。
一方、Ｂ２Ｏ３成分の含有量を２０．０％以下にすることで、より大きな屈折率を得やすくなり、且つ化学的耐久性の悪化を抑えられる。従って、Ｂ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは２０．０％以下、より好ましくは１８．０％以下、さらに好ましくは１５．０％以下を上限とする。
Ｂ２Ｏ３成分は、原料としてＨ３ＢＯ３、Ｎａ２Ｂ４Ｏ７、Ｎａ２Ｂ４Ｏ７・１０Ｈ２Ｏ、ＢＰＯ４等を用いることができる。
ＳｉＯ２成分は、０．０％超含有する場合に、熔融ガラスの粘度を高められ、ガラスの硬度を高める必須成分である。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する成分でもある。従って、ＳｉＯ２成分の含有量は、好ましくは０．０％超、より好ましくは２．０％以上、より好ましくは４．０％以上を下限とする。
他方で、ＳｉＯ２成分の含有量を３０．０％以下にすることでガラス成形に適した粘度となり、且つ屈折率の低下を抑えられる。従って、ＳｉＯ２成分の含有量は、好ましくは３０．０％以下、より好ましくは２７．０％以下、さらに好ましくは２５．０％以下を上限とする。
ＳｉＯ２成分は、原料としてＳｉＯ２、Ｋ２ＳｉＦ６、Ｎａ２ＳｉＦ６等を用いることができる。
他方で、ＳｉＯ２成分の含有量を３０．０％以下にすることでガラス成形に適した粘度となり、且つ屈折率の低下を抑えられる。従って、ＳｉＯ２成分の含有量は、好ましくは３０．０％以下、より好ましくは２７．０％以下、さらに好ましくは２５．０％以下を上限とする。
ＳｉＯ２成分は、原料としてＳｉＯ２、Ｋ２ＳｉＦ６、Ｎａ２ＳｉＦ６等を用いることができる。
ＴｉＯ２成分は、５．０％以上含有する場合に、ガラスの屈折率を高め、アッベ数を高め、ガラスの硬度を上げる成分である。従って、ＴｉＯ２成分の含有量は、好ましくは５．０％以上、より好ましくは６．５％以上、さらに好ましくは８．０％以上を下限とする。
他方で、ＴｉＯ２成分の含有量を４０．０％以下にすることで、ＴｉＯ２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。また、これによりアッベ数の低下を抑えられる。従って、ＴｉＯ２成分の含有量は、好ましくは４０．０％以下、より好ましくは３８．０％以下、さらに好ましくは３５．０％以下を上限とする。
ＴｉＯ２成分は、原料としてＴｉＯ２等を用いることができる。
他方で、ＴｉＯ２成分の含有量を４０．０％以下にすることで、ＴｉＯ２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。また、これによりアッベ数の低下を抑えられる。従って、ＴｉＯ２成分の含有量は、好ましくは４０．０％以下、より好ましくは３８．０％以下、さらに好ましくは３５．０％以下を上限とする。
ＴｉＯ２成分は、原料としてＴｉＯ２等を用いることができる。
ＺｎＯ成分は、０．０％超含有する場合に、原料の熔解性を高め、ガラスの硬度を高め、また、ガラスの安定性を高められる任意成分である。また、化学的耐久性を改善できる成分でもある。従って、ＺｎＯ成分の含有量は、好ましくは０．０％超、より好ましくは０．５％以上、更に好ましくは１．０％以上を下限とする。
他方で、ＺｎＯ成分の含有量を４０．０％以下にすることで、ガラスの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４０．０％以下、より好ましくは３８．０％以下、より好ましくは３５．０％以下を上限とする。
ＺｎＯ成分は、原料としてＺｎＯ、ＺｎＦ２等を用いることができる。
他方で、ＺｎＯ成分の含有量を４０．０％以下にすることで、ガラスの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４０．０％以下、より好ましくは３８．０％以下、より好ましくは３５．０％以下を上限とする。
ＺｎＯ成分は、原料としてＺｎＯ、ＺｎＦ２等を用いることができる。
Ｌａ２Ｏ３成分は、０．０％超含有する場合にガラスの屈折率及びアッベ数を高める任意成分である。
従って、１．７５以上の屈折率を有する光学ガラスを所望の場合は、Ｌａ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは５．０％以上、より好ましくは８．０％以上、さらに好ましくは１０．０％以上を下限とする。
他方で、Ｌａ２Ｏ３成分の含有量を３５．０％以下とすることで、ガラスの安定性を高めることで失透を低減でき、アッベ数の必要以上の上昇を抑えられるため、好ましくは３５．０％以下、より好ましくは３３．０％以下、さらに好ましくは３０．０％以下を上限とする。
従って、１．７５以上の屈折率を有する光学ガラスを所望の場合は、Ｌａ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは５．０％以上、より好ましくは８．０％以上、さらに好ましくは１０．０％以上を下限とする。
他方で、Ｌａ２Ｏ３成分の含有量を３５．０％以下とすることで、ガラスの安定性を高めることで失透を低減でき、アッベ数の必要以上の上昇を抑えられるため、好ましくは３５．０％以下、より好ましくは３３．０％以下、さらに好ましくは３０．０％以下を上限とする。
ＺｒＯ２成分は、０．０％超含有する場合に耐酸性の低下が抑えられ、ガラスの屈折率及びアッベ数を高められる任意成分である。ＺｒＯ２成分の含有量は、好ましくは０．０％超、より好ましくは０．５％以上、更に好ましくは１．０％以上を下限とする。
他方で、ＺｒＯ２成分の含有量を１０．０％以下にすることで、ＺｒＯ２成分の過剰な含有による失透を低減できる。従って、ＺｒＯ２成分の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは８．０％以下、さらに好ましくは５．３％以下を上限とする。
ＺｒＯ２成分は、原料としてＺｒＯ２、ＺｒＦ４等を用いることができる。
他方で、ＺｒＯ２成分の含有量を１０．０％以下にすることで、ＺｒＯ２成分の過剰な含有による失透を低減できる。従って、ＺｒＯ２成分の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは８．０％以下、さらに好ましくは５．３％以下を上限とする。
