JP5826428B1 - ガラス、光学ガラス、プレス成形用ガラス素材および光学素子 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、貴金属の含有量が低減された高屈折率ガラス、光学ガラス、プレス成形用ガラス素材および光学素子を提供することを目的とする。【解決手段】 屈折率ｎｄが１．７５以上であり、Ｐ２Ｏ５の含有量が７〜４０モル％であって、下記式（１）に示すβＯＨの値が、下記式（２）で表される関係を満足するガラス。βＯＨ＝−［ｌｎ（Ｂ／Ａ）］／ｔ ・・・（１）βＯＨ≧１８１．３９?ｎｄ−３−３２５．７５?ｎｄ−２＋１９４．８５?ｎｄ−１−３８．１ ・・・（２）【選択図】 なし

Description

本発明は、白金等の貴金属の含有量が低減され、かつ清澄性に優れたガラス、光学ガラス、プレス成形用ガラス素材および光学素子に関する。

ガラスの製造では、均質性等の観点から、熔融容器として耐蝕性、耐熱性に優れた白金、金等の貴金属、および、白金合金、金合金等の貴金属合金等の金属材料が用いられるのが一般的である。

しかし、このような金属材料は、長時間のガラスの熔融で、熔融雰囲気中の酸素と反応する傾向にあり、特に白金または白金合金を熔融容器等として用いた場合、二酸化白金（ＰｔＯ_２）を生成し、熔融物中に溶け込む、あるいは熔融物と白金または白金合金との界面から白金イオン（Ｐｔ^４＋）として熔融物に溶け込む等の問題を生じる。

このような熔融物に溶け込んだＰｔ^４＋（ＰｔＯ_２を含む）は、ガラスに不純物として残存し、ガラスの透過率劣化（ソラリゼーション）が生じやすくなる他、ガラス中で結晶化することにより、白金粒子として析出し、異物として残留する問題を招来する。

特許文献１では、このような問題を解決するため、熔融物にＡｒ等の不活性ガスをバブリングし、白金イオンの熔融物への溶け込みを抑制し、透過率劣化や白金粒子が発生する問題を防止する技術が提案されている。

しかし、特許文献１の方法では、Ａｒガス等の高価なガスを用いる必要があるため、長時間のバブリングでは生産コストが増加する問題があった。

他方、ガラスの製造では、均質で泡の少ないガラスを得るため、熔融ガラス中の溶存ガスを放出（脱泡）させる、清澄工程が設けられるのが一般的である。通常、熔融ガラス中の溶存ガス量が多いほど、清澄性に優れ、短時間の清澄工程でも、均質で泡の少ないガラスを得ることができる。

このような溶存ガスは、ガラスの原材料に由来する場合が多い。例えば、炭酸塩、硝酸塩、硫酸塩からなるガラスの原材料は加熱、熔融時にＣＯｘ、ＮＯｘ、ＳＯｘをそれぞれ発生させ、熔融ガラス中の溶存ガス量を高める働きをすると考えられる。

しかし、化学的安定性や材料費等の観点から、酸化物原料を用いるのが一般的な原材料もある。このような酸化物原料は加熱、熔融過程でガスを発生させないため、バッチ原料における、酸化物原料の割合が増すほど、熔融ガラス中の溶存ガス量が低下すると考えられる。

また、原材料に由来する溶存ガスの一部は、熔融工程において、熔融ガラス中から放出される傾向にあり、熔融工程の時間や回数が増すほど、熔融ガラス中の溶存ガス量は低下すると考えられる。

このような溶存ガスの低下は、清澄工程において十分な脱泡が起こらない原因となり、均質で泡の少ないガラスを製造する際の妨げとなる。また、十分な脱泡を行うためには、清澄工程を長くする必要があり、生産コストが増加するとうい問題を生じる。

さらに、清澄工程を行う清澄槽も、白金や白金合金等の金属材料により構成されているため、ここでも熔融物と金属材料との反応が問題となる。特に清澄工程が長時間になるほど、白金イオンの熔融物への溶け込みによる透過率劣化等の問題が顕著となる。

特開２００７―１２６２９６号公報

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、貴金属の含有量が低減された高屈折率ガラス、光学ガラス、プレス成形用ガラス素材および光学素子を提供することを目的とする。

本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、ガラスのβＯＨの値と、ガラスの屈折率ｎｄとが、所定の関係を満足するよう制御することにより、その目的を達成し得ることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明の要旨は以下の通りである。
〔１〕 屈折率ｎｄが１．７５以上であり、下記式（１）に示すβＯＨの値が、下記式（２）で表される関係を満足するガラス。
βＯＨ＝−［ｌｎ（Ｂ／Ａ）］／ｔ ・・・（１）
βＯＨ≧１８１．３９×ｎｄ^−３−３２５．７５×ｎｄ^−２＋１９４．８５×ｎｄ^−１−３８．１ ・・・（２）
〔式（１）中、ｔは外部透過率の測定に用いる前記ガラスの厚み（ｍｍ）を表し、Ａは前記ガラスに対してその厚み方向と平行に光を入射した際の波長２５００ｎｍにおける外部透過率（％）を表し、Ｂは前記ガラスに対してその厚み方向と平行に光を入射した際の波長２９００ｎｍにおける外部透過率（％）を表す。また、ｌｎは自然対数である。式（２）中、ｎｄは、前記ガラスの屈折率を表す。〕

〔２〕 前記ガラス中の貴金属の含有量が、４ｐｐｍ以下である上記〔１〕に記載のガラス。
〔３〕 前記ガラス成分として、Ｐ_２Ｏ_５を含む上記〔１〕または〔２〕に記載のガラス。

〔４〕 上記〔１〕〜〔３〕のいずれかに記載のガラスからなる光学ガラス。

〔５〕 上記〔４〕に記載の光学ガラスからなるプレス成形用ガラス素材。

〔６〕 上記〔４〕に記載の光学ガラスからなる光学素子。

本発明のガラスは、ガラスのβＯＨの値と、ガラスの屈折率ｎｄとが、所定の関係を満足するよう制御することにより、Ｐｔ等の貴金属の溶け込みを低減でき、貴金属イオンによる透過率劣化を防止することができる。また、清澄性に優れることで清澄工程に要する時間を短縮することができる。

本発明の一実施形態に係る、バッチ原料の調合からガラスの製造までの工程をフローチャートで表したものである。 本発明の実施例および比較例に係る試料のβＯＨと屈折率ｎｄとの関係を示すグラフである。

ガラス
本発明に係るガラスは、屈折率ｎｄが１．７５以上であり、下記式（１）に示すβＯＨの値が、下記式（２）で表される関係を満足する。
βＯＨ＝−［ｌｎ（Ｂ／Ａ）］／ｔ ・・・（１）
βＯＨ≧１８１．３９×ｎｄ^−３−３２５．７５×ｎｄ^−２＋１９４．８５×ｎｄ^−１−３８．１ ・・・（２）

ここで、式（１）中、ｔは外部透過率の測定に用いる前記ガラスの厚み（ｍｍ）を表し、Ａは前記ガラスに対してその厚み方向と平行に光を入射した際の波長２５００ｎｍにおける外部透過率（％）を表し、Ｂは前記ガラスに対してその厚み方向と平行に光を入射した際の波長２９００ｎｍにおける外部透過率（％）を表す。また、ｌｎは自然対数である。βＯＨの単位はｍｍ^−１である。

なお、「外部透過率」とは、ガラスに入射する入射光の強度Ｉｉｎに対するガラスを透過した透過光の強度Ｉｏｕｔの比（Ｉｏｕｔ／Ｉｉｎ）、すなわち、ガラスの表面における表面反射も考慮した透過率であり、後述する「内部透過率」とは、ガラスの表面における表面反射が無い場合の透過率（すなわちガラスを構成するガラス材料自体の透過率）である。それぞれの透過率は、分光光度計を用いて、透過スペクトルを測定することにより得られる。

また、式（２）中、ｎｄは、波長５８７．５６ｎｍ（黄色ヘリウムのｄ線）における前記ガラスの屈折率を表す。本実施形態に係るガラスの屈折率ｎｄは、１．７５以上である。また、屈折率ｎｄの好ましい下限は１．８０、より好ましくは１．８５、さらに好ましくは１．９０である。また、屈折率ｎｄの上限は、ガラスが得られる限り制限はないが、例えば２．５程度とすることができる。屈折率の高いガラスからなる光学素子を用い、光学系を構成することによって、光学系のコンパクト化、高機能化が可能なる。このような観点から、屈折率ｎｄは高いほど好ましい。しかし、屈折率を高めるとガラスの耐失透性が低下する傾向を示す。そのため、耐失透性を維持する上から、屈折率ｎｄの好ましい上限は２．４、より好ましくは２．３である。

また、本実施形態に係るガラスは、上記式（１）に示すβＯＨの値が、好ましくは下記式（３）で表される関係を満足し、より好ましくは下記式（４）で表される関係を満足する。
βＯＨ≧１８１．３９×ｎｄ^−３−３２５．７５×ｎｄ^−２＋１９４．８５×ｎｄ^−１−３８．０５・・・（３）
βＯＨ≧１８１．３９×ｎｄ^−３−３２５．７５×ｎｄ^−２＋１９４．８５×ｎｄ^−１−３８．００・・・（４）

また、βＯＨの上限は、ガラスの種類や製造条件によって異なり、調整できる限り、特に制限されるものではない。βＯＨを高めていくと、熔融ガラスからの揮発物量が増加する傾向にあるため、熔融ガラスからの揮発を抑制する上から、好ましくはβＯＨが１０ｍｍ^−１以下、より好ましくは８ｍｍ^−１以下、さらに好ましくは６ｍｍ^−１以下、一層好ましくは５ｍｍ^−１以下、より一層好ましくは４ｍｍ^−１以下、さらに一層好ましくは３ｍｍ^−１以下、なお一層好ましくは２ｍｍ^−１以下とすることができる。

上記式（１）で表されるβＯＨは、水酸基に起因する吸光度を意味する。そのため、βＯＨを評価することにより、ガラス中に含まれる水（および／または水酸化物イオン、以下、単に「水」という。）の濃度を評価することができる。すなわち、βＯＨが高いガラスは、ガラス中に含まれる水の濃度が高いことを意味している。

本実施形態に係るガラスは、βＯＨの値が、上記式（２）で表される関係を満足する。すなわち、本実施形態に係るガラスは、通常の製造方法により作製されたガラスに比べて、ガラス中の水の濃度が高い。これは、本実施形態に係るガラスが、その製造工程において、熔融ガラス中の水分量を高める操作により、積極的にガラスに水を導入されているためである。ここで、熔融ガラス中の水分量を高める操作とは、例えば、熔融雰囲気に水蒸気を付加する処理や、熔融物内に水蒸気を含むガスをバブリングする処理等が挙げられる。

また、前述のようにガラスの熔融には、白金、金、ロジウム、イリジウムなどの貴金属、またはこれら貴金属の合金で作製した熔融容器を使用するのが一般的であるが、これらの貴金属材料は、ガラスの熔融に際し、熔融物中に溶け込み、ガラスの着色やソラリゼーション等の原因となる。

本実施形態に係るガラスは、熔融容器や熔融器具として白金等の貴金属を用いた場合であっても、貴金属の溶け込み量が少ない。すなわち、本実施形態に係るガラスは、貴金属を含む場合であっても、その貴金属の含有量が極めて少ない。

