JP2023005424A - 光学ガラスおよび光学素子 - Google Patents
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Abstract
【課題】高屈折率高分散特性を備えつつ、比重が小さく均質性の良い光学ガラス、および前記光学ガラスからなる光学素子を提供する。【解決手段】質量％表示で、ＳｉＯ２の含有量が２０～５１％、ＴｉＯ２の含有量が２０～４０％、Ｎａ２Ｏの含有量が５～２８％、ＢａＯの含有量が２．０％未満である光学ガラスとする。好ましくは、屈折率ｎｄが１．６７～１．７７、アッベ数νｄが２６～３３であり、さらに好ましくは、比重が３．４０以下である光学ガラスである。【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。
高い屈折率とともに高分散特性（低アッベ数）を有する光学ガラスは、各種レンズなどの光学素子材料として需要が高い。例えば、高屈折率低分散性のレンズと組合せることにより、コンパクトで高機能な色収差補正用の光学系を構成することができる。さらに、高屈折率高分散特性のレンズの光学機能面を非球面化することにより、各種光学系の一層の高機能化、コンパクト化を図ることができる。
ガラスのネットワーク形成成分であるＳｉＯ２に、高屈折率高分散特性を付与するＮｂ２Ｏ５やＴｉＯ２などの成分を加えた高屈折率高分散光学ガラスが知られている。特許文献１～３には、このような高屈折率高分散光学ガラスが記載されている。
特許文献１、２に開示された光学ガラスのように、ＳｉＯ２－Ｎｂ２Ｏ５－ＴｉＯ２系でアルカリ金属成分の含有量が多いと、ガラス熔融中に熔融ガラスによって熔融槽を構成する煉瓦（耐火物）が侵蝕されることがある。この結果、ガラス中に耐火物由来の異物が混入し、ガラスを汚染することがある。また、熔融槽の寿命が短くなるという問題が生じる。
ガラス中の異物は光の散乱源になり、光学ガラスとしての品質を低下させる。また、ガラスを加熱、軟化して成形する時に、異物が結晶析出の起点となり、ガラスが失透しやすくなる。
また、ＳｉＯ２－Ｎｂ２Ｏ５－ＴｉＯ２系の高屈折率高分散ガラスは、比較的多くのＮｂ２Ｏ５を含むため、比重が大きいという問題がある。特許文献３に開示された光学ガラスでは、Ｎｂ２Ｏ５の含有量は低減されているがＢａＯの含有量が多いため、比重を十分に低減できていない。
本発明は、上記問題を解決し、高屈折率高分散特性を備えつつ、比重が小さく、均質性の良い光学ガラス、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。
（１）質量％表示で、
ＳｉＯ２の含有量が２０～５１％、
ＴｉＯ２の含有量が２０～４０％、
Ｎａ２Ｏの含有量が５～２８％、
ＢａＯの含有量が２．０％未満、
Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２ＯおよびＣｓ２Ｏの合計含有量（Ｒ２Ｏ）が８～２８％、
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Ｒ２Ｏに対するＳｉＯ２の含有量の質量比［ＳｉＯ２／Ｒ２Ｏ］が１．５～３．２、
ＴｉＯ２およびＮｂ２Ｏ５の合計含有量（ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５）に対するＳｉＯ２の含有量とＲ２Ｏの合計（ＳｉＯ２＋Ｒ２Ｏ）の質量比［（ＳｉＯ２＋Ｒ２Ｏ）／（ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５）］が２．６以下、
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ＴｉＯ２およびＮｂ２Ｏ５の合計含有量に対するＢａＯの含有量の質量比［ＢａＯ／（ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５）］が０．１２以下、
である光学ガラス。
ＳｉＯ２の含有量が２０～５１％、
ＴｉＯ２の含有量が２０～４０％、
Ｎａ２Ｏの含有量が５～２８％、
ＢａＯの含有量が２．０％未満、
Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２ＯおよびＣｓ２Ｏの合計含有量（Ｒ２Ｏ）が８～２８％、
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である光学ガラス。
（２）屈折率ｎｄが１．６７～１．７７、アッベ数νｄが２６～３３である（１）に記載の光学ガラス。
（３）比重が３．４０以下である（１）または（２）に記載の光学ガラス。
（４）上記（１）～（３）のいずれかに記載の光学ガラスからなる光学素子。
本発明の一態様によれば、高屈折率高分散特性を備えつつ、比較的比重が小さく、均質性の良い光学ガラスを提供することができる。また、本発明の一態様によれば、前記光学ガラスからなる光学素子を提供することができる。
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。
以下、本発明の一実施形態について説明する。
本実施形態に係る光学ガラスは、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ｎａ２Ｏを必須成分として含む。
本実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＳｉＯ２の含有量は２０～５１％である。ＳｉＯ２の含有量の好ましい下限は２５％、より好ましい下限は３０％、更に好ましい下限は３３％である。屈折率を維持する観点から、ＳｉＯ２の含有量の好ましい上限は５０％、より好ましい上限は４９％、更に好ましい上限は４８％である。
ＳｉＯ２は、ガラスネットワーク形成成分である。ＳｉＯ２の含有量が２０％より少ないとガラスの熱的安定性が低下し、液相温度が上昇する。また、熔融時のガラスの粘性が低下し、熔融槽などを構成する煉瓦（耐火物）が侵蝕されやすくなる。ＳｉＯ２の含有量が５１％よりも多いと屈折率ｎｄが低下し、所要の光学特性を有するガラスを作ることが難しくなる。ＳｉＯ２の含有量を上記範囲とすることで、熱的安定性を維持し、耐火物の侵蝕を抑制できる。
本実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＴｉＯ２の含有量は２０～４０％である。ＴｉＯ２は高屈折率高分散特性を付与する成分である。Ｎｂ２Ｏ５やＺｒＯ２も同様に高屈折率高分散特性を付与するが、Ｎｂ２Ｏ５やＺｒＯ２と比較し、ＴｉＯ２はガラスの比重を増大させにくい。ＴｉＯ２の含有量が４０％より多いと、分散が高くなり過ぎたり、ガラスの熱的安定性が低下したり、ガラスの着色が強まる。一方、ＴｉＯ２の含有量が２０％未満であると、所望の屈折率を得ることが困難になる。