ＺｒＯ２成分は、原料としてＺｒＯ２、ＺｒＦ４等を用いることができる。
Ｎｂ２Ｏ５成分は、０．０％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、Ｎｂ２Ｏ５成分の含有量を５．０％以下にすることで、ガラスの材料コストを抑えられる。また、Ｎｂ２Ｏ５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。また、これによりアッベ数の低下を抑えられる。従って、Ｎｂ２Ｏ５成分の含有量は、好ましくは５．０％以下、より好ましくは４．０％以下、さらに好ましくは３．０％以下を上限とする。特に、材料コストを低減させる観点では、Ｎｂ２Ｏ５成分を含有しないことが最も好ましい。
Ｎｂ２Ｏ５成分は、原料としてＮｂ２Ｏ５等を用いることができる。
Ｎｂ２Ｏ５成分は、原料としてＮｂ２Ｏ５等を用いることができる。
ＷＯ３成分は、０．０％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、耐失透性を高められる任意成分である。
他方で、ＷＯ３成分の含有量を５．０％以下にすることで、ガラスの材料コストを抑えられる。また、ＷＯ３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、ＷＯ３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％以下、さらに好ましくは１．０％以下を上限とする。特に、材料コストを低減させる観点では、ＷＯ３成分を含有しないことが最も好ましい。
ＷＯ３成分は、原料としてＷＯ３等を用いることができる。
他方で、ＷＯ３成分の含有量を５．０％以下にすることで、ガラスの材料コストを抑えられる。また、ＷＯ３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、ＷＯ３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％以下、さらに好ましくは１．０％以下を上限とする。特に、材料コストを低減させる観点では、ＷＯ３成分を含有しないことが最も好ましい。
ＷＯ３成分は、原料としてＷＯ３等を用いることができる。
Ｙ２Ｏ３成分は、０．０％超含有する場合に所望の屈折率及びアッベ数を維持しながらも、ガラスの材料コストを抑えられる任意成分である。
他方で、Ｙ２Ｏ３成分の含有量を１０．０％以下にすることで、ガラスの屈折率の低下を抑えられ、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、Ｙ２Ｏ３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％以下、さらに好ましくは３．５％以下を上限とする。
Ｙ２Ｏ３成分は、原料としてＹ２Ｏ３、ＹＦ３等を用いることができる。
他方で、Ｙ２Ｏ３成分の含有量を１０．０％以下にすることで、ガラスの屈折率の低下を抑えられ、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、Ｙ２Ｏ３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％以下、さらに好ましくは３．５％以下を上限とする。
Ｙ２Ｏ３成分は、原料としてＹ２Ｏ３、ＹＦ３等を用いることができる。
Ｇｄ２Ｏ３成分及びＹｂ２Ｏ３成分は、０．０％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。
しかしながら、Ｇｄ２Ｏ３成分及びＹｂ２Ｏ３成分は原料価格が高く、その含有量が多いと生産コストが高くなるため、Ｎｂ２Ｏ５成分やＷＯ３成分等を低減することによる効果が減殺される。また、Ｇｄ２Ｏ３成分やＹｂ２Ｏ３成分の含有量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、Ｇｄ２Ｏ３成分及びＹｂ２Ｏ３成分の含有量は、それぞれ好ましくは４．０％以下、より好ましくは２．０％以下、さらに好ましくは１．０％以下、さらに好ましくは０．５％以下、さらに好ましくは０．１％以下を上限とする。特に、材料コストを低減させる観点では、これらの成分を含有しないことが最も好ましい。
Ｇｄ２Ｏ３成分及びＹｂ２Ｏ３成分は、原料としてＧｄ２Ｏ３、ＧｄＦ３、Ｙｂ２Ｏ３等を用いることができる。
しかしながら、Ｇｄ２Ｏ３成分及びＹｂ２Ｏ３成分は原料価格が高く、その含有量が多いと生産コストが高くなるため、Ｎｂ２Ｏ５成分やＷＯ３成分等を低減することによる効果が減殺される。また、Ｇｄ２Ｏ３成分やＹｂ２Ｏ３成分の含有量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、Ｇｄ２Ｏ３成分及びＹｂ２Ｏ３成分の含有量は、それぞれ好ましくは４．０％以下、より好ましくは２．０％以下、さらに好ましくは１．０％以下、さらに好ましくは０．５％以下、さらに好ましくは０．１％以下を上限とする。特に、材料コストを低減させる観点では、これらの成分を含有しないことが最も好ましい。
Ｇｄ２Ｏ３成分及びＹｂ２Ｏ３成分は、原料としてＧｄ２Ｏ３、ＧｄＦ３、Ｙｂ２Ｏ３等を用いることができる。
Ｔａ２Ｏ５成分は、０．０％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。
しかしながら、Ｔａ２Ｏ５成分は原料価格が高く、その含有量が多いと生産コストが高くなるため、Ｎｂ２Ｏ５成分やＷＯ３成分等を低減することによる効果が減殺される。また、Ｔａ２Ｏ５成分の含有量を５．０％以下にすることで、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、Ｔａ２Ｏ５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％以下、さらに好ましくは１．０％以下、さらに好ましくは０．５％以下、さらに好ましくは０．１％以下を上限とする。特に、材料コストを低減させる観点では、Ｔａ２Ｏ５成分を含有しないことが最も好ましい。
Ｔａ２Ｏ５成分は、原料としてＴａ２Ｏ５等を用いることができる。