貴金属イオンに起因するガラスの着色の低減、透過率の改善、ソラリゼーションの低減、貴金属異物の低減などの観点から、好ましくは、ガラス中に含まれる貴金属の含有量は、４ｐｐｍ以下である。ガラス中に含まれる貴金属の含有量の上限値は低いほど好ましく、３ｐｐｍ、２．７ｐｐｍ、２．５ｐｐｍ、２．２ｐｐｍ、２．０ｐｐｍ、１．８ｐｐｍ、１．６ｐｐｍ、１．４ｐｐｍ、１．２ｐｐｍ、１．１ｐｐｍ、１．０ｐｐｍ、０．９ｐｐｍの順に上限値が低いほどより一層好ましい。貴金属の含有量の下限は、特に制限されないが不可避的に０．００１ｐｐｍ程度は含まれる。

貴金属としては、Ｐｔ、Ａｕ、Ｒｈ、Ｉｒ等の金属単体、Ｐｔ合金、Ａｕ合金、Ｒｈ合金、Ｉｒ合金などの合金を例示することができる。熔融容器材料や熔融器具材料としては、貴金属の中でも耐熱性、耐蝕性に優れるＰｔまたはＰｔ合金が好ましい。したがって、ＰｔまたはＰｔ合金製の熔融容器、熔融器具を用いて作製したガラスについては、ガラス中に含まれるＰｔの含有量が４ｐｐｍ以下であることが好ましい。Ｐｔの含有量のより好ましい上限については、ガラス中に含まれる貴金属の含有量のより好ましい上限と同じである。また、Ｐｔの含有量の下限は、特に制限されないが、不可避的に０．００１ｐｐｍ程度は含まれる。

以下の説明では、熔融容器が白金（Ｐｔ）の場合を例にとるが、白金以外の貴金属等の金属材料からなる熔融容器等を用いる場合についても同様である。

本実施形態に係るガラスは、その製造工程において、熔融ガラス中の水分量を高める操作が行われている。ガラスの製造工程においてこのような処理が行われると、熔融雰囲気中の酸素分圧が低減され、熔融容器（坩堝等）等の材料である白金等の貴金属材料の酸化が防止される。

その結果、熔融雰囲気中の酸素が白金材料等と反応して生成する二酸化白金や白金イオン（Ｐｔ^４＋）が、熔融物（ガラス）中に溶け込むことを有効に防止でき、得られるガラスにおいて、Ｐｔの溶け込み量が低減される。

通常、熔融ガラス中に溶け込んだ貴金属イオンは可視光を吸収するため、ガラスの着色が増加する問題がある。しかし、本実施形態に係るガラスは、上述のようにＰｔの含有量が十分に低減されているため、Ｐｔイオンに由来する着色が少なく、透過率に優れる。

また、本実施形態に係るガラスは、優れた清澄性を有する。そのため、清澄工程に要する時間を短縮することができ、生産コストを大幅に削減することができる。

一般に、ガラスの清澄性は、熔融ガラス中の溶存ガス量に依存する。このような溶存ガス量は、ガラスの組成（特に原材料の種類）や、ガラスの熔融時間や熔融回数に大きな影響を受ける。しかし、熔融工程において溶存ガスを補うことができれば、清澄性の問題は解決される。

本実施形態に係るガラスは、その製造工程において、熔融ガラス中の水分量を高める操作により、積極的にガラスに水を導入している。その結果、熔融ガラス中に水蒸気として溶存ガスを補うことができ、ガラスの清澄性を改善できると考えられる。

このような本実施形態に係るガラスは、上述のように、製造工程において、熔融ガラス中の水分量を高める操作が行われている。このような処理を経た本実施形態に係るガラスは、その熔融工程において、熔融ガラス中に水分を取り込むため、通常の製造方法により作製された同じ組成のガラスに比べて、ガラス中の水の濃度が高く、βＯＨも高い。

そこで、本発明者らは、得られるガラスにおいてβＯＨを高める処理を行うことで、Ｐｔの溶け込みが低減しつつ、清澄性を改善することができると考えた。

ガラスのβＯＨを高める方法は、特に限定されるものではないが、好ましくは熔融工程において、熔融ガラス中の水分量を高める操作が挙げられる。ここで、熔融ガラス中の水分量を高める操作としては、例えば、熔融雰囲気に水蒸気を付加する処理や、熔融物内に水蒸気を含むガスをバブリングする処理等が挙げられる。

通常、これらの方法によれば、ガラス中に水を導入することができ、βＯＨを高めることができるが、その向上率はガラスによって異なる。本発明者らは、鋭意研究した結果、ガラス中への水の取り込み易さが、ガラスの屈折率ｎｄに依存することを見出した。すなわち、ガラスの屈折率ｎｄが大きくなるほど、水を取り込みにくい。

そのため、例えば、屈折率ｎｄが比較的低いガラスは、水を取り込みやすいため、上記のようなβＯＨを高める処理を行うことで、ガラスのβＯＨを大幅に向上させることができる。しかし、屈折率ｎｄが比較的高いガラスは、水を取り込みにくいため、同じ条件の処理を行っても、屈折率が高いガラスの場合と同程度までガラスのβＯＨの値を高めることは難しく、得られるガラスのβＯＨは低くなる。

このように、ガラス中への水の取り込み易さは、ガラスの屈折率ｎｄによって違いがある。そこで、本発明では、ガラスの屈折率ｎｄによる水の取り込み易さの違いに基づいて、上記式（２）を規定し、ガラス組成に応じてβＯＨの下限を定めた。

ここで、上記式（２）中、ｎｄは、ガラスの屈折率を表している。

上述のように、ガラスの屈折率ｎｄによっては水を取り込みやすくβＯＨを高めやすいガラスとそうでないガラスとがある。本発明者らは、鋭意研究した結果、ガラスの屈折率ｎｄが高くなるほど、水を取り込みにくくなる傾向にあることを見出し、上記式（２）を特定した。

このような上記式（２）は、ガラスが、その製造工程においてβＯＨを高める処理を受けたか、否かを区別している。すなわち、ガラスの製造工程において、特にβＯＨを高める処理を受けていないガラス（従来の製造方法により作製されたガラス）は、上記式（２）で表される関係を満たさない。

ところで、ガラスの屈折率ｎｄを高める成分として、例えばＴｉ、Ｎｂ、Ｗ、Ｂｉ等の高屈折率成分があるが、これら高屈折成分を多量に含有しているガラスは、通常、ガラスの熔融過程でこれらの高屈折率成分が還元され、可視光域の短波長側の光を吸収するため、得られたガラスにおいて着色が増加する場合がある。

このようなガラスの着色（以下、還元色ということがある。）は、酸化性雰囲気下でガラスを再加熱処理することで低減される。これは、還元状態の高屈折率成分が、酸化性雰囲気下で再加熱処理されて、酸化されることで、各イオンの可視光吸収が弱まるためであると考えられる。

特に、短時間で着色を低減するには、熱処理時に還元された高屈折率成分を酸化する速度を速くする必要があり、そのためには、熱処理時にガラス中を速やかに移動して、電荷を受け渡し、還元された高屈折率成分を酸化できるイオンがガラス中に存在する必要がある。このようなイオンとしてはＨ^＋が適していると考えられる。

ここで、本実施形態に係るガラスは、上記式（２）を満たす。すなわち、ガラス中に十分に水が導入されており、水に由来するＨ^＋がガラス中に多量に存在するといえる。その結果、再加熱処理によって、Ｈ^＋がガラス中を速やかに移動して、電荷を受け渡し、還元された高屈折率成分の各イオンを効率的に酸化することができる。これにより、本実施形態に係るガラスでは、短時間の熱処理で劇的に着色を低減することができ、再加熱処理後のガラスは、優れた透過率を有する。

なお、赤外光は、濃く着色したガラスであっても透過するため、βＯＨはガラスの着色の有無（還元色の有無）によらず評価できる。また、通常、再加熱処理はガラスの軟化点よりも低い温度で行われるため、その前後でガラスのβＯＨの値は実質的に変化せず、再加熱処理の前後何れで測定してもよい。したがって、ガラスのβＯＨは、再加熱処理（着色の低減する処理）を経た透明なガラス、および再加熱処理を経ていない濃く着色しているガラスの何れで測定してもよい。

本実施形態のガラスは、上記式（２）を満足する限り、特に限定されず、還元色を低減する処理を経ていてもよいし、この処理を経ていなくてもよい。

また、本実施形態に係るガラスは、光学ガラスとして好適に用いることができる。

通常、光学ガラスは、優れた透過率と清澄性が求められる。この点において、本実施形態の光学ガラスは、Ｐｔの含有量が劇的に低減されているため、Ｐｔに由来する着色が極めて少なく、優れた透過性を有するとともに、熔融ガラス中の溶存ガス量が高められており、優れた清澄性を有し、泡の少ない均質なガラスを短時間で得ることができる。

さらに、本実施形態に係る光学ガラスは、高屈折率化成分を多量に含有した場合であっても、再加熱処理にて効率よく着色を低減できる。

ガラスの製造方法
次に、本実施形態に係るガラスとして、光学ガラスの製造方法を例に、図1を参照しながら製造方法の一例を説明する。

本実施形態に係る光学ガラスの製造方法は、好ましくは、
調合材料を熔融してカレット１を得るラフメルト工程Ｐ１と、前記カレット１を再熔融してガラス２を得るリメルト工程Ｐ２と、を有し、
前記ラフメルト工程および前記リメルト工程のうち少なくともいずれか一方において、熔融ガラス中の水分量を高める操作を行うことを特徴とする。

ここで、熔融ガラス中の水分量を高める操作は、特に限定されるものではないが、例えば、熔融雰囲気に水蒸気を付加する処理および熔融物内に水蒸気を含むガスをバブリングする処理の少なくともいずれか一方であることが好ましい。

以下では、図１に従い、ラフメルト工程Ｐ１およびリメルト工程Ｐ２の両方で熔融雰囲気に水蒸気を付加する処理を行う例を示すが、ラフメルト工程Ｐ１およびリメルト工程Ｐ２のいずれか一方では、熔融雰囲気に水蒸気を付加する処理を行わなくてもよい。

ただし、熔融ガラス中の水分量を高める操作は何も行わずに、熔融状態でガラスを保持すると、熔融ガラス中の水分量は次第に減少する。そのため、熔融ガラスを固化して得られるガラスのβＯＨを高めるためには、ガラス製造工程の後半、すなわち、リメルト工程Ｐ２において熔融ガラス中の水分量を高める操作を行うことが好ましく、特にリメルト工程Ｐ２の後半、すなわち、熔融ガラスを均質化する工程において熔融ガラス中の水分量を高める操作を行うことがより好ましい。

さらに、熔融ガラス中の水分量を高める操作として、熔融雰囲気に水蒸気を付加する処理と共に、またはこの処理に換えて、ラフメルト工程Ｐ１およびリメルト工程Ｐ２の何れか一方または両方で、熔融物内に水蒸気を含むガスをバブリングする処理を行ってもよい。

［ラフメルト工程Ｐ１］
ラフメルト工程は、調合材料を熔融してカレット１を得る工程である。

本実施形態に係るラフメルト工程は、好ましくは、原料を調合してバッチ原料を準備する工程ｓ１と、前記バッチ原料を加熱、熔融する工程ｓ２と、熔融物を急冷し、カレット１を得る工程ｓ３と、を有する。

（バッチ原料を準備する工程ｓ１）
まず、所望の特性の光学ガラスが得られるように、ガラス成分に対応する原材料を秤量し、十分混合して調合材料（バッチ原料）得る。

混合方法は、特に限定されるものではなく、公知の方法を用いることができる。例えば、ボールミルや乾式ミキサーを用いて行う混合が挙げられる。

ガラス成分に対応する原料としては、ガラス組成に応じて適宜選択して用いることができるが、例えば、酸化物原料、炭酸塩原料、硝酸塩原料、リン酸原料、リン酸塩原料などが挙げられる。