したがって、所望の屈折率を得る観点から、ＴｉＯ２の含有量の好ましい下限は２２％、より好ましい下限は２４％、更に好ましい下限は２５％である。熱的安定性の維持、着色の抑制、所望の分散を実現する観点から、ＴｉＯ２の含有量の好ましい上限は３８％、より好ましい上限は３６％、更に好ましい上限は３５％である。ＴｉＯ２の含有量を上記範囲とすることで、比重の増大を抑えつつ、ガラスの熱的安定性を維持し、所要の光学特性を実現できる。
本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｎａ２Ｏの含有量は５～２８％である。Ｎａ２Ｏはガラスの熔融性を改善し、熔融ガラスの粘度を調整する機能を有する。Ｎａ２Ｏの含有量が５％未満であると、粘度調整機能が不十分になる。一方、Ｎａ２Ｏの含有量が２８％より多いと、屈折率が低下したり、熔融ガラスの粘度が低下して熔融ガラスによる耐火物の侵蝕が著しくなる。
したがって、熔融性の改善、熔融ガラスの粘度を適正にする観点から、Ｎａ２Ｏの含有量の下限は、好ましくは８％であり、さらには１０％、１２％、１３％の順により好ましい。一方、ガラス熔融時における耐火物の侵蝕を抑制し、所望の屈折率を実現する観点から、Ｎａ２Ｏの含有量の上限は、好ましくは２５％であり、さらには２３％、２１％、１９％、１７％の順により好ましい。
本実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＢａＯの含有量は２．０％未満である。ＢａＯは比重を増大させる成分である。したがって、ＢａＯの含有量の好ましい上限は１．５％、より好ましい上限は１．０％、更に好ましい上限は０．５％である。ＢａＯの含有量の好ましい下限は０％である。ＢａＯの含有量は０％であってもよい。ＢａＯの含有量を上記範囲とすることで、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、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２ＯおよびＣｓ２Ｏの合計含有量（以下、「Ｒ２Ｏ」と記載することがある。）は８～２８％である。Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｃｓ２Ｏはガラスの熔融性を改善する働きをする成分である。Ｒ２Ｏが８％未満になると、熔融性が低下し、原料の熔け残りが生じやすくなったり、熔融ガラスに粘度が高くなり過ぎ、熔融ガラスの流動性が低下して単位時間あたりのガラスの生産量が低下してしまう。一方、Ｒ２Ｏが２８％よりも多くなると、熔融ガラスの粘度が低下し、煉瓦などの耐火物で構成された熔融槽が熔融ガラスにより侵蝕されやすくなる。
したがって、Ｒ２Ｏの下限は、好ましくは９％であり、さらには１０％、１２％、１３％の順により好ましい。耐火物の侵蝕を抑制する観点から、Ｒ２Ｏの好ましい上限は２６％、より好ましい上限は２４％、さらに好ましい上限は２２％である。Ｒ２Ｏを上記範囲とすることで、熔融性、ガラスの生産性を維持できる。
本実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３およびＰ２Ｏ５の合計含有量（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３＋Ｐ２Ｏ５）に対するＳｉＯ２の含有量の質量比［ＳｉＯ２／（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３＋Ｐ２Ｏ５）］は０．９０以上である。本実施形態に係る光学ガラスにおいて、ネットワーク形成成分は、主としてＳｉＯ２であり、ＳｉＯ２以外にネットワーク形成成分になり得るＢ２Ｏ３やＰ２Ｏ５の含有量と比較し、ＳｉＯ２の含有量が格段に多い。
したがって、質量比［ＳｉＯ２／（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３＋Ｐ２Ｏ５）］の好ましい下限は０．９５であり、より好ましい下限は０．９８である。該質量比の好ましい上限は１である。該質量比は１であってもよい。該質量比を上記範囲とすることで、上記所望の性質を得ることができる。
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Ｒ２Ｏに対するＳｉＯ２の含有量の質量比［ＳｉＯ２／Ｒ２Ｏ］は１．５～３．２である。該質量比が１．５未満であると、熔融ガラスによる耐火物の侵蝕が大きくなり、侵蝕された熔融槽の壁面から粒子状の耐火物が熔融ガラス中に混入してガラスを汚染したり、熔融槽の寿命が短くなるという問題が生じやすくなる。一方、該質量比が３．２よりも大きくなると、熔融性が低下し、原料が熔け残りやすくなる、熔融ガラスの粘度が高くなり過ぎ、単位時間あたりのガラスの生産量が低下するという問題が生じやすくなる。
したがって、質量比［ＳｉＯ２／Ｒ２Ｏ］の下限は、好ましくは１．７であり、さらには１．９、２．１、２．３の順により好ましい。また、該質量比の好ましい上限は３．１、より好ましい上限は３．０である。該質量比を上記範囲とすることで、熔融ガラスによる耐火物の侵蝕を抑制し、また熔融性の低下を抑制できる。
本実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＴｉＯ２およびＮｂ２Ｏ５の合計含有量（ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５）に対するＳｉＯ２の含有量とＲ２Ｏの合計（ＳｉＯ２＋Ｒ２Ｏ）の質量比［（ＳｉＯ２＋Ｒ２Ｏ）／（ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５）］は２．６以下である。ガラス成分の中で、ＴｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５は屈折率を高める働きが強く、ＳｉＯ２、アルカリ金属酸化物は、ＴｉＯ２やＮｂ２Ｏ５と比べて屈折率を高める働きが弱い。
したがって、質量比［（ＳｉＯ２＋Ｒ２Ｏ）／（ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５）］の好ましい上限は２．５、より好ましい上限は２．３、更に好ましい上限は２．１である。また、該質量比の好ましい下限は１．４、より好ましい下限は１．５、更に好ましい下限は１．６である。該質量比を上記範囲とすることで、屈折率の高いガラスを得ることができる。