しかしながら、Ｔａ２Ｏ５成分は原料価格が高く、その含有量が多いと生産コストが高くなるため、Ｎｂ２Ｏ５成分やＷＯ３成分等を低減することによる効果が減殺される。また、Ｔａ２Ｏ５成分の含有量を５．０％以下にすることで、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、Ｔａ２Ｏ５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％以下、さらに好ましくは１．０％以下、さらに好ましくは０．５％以下、さらに好ましくは０．１％以下を上限とする。特に、材料コストを低減させる観点では、Ｔａ２Ｏ５成分を含有しないことが最も好ましい。
Ｔａ２Ｏ５成分は、原料としてＴａ２Ｏ５等を用いることができる。
ＭｇＯ成分は、ガラス原料の熔融性やガラスの耐失透性を高められる任意成分である。
一方で、ＭｇＯ成分の含有量を１０．０％以下にすることで、これらの成分の過剰な含有に
よる、屈折率の低下や耐失透性の低下を抑えられる。従って、ＭｇＯ成分の含有量は、好
ましくは１０．０％以下、より好ましくは９．０％以下、より好ましくは８．０％以下を上限とする。
一方で、ＭｇＯ成分の含有量を１０．０％以下にすることで、これらの成分の過剰な含有に
よる、屈折率の低下や耐失透性の低下を抑えられる。従って、ＭｇＯ成分の含有量は、好
ましくは１０．０％以下、より好ましくは９．０％以下、より好ましくは８．０％以下を上限とする。
ＣａＯ成分は、ガラスの硬度を高め、ガラス原料の熔融性を高められる任意成分である。
一方で、ＣａＯ成分の含有量を２０.０％以下にすることで、これらの成分の過剰な含有による、屈折率の低下や耐失透性の低下を抑えられる。従って、ＣａＯ成分の含有量は、好ましくは２０.０％以下、より好ましくは１８．０％以下、最も好ましくは１５．０％以下を上限とする。
一方で、ＣａＯ成分の含有量を２０.０％以下にすることで、これらの成分の過剰な含有による、屈折率の低下や耐失透性の低下を抑えられる。従って、ＣａＯ成分の含有量は、好ましくは２０.０％以下、より好ましくは１８．０％以下、最も好ましくは１５．０％以下を上限とする。
ＳｒＯ成分は、ガラス原料の熔融性やガラスの耐失透性を高められる任意成分である。
一方で、ＳｒＯ成分の含有量を１０．０％以下にすることで、これらの成分の過剰な含有による、屈折率の低下や耐失透性の低下を抑えられる。従って、ＳｒＯ成分の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは９．０％以下、最も好ましくは８．０％以下を上限とする。
一方で、ＳｒＯ成分の含有量を１０．０％以下にすることで、これらの成分の過剰な含有による、屈折率の低下や耐失透性の低下を抑えられる。従って、ＳｒＯ成分の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは９．０％以下、最も好ましくは８．０％以下を上限とする。
ＢａＯ成分は、０．０％超含有する場合にガラスの屈折率及びアッベ数を高められ、液相温度を低くする任意成分である。ＢａＯ成分の含有量は、好ましくは０．０％超、より好ましくは１．０％以上、更に好ましくは１．５％以上を下限とする。
ＢａＯ成分の含有量を４０.０％以下にすることで、これらの成分の過剰な含有による、屈折率の低下や耐失透性の低下や化学的耐久性（耐酸性）の悪化を抑えられる。従って、ＢａＯ成分の含有量は、好ましくは４０.０％以下、より好ましくは３５.０％以下、最も好ましくは３１.０％以下を上限とする。
ＢａＯ成分の含有量を４０.０％以下にすることで、これらの成分の過剰な含有による、屈折率の低下や耐失透性の低下や化学的耐久性（耐酸性）の悪化を抑えられる。従って、ＢａＯ成分の含有量は、好ましくは４０.０％以下、より好ましくは３５.０％以下、最も好ましくは３１.０％以下を上限とする。
Ｌｉ２Ｏ成分、Ｎａ２Ｏ成分及びＫ２Ｏ成分は、０．０％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。
他方で、Ｌｉ２Ｏ成分、Ｎａ２Ｏ成分及びＫ２Ｏ成分をそれぞれ１０．０％以下にすることで、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、化学的耐久性（耐酸性）の悪化や硬度の低下を抑制できる。従って、Ｌｉ２Ｏ成分、Ｎａ２Ｏ成分及びＫ２Ｏ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％以下、さらに好ましくは３．０％以下、さらに好ましくは１．５％以下を上限とする。
Ｌｉ２Ｏ成分、Ｎａ２Ｏ成分及びＫ２Ｏ成分は、原料としてＬｉ２ＣＯ３、ＬｉＮＯ３、Ｌｉ２ＣＯ３、Ｎａ２ＣＯ３、ＮａＮＯ３、ＮａＦ、Ｎａ２ＳｉＦ６、Ｋ２ＣＯ３、ＫＮＯ３、ＫＦ、ＫＨＦ２、Ｋ２ＳｉＦ６等を用いることができる
他方で、Ｌｉ２Ｏ成分、Ｎａ２Ｏ成分及びＫ２Ｏ成分をそれぞれ１０．０％以下にすることで、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、化学的耐久性（耐酸性）の悪化や硬度の低下を抑制できる。従って、Ｌｉ２Ｏ成分、Ｎａ２Ｏ成分及びＫ２Ｏ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％以下、さらに好ましくは３．０％以下、さらに好ましくは１．５％以下を上限とする。
Ｌｉ２Ｏ成分、Ｎａ２Ｏ成分及びＫ２Ｏ成分は、原料としてＬｉ２ＣＯ３、ＬｉＮＯ３、Ｌｉ２ＣＯ３、Ｎａ２ＣＯ３、ＮａＮＯ３、ＮａＦ、Ｎａ２ＳｉＦ６、Ｋ２ＣＯ３、ＫＮＯ３、ＫＦ、ＫＨＦ２、Ｋ２ＳｉＦ６等を用いることができる
Ｐ２Ｏ５成分は、０．０％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、Ｐ２Ｏ５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、Ｐ２Ｏ５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％以下、さらに好ましくは３．０％以下を上限とする。
Ｐ２Ｏ５成分は、原料としてＡｌ（ＰＯ３）３、Ｃａ（ＰＯ３）２、Ｂａ（ＰＯ３）２、ＢＰＯ４、Ｈ３ＰＯ４等を用いることができる。