（バッチ原料を加熱、熔融する工程ｓ２）
次に、調合材料をラフメルト容器の中に入れて加熱、熔融する。

ラフメルトに用いる容器や器具は、製造しようとするガラスの組成等に応じて適宜選択することができ、例えば、貴金属製（例えば白金製、白金合金製）や石英製の容器や器具を用いることができる。

例えば、Ｐ_２Ｏ_５と、ＴｉＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、ＷＯ_３およびＢｉ_２Ｏ_３から選択される少なくとも１種の酸化物とを含むガラス、すなわち、高屈折率成分を含有するリン酸塩ガラスの場合、製造工程において、バッチ原料を加熱、熔融する際に、著しい侵蝕性を示す熔解生成物が生成する。このような熔融生成物は、白金等の耐蝕性に優れた材料をも侵蝕する傾向がある。そのため、白金等の貴金属材料は、上記熔融生成物により侵蝕され、熔融物中に溶け込み、異物として生成したり、ガラスの着色を増大させたりする問題がある。

これに対し、石英などの耐火物は、上記熔融生成物により侵蝕されるが、侵蝕されて熔融物中に混入してもガラス組成物の一部となるため、貴金属材料のような問題は少ない。したがって、高屈折率成分を含有するリン酸塩ガラスを製造する場合には、ラフメルトに用いる容器や器具は、石英製など、耐火物製の容器や器具が好適である。

他方、Ｂ_２Ｏ_３と、ＴｉＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、ＷＯ_３およびＢｉ_２Ｏ_３から選択される少なくとも１種の酸化物を含むガラス、すなわち、高屈折率成分を含有するホウ酸塩ガラスを製造する場合には、上記リン酸塩ガラスのような熔融生成物が貴金属材料をも侵蝕するという問題は少ない。したがって、上記のような高屈折率成分を含有するホウ酸塩ガラスを製造する場合には、ラフメルトに用いる容器や器具は、ガラスの製造過程で侵蝕され難い白金製や白金合金製等の貴金属製の容器や器具を用いるのが好適である。なお、ホウ酸塩ガラスの場合、石英などの耐火物容器は著しく侵蝕される傾向にある。

ラフメルト時のバッチ原料の熔解温度（粗熔解温度）は、８００〜１４００℃の範囲とすることが好ましい。ただし、溶存ガスの溶解度は熔融物の温度上昇とともに減少するため、清澄効果をより高める上で、ラフメルト工程における熔融物の温度は、リメルト工程におけるカレットの熔融温度（再熔解温度）と同じ、もしくはカレットの熔融温度未満であることが好ましく、特にリメルト工程における清澄温度よりも低くすることが好ましい。

また、ラフメルト工程における熔解時間は坩堝の容量、バッチ原料の坩堝への投入量を考慮して適宜調整することができ、例えば、熔解時間を０．１〜２０時間の範囲としてもよい。

ラフメルト工程における熔融雰囲気は、特に限定されるものではないが、最終的に得られるガラスのβＯＨを高める上で、熔融雰囲気に水蒸気を付加することが好ましい。

熔融雰囲気に水蒸気を付加することにより、最終的に得られる光学ガラスのβＯＨの値と屈折率ｎｄの値とが、所定の関係を満足するよう制御できると共に、ガラスの製造工程において、白金製容器や白金合金製容器を用いて熔融を行う場合であっても、ガラスへのＰｔ等の溶け込みを有効に防止でき、かつ清澄性を改善するのに十分な溶存ガスをガラスに供給できる。

熔融雰囲気に水蒸気を付加する方法は、特に限定されるものではないが、例えば、熔融装置に設けた開口部から連結パイプを坩堝内へ挿入し、必要に応じてこのパイプを通して水蒸気を坩堝内の空間へと供給する方法等が挙げられる。

ラフメルト工程における熔融は、熔融物の均質化を目的として、バブリングを伴うこともできる。ラフメルト時のバブリングは、調合材料が熔融した後は継続してもよい。また、熔融物の均質化のため、バブリング以外の方法により、熔融物を攪拌してもよい。

なお、ラフメルト工程は、中間原料であるカレットを作製する工程であるため、熔融物の均質化は必須ではない。均質化の方法は、ラフメルト工程の形態に応じて適宜、公知の方法を選択すればよい。

また、バブリングに用いるガスは、必ずしも限定されるものではなく、公知のガスを用いることができ、市販のものや、生成したものを用いることができる。

最終的に得られる光学ガラスのβＯＨの値と、屈折率ｎｄとが、所定の関係を満足するよう制御できると共に、ガラスの製造工程において、白金製容器や白金合金製容器を用いて熔融を行う場合であっても、ガラスへのＰｔ等の溶け込みを有効に防止でき、かつ清澄性を改善するのに十分な溶存ガスをガラスに供給できる等の観点から、バブリングに用いるガスは、水蒸気を含むガスが好ましい。

このような水蒸気を含むガス中の水蒸気の含有量は、好ましくは１０体積％以上、より好ましくは２０体積％以上、さらに好ましくは３０体積％以上、一層好ましくは４０体積％以上、より一層好ましくは５０体積％以上、さらに一層好ましくは６０体積％以上、なお一層好ましくは７０体積％以上、特に好ましくは８０体積％以上、さらに特に好ましくは９０体積％以上である。水蒸気の含有量は、高いほど好ましく、特に上記範囲とすることで、ガラスへのＰｔの溶け込みを有効に防止でき、かつ清澄性を改善するのに十分な溶存ガスを供給できる。また、このような水蒸気を含むガスを用いて得られた光学ガラスは、ガラスのβＯＨと、屈折率ｎｄとが所定の関係を満足するよう制御できる。

（カレットを作製する工程ｓ３）
次に、熔融物を急冷し、カレットを作製する。

熔融物の急冷方法は、特に限定されるものではなく、公知の方法を用いることができ、例えば、熔融物を水の中に滴下して冷却、固化してカレットを作製する方法や、熔融物を耐熱板上に流し出し、熔融物を冷却、固化し、固形物を粉砕してカレットを作製する方法等が挙げられる。

カレットはガラスからなるが、均質なガラスである必要はない。また、カレットは気泡を含むものであってもよい。さらに、バッチ原料の未熔解物を含むものであってもよい。カレットの組成、光学特性（例えば、屈折率、アッベ数など）は、カレットを再熔融して均質で泡を含まないガラスを作り、このガラスの組成、光学特性をそれぞれカレットの組成、光学特性とする。

カレットの大きさは、保管や移送、その他後の工程での取り扱いやすさを考慮して、適宜調整することができる。例えば、熔融物を水中に滴下する方法で作製する場合には、滴下量を調整することで、大きさを調整できる。また、熔融物を金属板上に流しだす方法で作製する場合には、得られたガラスを適当な大きさに砕くことで調整できる。

なお、分離化を防止する観点から、ラフメルト容器から熔融物を流出する間もバブリングを継続してもよい。さらにカレット中へのＰｔ等の溶け込みを有効に防止でき、かつ清澄性を改善するのに十分な溶存ガスを供給する観点からから、バブリングは、水蒸気を含むガスにより行うことがより好ましい。

（カレットの屈折率測定ｓ４）
熔融物の流出と並行し、ラフメルト容器から熔融物を一部掬い取って成形し、屈折率測定用のガラス試料とする。そして、このガラス試料の屈折率を測定し、得られた屈折率をカレットの屈折率とする。

カレットの屈折率測定は、必ずしも必須の工程ではないが、当該工程を経ることで、光学ガラスの特性制御を精度よく行える点で、当該工程を経ることが好ましい。

［リメルト工程Ｐ２］
ラフメルト工程は、カレット１を再熔融して光学ガラス２を得る工程である。

本実施形態に係るリメルト工程は、好ましくは、前記カレット１を調合する工程ｓ５と、前記カレット１を加熱、再熔融する工程ｓ６と、熔融ガラスの清澄を行う工程ｓ７と、熔融ガラスの均質化を行う工程ｓ８と、熔融物を成形する工程ｓ９と、徐冷する工程ｓ１０とを、有する。

（カレット１を調合する工程ｓ５）
カレットは、好ましくは事前に屈折率測定が行われており、屈折率の測定値が所望の値と等しい場合、カレットをそのまま調合カレットとする。一方、屈折率の測定値が所望の値からずれている場合、所望の値より高い屈折率を有するカレットと所望の値より低い屈折率を有するカレットを混合して、調合カレットとする。

本実施形態においてカレットは、好ましくは、上記式（２）を満足し、溶存ガス量が高く清澄作用に優れたカレットであることが望ましい。すなわち、熔融工程（ラフメルト工程）において、熔融雰囲気に水蒸気を付加して作製されたカレットであることが好ましい。このようなカレットを用いることにより、例えば、リメルト工程における熔融雰囲気に、水蒸気付加を行わない場合であっても、Ｐｔ等の溶け込み量を低減でき、清澄工程においても優れた清澄性を発揮することができる。

（カレット１を加熱、再熔融する工程ｓ６）
次に、調合カレットを、リメルト容器の中に入れて加熱、熔融する。

リメルトに用いる容器や器具は、製造しようとするガラスの組成等に応じて適宜選択することができ、例えば、貴金属製（例えば白金製、白金合金製）や石英製の容器や器具を用いることができる。中でも、熔解時における熔解生成物に対して優れた耐蝕性を有し、優れた耐熱性も備える点で、白金製、白金合金製の容器や器具が好ましい。

リメルト工程を行う装置としては、調合カレットの熔解、清澄、均質化を一つの坩堝中で行う再熔融装置のほか、複数の槽を備え、各槽内で熔解、清澄、均質化を行う再熔融装置を用いることもできる。

この装置は、調合カレットを熔解する熔解槽、熔解によって得られる熔融ガラスを清澄する清澄槽、清澄後に熔融ガラスを均質化するとともに成形に適した粘度に調整する作業槽、熔解槽から清澄槽へ熔融ガラスを流す連結パイプ、清澄槽から作業槽へ熔融ガラスを流す連結パイプ、作業槽内の熔融ガラスを流出するガラス流出パイプなどを備える。この装置で一つの容器内に仕切りを設けて熔解槽と清澄槽とに分けることもできる。
上記装置は、いずれも公知のものを使用すればよい。

リメルト工程における調合カレットの熔解温度（再熔解温度）は、８００〜１５００℃の範囲にすることが好ましい。ただし、清澄効果をより高める上から、この再熔解温度を清澄温度よりも低くすることが好ましい。リメルト工程における熔解時間は坩堝の容量、調合カレットの坩堝への投入量を考慮して適宜調整することができ、例えば、再熔融時の熔解時間を２〜２０時間の範囲としてもよい。

リメルト工程における熔融雰囲気は、特に限定されるものではないが、最終的に得られるガラスのβＯＨを高めると共に、ガラスへのＰｔ等の溶け込みを有効に防止でき、かつ清澄性を改善するのに十分な溶存ガスを供給する観点から、熔融雰囲気に水蒸気を付加することが好ましい。

熔融雰囲気に水蒸気を付加することにより、最終的に得られるガラスのβＯＨの値は、ガラスの屈折率ｎｄとの間で所定の関係を満足するよう制御できると共に、ガラスの製造工程において、ガラスへのＰｔの溶け込みを有効に防止でき、かつ清澄性を改善するのに十分な溶存ガスをガラスに供給できる。

特に、全工程を通して雰囲気中に水蒸気が付加されることにより、酸素が白金等の貴金属材料からなる熔融容器と反応することを有効に防止でき、ガラス中へのＰｔ等の溶け込み量を低減でき、透過率の劣化を効果的に防ぐことができる。さらに、ラフメルト工程およびリメルト工程の両工程において、熔融雰囲気に水蒸気を付加することによりカレット段階で補った溶存ガスを清澄工程の直前まで維持できると共に、溶存ガス量をさらに高めることができ、清澄性の改善効果が高まる。