本実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＴｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５およびＺｒＯ２の合計含有量（ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＺｒＯ２）に対するＴｉＯ２の含有量の質量比［ＴｉＯ２／（ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＺｒＯ２）］は０．９０以上である。該質量比の好ましい下限は０．９５、より好ましい下限は０．９８である。該質量比の好ましい上限は１である。該質量比は１であってもよい。屈折率を高める働きが強いＴｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、ＺｒＯ２の中で、比較的比重を増大させにくい成分はＴｉＯ２である。該質量比を上記範囲とすることで、所望の屈折率を得つつ、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、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの合計含有量（Ｒ´Ｏ）に対するＣａＯおよびＢａＯの合計含有量（ＣａＯ＋ＢａＯ）の質量比［（ＣａＯ＋ＢａＯ）／Ｒ´Ｏ］は０．９０以上である。該質量比の好ましい下限は０．９５、より好ましい下限は０．９８である。該質量比の好ましい上限は１である。該質量比は１であってもよい。アルカリ土類金属酸化物の中で、適量の導入により、ガラスの熱的安定性を維持する働きが強い成分はＣａＯとＢａＯである。該質量比を上記範囲とすることで、ガラスの熱的安定性を維持できる。また、本実施形態に係る光学ガラスでは、ＢａＯの含有量を低減しつつ、上記質量比を上記範囲とすることで、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、Ｒ２Ｏに対するＮａ２ＯおよびＫ２Ｏの合計含有量の質量比［（Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）／Ｒ２Ｏ］は０．９８以上である。該質量比の好ましい下限は０．９９である。該質量比の好ましい上限は１である。該質量比は１であってもよい。アルカリ金属酸化物の中でＬｉ２Ｏは比較的耐火物を侵蝕する働きが強く、Ｃｓ２Ｏは他のアルカリ金属酸化物と比べ比重を増大させやすい。アルカリ金属酸化物の中でＮａ２ＯとＫ２Ｏはガラスの熱的安定性を維持する働きに優れている。したがって、該質量比を上記範囲とすることで、耐火物の侵蝕および比重の増大を抑制し、ガラスの熱的安定性を維持できる。
本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２ＯおよびＣａＯの合計含有量に対するＢａＯの含有量の質量比［ＢａＯ／（Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＣａＯ）］は０．１５以下である。該質量比の好ましい上限は０．１２、より好ましい上限は０．１０である。該質量比の好ましい下限は０である。該質量比は０であってもよい。Ｎａ２Ｏ、Ｋ２ＯおよびＣａＯはガラスの熔融性を改善する働きを有する。また、ＢａＯは比重を増大させる成分である。したがって、該質量比を上記範囲とすることで、熔融性を改善し、また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、ＴｉＯ２およびＮｂ２Ｏ５の合計含有量に対するＢａＯの含有量の質量比［ＢａＯ／（ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５）］は０．１２以下である。該質量比の好ましい上限は０．１０、より好ましい上限は０．０８である。該質量比の好ましい下限は０である。該質量比は０であってもよい。ＴｉＯ２およびＮｂ２Ｏ５は高屈折率高分散特性を付与する成分である。また、ＢａＯは比重を増大させる成分である。したがって、該質量比を上記範囲とすることで、所望の高屈折率高分散特性を維持しつつ、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、ＳｉＯ２の含有量に対するＣａＯおよびＴｉＯ２の合計含有量の質量比［（ＣａＯ＋ＴｉＯ２）／ＳｉＯ２］の好ましい上限は１．１０、より好ましい上限は１．０８、更に好ましい上限は１．０７である。該質量比の好ましい下限は０．９０、より好ましい下限は０．９２、更に好ましい下限は０．９３である。熱的安定性が良好なガラスを得る観点から、該質量比は上記範囲とすることが好ましい。
本実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの合計含有量（Ｒ´Ｏ）の上限は、好ましくは２０％であり、さらには１６％、１４％、１２％の順により好ましい。また、Ｒ´Ｏの下限は、好ましくは２％であり、さらには４％、５％、６％の順により好ましい。熔融性を改善し、また、熱的安定性が低下するのを抑制する観点から、Ｒ´Ｏを上記範囲とすることが好ましい。
本実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＣａＯの含有量に対するＢａＯの含有量の質量比［ＢａＯ／ＣａＯ］の上限は、好ましくは０．３０であり、さらには０．２８、０．２６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である。該質量比は０であってもよい。比重の増大を抑制する観点から、該質量比を上記範囲とすることが好ましい。
Ｋ２Ｏは、Ｎａ２Ｏと同様、ガラスの熔融性を改善し、熔融ガラスの粘度を適正な範囲に調整する働きをする。Ｋ２Ｏを過剰に導入すると、屈折率が低下したり、熔融ガラスの侵蝕性が高まるおそれが生じる。Ｋ２Ｏの含有量の好ましい上限は７％、より好ましい上限は６％、更に好ましい上限は５％である。Ｋ２Ｏの含有量の好ましい下限は０％である。質量％表示におけるＫ２Ｏの含有量はＮａ２Ｏの含有量よりも少ないほうが好ましい。
Ｌｉ２Ｏは、ガラスの熔融性を改善する働きをする成分である。しかし、Ｌｉ２Ｏが他のアルカリ金属酸化物と比較し、耐火物を侵蝕しやすい。そのため、Ｌｉ２Ｏの含有量の好ましい範囲は０～３％、より好ましい範囲は０～２％、更に好ましい範囲は０～１％である。Ｌｉ２Ｏの含有量が０％であってもよい。
Ｃｓ２Ｏは、他のアルカリ金属酸化物と比較し、比重を大きくしやすい。また、Ｃｓ２Ｏは原料コストが高い成分でもある。そのため、Ｃｓ２Ｏの含有量の好ましい範囲は０～５％、より好ましい範囲は０～３％、更に好ましい範囲は０～１％である。Ｃｓ２Ｏの含有量が０％であってもよい。