他方で、Ｐ２Ｏ５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、Ｐ２Ｏ５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％以下、さらに好ましくは３．０％以下を上限とする。
Ｐ２Ｏ５成分は、原料としてＡｌ（ＰＯ３）３、Ｃａ（ＰＯ３）２、Ｂａ（ＰＯ３）２、ＢＰＯ４、Ｈ３ＰＯ４等を用いることができる。
ＧｅＯ２成分は、０．０％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、ＧｅＯ２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ため、Ｇｄ２Ｏ３成分やＴａ２Ｏ５成分等を低減することによる効果が減殺される。従って、ＧｅＯ２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％以下、さらに好ましくは３．０％以下、さらに好ましくは１．０％以下、さらに好ましくは０．１％以下を上限とする。材料コストを低減させる観点で、ＧｅＯ２成分を含有しなくてもよい。 ＧｅＯ２成分は、原料としてＧｅＯ２等を用いることができる。
しかしながら、ＧｅＯ２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ため、Ｇｄ２Ｏ３成分やＴａ２Ｏ５成分等を低減することによる効果が減殺される。従って、ＧｅＯ２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％以下、さらに好ましくは３．０％以下、さらに好ましくは１．０％以下、さらに好ましくは０．１％以下を上限とする。材料コストを低減させる観点で、ＧｅＯ２成分を含有しなくてもよい。 ＧｅＯ２成分は、原料としてＧｅＯ２等を用いることができる。
Ａｌ２Ｏ３成分は、０．０％超含有する場合にガラスの化学的耐久性を向上でき、且つ熔融ガラスの耐失透性を向上できる任意成分である。従って、Ａｌ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは０．０％超、より好ましくは０．５％以上を下限とする。
他方で、Ａｌ２Ｏ３成分の含有量を１５．０％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、Ａｌ２Ｏ３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％以下、さらに好ましくは９．０％以下、さらに好ましくは８．０％以下を上限とする。
Ａｌ２Ｏ３成分は、原料としてＡｌ２Ｏ３、Ａｌ（ＯＨ）３、ＡｌＦ３等を用いることができる。
他方で、Ａｌ２Ｏ３成分の含有量を１５．０％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、Ａｌ２Ｏ３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％以下、さらに好ましくは９．０％以下、さらに好ましくは８．０％以下を上限とする。
Ａｌ２Ｏ３成分は、原料としてＡｌ２Ｏ３、Ａｌ（ＯＨ）３、ＡｌＦ３等を用いることができる。
Ｇａ２Ｏ３成分は、０．０％超含有する場合にガラスの化学的耐久性を向上でき、且つ熔融ガラスの耐失透性を向上できる任意成分である。
他方で、Ｇａ２Ｏ３成分の含有量を１５．０％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、Ｇａ２Ｏ３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％以下、さらに好ましくは５．０％以下、さらに好ましくは３．０％以下を上限とする。
Ｇａ２Ｏ３成分は、原料としてＧａ２Ｏ３、Ｇａ（ＯＨ）３等を用いることができる。
他方で、Ｇａ２Ｏ３成分の含有量を１５．０％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、Ｇａ２Ｏ３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％以下、さらに好ましくは５．０％以下、さらに好ましくは３．０％以下を上限とする。
Ｇａ２Ｏ３成分は、原料としてＧａ２Ｏ３、Ｇａ（ＯＨ）３等を用いることができる。
Ｂｉ２Ｏ３成分は、０．０％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、Ｂｉ２Ｏ３成分の含有量を５．０％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、また原料価格が高いため、生産コストを抑えられる。従って、Ｂｉ２Ｏ３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％以下、さらに好ましくは１．０％以下を上限とする。特に、材料コストを低減させる観点では、Ｂｉ２Ｏ３成分を含有しないことが最も好ましい。
Ｂｉ２Ｏ３成分は、原料としてＢｉ２Ｏ３等を用いることができる。
他方で、Ｂｉ２Ｏ３成分の含有量を５．０％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、また原料価格が高いため、生産コストを抑えられる。従って、Ｂｉ２Ｏ３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％以下、さらに好ましくは１．０％以下を上限とする。特に、材料コストを低減させる観点では、Ｂｉ２Ｏ３成分を含有しないことが最も好ましい。
Ｂｉ２Ｏ３成分は、原料としてＢｉ２Ｏ３等を用いることができる。
ＴｅＯ２成分は、０．０％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、ＴｅＯ２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、ＴｅＯ２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％以下、さらに好ましくは１．０％以下を上限とする。特に、材料コストを低減させる観点では、ＴｅＯ２成分を含有しないことが最も好ましい。
ＴｅＯ２成分は、原料としてＴｅＯ２等を用いることができる。