熔融雰囲気に水蒸気を付加する方法は、特に限定されるものではないが、例えば、熔融装置に設けた開口部から連結パイプを坩堝内へ挿入し、必要に応じてこのパイプを通して水蒸気を坩堝内の空間へと供給する方法等が挙げられる。

坩堝内の空間に供給する水蒸気を含むガスの流量は、特に限定されず、試験的に作製したガラスのβＯＨの測定結果をもとに調整することができる。例えば、略密閉された熔融容器内に水蒸気を供給する場合は、比較的少量の水蒸気を供給すれば、所望のβＯＨを有するガラスを得ることができる。一方、蓋をしない坩堝をガラス熔融炉内に配置してガラスを熔融する場合は、ガラス熔融炉内の体積が坩堝内の体積に比べて大きくなるため、βＯＨを所望の値にするには、ガラス熔融炉内に比較的多量の水蒸気を供給することになる。このような実験結果に基づいて、水蒸気の供給量、すなわち、ガスの流量を次の生産にフィードバックすることで、所望のβＯＨを有するガラスを生産できる。なお、以下、ガスの流量、水蒸気の流量、雰囲気付加流量、水蒸気の供給量は、２５℃、１気圧に換算した値である。

リメルト工程における熔融は、熔融物の均質化を目的として、バブリングを伴うことが望ましい。リメルト時のバブリングは、調合カレットが熔融した後は継続することが好ましい。

なお、バブリングを行わない場合には、その他の攪拌方法にて、熔融物を攪拌、均質化することが好ましい。その他の攪拌方法としては、公知の方法を用いることができ、例えば攪拌棒により攪拌することができる。

また、バブリングに用いるガスは、必ずしも限定されるものではなく、公知のガスを用いることができ、市販のものや、生成したものを用いることができる。

ガラスの製造工程において、ガラスへのＰｔの溶け込みを有効に防止でき、かつ清澄性を改善するのに十分な溶存ガスをガラスに供給できる等の観点から、バブリングに用いるガスは、水蒸気を含むガスが好ましい。

熔融物中に吹き込む水蒸気を含むガスの流量は、特に限定されず、試験的に作製したガラスのβＯＨの測定結果をもとに調整することができる。例えば、試験的に作製したガラスのβＯＨを測定し、測定結果が所望の値よりも小さい場合は、ガスの流量を増加させ、逆に測定結果が所望のβＯＨ値より大きい場合は、ガスの流量を減少させる調整を行う。このように試験的にガラスのβＯＨを求め、測定結果からガスの流量を調整すればよい。このように、試験的に作製したガラスのβＯＨの測定値に基づいて、水蒸気の供給量、すなわち、ガスの流量を次の生産にフィードバックすることで、所望のβＯＨを有するガラスを生産できる。

このような水蒸気を含むガス中の水蒸気の含有量は、好ましくは１０体積％以上、より好ましくは２０体積％以上、さらに好ましくは３０体積％以上、一層好ましくは４０体積％以上、より一層好ましくは５０体積％以上、さらに一層好ましくは６０体積％以上、なお一層好ましくは７０体積％以上、特に好ましくは８０体積％以上、さらに特に好ましくは９０体積％以上である。水蒸気の含有量は、高いほど好ましく、特に上記範囲とすることで、ガラスへのＰｔの溶け込みを有効に防止でき、かつ清澄性を改善するのに十分な溶存ガスを供給できる。また、このような水蒸気を含むガスを用いて得られた光学ガラスでは、ガラスのβＯＨと、屈折率ｎｄとが所定の関係を満足する。

（熔融ガラスの清澄工程ｓ７）
カレットが完全に熔融し、均質な熔融ガラスが得られたら、バブリングを行っている場合は、バブリングを停止し、熔融ガラスの温度を上昇させ、清澄を行う。

清澄温度、すなわち、清澄工程における熔融ガラスの温度は９００〜１５００℃の範囲にすることが好ましい。ただし、清澄効果をより高める上から、清澄温度をラフメルトおよびリメルト工程の熔解温度よりも高くすることが好ましい。清澄時間はガラス中に残存する泡の量が所要の量以下になるように、また、ガラスの着色が所望の値以下になるように定めればよい。清澄時間を長くすることは泡切れ効果を高める上では有効であるが、熔融ガラスを長時間、白金あるいは白金合金製の坩堝内に高温で保持することになるため、白金が熔融ガラス中に溶け込みガラスの着色が増大したり、ガラス中に白金異物が混入するという問題が生じやすくなる。
したがって、十分な泡切れ効果が得られる範囲で清澄時間を短くし、ガラスの着色を抑制することが好ましい。例えば、清澄時間を１〜１０時間の範囲としてもよい。

（熔融ガラスの均質化工程ｓ８）
清澄により熔融ガラス中の泡を熔融ガラス外へ排除した後、熔融ガラスの温度を低下させ、熔融ガラスを攪拌して均質化を行う。

均質化は清澄温度よりも低い温度に熔融ガラスを降温して行う。均質化工程では熔融ガラスを攪拌して均質化する。均質化工程は熔融ガラスを均質化するだけでなく、熔融ガラスを成形に適した粘度になるよう粘度を調整する工程でもある。均質化時間はガラスの均質度、例えば成形したガラスの脈理の有無を観察し、脈理が少なくなるあるいは無くなるように、そして、熔融ガラスが成形に適した粘度になるように、適宜調整すればよい。

（成形工程ｓ９）
清澄・均質化した熔融ガラスをリメルト容器底部に取り付けたガラス流出パイプより流出し、鋳型中に流し込んでガラスを成形する。

ガラス流出パイプの温度は、流れる熔融ガラスが失透しない温度域であって、成形に適した粘度になるように調整、維持する。
原料の熔解、清澄、均質化を一つの坩堝中で行う方式では、ガラス流出パイプの一部を内部のガラスが固化するように冷却してパイプを閉鎖して熔解、清澄、均質化の各工程を行う。その後、パイプの冷却箇所を加熱してガラスを熔解し、パイプを開放して熔融ガラスを流出する。ガラス流出パイプの温度制御は公知の方法で行えばよい。

熔融ガラスの成形は、公知の方法で行えばよい。例えば熔融ガラスを鋳型に流し込み、成形する。あるいは熔融ガラスから熔融ガラス塊を分離してプレス成形する。あるいは熔融ガラスから熔融ガラス塊を分離して風圧を加えて浮上状態で成形する。

（徐冷工程ｓ１０）
次に、成形したガラスを徐冷し、再加熱処理を行い、着色と歪を除去するとともに、屈折率を微調整して目的とする光学ガラスを得る。

成形ガラスの徐冷は、公知の方法で行えばよい。例えば、成形ガラスを、ガラス転移温度付近の温度で保持した後、所定の降温速度で徐冷することができる。降温速度は、ガラス組成によっても異なるが、例えば０．１〜１００℃／時とすることができる。

再加熱処理は、酸化性雰囲気中で行うことが好ましい。これにより、光学ガラスの着色を小さくすることができる。

このようにして得たガラスは、熔融容器などの製造器具に由来するＰｔなどの貴金属の含有量が極めて少ない。したがって、ソラリゼーションと呼ばれる紫外線照射によるガラスの着色が少ない。その結果、上記ガラスを使用した光学素子は、透過率の経年変化が少ない。また、紫外線硬化型接着剤を用いて光学素子を固定するとき、光学素子に紫外線を照射しても、透過率が低下しないという効果も得ることができる。

酸化性雰囲気に用いるガスとしては酸素を含むガスであればよく、酸素濃度は、たとえば、空気と同程度前後かそれ以上であればよい。このような酸化性雰囲気ガスとしては、たとえば、酸素、空気、およびこれらの混合ガスなどを使用すればよい。また、熱処理温度は、ガラスの軟化点よりも低く、ガラス転移温度Ｔｇよりも１００℃低い温度（Ｔｇ−１００℃）以上の温度が好ましい。

なお、ガラスの着色を所定のレベルまで低減する際、熱処理温度が高ければ、熱処理時間を短縮することができる。また、酸化性雰囲気中の酸素分圧を高めても熱処理時間を短縮することができる。このように熱処理時間は、熱処理温度や酸化性雰囲気中の酸素分圧により変わるが、ガラスの着色が所望のレベルになるように設定すればよい。熱処理時間は、典型的には、０．１時間〜１００時間であることが好ましい。

ガラス組成について
以下、特記しない限り、ガラス成分の含有量、合計含有量、添加剤の含有量は、酸化物換算のモル％で表示する。

本実施形態に係るガラスは、ガラス成分として、ＴｉＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、ＷＯ_３およびＢｉ_２Ｏ_３から選択される少なくともいずれか１種の酸化物（以下、「高屈折率成分」ということがある）を含有する。好ましくは、ガラス中に含まれるＴｉＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、ＷＯ_３およびＢｉ_２Ｏ_３の合計含有量は、２０％以上であり、より好ましくは２５％以上であり、さらに好ましくは３０％以上、一層好ましくは３５％以上である。ＴｉＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、ＷＯ_３およびＢｉ_２Ｏ_３の合計含有量が８５％を超えると耐失透性が悪化傾向を示すため、耐失透性を維持する観点から、ＴｉＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、ＷＯ_３およびＢｉ_２Ｏ_３の合計含有量は８５％以下であることが好ましく、８０％以下であることがより好ましく、７５％以下であることがさらに好ましい。

ガラス中のＴｉＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、ＷＯ_３およびＢｉ_２Ｏ_３の含有量を高める観点から、本実施形態のガラスが、Ｐ_２Ｏ_５含有ガラスであることが好ましい。Ｐ_２Ｏ_５含有ガラス中では、加熱処理時のＨ^＋の移動速度が速く、他の組成系に比べると短時間の加熱処理で着色を低減することができる。

このようなガラスとしては、モル％表示において、Ｐ_２Ｏ_５の含有量がＳｉＯ_２の含有量よりも大きくかつＢ_２Ｏ_３の含有量よりも多いガラスや、Ｐ_２Ｏ_５の含有量がＳｉＯ_２とＢ_２Ｏ_３の合計含有量よりも多いガラスを挙げることができる。

本実施態様は、実施例に例示する組成に加え、ＴｉＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、ＷＯ_３およびＢｉ_２Ｏ_３の含有量が上記範囲にある公知の組成を含むガラス組成に適用することができる。次に、本実施態様における好ましいガラス組成について説明する。

Ｐ_２Ｏ_５は、ガラスネットワーク形成成分であり、ガラスの熱的安定性を維持する働きがある。Ｐ_２Ｏ_５の含有量が７％未満であると、熱的安定性が低下傾向を示すため、Ｐ_２Ｏ_５の含有量を７％以上にすることが好ましい。Ｐ_２Ｏ_５の含有量が４０％より大きいと、屈折率が低下する。したがって、Ｐ_２Ｏ_５の含有量を７〜４０％の範囲にすることが好ましい。Ｐ_２Ｏ_５の含有量のより好ましい下限は１０％、さらに好ましい下限は１２％、一層好ましい下限は１５％、より一層好ましい下限は１８％である。Ｐ_２Ｏ_５の含有量のより好ましい上限は３５％、さらに好ましい上限は３３％、一層好ましい上限は３０％、より一層好ましい上限は２８％である。