ＣａＯは、ガラスの熱的安定性や熔融性を改善する働きや、アッベ数を調整する働きを有する。ＣａＯが過剰になると、ガラスの熱的安定性が低下したり、屈折率が低下するおそれが生じる。ＣａＯの含有量の好ましい上限は１５％、より好ましい上限は１３％、更に好ましい上限は１２％である。また、ＣａＯの含有量の好ましい下限は３％、より好ましい下限は５％、更に好ましい下限は６％である。
ＭｇＯ、ＳｒＯは、ＣａＯ、ＢａＯとともに熔融性を改善する働きを有するが、いずれの成分の含有量が過剰になってもガラスの熱的安定性が低下するおそれがある。ＭｇＯの含有量の好ましい範囲は０～１０％、より好ましい範囲は０～５％、更に好ましい範囲は０～３％である。ＭｇＯの含有量は０％であってもよい。ＳｒＯの含有量の好ましい範囲は０～１０％、より好ましい範囲は０～５％、更に好ましい範囲は０～３％である。ＳｒＯの含有量は０％であってもよい。
上記性質、特性を得る観点から、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、ＣａＯおよびＢａＯの合計含有量が９６％以上であることが好ましく、９９％以上であることがより好ましく、９９．５％以上であることが更に好ましい。
本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｐ２Ｏ５の含有量の上限は、好ましくは１０％であり、さらには、８％、５％、３％の順により好ましい。また、Ｐ２Ｏ５の含有量の下限は、好ましくは０％である。Ｐ２Ｏ５の含有量は０％であってもよい。屈折率が高く、比重が低減された光学ガラスを得るために、Ｐ２Ｏ５の含有量は上記範囲とすることが好ましい。
本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｂ２Ｏ３の含有量の上限は、好ましくは１０％であり、さらには、８％、５％、３％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％である。Ｂ２Ｏ３の含有量は０％であってもよい。Ｂ２Ｏ３は、ガラスの熱的安定性を改善する働きを有するが、Ｂ２Ｏ３の含有量が多すぎると、屈折率が低下するおそれがある。そのため、Ｂ２Ｏ３の含有量は上記範囲とすることが好ましい。
本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ａｌ２Ｏ３の含有量の上限は、好ましくは１０％であり、さらには、８％、５％、３％、１％、０．５％の順により好ましい。Ａｌ２Ｏ３の含有量の下限は、好ましくは０％である。Ａｌ２Ｏ３の含有量は０％であってもよい。Ａｌ２Ｏ３は化学的耐久性を高める働きを有するが、Ａｌ２Ｏ３の含有量が多すぎると、ガラスの熔融性が悪化するおそれがある。そのため、Ａｌ２Ｏ３の含有量は上記範囲とすることが好ましい。
本実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＺｒＯ２の含有量の上限は、好ましくは１０％であり、さらには、８％、５％、３％、１％、０．５％の順により好ましい。ＺｒＯ２の含有量の下限は、好ましくは０％である。ＺｒＯ２の含有量は０％であってもよい。ＺｒＯ２は高屈折率化に寄与する成分である。一方、ＺｒＯ２の含有量が多すぎると、熱的安定性が低下し、また、比重が増加するおそれがある。そのため、ＺｒＯ２の含有量は上記範囲とすることが好ましい。
本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｎｂ２Ｏ５の含有量の上限は、好ましくは１０％であり、さらには、８％、５％、３％の順により好ましい。Ｎｂ２Ｏ５の含有量の下限は、好ましくは０％である。Ｎｂ２Ｏ５の含有量は０％であってもよい。
Ｎｂ２Ｏ５は、高屈折率化に寄与する成分であり、ガラス安定性を改善する働きを有する。一方で、Ｎｂ２Ｏ５の含有量が多すぎると、比重が増加するおそれがあり、また、熱的安定性が低下するおそれがある。そのため、Ｎｂ２Ｏ５の含有量は上記範囲とすることが好ましい。
本実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＷＯ３の含有量の上限は、好ましくは１０％であり、さらには、８％、５％、３％の順により好ましい。ＷＯ３の含有量の下限は、好ましくは０％である。ＷＯ３の含有量は０％でもよい。
ＷＯ３は、高屈折率化に寄与する成分である。一方、ＷＯ３の含有量が多すぎると、熱的安定性が低下し、比重が増加するおそれがあり、またガラスの着色が増大して、透過率が低下するおそれがある。そのため、ＷＯ３の含有量は上記範囲とすることが好ましい。
本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｂｉ２Ｏ３の含有量の上限は、好ましくは１０％であり、さらには、８％、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の含有量は０％でもよい。
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。また、高屈折率化に寄与する成分である。一方、Ｂｉ２Ｏ３の含有量が多すぎると比重が増加する。さらに、ガラスの着色が増大する。そのため、Ｂｉ２Ｏ３の含有量は上記範囲とすることが好ましい。
本実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＺｎＯの含有量の上限は、好ましくは１０％であり、さらには、８％、５％、３％の順により好ましい。また、ＺｎＯの含有量の下限は、好ましくは０％である。ＺｎＯの含有量は０％でもよい。
ＺｎＯは、ガラスの熱的安定性を改善する働きを有するガラス成分である。しかし、ＺｎＯの含有量が多すぎると比重が上昇する。そのため、ガラスの熱的安定性を改善し、所望の光学特性を維持する観点から、ＺｎＯの含有量は上記範囲とすることが好ましい。
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、８％、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、高屈折率化に寄与する成分である。また、ガラスの熱的安定性を改善する働きを有するガラス成分でもある。一方、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。また、比重が増大する。そのため、Ｔａ２Ｏ５の含有量は上記範囲とすることが好ましい。
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１０％であり、さらには、８％、５％、３％の順により好ましい。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％でもよい。
