JP2022062817A - 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】相対屈折率の温度係数が０以上の値をとり、温度変化による結像特性への影響の補正に寄与できる光学ガラスと、これを用いたプリフォーム及び光学素子を提供する。【解決手段】酸化物基準の質量％で、Ｐ２Ｏ５成分を５５．０～８５．０％、Ａｌ２Ｏ３成分を３．０～３０．０％、ＺｎＯ成分を６．０％以上含有し、相対屈折率（５８９．２９ｎｍ）の温度係数（４０～６０℃）が０×１０－６以上である光学ガラス。【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。
近年、光学系を使用する機器のデジタル化や高精細化が急速に進んでおり、デジタルカメラやビデオカメラ等の撮影機器や、プロジェクタやプロジェクションテレビ等の画像再生（投影）機器等の各種光学機器の分野では、光学系で用いられるレンズやプリズム等の光学素子の枚数を削減し、光学系全体を軽量化及び小型化する要求が強まっている。
他方で、車載カメラ等の車載用光学機器に組み込まれる光学素子や、プロジェクタ、コピー機、レーザプリンタ及び放送用機材等のような多くの熱を発生する光学機器に組み込まれる光学素子では、より高温の環境での使用が増えている。このような高温の環境では、光学系を構成する光学素子の使用時の温度が大きく変動し易く、その温度が１００℃以上に達する場合も多い。このとき、温度変動による光学系の結像特性等への悪影響が無視出来ないほど大きくなるため、温度変動によっても結像特性等に影響が生じ難い光学系を構成することが求められている。
温度変動による結像性能等への影響が生じ難い光学系を構成するにあたっては、温度が上昇したときに屈折率が低くなり、相対屈折率の温度係数がマイナスとなるガラスから構成される光学素子と、温度が高くなったときに屈折率が高くなり、相対屈折率の温度係数がプラスとなるガラスから構成される光学素子を併用することが、温度変化による結像特性等への影響を補正できる点で好ましい。
ここで、相対屈折率の温度係数に着目して開発されたガラスとしては、例えば特許文献１、２に代表されるようなガラス組成物が知られている。
特許文献１に記載されたガラスは、相対屈折率の温度係数に着目したフツリン酸系ガラスに関するものであるが、相対屈折率の温度係数は－３．８～－２．３にとどまり、特許文献２に記載されたガラスは転移点が高いため、プレス成形性が良好とはいえない。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、相対屈折率の温度係数が０以上の値をとり、プレス成形性が良好であり、温度変化による結像特性への影響の補正に寄与できる光学ガラスと、これを用いたプリフォーム及び光学素子を提供することにある。
本発明者は、上記課題を解決するために、鋭意試験研究を重ねた結果、酸化物基準の質量％で、Ｐ２Ｏ５成分を５５．０～８５．０％、Ａｌ２Ｏ３成分を３．０～３０．０％、ＺｎＯ成分を６．０％以上、であり、相対屈折率（５８９．２９ｎｍ）の温度係数（４０～６０℃）が０×１０－６以上である光学ガラスが得られることを見出し、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。
具体的には、本発明は以下のようなものを提供する。
（１） 酸化物基準の質量％で、
Ｐ２Ｏ５成分を５５．０～８５．０％、
Ａｌ２Ｏ３成分を３．０～３０．０％、
ＺｎＯ成分を６．０％以上
含有し、
相対屈折率（５８９．２９ｎｍ）の温度係数（４０～６０℃）が０×１０－６以上である光学ガラス。
Ｐ２Ｏ５成分を５５．０～８５．０％、
Ａｌ２Ｏ３成分を３．０～３０．０％、
ＺｎＯ成分を６．０％以上
含有し、
相対屈折率（５８９．２９ｎｍ）の温度係数（４０～６０℃）が０×１０－６以上である光学ガラス。
（２） 酸化物基準の質量％で、
Ｐ２Ｏ５成分を５５．０～８５．０％、
Ａｌ２Ｏ３成分を３．０～３０．０％、
ＺｎＯ成分を６．０％未満
ＭｇＯ成分を０％超、
含有し、
質量和Ｌｉ２Ｏ×５＋Ｎａ２Ｏ＋（Ｋ２Ｏ／２）が４．０％超であり、
相対屈折率（５８９．２９ｎｍ）の温度係数（４０～６０℃）が０×１０－６以上である光学ガラス。
Ｐ２Ｏ５成分を５５．０～８５．０％、
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ＺｎＯ成分を６．０％未満
ＭｇＯ成分を０％超、
含有し、