ＳｉＯ_２は、Ｐ_２Ｏ_５系組成のガラスには溶けにくく、多量に導入すると溶け残りが生じてガラスの均質性が悪化する傾向を示す。そのため、ＳｉＯ_２の含有量は、Ｐ_２Ｏ_５の含有量（Ｍ）よりも少ないことが好ましい。ＳｉＯ_２の含有量を上記Ｍ（Ｐ_２Ｏ_５の含有量［％］）との関係を表すと、より好ましいＳｉＯ_２の含有量の範囲は０％〜０．８×Ｍ［％］であり、さらに好ましい範囲は０％〜０．５×Ｍ［％］、一層好ましい範囲は０％〜０．３×Ｍ［％］、より一層好ましい範囲は０％〜０．１５×Ｍ［％］である。

Ｂ_２Ｏ_３は、少量を含有させることにより耐失透性を改善する働きをする。Ｂ_２Ｏ_３の含有量を上記Ｍ（Ｐ_２Ｏ_５の含有量［％］）との関係を表すと、好ましいＢ_２Ｏ_３の含有量の範囲は０％以上、Ｍ［％］未満であり、より好ましい範囲は０％〜０．９×Ｍ［％］、さらに好ましい範囲は０％〜０．７×Ｍ［％］、一層好ましい範囲は０％〜０．６×Ｍ［％］、より一層好ましい範囲は０％〜０．５×Ｍ［％］、さらに一層好ましい範囲は０％〜０．４×Ｍ［％］、なお一層好ましい範囲は０％〜０．３５×Ｍ［％］である。

ＴｉＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、ＷＯ_３およびＢｉ_２Ｏ_３は屈折率を高めるとともに、分散を高める働きをし、化学的耐久性を改善する働きをする成分である。しかし、ＴｉＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、ＷＯ_３およびＢｉ_２Ｏ_３の含有量がそれぞれ多くなると耐失透性が悪化する傾向を示す。

耐失透性を維持する観点から、ＴｉＯ_２の含有量の好ましい上限は４０％、より好ましい上限は３５％、さらに好ましい上限は３３％、一層好ましい上限は３０％である。ＴｉＯ_２の導入効果を得る上から、ＴｉＯ_２の含有量の好ましい下限は１％、より好ましい下限は３％である。ＴｉＯ_２の含有量を０％にすることもできる。

耐失透性を維持する観点から、Ｎｂ_２Ｏ_５の含有量の好ましい上限は４５％、より好ましい上限は４０％、さらに好ましい上限は３５％である。Ｎｂ_２Ｏ_５の導入効果を得る上から、Ｎｂ_２Ｏ_５の含有量の好ましい下限は５％、より好ましい下限は８％、さらに好ましい下限は１１％である。Ｎｂ_２Ｏ_５の含有量を０％にすることもできる。

ＷＯ_３の含有量の好ましい範囲は０〜３０％である。上記ＷＯ_３の導入効果を得る観点から、ＷＯ_３の含有量の好ましい下限は１％、より好ましい下限は３％、さらに好ましい下限は５％である。一方、耐失透性を維持する観点から、ＷＯ_３の含有量の好ましい上限は２７％、より好ましい上限は２４％、さらに好ましい上限は２０％、一層好ましい上限は１８％である。ＷＯ_３の含有量を０％にすることもできる。

Ｂｉ_２Ｏ_３の含有量の好ましい範囲は０〜３５％である。上記Ｂｉ_２Ｏ_３の導入効果を得る観点から、Ｂｉ_２Ｏ_３の含有量の好ましい下限は１％、より好ましい下限は３％、さらに好ましい下限は５％である。一方、耐失透性を維持する観点から、Ｂｉ_２Ｏ_３の含有量の好ましい上限は３０％、より好ましい上限は２８％、さらに好ましい上限は２４％である。Ｂｉ_２Ｏ_３の含有量を０％にすることもできる。

ＢａＯ、ＳｒＯ、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＺｎＯ等の二価金属成分は、ガラスの熔融性を改善し、ガラスの着色を低減する働きをする。また、適量であれば耐失透性を改善する働きをする。しかし、過剰量の含有により屈折率が低下し、耐失透性が悪化する傾向を示すため、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＣａＯ、ＭｇＯおよびＺｎＯの合計含有量が０〜４０％であることが好ましく、０〜３２％であることがより好ましい。ＢａＯ、ＳｒＯ、ＣａＯ、ＭｇＯおよびＺｎＯの合計含有量の好ましい上限は３０％、より好ましい上限は２７％、さらに好ましい上限は２５％である。ＢａＯ、ＳｒＯ、ＣａＯ、ＭｇＯおよびＺｎＯの合計含有量の好ましい下限は０．１％、より好ましい下限は０．５％、さらに好ましい下限は１％である。

これら２価金属成分のうち、ＢａＯは高屈折率を維持する上で有効な成分であることから、ＢａＯの含有量を０〜４０％の範囲にすることが好ましく、０〜３２％の範囲にすることがより好ましい。ＢａＯの含有量の好ましい上限は３０％、より好ましい上限は２７％、さらに好ましい上限は２５％である。ＢａＯの含有量の好ましい下限は０．１％、より好ましい下限は０．５％、さらに好ましい下限は１％である。ＢａＯの含有量を０％にすることもできる。

Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２Ｏ等のアルカリ金属酸化物はガラスの熔融性を改善し、ガラスの着色を低減する働きをする。またガラス転移温度、軟化温度を低下させ、ガラスの加熱処理温度を低下させる働きもする。しかし、過剰量の含有により屈折率が低下し、耐失透性が悪化する傾向を示すため、Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２ＯおよびＫ_２Ｏの合計含有量が０〜４０％であることが好ましく、０〜３５％であることがより好ましく、０〜３２％であることがさらに好ましく、０〜３０％であることが一層好ましい。Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２ＯおよびＫ_２Ｏの含有量をそれぞれ０％にすることもできる。特に、アルカリ金属酸化物としてＬｉ_２Ｏを用いる場合、高屈折率ガラスを得る観点から、その含有量は製造されるガラス中において０％を超え１０％未満であることがより好ましく、０％を超え９％以下であることがさらに好ましく、０％を超え８％以下であることが特に好ましい。

Ａｌ_２Ｏ_３は少量であれば耐失透性を改善する働きをするが、過剰量の含有により屈折率が低下する。したがって、Ａｌ_２Ｏ_３の含有量の好ましい範囲は０〜１２％、より好ましい範囲は０〜７％、さらに好ましい範囲は０〜３％である。

ＺｒＯ_２は屈折率を高める働きをし、少量であれば耐失透性を改善する働きをする。しかし、過剰量の含有により、耐失透性や熔融性が悪化傾向を示すため、ＺｒＯ_２の含有量の好ましい範囲は０〜１６％、より好ましい範囲は０〜１２％、さらに好ましい範囲は０〜７％、一層好ましい範囲は０〜３％である。

ＧｅＯ_２は耐失透性を維持しつつ、屈折率を高める働きをする。また、ＧｅＯ_２は屈折率を高める働きを有するが、ＴｉＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、ＷＯ_３およびＢｉ_２Ｏ_３と異なり、ガラスの着色を増大させない。しかし、他の成分と比較して非常に高価な成分であるため、ガラスの製造コストを低減する上からＧｅＯ_２の含有量は少ないほどよい。したがって、高屈折率ガラス製品を広く普及するためには、ＧｅＯ_２の含有量を削減しつつ、透過率の優れた高屈折率ガラスを提供することが望まれる。本実施態様によれば、ＴｉＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、ＷＯ_３およびＢｉ_２Ｏ_３の合計含有量を２０％以上とすることにより、多量のＧｅＯ_２を使用しなくても、透過率の優れた高屈折率ガラスを提供することができる。

このような観点から、ＧｅＯ_２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％、さらに好ましい範囲は０〜３％、一層好ましい範囲は０〜２％、より一層好ましい範囲は０〜１％、さらに一層好ましい範囲は０〜０．５％であり、ＧｅＯ_２を含有しなくてもよい。なお、製造コストを考慮しなければ、有効量で好適に用いることができる。

ＴｅＯ_２は耐失透性を維持しつつ、屈折率を高める働きをする。しかし、環境への負荷を軽減する上からＴｅＯ_２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％、さらに好ましい範囲は０〜３％、一層好ましい範囲は０〜２％、より一層好ましい範囲は０〜１％、さらに一層好ましい範囲は０〜０．５％であり、ＴｅＯ_２を含有しなくてもよい。

Ｓｂ_２Ｏ_３は酸化作用を有し、ＴｉＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、ＷＯ_３およびＢｉ_２Ｏ_３の還元を抑制する働きをする。しかし、Ｓｂ_２Ｏ_３自体が可視域に吸収を有し、その酸化作用により貴金属製の熔融容器を酸化して貴金属イオンの熔融ガラスへの溶け込みを助長する。したがって、Ｓｂ_２Ｏ_３の含有量の好ましい範囲は０ｐｐｍ以上１０００ｐｐｍ未満である。上記観点から、Ｓｂ_２Ｏ_３の含有量の上限は、９００ｐｐｍ、８００ｐｐｍ、７００ｐｐｍ、６００ｐｐｍ、５００ｐｐｍ、４００ｐｐｍ、３００ｐｐｍ、２００ｐｐｍ、１００ｐｐｍの順に少ない値ほど一層好ましい。Ｓｂ_２Ｏ_３を含有させなくてもよい。

上記成分以外の成分を多量に含有させると、ガラスの耐失透性が悪化し、液相温度が上昇する傾向を示す。そのため、ガラス熔融温度を高めなければならず、貴金属製熔融容器の侵蝕が増大し、ガラスに溶け込む貴金属の量が増加する。また、ＴｉＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、ＷＯ_３およびＢｉ_２Ｏ_３の還元色も増大する。

こうした貴金属量の増加を抑制し、ガラスの着色を抑制する上から、Ｐ_２Ｏ_５、ＳｉＯ_２、Ｂ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、ＷＯ_３およびＢｉ_２Ｏ_３、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＺｎＯ、Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２Ｏ、Ａｌ_２Ｏ_３、ＺｒＯ_２、ＧｅＯ_２、ＴｅＯ_２およびＳｂ_２Ｏ_３の合計含有量を９０％以上とすることが好ましく、９２％以上とすることがより好ましく、９５％以上とすることがさらに好ましく、９６％以上とすることが一層好ましく、９７％以上とすることがより一層好ましく、９８％以上とすることがさらに一層好ましく、９９％超とすることがなお一層好ましい。なお、上記合計含有量を１００％としてもよい。

Ｔａ_２Ｏ_５、Ｙ_２Ｏ_３、Ｌａ_２Ｏ_３、Ｇｄ_２Ｏ_３、Ｙｂ_２Ｏ_３、Ｉｎ_２Ｏ_３、Ｇａ_２Ｏ_３、ＳｎＯ_２、ＣｅＯ_２、Ｆなども少量であれば含有させることができる。Ｔａ_２Ｏ_５、Ｙ_２Ｏ_３、Ｌａ_２Ｏ_３、Ｇｄ_２Ｏ_３、Ｙｂ_２Ｏ_３、Ｉｎ_２Ｏ_３、Ｇａ_２Ｏ_３およびＦの合計含有量を０〜１０％とすることが好ましく、０〜７％とすることがより好ましく、０〜５％とすることがさらに好ましく、０〜３％とすることが一層好ましく、０〜１％とすることがより一層好ましく、０〜０．５％とすることがさらに一層好ましい。

Ｆは、熔融ガラスの揮発性を高め、均質なガラスを得る上からも、安定した光学特性を有するガラスを得る上からも、多量に含有させるべき成分ではない。Ｆの含有量の好ましい範囲は０〜３％、より好ましい範囲は０〜１％、さらに好ましい範囲は０〜０．５％であり、実質的にＦを含まないことが一層好ましい。