Ｌａ２Ｏ３は、高屈折率化に寄与する成分である。一方、Ｌａ２Ｏ３の含有量が多くなると比重が増大し、またガラスの熱的安定性が低下する。そのため、比重の増加およびガラスの熱的安定性の低下を抑制する観点から、Ｌａ２Ｏ３の含有量は上記範囲とすることが好ましい。
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１０％であり、さらには、８％、５％、３％の順により好ましい。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％でもよい。
Ｙ２Ｏ３は、高屈折率化に寄与する成分である。一方、Ｙ２Ｏ３の含有量が多くなり過ぎるとガラスの熱的安定性が低下し、製造中にガラスが失透しやすくなる。そのため、ガラスの熱的安定性の低下を抑制する観点から、Ｙ２Ｏ３の含有量は上記範囲とすることが好ましい。
本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｓｃ２Ｏ３の含有量は、好ましくは２％以下である。また、Ｓｃ２Ｏ３の含有量の下限は、好ましくは０％である。Ｓｃ２Ｏ３の含有量は０％でもよい。
本実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＨｆＯ２の含有量は、好ましくは２％以下である。また、ＨｆＯ２の含有量の下限は、好ましくは０％である。ＨｆＯ２の含有量は０％でもよい。
Ｓｃ２Ｏ３、ＨｆＯ２は、ガラスの高分散性を高める働きを有するが、高価な成分である。そのため、Ｓｃ２Ｏ３、ＨｆＯ２の各含有量は上記範囲とすることが好ましい。
本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｌｕ２Ｏ３の含有量は、好ましくは２％以下である。また、Ｌｕ２Ｏ３の含有量の下限は、好ましくは０％である。Ｌｕ２Ｏ３の含有量は０％でもよい。
Ｌｕ２Ｏ３は、ガラスの高分散性を高める働きを有するが、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とすることが好ましい。
本実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＧｅＯ２の含有量は、好ましくは２％以下である。また、ＧｅＯ２の含有量の下限は、好ましくは０％である。ＧｅＯ２の含有量は０％でもよい。
ＧｅＯ２は、ガラスの高分散性を高める働きを有するが、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。そのため、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とすることが好ましい。
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３．０％であり、より好ましくは２.０％である。また、Ｇｄ２Ｏ３の含有量の下限は、好ましくは０％である。Ｇｄ２Ｏ３の含有量は０％でもよい。
Ｇｄ２Ｏ３は、高屈折率化に寄与する成分である。一方、Ｇｄ２Ｏ３の含有量が多くなり過ぎるとガラスの熱的安定性が低下する。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。そのため、ガラスの熱的安定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とすることが好ましい。
本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｙｂ２Ｏ３の含有量は、好ましくは２％以下である。また、Ｙｂ２Ｏ３の含有量の下限は、好ましくは０％である。Ｙｂ２Ｏ３の含有量は０％でもよい。
Ｙｂ２Ｏ３は、ガラスの比重を増大させる成分である。また、Ｙｂ２Ｏ３の含有量が多すぎるとガラスの熱的安定性が低下する。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とすることが好ましい。
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ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ｎａ２Ｏ、任意成分としてＢａＯ、Ｋ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏ、Ｃｓ２Ｏ、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＳｒＯ、Ｐ２Ｏ５、Ｂ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、ＷＯ３、Ｂｉ２Ｏ３、ＺｎＯ、Ｔａ２Ｏ５、Ｌａ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｓｃ２Ｏ３、ＨｆＯ２、Ｌｕ２Ｏ３、ＧｅＯ２、Ｇｄ２Ｏ３、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％以上がより好ましく、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）
本実施形態に係る光学ガラスは、上記成分の他に、清澄剤としてＳｂ２Ｏ３、ＣｅＯ２等を少量含有することもできる。なお、本明細書では、清澄剤の含有量は、外割の表示とし、酸化物基準で表示する全てのガラス成分の合計含有量に含まない。したがって、清澄剤以外の全ガラス成分の合計含有量を１００質量％としたときの清澄剤の総量は、好ましくは１質量％以下であり、さらには０．５質量％以下、０．１質量％以下とすることが好ましい。清澄剤の含有量は０質量％であってもよい。
本実施形態に係る光学ガラスは、上記成分の他に、清澄剤としてＳｂ２Ｏ３、ＣｅＯ２等を少量含有することもできる。なお、本明細書では、清澄剤の含有量は、外割の表示とし、酸化物基準で表示する全てのガラス成分の合計含有量に含まない。したがって、清澄剤以外の全ガラス成分の合計含有量を１００質量％としたときの清澄剤の総量は、好ましくは１質量％以下であり、さらには０．５質量％以下、０．１質量％以下とすることが好ましい。清澄剤の含有量は０質量％であってもよい。
Ｐｂ、Ｃｄ、Ａｓ、Ｔｈ等は、環境負荷が懸念される成分である。
そのため、それぞれＰｂＯ、ＣｄＯ、ＴｈＯ２の含有量は、いずれも０～０．１％であることが好ましく、０～０．０５％であることがより好ましく、０～０．０１％であることが一層好ましく、ＰｂＯ、ＣｄＯ、ＴｈＯ２を実質的に含まないことが特に好ましい。
そのため、それぞれＰｂＯ、ＣｄＯ、ＴｈＯ２の含有量は、いずれも０～０．１％であることが好ましく、０～０．０５％であることがより好ましく、０～０．０１％であることが一層好ましく、ＰｂＯ、ＣｄＯ、ＴｈＯ２を実質的に含まないことが特に好ましい。