他方で、ＴｅＯ２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、ＴｅＯ２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％以下、さらに好ましくは１．０％以下を上限とする。特に、材料コストを低減させる観点では、ＴｅＯ２成分を含有しないことが最も好ましい。
ＴｅＯ２成分は、原料としてＴｅＯ２等を用いることができる。
ＳｎＯ２成分は、０．０％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、ＳｎＯ２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、ＳｎＯ２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ることができる。従って、ＳｎＯ２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％以下、さらに好ましくは０．５％以下、さらに好ましくは０．１％以下を上限とする。
ＳｎＯ２成分は、原料としてＳｎＯ、ＳｎＯ２、ＳｎＦ２、ＳｎＦ４等を用いることができる。
他方で、ＳｎＯ２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、ＳｎＯ２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ることができる。従って、ＳｎＯ２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％以下、さらに好ましくは０．５％以下、さらに好ましくは０．１％以下を上限とする。
ＳｎＯ２成分は、原料としてＳｎＯ、ＳｎＯ２、ＳｎＦ２、ＳｎＦ４等を用いることができる。
Ｓｂ２Ｏ３成分は、０．０％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、Ｓｂ２Ｏ３量が多すぎると、可視光領域の短波長領域における透過率が悪くなる。従って、Ｓｂ２Ｏ３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％以下、さらに好ましくは０．３％以下を上限とする。
Ｓｂ２Ｏ３成分は、原料としてＳｂ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ５、Ｎａ２Ｈ２Ｓｂ２Ｏ７・５Ｈ２Ｏ等を用いることができる。
他方で、Ｓｂ２Ｏ３量が多すぎると、可視光領域の短波長領域における透過率が悪くなる。従って、Ｓｂ２Ｏ３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％以下、さらに好ましくは０．３％以下を上限とする。
Ｓｂ２Ｏ３成分は、原料としてＳｂ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ５、Ｎａ２Ｈ２Ｓｂ２Ｏ７・５Ｈ２Ｏ等を用いることができる。
なお、ガラスを清澄し脱泡する成分は、上記のＳｂ２Ｏ３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、０．０％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１５．０％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１５．０％以下、より好ましくは１０．０％以下、さらに好ましくは５．０％以下、さらに好ましくは３．０％以下を上限とする。
Ｆ成分は、原料として例えばＺｒＦ４、ＡｌＦ３、ＮａＦ、ＣａＦ２等を用いることで、ガラス内に含有することができる。
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１５．０％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１５．０％以下、より好ましくは１０．０％以下、さらに好ましくは５．０％以下、さらに好ましくは３．０％以下を上限とする。
Ｆ成分は、原料として例えばＺｒＦ４、ＡｌＦ３、ＮａＦ、ＣａＦ２等を用いることで、ガラス内に含有することができる。
質量比ＳｉＯ２/（ＳｉＯ２+Ｂ２Ｏ３+ ＴｉＯ２）は、０．１５〜０．４５以下とすることでガラスの液相温度を低くし、安定したガラスを取得できる。
従って、質量比ＳｉＯ２/（ＳｉＯ２+Ｂ２Ｏ３+ＴｉＯ２）は、好ましくは０．１５以上、より好ましくは０．１６以上、さらに好ましくは０．１７以上を下限とする。
他方で、質量比ＳｉＯ２/（ＳｉＯ２+Ｂ２Ｏ３+ＴｉＯ２）を０．４５以下とすることで所望の屈折率、アッベ数を取得できる。従って、質量比ＳｉＯ２/（ＳｉＯ２+Ｂ２Ｏ３+ＴｉＯ２）は、好ましくは０．４５以下、より好ましくは０．４４以下、さらに好ましくは０．４３以下を上限とする。
従って、質量比ＳｉＯ２/（ＳｉＯ２+Ｂ２Ｏ３+ＴｉＯ２）は、好ましくは０．１５以上、より好ましくは０．１６以上、さらに好ましくは０．１７以上を下限とする。
他方で、質量比ＳｉＯ２/（ＳｉＯ２+Ｂ２Ｏ３+ＴｉＯ２）を０．４５以下とすることで所望の屈折率、アッベ数を取得できる。従って、質量比ＳｉＯ２/（ＳｉＯ２+Ｂ２Ｏ３+ＴｉＯ２）は、好ましくは０．４５以下、より好ましくは０．４４以下、さらに好ましくは０．４３以下を上限とする。
Ｔａ２Ｏ５成分、Ｎｂ２Ｏ５成分、ＷＯ３成分及びＧｄ２Ｏ３成分の合計含有量は、５．０％以下が好ましい。特にこの合計含有量を５．０％以下とすることで、これら高価な成分の含有量が低減されるため原料費を抑えられる。
従って、質量和（Ｔａ２Ｏ５＋Ｎｂ２Ｏ５+ＷＯ3+Ｇｄ２Ｏ３）は、好ましくは５．０％以下、より好ましくは４．５％以下、さらに好ましくは４．０％以下を上限とする。
従って、質量和（Ｔａ２Ｏ５＋Ｎｂ２Ｏ５+ＷＯ3+Ｇｄ２Ｏ３）は、好ましくは５．０％以下、より好ましくは４．５％以下、さらに好ましくは４．０％以下を上限とする。
ＣａＯ成分、ＺｎＯ成分及びＴｉＯ２成分の合計含有量は、１０．０〜５０．０％が好ましい。合計含有量を１０．０％以上とすることでヌープ硬さを大きくすることができる。従って、ＣａＯ成分、ＺｎＯ成分及びＴｉＯ２成分の合計含有量は、好ましくは１０．０％以上、より好ましくは、１０．５％以上、さらに好ましくは１１．０％以上を下限とする。