環境への負荷を低減する上から、Ｐｂ、Ａｓ、Ｃｄ、Ｕ、Ｔｈ、Ｔｌを実質的に含有しないことが好ましい。

ガラスの着色を低減する上から、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｖ、Ｍｏ、Ｎｄ、Ｅｕ、Ｅｒ、Ｔｂ、Ｈｏ、Ｐｒなどの可視域に吸収を有する成分、添加剤を実質的に含有しないことが好ましい。

しかしながら、本実施形態に係るガラスにおいて、不可避的不純物の含有を排除するものではない。

なお、ガラス原料としては、ガラス成分に応じて、酸化物、リン酸、リン酸塩（ポリリン酸塩、メタリン酸塩、ピロリン酸塩など）、ホウ酸、無水ホウ酸、炭酸塩、硝酸塩、硫酸塩、水酸化物など、公知のガラス原料を使用することができる。

光学素子の製造
上記の光学ガラスを使用して光学素子を作るには、公知の方法を適用すればよい。例えば、熔融ガラスを成形してプレス成形用ガラス素材を作製する。次に、このガラス素材を再加熱、プレス成形して光学素子ブランクを作製する。さらに光学素子ブランクの研磨を含む工程により加工して光学素子を作製する。
あるいは、熔融ガラスを成形してプレス成形用ガラス素材を作製し、このガラス素材を加熱、精密プレス成形して光学素子を作製する。

上記の各工程において、熔融ガラスを成形してガラス成形体を作製し、ガラス成形体を加工してプレス成形用ガラス素材を作製してもよい。
あるいは、熔融ガラスを成形してガラス成形体を作製し、この成形体を加工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、非球面レンズ、マクロレンズ、レンズアレイなどの各種レンズ、プリズム、回折格子などを例示することができる。

以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明はこうした実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

例えば、本実施形態では、ラフメルトーリメルト方式によるガラスの作製を説明してきたが、バッチ原料を加熱、熔融し、成形してガラスを得る方法（バッチダイレクトメルト方式）等、公知の方法を適宜採用することができる。

また、本実施形態では、ガラスのβＯＨを高める方法として、熔融雰囲気に水蒸気を付加する方法を主として説明してきたが、熔融物に水蒸気を含むガスをバブリングする方法やガラス原料として水分を含む化合物を用いる方法等も挙げられる。これらの方法は適宜組み合わせて用いることもできる。

なお、ガラス原料として水分を含む化合物（例えば、正リン酸やホウ酸）を用いて熔融ガラス中の水分量を増やす方法の場合、熔融ガラスから水分が散逸し、この方法単独では、ガラスのβＯＨを充分高めることは難しい。そのため、ガラス原料として水分を含む化合物を用いる方法は、上記の他の方法との併用が好ましい。

また、本実施形態に係るガラスは、光学素子用の材料として好適であるため、非晶質性（アモルファス）のガラスであることが好ましい。ガラス製の光学素子を作製する方法には、例えば、ガラス材料を加熱、軟化させて成形する方法がある。ガラス質の中に結晶相が分散した結晶化ガラスは、上記成形方法には不向きである。また、結晶化ガラス中の結晶相が光を散乱し、光学素子としての性能を低下させることもある。非晶質性ガラスには、このような問題はない。

また、本実施形態は光学ガラスを例示しているが、貴金属の溶け込みや清澄性の悪化が問題となるガラス製品であれば、光学素子によらず、種々のガラス製品の製造に好適に用いることができる。このようなガラス製品としては、例えば光学窓材、太陽電池用ガラス、カバーガラス等が挙げられる。

また、本実施形態は、光学ガラスの製造方法の一例として、主として坩堝を用いて原材料を熔融する方法を例示しているが、熔融容器としては、両端が開口した石英製のチューブ等を用いてもよい。

具体的には、ガラス熔解炉内に、石英製等のチューブを傾斜状態で固定する。ガラス熔解炉の底部には、チューブの低位置側の開口端の下方に相当する位置に開口部を設けておく。チューブの高位置側の開口端からチューブ内に原材料（バッチ原料、またはカレット）を導入し、チューブ内で熔解（または熔融）して熔融物とする。熔融物はチューブ中をゆっくりと流動し、チューブの低位置側の開口側から次々に流出する。

例えば、ラフメルト工程で上記チューブ等を用いる場合には、流出物は炉底の開口部を通過し、予めガラス熔解炉の底部の開口部下方に配置した水槽中の水へと、次々に滴下され、カレットになる。

上記の方法では、石英製等のチューブを用いて原材料を熔融したが、チューブの替わりに、石英製等の坩堝を用いてもよい。まず石英製等の坩堝の中に原材料を入れて加熱、熔融し、熔融物とし、次いで、熔融物を水中にキャストしたり、冷却した耐熱板上に流し出したりしてカレットを作製してもよい。

以下、実施例により発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

（実施例１）
［バッチ原料の調製］
まず、所望の特性を備えた光学ガラスを作製するにあたり、ガラスの原材料として、リン酸、メタリン酸バリウム、酸化チタン、酸化ニオブ、酸化タングステン、酸化ビスマス、ホウ酸、炭酸バリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムおよび酸化ケイ素をそれぞれ準備した。次に、最終的に得られる光学ガラスのガラス組成が、表１に示す酸化物組成Ｉ〜VIIIとなるように、上記原材料を適宜選択、秤量し、十分混合してバッチ原料Ｉ〜VIIIを作製した。

［カレットおよび調合カレットの作製（ラフメルト工程）］
調合されたバッチ原料Ｉ〜VIIIを、各光学ガラスのガラス原料とした。このガラス原料を石英製坩堝に投入し、大気雰囲気中で９００〜１３５０℃で熔解して熔融物を得た。このようにして得られた熔融物を水中に滴下してカレットを得た。

水中から取り出したカレットを乾燥させ、カレットの一部を屈折率測定用にサンプリングし、白金製坩堝に入れて熔解し、得られたガラス融液を清澄、均質化した後、鋳型に鋳込んで成形し、ガラス転移温度付近の温度で保持した後、−３０℃／時の降温速度で冷却した。このようにして得た屈折率測定用試料の屈折率ｎｄを日本光学硝子工業会規格で定められた屈折率測定法により測定した。

次に、測定した屈折率ｎｄに応じて、所望の屈折率となるようにカレットを調合し、光学ガラス製造用の調合カレットを得た。

［光学ガラスの作製（リメルト工程）］
次に、調合カレットを白金製坩堝（熔融容器）に投入し、８００〜１３５０℃の範囲内で白金製坩堝内の調合カレットを加熱、熔融し、熔融ガラスとした（熔融工程）。

その後、坩堝の温度を清澄温度（９００〜１４５０℃の範囲）にまで昇温し、清澄した（清澄工程）。続けて、坩堝の温度を均質化温度にまで降温し、攪拌器具で攪拌して均質化した（均質化工程）。

なお、熔融炉内の容積（坩堝を収納する耐火物製の炉内の空間の体積）、および熔融炉内での熔融物の滞在時間（白金熔融容器にカレットを投入してから、熔融容器から熔融ガラスを流出するまでの時間）は、表２に示す。

また、熔融工程、清澄工程、均質化工程の実施に際しては、必要に応じて熔融ガラス中の水分量を高める操作を行った。

具体的には、熔融炉外から白金製パイプを、炉内に配置した白金製坩堝内に挿入し、この白金製パイプを通して、水蒸気（Ｈ_２Ｏ １００体積％）を白金製坩堝内の空間へと供給した。このように、熔融雰囲気への水蒸気の付加は、大気に水蒸気を付加することにより行った。供給した水蒸気の流量は、表２に示す。

また、必要に応じて、坩堝の下部に設置した管から、熔融物中に水蒸気（Ｈ_２Ｏ １００体積％）をバブリングした。このように、熔融物内への水蒸気バブリングは、大気雰囲気中の熔融物、または、大気に水蒸気を付加した熔融雰囲気中の熔融物に対して水蒸気バブリングすることにより行った。供給した水蒸気の流量は、表２に示す。

なお、表２中に示す、水蒸気の流量は常温、常圧での流量に換算した値であり、単位はリットル／分である。

また、坩堝内に水蒸気を供給しない場合は、白金製の蓋はせずに、熔融容器を開放した状態で、熔解工程から清澄工程を経て均質化工程に至るまで、全て大気雰囲気下で行った。

このようにして均質化した熔融ガラスを、大気雰囲気中で、坩堝底部に取り付けた白金製のガラス流出パイプより流出し（流出工程）、流出パイプの下方に配置した鋳型に流し込むことで、長尺のガラスブロック（幅１５０ｍｍ×厚１０ｍｍ）を成形した（成形工程）。

その後、上記ガラスブロックを、大気雰囲気中で、＋１００℃／時の速度で昇温し、それぞれのガラス転移温度付近で１．５〜８時間保持し、−１０℃／時の速度で降温して（アニール工程）、歪を除去した光学ガラスサンプルを得た。

［光学ガラスの評価］
得られた光学ガラスサンプル（試料１１〜試料８４）の各種物性は、以下のように測定、評価した。

［１］ガラス組成
光学ガラスサンプルを適量採取し、これを酸およびアルカリ処理し、誘導結合プラズマ質量分析法（ＩＣＰ−ＭＳ法）、イオンクロマトグラフフィー法を用いて、各成分の含有量を定量することで測定し、酸化物組成Ｉ〜VIIIと一致していることを確認した。

［２］屈折率ｎｄ、アッベ数νｄおよびガラス転移温度Ｔｇ
光学ガラスサンプルを作製する際の、均質化工程を経た熔融ガラスを、鋳型に鋳込んで成形し、ガラス転移温度付近の温度で保持した後、―１０℃／時の降温速度で冷却し、測定用試料を作製した。得られた測定用試料について、日本光学硝子工業会規格で定められた屈折率測定法により、屈折率ｎｄ、ｎｇ、ｎＦ、ｎｃを測定した。さらに、これら屈折率の測定値より、アッベ数νｄを算出した。

次に、光学ガラスサンプルを加工して、円柱形状の測定用試料（直径５ｍｍ、高さ２０ｍｍ）を作製した。得られた測定用試料について、熱機械分析装置（ＴＭＡ）を用い、昇温速度＋１０℃／分の条件で、ガラス転移温度Ｔｇを測定した。

なお、これらの特性値は、ガラス組成に起因する為、同じバッチ原料をガラス原料としている光学ガラスサンプルでは、実質的に同じ値となることが確認された。結果を表３に示す。

［３］βＯＨ
光学ガラスサンプルを加工して、両面が互いに平行かつ平坦に光学研磨された厚さ１ｍｍの板状ガラス試料を準備した。この板状ガラス試料の研磨面に垂直方向から光を入射して、波長２５００ｎｍにおける外部透過率Ａおよび波長２９００ｎｍにおける外部透過率Ｂを、分光光度計を用いてそれぞれ測定し、下記式（１）により、βＯＨを算出した。
βＯＨ＝−［ｌｎ（Ｂ／Ａ）］／ｔ ・・・（１）

上記式（１）中、ｌｎは自然対数であり、厚さｔは上記２つの平面の間隔に相当する。また、外部透過率は、ガラス試料表面における反射損失も含み、ガラス試料に入射する入射光の強度に対する透過光の強度の比（透過光強度／入射光強度）である。また、βＯＨの値は、高いほど、ガラス中に水が多く含まれていることを意味する。結果を表６および図２に示す。

図２に示すのは、各光学ガラスサンプルのβＯＨを、ガラスの屈折率ｎｄごとにプロットしたグラフである。図２において、実線は、下記式（２）の規定に基づいて実施例と比較例とを隔てる境界線を表している。
βＯＨ≧１８１．３９×ｎｄ^−３−３２５．７５×ｎｄ^−２＋１９４．８５×ｎｄ^−１−３８．１ ・・・（２）