Ａｓ２Ｏ３の含有量は、０～０．１％であることが好ましく、０～０．０５％であることがより好ましく、０～０．０１％であることが一層好ましく、Ａｓ２Ｏ３を実質的に含まないことが特に好ましい。
更に、本実施形態に係る光学ガラスは、可視領域の広い範囲にわたり高い透過率が得られる。こうした特長を活かすには、着色性の元素を含まないことが好ましい。着色性の元素としては、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｅｕ、Ｎｄ、Ｅｒ等を例示することができる。いずれの元素とも、１００質量ｐｐｍ未満であることが好ましく、０～８０質量ｐｐｍであることがより好ましく、０～５０質量ｐｐｍ以下であることが更に好ましく、実質的に含まれないことが特に好ましい。
また、Ｇａ、Ｔｅ、Ｔｂ等は、導入が不要な成分であり、高価な成分でもある。そのため、質量％表示によるＧａ２Ｏ３、ＴｅＯ２、ＴｂＯ２の含有量の範囲は、いずれも、それぞれ０～０．１％であることが好ましく、０～０．０５％であることがより好ましく、０～０．０１％であることが更に好ましく、０～０．００５％であることが一層好ましく、０～０．００１％であることがより一層好ましく、実質的に含まれないことが特に好ましい。
（ガラス特性）
［アッベ数νｄ、屈折率ｎｄ］
本実施形態に係る光学ガラスにおいて、他の光学特性を有するガラスからなるレンズと組合せて色収差を補正する観点から、アッベ数νｄは２６以上であることが好ましく、２６．５以上であることがより好ましく、２７以上であることが更に好ましい。アッベ数νｄの好ましい上限は３３、より好ましい上限は３２．５、更に好ましい上限は３２である。
［アッベ数νｄ、屈折率ｎｄ］
本実施形態に係る光学ガラスにおいて、他の光学特性を有するガラスからなるレンズと組合せて色収差を補正する観点から、アッベ数νｄは２６以上であることが好ましく、２６．５以上であることがより好ましく、２７以上であることが更に好ましい。アッベ数νｄの好ましい上限は３３、より好ましい上限は３２．５、更に好ましい上限は３２である。
同等の集光力でありながら、レンズの光学機能面の曲率の絶対値を減少させる（レンズの光学機能面のカーブを緩くする）ことができるため、屈折率ｎｄの高い光学ガラスが望まれる。本実施形態に係る光学ガラスにおいて、屈折率ｎｄの好ましい下限は１．６７、より好ましい下限は１．６７５、更に好ましい下限は１．６８である。
一方、屈折率を過度に高くすると、高屈折率成分の相対比が高くなり、ガラスの比重が増大する。比重の増大を抑える観点から、本実施形態に係る光学ガラスにおいて、屈折率ｎｄの好ましい上限は１．７７、より好ましい上限は１．７６５、更に好ましい上限は１．７６である。
［透過率］
本実施形態に係る光学ガラスは、着色が極めて少ない光学ガラスであることができる。かかる光学ガラスは、カメラレンズ等の撮像用の光学素子や、プロジェクタ等の投射用の光学素子の材料として好適である。
本実施形態に係る光学ガラスは、着色が極めて少ない光学ガラスであることができる。かかる光学ガラスは、カメラレンズ等の撮像用の光学素子や、プロジェクタ等の投射用の光学素子の材料として好適である。
一般に光学ガラスの着色度は、λ８０、λ７０、λ５などにより表される。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８０％となる波長をλ８０、外部透過率が７０％となる波長をλ７０、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好ましいλ８０は４８０ｎｍ以下、好ましいλ７０は４４０ｎｍ以下、好ましいλ５は３８０ｎｍ以下である。
本実施形態に係る光学ガラスの好ましいλ８０は４８０ｎｍ以下、好ましいλ７０は４４０ｎｍ以下、好ましいλ５は３８０ｎｍ以下である。
［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６４０℃以下である。ガラス転移温度が低いと、ガラスを再加熱、軟化してプレス成形する際の加熱温度を低くすることができる。その結果、ガラスとプレス成形型との融着を抑制しやすくなる。また加熱温度を低くすることができるので、ガラスの加熱装置、プレス成形型等の熱的消耗を低減することもできる。更に、ガラスのアニール温度も低くすることができるので、アニール炉の寿命を延ばすことができる。ガラス転移温度は、より好ましくは６３５℃以下、更に好ましくは６３０℃以下である。
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６４０℃以下である。ガラス転移温度が低いと、ガラスを再加熱、軟化してプレス成形する際の加熱温度を低くすることができる。その結果、ガラスとプレス成形型との融着を抑制しやすくなる。また加熱温度を低くすることができるので、ガラスの加熱装置、プレス成形型等の熱的消耗を低減することもできる。更に、ガラスのアニール温度も低くすることができるので、アニール炉の寿命を延ばすことができる。ガラス転移温度は、より好ましくは６３５℃以下、更に好ましくは６３０℃以下である。
［比重］
本実施形態に係る光学ガラスの比重は、好ましくは３．４０以下ある。比重は、より好ましくは３．２０以下、更に好ましくは３．１０以下、特に好ましくは３．００以下である。
本実施形態に係る光学ガラスの比重は、好ましくは３．４０以下ある。比重は、より好ましくは３．２０以下、更に好ましくは３．１０以下、特に好ましくは３．００以下である。
［用途］
本実施形態に係る光学ガラスの好ましい態様は、光学レンズ用光学ガラスまたはプリズム用光学ガラスである。
本実施形態に係る光学ガラスの好ましい態様は、光学レンズ用光学ガラスまたはプリズム用光学ガラスである。
［製造方法］
本実施形態に係る光学ガラスは、例えば所要の特性が得られるようにガラス原料を調合、熔融、成形することにより得ることができる。ガラス原料としては、例えば酸化物、炭酸塩、硝酸塩、硫酸塩等を用いることができる。ガラスの熔融法および成形法としては、公知の方法を用いることができる。
本実施形態に係る光学ガラスは、例えば所要の特性が得られるようにガラス原料を調合、熔融、成形することにより得ることができる。ガラス原料としては、例えば酸化物、炭酸塩、硝酸塩、硫酸塩等を用いることができる。ガラスの熔融法および成形法としては、公知の方法を用いることができる。
［プレス成形用ガラス素材とその製造方法、およびガラス成形体の製造方法］
本発明の一態様によれば、本実施形態に係る光学ガラスからなるプレス成形用ガラス素材、本実施形態に係る光学ガラスからなるガラス成形体、およびそれらの製造方法を提供することができる。