他方で、ＣａＯ成分、ＺｎＯ成分及びＴｉＯ２成分の合計含有量を５０.０％以下とすることで耐失透性の悪化を抑えることができる。従ってＣａＯ成分、ＺｎＯ成分及びＴｉＯ２成分の合計含有量は、好ましくは５０．０％以下、さらに好ましくは４９．０％以下、さらに好ましくは４８．０％以下を上限とする。
他方で、ＣａＯ成分、ＺｎＯ成分及びＴｉＯ２成分の合計含有量を５０.０％以下とすることで耐失透性の悪化を抑えることができる。従ってＣａＯ成分、ＺｎＯ成分及びＴｉＯ２成分の合計含有量は、好ましくは５０．０％以下、さらに好ましくは４９．０％以下、さらに好ましくは４８．０％以下を上限とする。
Ｌａ２Ｏ３成分の含有量に対するＢａＯ成分、ＺｎＯ成分の合計量の比率は、０．５〜２．１が好ましい。特にこの質量比（ＢａＯ＋ＺｎＯ）/Ｌａ２Ｏ３を０．５以上とすることでガラスの液相温度が低くなり、所望の屈折率、アッベ数を得られる。
従って、この質量比（ＢａＯ＋ＺｎＯ）/Ｌａ２Ｏ３は好ましくは０．５以上、より好ましくは０．５５以上、さらに好ましくは０．６以上を下限とする。
他方で、この質量比（ＢａＯ＋ＺｎＯ）/Ｌａ２Ｏ３を２．１以下とすることで粉末法耐酸性の悪化を抑制できる。従って、（ＢａＯ＋ＺｎＯ）/Ｌａ２Ｏ３は、好ましくは２．１以下、より好ましくは２．０６以下、さらに好ましくは２．０２以下を上限とする。
従って、この質量比（ＢａＯ＋ＺｎＯ）/Ｌａ２Ｏ３は好ましくは０．５以上、より好ましくは０．５５以上、さらに好ましくは０．６以上を下限とする。
他方で、この質量比（ＢａＯ＋ＺｎＯ）/Ｌａ２Ｏ３を２．１以下とすることで粉末法耐酸性の悪化を抑制できる。従って、（ＢａＯ＋ＺｎＯ）/Ｌａ２Ｏ３は、好ましくは２．１以下、より好ましくは２．０６以下、さらに好ましくは２．０２以下を上限とする。
ＢａＯ成分に対するＣａＯ成分、ＺｎＯ成分及びＬｉ２Ｏ成分の合計量の比率は、０．０２２以上が好ましい。特にこの質量比（ＣａＯ+ＺｎＯ+Ｌｉ２Ｏ）/ＢａＯを０．０２２以上にすることで粉末法耐酸性の悪化を抑え、ヌープ硬さが大きいガラスが取得できる。
従って、この質量比（ＣａＯ+ＺｎＯ+Ｌｉ２Ｏ）/ＢａＯは好ましくは０．０２２以上、より好ましくは０．０２３以上、より好ましくは０．０２４以上を下限とする。
他方で、ＢａＯ成分に対するＣａＯ成分、ＺｎＯ成分及びＬｉ２Ｏ成分の合計量の比率は、ガラスの安定性の悪化、低屈折率化を抑制するため２０．０以下が好ましい。従って、質量比（ＣａＯ+ＺｎＯ+Ｌｉ２Ｏ）/ＢａＯは、好ましくは２０．０以下、より好ましくは１８．０以下、さらに好ましくは１６．０以下を上限とする。
従って、この質量比（ＣａＯ+ＺｎＯ+Ｌｉ２Ｏ）/ＢａＯは好ましくは０．０２２以上、より好ましくは０．０２３以上、より好ましくは０．０２４以上を下限とする。
他方で、ＢａＯ成分に対するＣａＯ成分、ＺｎＯ成分及びＬｉ２Ｏ成分の合計量の比率は、ガラスの安定性の悪化、低屈折率化を抑制するため２０．０以下が好ましい。従って、質量比（ＣａＯ+ＺｎＯ+Ｌｉ２Ｏ）/ＢａＯは、好ましくは２０．０以下、より好ましくは１８．０以下、さらに好ましくは１６．０以下を上限とする。
＜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。
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、Ｒｂ、Ｃｓの各成分についても、ガラスの着色を抑制させる観点から、含有しないことが好ましい。
また、ＰｂＯ等の鉛化合物及びＡｓ２Ｏ３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、近年有害な化学物質として使用を控える傾向にあり、ガラスの製造工程のみならず、加工工程、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、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１０００〜１４００℃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。
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、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１０００〜１４００℃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。
このとき、ガラス原料として熔解性の高いものを用いることが好ましい。これにより、より低温での熔解や、より短時間での熔解が可能になるため、ガラスの生産性を高め、生産コストを低減できる。また、成分の揮発や坩堝等との反応が低減されるため、着色の少ないガラスを得易くできる。
＜物性＞
本発明の光学ガラスは、高屈折率及び高分散を有する。
特に、本発明の光学ガラスの屈折率（ｎｄ）は、好ましくは１．７８０００以上、より好ましくは１．７８５００以上、さらに好ましくは１．７９０００以上を下限とする。この屈折率（ｎｄ）は、好ましくは１．９８０００以下、より好ましくは１．９７０００以下、より好ましくは１．９６５００以下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（νｄ）は、好ましくは２０．００以上、より好ましくは２１．００以上、さらに好ましくは２２．００以上を下限とする。このアッベ数（νｄ）は、好ましくは４０．００以下、より好ましくは３９．００以下とし、さらに好ましくは３８．００以下を上限としてもよい。
本発明の光学ガラスは、高屈折率及び高分散を有する。
特に、本発明の光学ガラスの屈折率（ｎｄ）は、好ましくは１．７８０００以上、より好ましくは１．７８５００以上、さらに好ましくは１．７９０００以上を下限とする。この屈折率（ｎｄ）は、好ましくは１．９８０００以下、より好ましくは１．９７０００以下、より好ましくは１．９６５００以下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（νｄ）は、好ましくは２０．００以上、より好ましくは２１．００以上、さらに好ましくは２２．００以上を下限とする。このアッベ数（νｄ）は、好ましくは４０．００以下、より好ましくは３９．００以下とし、さらに好ましくは３８．００以下を上限としてもよい。