なお、各組成の実施例と比較例とを隔てる境の値（本発明の効果が期待されるβＯＨの下限値）は、上記式（２）により算出できる。すなわち、表３に示す屈折率を上記式（２）に導入する。各ガラスの屈折率ｎｄに基づいて算出された値を、表６に示す。βＯＨの単位はｍｍ^−１である。

［４］Ｔ４５０（Ｈ）
光学ガラスサンプルを、大気雰囲気中で、＋１００℃／時の速度で昇温し、所定の保持温度で１００時間保持して、−３０℃／時の速度で降温して、熱処理した。なお、保持温度は、組成に応じて異なるため、それぞれの光学ガラスサンプルの酸化物組成に応じて、表４に示す温度とした。

熱処理後の光学ガラスサンプルを加工して、両面が互いに平行かつ平坦に光学研磨された厚さ１０ｍｍの板状ガラス試料を準備した。このようにして得られた板状ガラス試料について、分光光度計を用いて４５０ｎｍにおける外部透過率Ｔ４５０（Ｈ）を求めた。Ｔ４５０（Ｈ）の値が大きいほど、透過率に優れ、ガラスの着色は低減されていることを意味する。結果を表６に示す。

［５］Ｐｔ含有量
光学ガラスサンプルを適量採取し、これをアルカリ融解して、Ｐｔを分離する処理した後、ＩＣＰ−ＭＳ法によりガラス中のＰｔ量を定量した。結果を表６に示す。

［６］着色度λ８０およびλ７０
まず、光学ガラスサンプルを、Ｔ４５０（Ｈ）の場合と同様の条件で熱処理した。
熱処理後の光学ガラスサンプルを加工して、両面が互いに平行かつ平坦に光学研磨された厚さ１０ｍｍ±０．１ｍｍの板状ガラス試料を準備した。この板状ガラス試料の研磨面に垂直方向から光を入射して、波長２８０ｎｍ〜７００ｎｍの範囲で表面反射損失を含む分光透過率を、分光光度計を用いて測定し、分光透過率（外部透過率）が８０％および７０％になる波長を、それぞれ着色度λ８０およびλ７０とした。λ８０およびλ７０の値は、いずれも小さいほど、ガラスの着色が少ないことを意味する。結果を表６に示す。なお、λ８０により評価した試料については、表６に示す結果に下線を付した。

［７］Ｔ４５０（Ｌ）
光学ガラスサンプルを作製する際の、均質化工程を経た熔融ガラスを、０．５〜０．７ｃｃ採取し、浮上成形用の鋳型（熔融ガラスを受ける凹部が多孔質体で形成され、多孔質体を通して凹部表面からガスが噴出する構造になっている鋳型）の凹部に流し込み、凹部からガスを噴出し、凹部上の熔融ガラス塊に上向きの風圧を加え、ガラス塊を浮上状態で成形した。

その後、上記ガラス塊を、＋１００℃／時の速度で昇温し、所定の保持温度および保持時間で保持し、−３０℃／時の速度で降温して、熱処理後の球状光学ガラスサンプルを得た。なお、保持温度および保持時間は、組成に応じて異なるため、それぞれの光学ガラスサンプルの酸化物組成に応じて、表５に示す温度および時間とした。

得られた球状光学ガラスサンプルを加工して、両面が互いに平行かつ平坦に光学研磨された厚さ５ｍｍの板状ガラス試料を準備した。このようにして得られた板状ガラス試料について、分光光度計を用いて４５０ｎｍにおける外部透過率Ｔ４５０（Ｌ）を求めた。Ｔ４５０（Ｌ）の値は、大きいほど透過率に優れ、短時間の熱処理でもガラスの着色が低減されていることを意味する。

［８］泡切れ
光学ガラスサンプルを作製する際の、清澄工程を開始する前の熔融ガラス（ガラス融液）を４０ｃｃ採取し、大気中で別の白金坩堝で一定時間清澄し、ガラス融液を白金坩堝中で冷却し、固化させた。この過程で、ガラス中に含まれる泡の数をカウントできる程度に着色を低減した。次に固化したガラスを白金坩堝から取り出した。

このようにして得られた測定用サンプルについて、光学顕微鏡（倍率２０〜１００倍）を用いてガラス内部を拡大観察（１００倍）し、ガラス中に含まれる泡の数をカウントした。清澄時間の異なる測定用サンプルのそれぞれについて同様の観察を行い、ガラス中に残留する泡数が１００個／ｋｇ以下になる測定用試料の清澄時間を、泡切れの時間として評価した。泡切れ時間は、短いほど清澄性に優れている。結果を表６に示す。

表６および図２に示すように、光学ガラスサンプルのβＯＨが上記式（２）を満足する本発明のガラスの場合には、熔融容器に由来するＰｔの溶け込み量も大幅に低減されており、熱処理による透過率の改善効果が非常に大きいため、優れた透過率を発揮することが確認された（試料１３〜試料１６、試料２４〜試料２６、試料３３〜試料３５、試料４３〜試料４６、試料５３〜試料５６、試料６３〜試料６６、試料７２、試料７３、および試料８２〜試料８４）。

一方、ガラスのβＯＨが上記式（２）を満足しない場合には、本発明の比較例に相当し、熔融容器に由来するＰｔの溶け込み量も多く、熱処理による透過率の改善効果が小さいため、透過率が低いことが確認された（試料１１、試料１２、試料２１〜試料２３、試料３１、試料３２、試料４１、試料４２、試料５１、試料５２、試料６１、試料６２、試料７１、および試料８１）。

また、本発明のガラスの場合には、本発明の比較例に相当するガラスの場合と比較して短時間の熱処理で十分な透過率の向上効果が得られると共に、泡切れに要する時間も短いことが確認された。すなわち、本発明のガラスの場合には、清澄工程および熱処理工程に要する時間を格段に短縮することができ、光学ガラスの製造において、生産コストを低減させると共に、生産性を向上させることができる。

（実施例２）
ガラス原料として、バッチ原料Ｖに酸化アンチモン（Ｓｂ_２Ｏ_３）を添加した以外は、実施例１の試料５１〜試料５６と同様の条件で光学ガラスサンプルを作製した（試料５１ａ〜試料５６ａ）。酸化アンチモンの添加量を表７に示す。なお、単位は、バッチ原料１００質量％に対するｐｐｍである。

［光学ガラスの評価］
得られた光学ガラスサンプル（試料５１ａ〜試料５６ａ）の各種物性は、実施例１の場合と同様の条件により測定、評価した。

その結果、屈折率ｎｄ、アッベ数νｄおよびガラス転移温度Ｔｇは、実施例１の酸化物組成Ｖに示す値と実質的に同じであった。その他の結果を表７に示す。

表７に示されるように、ガラス中の酸化アンチモンの有無によっては、ガラスのβＯＨの値は実質的に変化しないことが確認された（試料５１〜試料５６および試料５１ａ〜試料５６ａ）。

また、酸化アンチモン添加したバッチ原料を用いた場合であっても、本発明に係る光学ガラスサンプルでは、ガラス中のＰｔの溶け込み量を低減されていること、および熱処理後において透過率に優れることが確認された（試料５３ａ〜試料５６ａ）。

（実施例３）
実施例１および２で作製した光学ガラスサンプル（ガラスブロック）を分割し、必要に応じて、さらに加工を施し、各光学ガラスに対応するプレス成形用ガラス素材を得た。

このようにして得たプレス成形用ガラス素材を、大気中で加熱、軟化してプレス成形し、レンズ形状に近似する光学素子ブランクを作製した。

次に、得られた光学素子ブランクを、大気中でアニールし、さらに研削、研磨等の加工を行い、実施例１および２の各試料に対応したレンズ、プリズム等のガラス製光学素子を作製した。

なお、アニール時の降温速度は、光学素子の屈折率が所望の値になるように設定した。

また、ガラスのプレス成形方法、レンズブランクのアニール方法、研削方法、研磨方法には、いずれも公知の方法を用いた。

本発明に係る光学ガラスサンプル（試料１３〜試料１６、試料２４〜試料２６、試料３３〜試料３５、試料４３〜試料４６、試料５３〜試料５６、試料６３〜試料６６、試料７２、試料７３、試料８２〜試料８４および試料５３ａ〜試料５６ａ）を用いて作製された光学素子は、熔融ガラスの成形から光学素子ブランクの加工までの間に、大気等の酸化性雰囲気中で熱処理されることにより、着色が大幅に低減されていることが確認された。

一方、本発明の比較例に相当する光学ガラスサンプルガラス（試料１１、試料１２、試料２１〜試料２３、試料３１、試料３２、試料４１、試料４２、試料５１、試料５２、試料６１、試料６２、試料７１、試料８１、試料５１ａおよび試料５２ａ）を用いて作製された光学素子は、熔融ガラスの成形から光学素子ブランクの加工までの間に、大気等の酸化性雰囲気中での熱処理を経ていても、着色が残り、着色の低減効果が低いことが確認された。

以下、本実施態様について総括する。
本実施態様において好ましいガラスは、ガラス中に含まれるＴｉＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、ＷＯ_３およびＢｉ_２Ｏ_３の合計含有量２０モル％以上のガラスであり、２５モル％以上のガラスがより好ましく、３０モル％以上のガラスがさらに好ましく、３５モル％以上のガラスが一層好ましい。

本実施態様において好ましいガラスは、モル％表示におけるＰ_２Ｏ_５の含有量がＳｉＯ_２の含有量よりも大きいガラスである。

本実施態様において好ましいガラスは、モル％表示におけるＰ_２Ｏ_５の含有量がＢ_２Ｏ_３の含有量よりも大きいガラスである。

本実施態様において好ましいガラスは、モル％表示におけるＰ_２Ｏ_５の含有量がＳｉＯ_２とＢ２Ｏ３の合計含有量よりも多いガラスである。

本実施態様において好ましいガラスは、Ｐ_２Ｏ_５の含有量が１０モル％以上のガラスである。

本実施態様において好ましいガラスは、Ｐ_２Ｏ_５の含有量が４０モル％以下のガラスである。

本実施態様において好ましいガラスは、ＧｅＯ_２の含有量が０〜１０モル％、より好ましくは０〜５モル％、さらに好ましくは０〜３モル％、一層好ましくは０〜２モル％、より一層好ましくは０〜１モル％、さらに一層好ましくは０〜０．５モル％である。

本実施態様において好ましいガラスは、ＴｅＯ_２の含有量が０〜１０モル％であり、より好ましくは０〜５モル％であり、さらに好ましくは０〜３モル％であり、一層好ましくは０〜２モル％であり、より一層好ましくは０〜１モル％であり、さらに一層好ましくは０〜０．５モル％である。

本実施態様において好ましいガラスは、Ｓｂ_２Ｏ_３の含有量が０ｐｐｍ以上１０００ｐｐｍ未満であり、さらに好ましいガラスはＳｂ_２Ｏ_３の含有量が９００ｐｐｍ以下であり、一層好ましいガラスはＳｂ_２Ｏ_３の含有量が８００ｐｐｍ以下であり、より一層好ましくガラスはＳｂ_２Ｏ_３の含有量が７００ｐｐｍ以下であり、さらに一層好ましいガラスはＳｂ_２Ｏ_３の含有量が６００ｐｐｍ以下、なお一層好ましいガラスはＳｂ_２Ｏ_３の含有量が５００ｐｐｍ以下であり、以下、４００ｐｐｍ、３００ｐｐｍ、２００ｐｐｍ、１００ｐｐｍの順に少ない値ほど一層好ましい。Ｓｂ_２Ｏ_３を含有させなくてもよい。