プレス成形用ガラス素材のプレス成形は、加熱して軟化した状態にあるプレス成形用ガラス素材をプレス成形型でプレスすることにより行うことができる。加熱、プレス成形は、ともに大気中で行うことができる。プレス成形用ガラス素材の表面に、窒化ホウ素などの粉末状離型剤を均一に塗布し、加熱、プレス成形すると、ガラスと成形型の融着を確実に防止できる他、プレス成形型の成形面に沿ってガラスをスムーズに延ばすことができる。プレス成形後にアニールしてガラス内部の歪を低減することにより、均質な光学素子ブランクを得ることができる。
本発明の一態様によれば、本実施形態に係る光学ガラスからなるプレス成形用ガラス素材、本実施形態に係る光学ガラスからなるガラス成形体、およびそれらの製造方法を提供することができる。
プレス成形用ガラス素材のプレス成形は、加熱して軟化した状態にあるプレス成形用ガラス素材をプレス成形型でプレスすることにより行うことができる。加熱、プレス成形は、ともに大気中で行うことができる。プレス成形用ガラス素材の表面に、窒化ホウ素などの粉末状離型剤を均一に塗布し、加熱、プレス成形すると、ガラスと成形型の融着を確実に防止できる他、プレス成形型の成形面に沿ってガラスをスムーズに延ばすことができる。プレス成形後にアニールしてガラス内部の歪を低減することにより、均質な光学素子ブランクを得ることができる。
プレス成形用ガラス素材の例としては、精密プレス成形用プリフォーム、光学素子ブランクをプレス成形するためのガラス素材（プレス成形用ガラスゴブ）等があり、目的とするプレス成形品の質量に相当する質量を有するガラス塊が挙げられる。
また、プレス成形用ガラス素材は、プリフォームとも呼ばれ、そのままの状態でプレス成形に供されるものに加え、切断、研削、研磨などの機械加工を施すことによりプレス成形に供されるものも含む。切断方法としては、ガラス板の表面の切断したい部分にスクライビングと呼ばれる方法で溝を形成し、溝が形成された面の裏面から溝の部分に局所的な圧力を加えて、溝の部分でガラス板を割る方法や、切断刃によってガラス板をカットする方法などがある。また、研削方法としてはカーブジェネレーターを用いた球面加工やスムージング加工などが挙げられる。研磨方法としては、酸化セリウムや酸化ジルコニウム等の砥粒を用いた研磨が挙げられる。
［光学素子ブランクとその製造方法］
本発明の一態様によれば、本実施形態に係る光学ガラスからなる光学素子ブランクを提供することができる。光学素子ブランクは、製造しようとする光学素子の形状に近似する形状を有するガラス成形体である。光学素子ブランクは、製造しようとする光学素子の形状に加工する際に除去する加工代を加えた形状にガラスを成形する方法等により作製することができる。例えば、プレス成形用ガラス素材を加熱、軟化してプレス成形する方法（リヒートプレス法）、公知の方法で熔融ガラス塊をプレス成形型に供給しプレス成形する方法（ダイレクトプレス法）等により光学素子ブランクを作製することができる。
本発明の一態様によれば、本実施形態に係る光学ガラスからなる光学素子ブランクを提供することができる。光学素子ブランクは、製造しようとする光学素子の形状に近似する形状を有するガラス成形体である。光学素子ブランクは、製造しようとする光学素子の形状に加工する際に除去する加工代を加えた形状にガラスを成形する方法等により作製することができる。例えば、プレス成形用ガラス素材を加熱、軟化してプレス成形する方法（リヒートプレス法）、公知の方法で熔融ガラス塊をプレス成形型に供給しプレス成形する方法（ダイレクトプレス法）等により光学素子ブランクを作製することができる。
［光学素子とその製造方法］
本発明の一態様によれば、本実施形態に係る光学ガラスからなる光学素子を提供することができる。光学素子の種類としては、球面レンズ、非球面レンズ等のレンズ、プリズム、回折格子等を例示することができる。レンズの形状としては、両凸レンズ、平凸レンズ、両凹レンズ、平凹レンズ、凸メニスカスレンズ、凹メニスカスレンズ等の諸形状を例示することができる。光学素子は、本実施形態に係る光学ガラスからなるガラス成形体を加工する工程を含む方法により製造することができる。加工としては、切断、切削、粗研削、精研削、研磨等を例示することができる。こうした加工を行う際、上記ガラスを使用することにより、破損を軽減することができ、高品質の光学素子を安定して供給することができる。
本発明の一態様によれば、本実施形態に係る光学ガラスからなる光学素子を提供することができる。光学素子の種類としては、球面レンズ、非球面レンズ等のレンズ、プリズム、回折格子等を例示することができる。レンズの形状としては、両凸レンズ、平凸レンズ、両凹レンズ、平凹レンズ、凸メニスカスレンズ、凹メニスカスレンズ等の諸形状を例示することができる。光学素子は、本実施形態に係る光学ガラスからなるガラス成形体を加工する工程を含む方法により製造することができる。加工としては、切断、切削、粗研削、精研削、研磨等を例示することができる。こうした加工を行う際、上記ガラスを使用することにより、破損を軽減することができ、高品質の光学素子を安定して供給することができる。
以下に、本発明を実施例により更に詳細に説明する。ただし、本発明は実施例に示す態様に限定されるものではない。
（実施例１）
表１（１）～（３）に示すガラス組成になるように、各成分を導入するための原料としてそれぞれ相当する酸化物等を用い、原料を秤量し、十分に混合して調合原料とした。
表１（１）～（３）に示すガラス組成になるように、各成分を導入するための原料としてそれぞれ相当する酸化物等を用い、原料を秤量し、十分に混合して調合原料とした。
この調合原料を白金製の坩堝に入れ、加熱、熔融した。熔融後、熔融ガラスを鋳型に流し込み、ガラス転移温度付近まで放冷してから直ちにアニール炉に入れ、ガラスの転移温度付近で約１時間アニール処理した後、炉内で室温まで放冷することにより、表１（１）～（３）に示す組成を有する光学ガラスを得た。
得られた光学ガラスを光学顕微鏡により拡大観察したところ、結晶の析出、白金坩堝に由来する白金粒子等の異物、泡は認められず、脈理も見られなかった。
得られた光学ガラスの諸特性は、以下に示す方法により測定した。結果を表２に示す。
（i）屈折率ｎｄ、ｎｇ、ｎＦ、ｎＣおよびアッベ数νｄ
降温速度－３０℃／時間で降温して得られたガラスについて、日本光学硝子工業会規格の屈折率測定法により、屈折率ｎｄ、ｎｇ、ｎＦ、ｎＣを測定し、式（１）に基づきアッベ数νｄを算出した。
νｄ＝（ｎｄ－１）／（ｎＦ－ｎＣ） ・・・（１）
降温速度－３０℃／時間で降温して得られたガラスについて、日本光学硝子工業会規格の屈折率測定法により、屈折率ｎｄ、ｎｇ、ｎＦ、ｎＣを測定し、式（１）に基づきアッベ数νｄを算出した。
νｄ＝（ｎｄ－１）／（ｎＦ－ｎＣ） ・・・（１）
（ii）透過率（λ８０、λ７０、およびλ５）