本発明の光学ガラスは、可視光透過率、特に可視光のうち短波長側の光の透過率が高く、それにより着色が少ないことが好ましい。
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）は、好ましくは４８０ｎｍ以下、好ましくは４６０ｎｍ以下、より好ましくは４５０ｎｍ以下、さらに好ましくは４４０ｎｍ以下を上限とする。
また、本発明の光学ガラスにおける、厚み１０ｍｍのサンプルで分光透過率５％を示す最も短い波長（λ５）は、好ましくは４００ｎｍ以下、より好ましくは３８５ｎｍ以下、さらに好ましくは３７０ｎｍ以下を上限とする。
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）は、好ましくは４８０ｎｍ以下、好ましくは４６０ｎｍ以下、より好ましくは４５０ｎｍ以下、さらに好ましくは４４０ｎｍ以下を上限とする。
また、本発明の光学ガラスにおける、厚み１０ｍｍのサンプルで分光透過率５％を示す最も短い波長（λ５）は、好ましくは４００ｎｍ以下、より好ましくは３８５ｎｍ以下、さらに好ましくは３７０ｎｍ以下を上限とする。
本発明のガラスは、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、本発明のガラスの液相温度は、好ましくは１３００℃以下、より好ましくは１２５０℃以下、さらに好ましくは１２００℃以下を上限とする。これにより、より低い温度で熔融ガラスを流出しても、作製されたガラスの結晶化が低減されるため、特に熔融状態からガラスを形成したときの失透を低減できる。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、好ましくは９５０℃以上、より好ましくは９８０℃以上、さらに好ましくは１０００℃以上を下限としてもよい。
なお、本明細書中における「液相温度」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１３５０℃で完全に熔融状態にし、所定の温
度まで降温して１２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、結晶が認められない一番低い温度を表す。
が好ましい。すなわち、本発明のガラスの液相温度は、好ましくは１３００℃以下、より好ましくは１２５０℃以下、さらに好ましくは１２００℃以下を上限とする。これにより、より低い温度で熔融ガラスを流出しても、作製されたガラスの結晶化が低減されるため、特に熔融状態からガラスを形成したときの失透を低減できる。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、好ましくは９５０℃以上、より好ましくは９８０℃以上、さらに好ましくは１０００℃以上を下限としてもよい。
なお、本明細書中における「液相温度」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１３５０℃で完全に熔融状態にし、所定の温
度まで降温して１２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、結晶が認められない一番低い温度を表す。
実施例及び比較例のガラスの耐酸性は、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」ＪＯＧＩＳ０６−２００６に準じて測定する。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０．０１Ｎ硝酸水溶液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（質量％）が０．２０未満の場合を１級、減量率が０．２０〜０．３５未満の場合を２級、減量率が０．３５〜０．６５未満の場合を３級、減量率が０．６５〜１．２０未満の場合を４級、減量率が１．２０〜２．２０未満の場合を５級、減量率が２．２０以上の場合を６級とした。このとき、級の数が小さいほど、ガラスの耐酸性が優れていることを意味する。
本発明の光学ガラスにおいては、好ましくは１〜３級、より好ましくは１〜２級である。
本発明の光学ガラスにおいては、好ましくは１〜３級、より好ましくは１〜２級である。
本発明の光学ガラスは、「ＪＯＧＩＳ０９−１９７５光学ガラスのヌープ硬さの測定方法」に準じた測定方法おいて、６級以上であることが好ましい。これにより、ガラスの研磨時における傷や割れ、及び、ガラスの運搬時等における表面への傷が発生し難くなるため、所望の表面状態を有し、且つその表面状態を維持することが容易な光学ガラスを得ることができる。従って、本発明の光学ガラスのヌープ硬さは、好ましくは６級以上となる。
［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。
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、また車載カメラなどの車載用光学機器等の、硬度や化学的耐久性が良好であることが求められる用途に用いることができる。
本発明の実施例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．２９）の組成、並びに、これらのガラスの屈折率（ｎｄ）、アッベ数（νｄ）、粉末法による化学的耐久性（耐酸性）、ヌープ硬さ、透過率（λ５、λ7０）及び液相温度の結果を表１〜表４に示す。なお、以下の実施例はあくまで例示の目的であり、これらの実施例にのみ限定されるものではない。