本実施態様における好ましいガラスは、Ｐ_２Ｏ_５、ＳｉＯ_２、Ｂ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、ＷＯ_３、Ｂｉ_２Ｏ_３、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＺｎＯ、Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２Ｏ、Ａｌ_２Ｏ_３、ＺｒＯ_２、ＧｅＯ_２、ＴｅＯ_２およびＳｂ_２Ｏ_３の合計含有量が９０モル％以上であり、より好ましくは９２モル％以上であり、さらに好ましくは９５モル％以上であり、一層好ましくは９６モル％以上であり、より一層好ましくは９７モル％以上であり、さらに一層好ましくは９８モル％以上であり、なお一層好ましくは９９モル％超である。

環境への負荷を低減する上から、Ｐｂ、Ａｓ、Ｃｄ、Ｕ、Ｔｈ、Ｔｌを実質的に含有しないことが好ましい。

本実施態様における好ましいガラスは、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｖ、Ｍｏ、Ｎｄ、Ｅｕ、Ｅｒ、Ｔｂ、Ｈｏ、Ｐｒを実質的に含有しないガラスである。
本実施態様における好ましいガラスは、貴金属を含み、貴金属の含有量が４ｐｐｍ以下である。ガラス中に含まれる貴金属の含有量のより好ましい上限量は、３ｐｐｍ、２．７ｐｐｍ、２．５ｐｐｍ、２．２ｐｐｍ、２．０ｐｐｍ、１．８ｐｐｍ、１．６ｐｐｍ、１．４ｐｐｍ、１．２ｐｐｍ、１．１ｐｐｍ、１．０ｐｐｍ、０．９ｐｐｍの順に上限値が低いほど一層好ましい。

本実施態様における好ましいガラスは、Ｐｔを含み、Ｐｔの含有量が４ｐｐｍ以下である。ガラス中に含まれるＰｔの含有量のより好ましい上限量は、３ｐｐｍ、２．７ｐｐｍ、２．５ｐｐｍ、２．２ｐｐｍ、２．０ｐｐｍ、１．８ｐｐｍ、１．６ｐｐｍ、１．４ｐｐｍ、１．２ｐｐｍ、１．１ｐｐｍ、１．０ｐｐｍ、０．９ｐｐｍの順に上限値が低いほど一層好ましい。

本実施態様における好ましいガラスは、屈折率ｎｄが１．８０以上であり、より好ましくは１．８５以上、さらに好ましくは１．９０以上である。

本実施態様における好ましいガラスは、光学ガラスである。

Claims (25)

1. 屈折率ｎｄが１．７５以上であり、
   Ｐ_２Ｏ_５の含有量が７〜４０モル％であり、
   下記（ａ）〜（ｄ）のいずれか１以上を満足するガラスであって、
   （ａ）Ｐ _２ Ｏ _５ 、ＳｉＯ _２ 、Ｂ _２ Ｏ _３ 、ＴｉＯ _２ 、Ｎｂ _２ Ｏ _５ 、ＷＯ _３ 、Ｂｉ _２ Ｏ _３ 、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＺｎＯ、Ｌｉ _２ Ｏ、Ｎａ _２ Ｏ、Ｋ _２ Ｏ、Ａｌ _２ Ｏ _３ 、ＺｒＯ _２ 、ＧｅＯ _２ 、ＴｅＯ _２ 、Ｓｂ _２ Ｏ _３ の合計含有量が９０モル％以上である；
   （ｂ）ガラス転移温度Ｔｇが５４１℃以上である；
   （ｃ）Ｎｂ _２ Ｏ _５ の含有量が５モル％以上である；
   （ｄ）ＴｉＯ _２ の含有量が１モル％以上である；
   下記式（１）に示すβＯＨの値が、下記式（２）で表される関係を満足するガラス。
   βＯＨ＝−［ｌｎ（Ｂ／Ａ）］／ｔ ・・・（１）
   βＯＨ≧１８１．３９×ｎｄ^−３−３２５．７５×ｎｄ^−２＋１９４．８５×ｎｄ^−１−３８．１ ・・・（２）
   〔式（１）中、ｔは外部透過率の測定に用いる前記ガラスの厚み（ｍｍ）を表し、Ａは前記ガラスに対してその厚み方向と平行に光を入射した際の波長２５００ｎｍにおける外部透過率（％）を表し、Ｂは前記ガラスに対してその厚み方向と平行に光を入射した際の波長２９００ｎｍにおける外部透過率（％）を表す。また、ｌｎは自然対数である。式（２）中、ｎｄは、前記ガラスの屈折率を表す。〕
2. ガラス成分として、ＴｉＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、ＷＯ_３およびＢｉ_２Ｏ_３から選択される少なくともいずれか１種の酸化物を含み、
   前記ＴｉＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、ＷＯ_３およびＢｉ_２Ｏ_３の合計含有量が２０モル％以上である請求項１に記載のガラス。
3. ガラス成分として、ＴｉＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、ＷＯ_３およびＢｉ_２Ｏ_３から選択される少なくともいずれか１種の酸化物を含み、
   前記ＴｉＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、ＷＯ_３およびＢｉ_２Ｏ_３の合計含有量が２５モル％以上である、請求項１に記載のガラス。
4. ガラス成分として、ＴｉＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、ＷＯ_３およびＢｉ_２Ｏ_３から選択される少なくともいずれか１種の酸化物を含み、
   前記ＴｉＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、ＷＯ_３およびＢｉ_２Ｏ_３の合計含有量が３０モル％以上である、請求項１に記載のガラス。
5. 屈折率ｎｄが１．７５以上であり、
   Ｐ _２ Ｏ _５ の含有量が７〜４０モル％であり、
   ガラス成分として、ＴｉＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、ＷＯ_３およびＢｉ_２Ｏ_３から選択される少なくともいずれか１種の酸化物を含み、
   前記ＴｉＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、ＷＯ_３およびＢｉ_２Ｏ_３の合計含有量が３５モル％以上であって、
   下記式（１）に示すβＯＨの値が、下記式（２）で表される関係を満足するガラス。
   βＯＨ＝−［ｌｎ（Ｂ／Ａ）］／ｔ ・・・（１）
   βＯＨ≧１８１．３９×ｎｄ ^−３ −３２５．７５×ｎｄ ^−２ ＋１９４．８５×ｎｄ ^−１ −３８．１ ・・・（２）
   〔式（１）中、ｔは外部透過率の測定に用いる前記ガラスの厚み（ｍｍ）を表し、Ａは前記ガラスに対してその厚み方向と平行に光を入射した際の波長２５００ｎｍにおける外部透過率（％）を表し、Ｂは前記ガラスに対してその厚み方向と平行に光を入射した際の波長２９００ｎｍにおける外部透過率（％）を表す。また、ｌｎは自然対数である。式（２）中、ｎｄは、前記ガラスの屈折率を表す。〕
6. 以下の（ａ）〜（ｄ）のいずれか１以上を満足する請求項５に記載のガラス。
   （ａ）Ｐ _２ Ｏ _５ 、ＳｉＯ _２ 、Ｂ _２ Ｏ _３ 、ＴｉＯ _２ 、Ｎｂ _２ Ｏ _５ 、ＷＯ _３ 、Ｂｉ _２ Ｏ _３ 、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＺｎＯ、Ｌｉ _２ Ｏ、Ｎａ _２ Ｏ、Ｋ _２ Ｏ、Ａｌ _２ Ｏ _３ 、ＺｒＯ _２ 、ＧｅＯ _２ 、ＴｅＯ _２ 、Ｓｂ _２ Ｏ _３ の合計含有量が９０モル％以上である；
   （ｂ）ガラス転移温度Ｔｇが５４１℃以上である；
   （ｃ）Ｎｂ _２ Ｏ _５ の含有量が５モル％以上である；
   （ｄ）ＴｉＯ _２ の含有量が１モル％以上である；
7. 貴金属の含有量が、４ｐｐｍ以下である請求項１〜６のいずれかに記載のガラス。
8. モル％表示における、前記Ｐ_２Ｏ_５の含有量が、Ｂ_２Ｏ_３の含有量よりも大きい、請求項１〜７のいずれかに記載のガラス。
9. Ｎｂ_２Ｏ_５の含有量が８モル％以上である、請求項１〜８のいずれかに記載のガラス。
10. 前記Ｐ_２Ｏ_５の含有量が３５モル％以下である、請求項１〜９のいずれかに記載のガラス。
11. 前記Ｐ_２Ｏ_５の含有量が３３モル％以下である、請求項１〜１０のいずれかに記載のガラス。
12. モル％表示で、ＳｉＯ_２の含有量が０％以上、Ｐ_２Ｏ_５の含有量（Ｍ）の０．８倍以下である、請求項１〜１１のいずれかに記載のガラス。
13. ＢａＯ、ＳｒＯ、ＣａＯ、ＭｇＯおよびＺｎＯの合計含有量が０〜３２モル％である、請求項１〜１２のいずれかに記載のガラス。
14. Ｂｉ_２Ｏ_３の含有量が０〜３５モル％である、請求項１〜１３のいずれかに記載のガラス。
15. Ｂｉ_２Ｏ_３の含有量が０〜３０モル％である、請求項１〜１４のいずれかに記載のガラス。
16. Ｂｉ_２Ｏ_３の含有量が０〜２４モル％である、請求項１〜１５のいずれかに記載のガラス。
17. Ｐ_２Ｏ_５、ＳｉＯ_２、Ｂ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、ＷＯ_３、Ｂｉ_２Ｏ_３、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＺｎＯ、Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２Ｏ、Ａｌ_２Ｏ_３、ＺｒＯ_２、ＧｅＯ_２、ＴｅＯ_２、Ｓｂ_２Ｏ_３の合計含有量が９５モル％以上である、請求項１〜１６のいずれかに記載のガラス。
18. Ｐ_２Ｏ_５、ＳｉＯ_２、Ｂ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、ＷＯ_３、Ｂｉ_２Ｏ_３、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＺｎＯ、Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２Ｏ、Ａｌ_２Ｏ_３、ＺｒＯ_２、ＧｅＯ_２、ＴｅＯ_２、Ｓｂ_２Ｏ_３の合計含有量が９８％モル以上である、請求項１〜１７のいずれかに記載のガラス。
19. Ｐ_２Ｏ_５、ＳｉＯ_２、Ｂ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、ＷＯ_３、Ｂｉ_２Ｏ_３、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＺｎＯ、Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２Ｏ、Ａｌ_２Ｏ_３、ＺｒＯ_２、ＧｅＯ_２、ＴｅＯ_２、Ｓｂ_２Ｏ_３の合計含有量が９９モル％超である、請求項１〜１８のいずれかに記載のガラス。
20. ＧｅＯ_２の含有量が０〜１モル％である、請求項１〜１９のいずれかに記載のガラス。
21. ＴｅＯ_２の含有量が０〜１モル％である、請求項１〜２０のいずれかに記載のガラス。
22. Ｓｂ_２Ｏ_３の含有量が０ｐｐｍ以上１０００ｐｐｍ未満である、請求項１〜２１のいずれかに記載のガラス。
23. Ｓｂ_２Ｏ_３の含有量が０ｐｐｍ以上５００ｐｐｍ以下である、請求項１〜２２のいずれかに記載のガラス。
24. βＯＨの値が、下記式（３）で表される関係を満足する請求項１〜２３のいずれかに記載のガラス。
    βＯＨ≧１８１．３９×ｎｄ^−３−３２５．７５×ｎｄ^−２＋１９４．８５×ｎｄ^−１−３８．０５ ・・・（３）
25. βＯＨの値が、下記式（４）で表される関係を満足する請求項１〜２４のいずれかに記載のガラス。
    βＯＨ≧１８１．３９×ｎｄ^−３−３２５．７５×ｎｄ^−２＋１９４．８５×ｎｄ^−１−３８．００ ・・・（４）

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