厚さ１０．０ｍｍ±０．１ｍｍのサンプルについて波長２００～７００ｎｍの範囲で分光透過率を測定した。外部透過率が８０％となる波長をλ８０、外部透過率が７０％となる波長をλ７０、外部透過率が５％となる波長をλ５とした。
厚さ１０．０ｍｍ±０．１ｍｍのサンプルについて波長２００～７００ｎｍの範囲で分光透過率を測定した。外部透過率が８０％となる波長をλ８０、外部透過率が７０％となる波長をλ７０、外部透過率が５％となる波長をλ５とした。
（iii）ガラス転移温度Ｔｇ
ＮＥＴＺＳＣＨ社製の示差走査熱量分析装置（ＤＳＣ３３００）を使用し、昇温速度１０℃／分にて測定した。
ＮＥＴＺＳＣＨ社製の示差走査熱量分析装置（ＤＳＣ３３００）を使用し、昇温速度１０℃／分にて測定した。
（iv）比重
アルキメデス法により測定した。
アルキメデス法により測定した。
（実施例２）
耐火物製の熔融槽、白金合金製の清澄槽、作業槽（攪拌槽）を備えるガラス熔解炉を用い、実施例１において作製した各光学ガラスが得られるように調合したバッチ原料を熔融槽に投入してガラスを熔融した。
耐火物製の熔融槽、白金合金製の清澄槽、作業槽（攪拌槽）を備えるガラス熔解炉を用い、実施例１において作製した各光学ガラスが得られるように調合したバッチ原料を熔融槽に投入してガラスを熔融した。
バッチ原料は、熔融槽内で熔融されて熔融ガラスとなり、熔融槽と清澄槽、清澄槽と作業槽を連結するパイプを通り、熔融槽から清澄槽へ、清澄槽から作業槽へと流れる過程で清澄、均質化され、作業槽の底部に取り付けられた流出パイプを通って、成形用鋳型の中に流し込まれた。
鋳型でガラスを成形し、成形したガラスをアニールして光学ガラスを得た。得られた光学ガラスを観察したところ、原料の熔け残り、耐火物の混入、結晶の析出は認められなかった。
このようにして、実施例１で得た各光学ガラスを連続式のガラス熔解炉を用いて生産した。なお、上記ガラス熔解炉は公知の構造を有するものである。
（実施例３）
実施例２において作製した各光学ガラスを用いて、公知の方法により、レンズブランクを作製し、レンズブランクを研磨等の公知方法により加工して各種レンズを作製した。
実施例２において作製した各光学ガラスを用いて、公知の方法により、レンズブランクを作製し、レンズブランクを研磨等の公知方法により加工して各種レンズを作製した。
作製した光学レンズは、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である。
ガラスが低比重であるため、各レンズとも同等の光学特性、大きさを有するレンズよりも重量が小さく、各種撮像機器、特に省エネ可能という理由等によりオートフォーカス式の撮像機器用として好適である。同様にして、実施例２で作製した各種光学ガラスを用いてプリズムを作製した。
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することができる。
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 (4)
- 質量％表示で、
ＳｉＯ２の含有量が２０～５１％、
ＴｉＯ２の含有量が２０～４０％、
Ｎａ２Ｏの含有量が５～２８％、
ＢａＯの含有量が２．０％未満、
Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２ＯおよびＣｓ２Ｏの合計含有量（Ｒ２Ｏ）が８～２８％、
ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３およびＰ２Ｏ５の合計含有量（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３＋Ｐ２Ｏ５）に対するＳｉＯ２の含有量の質量比［ＳｉＯ２／（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３＋Ｐ２Ｏ５）］が０．９０以上、
Ｒ２Ｏに対するＳｉＯ２の含有量の質量比［ＳｉＯ２／Ｒ２Ｏ］が１．５～３．２、
ＴｉＯ２およびＮｂ２Ｏ５の合計含有量（ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５）に対するＳｉＯ２の含有量とＲ２Ｏの合計（ＳｉＯ２＋Ｒ２Ｏ）の質量比［（ＳｉＯ２＋Ｒ２Ｏ）／（ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５）］が２．６以下、
ＴｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５およびＺｒＯ２の合計含有量（ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＺｒＯ２）に対するＴｉＯ２の含有量の質量比［ＴｉＯ２／（ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＺｒＯ２）］が０．９０以上、
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの合計含有量（Ｒ´Ｏ）に対するＣａＯおよびＢａＯの合計含有量（ＣａＯ＋ＢａＯ）の質量比［（ＣａＯ＋ＢａＯ）／Ｒ´Ｏ］が０．９０以上、
Ｒ２Ｏに対するＮａ２ＯおよびＫ２Ｏの合計含有量の質量比［（Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）／Ｒ２Ｏ］が０．９８以上、
Ｎａ２Ｏ、Ｋ２ＯおよびＣａＯの合計含有量に対するＢａＯの含有量の質量比［ＢａＯ／（Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＣａＯ）］が０．１５以下、
ＴｉＯ２およびＮｂ２Ｏ５の合計含有量に対するＢａＯの含有量の質量比［ＢａＯ／（ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５）］が０．１２以下、
である光学ガラス。 - 屈折率ｎｄが１．６７～１．７７、アッベ数νｄが２６～３３である請求項１に記載の光学ガラス。
- 比重が３．４０以下である請求項１または２に記載の光学ガラス。
- 請求項１～３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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| CN202210625027.4A CN115536268A (zh) | 2021-06-29 | 2022-06-02 | 光学玻璃和光学元件 |
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2021
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