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、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１０００〜１４００℃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（ｎｄ）、アッベ数（νｄ）は、ＪＩＳ Ｂ ７０７１−２：２０１８に規定されるＶブロック法に準じて測定した。ここで、屈折率（ｎｄ）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（νｄ）は、ヘリウムランプのｄ線に対する屈折率（ｎｄ）と、水素ランプのＦ線（４８６．１３ｎｍ）に対する屈折率（ｎＦ）、Ｃ線（６５６．２７ｎｍ）に対する屈折率（ｎＣ）の値を用いて、アッベ数（νｄ）＝［（ｎｄ−１）／（ｎＦ−ｎＣ）］の式から算出した。これらの屈折率（ｎｄ）、アッベ数（νｄ）は、徐冷降温速度を−２５℃／ｈｒ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。
実施例のガラスの透過率は、日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ０２−２００３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、λ５（透過率５％時の波長）、λ７０（透過率７０％時の波長）を求めた。
実施例の液相温度は、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１３５０℃で完全に熔融状態にし、所定の温度まで降温して１２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、結晶が認められない一番低い温度を求めた。
実施例及び比較例のガラスの化学的耐久性は、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」ＪＯＧＩＳ０６−２００６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０．０１Ｎ硝酸水溶液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（質量％）が０．２０未満の場合を１級、減量率が０．２０〜０．３５未満の場合を２級、減量率が０．３５〜０．６５未満の場合を３級、減量率が０．６５〜１．２０未満の場合を４級、減量率が１．２０〜２．２０未満の場合を５級、減量率が２．２０以上の場合を６級とした。このとき、級の数が小さいほど、ガラスの耐酸性が優れていることを意味する。
また、実施例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．２９）及び比較例（A）のガラスのヌープ硬さ（Ｈｋ）は、日本光学硝子工業会規格（ＪＯＧＩＳ０９−１９７５）に基づいて測定した。具体的には、試料の平面研磨面ダイヤモンド菱形圧子（対稜角１７２°３０´と１３０°）を０．９８Ｎ（０．１ｋｇｆ）の荷重をかけ１５秒間押しつけくぼみをつけ、くぼみの長い方の対角線の長さを測定し、式（１）により求めた。
ヌープ硬さ＝１．４５１Ｆ／ｌ２（１）
Ｆ：荷重（Ｎ）
ｌ：長い方の対角線の長さ（ｍｍ）
ヌープ硬さが１５０未満の場合を１級、１５０以上２５０未満を２級、２５０以上３５０未満を３級、３５０以上４５０未満を４級、４５０以上５５０未満を５級、５５０以上６５０未満を６級、６５０以上を７級として、級が大きいほどガラスが硬いことを意味する。
Ｆ：荷重（Ｎ）
ｌ：長い方の対角線の長さ（ｍｍ）
ヌープ硬さが１５０未満の場合を１級、１５０以上２５０未満を２級、２５０以上３５０未満を３級、３５０以上４５０未満を４級、４５０以上５５０未満を５級、５５０以上６５０未満を６級、６５０以上を７級として、級が大きいほどガラスが硬いことを意味する。
表に表されるように、実施例の光学ガラスは、粉末法による化学的耐久性（耐酸性）が３級以上であり、所望の範囲内であった。一方で、比較例の光学ガラスは４級であった。
また、実施例の光学ガラスは、いずれも屈折率（ｎｄ）が１．８００００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（νｄ）が、２０．００以上４０．００以下の範囲内であった。
また、本発明の実施例の光学ガラスは、液相温度が１２００℃以下であった。このため、本発明の実施例の光学ガラスは、耐失透に優れた安定なガラスであることが明らかとなった。
また、本発明の実施例の光学ガラスは、ヌープ硬さが６級以上であった。このため、本発明の実施例の光学ガラスは、硬いガラスであることが明らかとなった。
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、安定的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 (6)
- 質量％で、
ＺｒＯ２成分 ０．０〜１０．０％、
Ｂ２Ｏ３成分 ０．０％超〜２０．０％、
ＳｉＯ２成分 ０．０％超〜３０．０％
ＺｎＯ成分 ０．０〜４０．０％、
Ｌａ２Ｏ３成分 ５．０〜３５．０％、
を含有し、質量和Ｔａ２Ｏ５＋Ｎｂ２Ｏ５+ＷＯ3+Ｇｄ２Ｏ３が５．０％以下、
質量比ＳｉＯ２/（ＳｉＯ２+Ｂ２Ｏ３+ＴｉＯ２）が０．１５〜０．４５以下、
であり、
日本光学硝子工業会規格（ＪＯＧＩＳ０６−２００６）に定める粉末法による耐酸性の測定結果が１〜３級であり、日本光学硝子工業会規格（ＪＯＧＩＳ０９−１９７５）に定める測定方法によるヌープ硬さの測定結果が６級以上であることを特徴とする光学ガラス。 - 質量和ＣａＯ+ＺｎＯ+ＴｉＯ２が１０．０〜５０．０％以下、
質量比（ＢａＯ+ＺｎＯ）/Ｌａ２Ｏ３が０．５〜２．１以下である
請求項１記載の光学ガラス。 - １．７８０００以上１．９８０００以下の屈折率（ｎｄ）を有し、２０.００以上４０．００以下のアッベ数（νｄ）を有し、
質量比（ＣａＯ+ＺｎＯ+Ｌｉ２Ｏ）／ＢａＯが０．０２２以上である請求項１又は２記載の光学ガラス。 - 請求項１から３のいずれか記載の光学ガラスからなるプリフォーム。
- 請求項１から３のいずれか記載の光学ガラスからなる光学素子。
- 請求項５に記載の光学素子を備える光学機器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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2021
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