質量和Ｌｉ２Ｏ×５＋Ｎａ２Ｏ＋（Ｋ２Ｏ／２）が４．０％超であり、
相対屈折率（５８９．２９ｎｍ）の温度係数（４０～６０℃）が０×１０－６以上である光学ガラス。
（３）
質量比Ａｌ２Ｏ３／Ｒｎ２Ｏが０．５以上（ＲｎはＬｉ、Ｎａ、及びＫからなる群より選択される１種以上）である、（１）又は（２）に記載の光学ガラス。
質量比Ａｌ２Ｏ３／Ｒｎ２Ｏが０．５以上（ＲｎはＬｉ、Ｎａ、及びＫからなる群より選択される１種以上）である、（１）又は（２）に記載の光学ガラス。
（４） 質量比Ａｌ２Ｏ３／（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３＋Ｐ２Ｏ５）が０超である、（１）～（３）のいずれかに記載の光学ガラス。
（５） ガラス転移点（Ｔｇ）が６００℃以下、ガラス屈伏点（Ａｔ）が６５０℃以下である、（１）～（４）のいずれかに記載の光学ガラス。
（６） （１）～（５）のいずれかに記載の光学ガラスからなる光学素子。
（７） （１）～（５）のいずれかに記載の光学ガラスからなる研磨加工用及び／又は精密プレス成形用のプリフォーム。
本発明によれば、プレス成形性が良好であり温度変化による結像特性への影響の補正に寄与できる光学ガラスと、これを用いたプリフォーム及び光学素子を提供することができる。
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は、第１のガラスと第２のガラスの態様がある。第１のガラスと第２のガラスそれぞれについて、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は、第１のガラスと第２のガラスの態様がある。第１のガラスと第２のガラスそれぞれについて、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。
＜第１のガラスの必須成分、任意成分について＞
Ｐ２Ｏ５成分は、ガラス形成酸化物として本発明の必須成分である。特に、Ｐ２Ｏ５成分を５５．０％以上含有することで、ガラスの安定性を高められながら、転移点を低くすることができる。従って、Ｐ２Ｏ５成分の含有量は、好ましくは５５．０％以上、より好ましくは５８．０％以上、さらに好ましくは６０．０％以上、最も好ましくは６３．０％以上を下限とする。
一方で、Ｐ２Ｏ５成分の含有量を８５．０％以下にすることで、ガラスの失透を低減することができる。従って、Ｐ２Ｏ５成分の含有量は、好ましくは８５．０％以下、より好ましくは８２．０％以下、さらに好ましくは８０．０％以下、さらに好ましくは７８．０％以下、最も好ましくは７５．０％以下を上限とする。
Ｐ２Ｏ５成分は、ガラス形成酸化物として本発明の必須成分である。特に、Ｐ２Ｏ５成分を５５．０％以上含有することで、ガラスの安定性を高められながら、転移点を低くすることができる。従って、Ｐ２Ｏ５成分の含有量は、好ましくは５５．０％以上、より好ましくは５８．０％以上、さらに好ましくは６０．０％以上、最も好ましくは６３．０％以上を下限とする。
一方で、Ｐ２Ｏ５成分の含有量を８５．０％以下にすることで、ガラスの失透を低減することができる。従って、Ｐ２Ｏ５成分の含有量は、好ましくは８５．０％以下、より好ましくは８２．０％以下、さらに好ましくは８０．０％以下、さらに好ましくは７８．０％以下、最も好ましくは７５．０％以下を上限とする。
Ａｌ２Ｏ３成分は、相対屈折率の温度係数を高める本発明の必須成分である。そのため、Ａｌ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは３．０％以上、より好ましくは４．０％以上、さらに好ましくは４．５％以上、さらに好ましくは５．０％以上、最も好ましくは５．５％以上を下限とする。
一方で、Ａｌ２Ｏ３成分の含有量を３０．０％以下にすることで、過剰な含有による耐失透性の悪化や転移点の上昇を抑えられる。従って、Ａｌ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは３０．０％以下、より好ましくは２５．０％以下、さらに好ましくは２０．０％以下、最も好ましくは１８．０％以下を上限とする。
一方で、Ａｌ２Ｏ３成分の含有量を３０．０％以下にすることで、過剰な含有による耐失透性の悪化や転移点の上昇を抑えられる。従って、Ａｌ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは３０．０％以下、より好ましくは２５．０％以下、さらに好ましくは２０．０％以下、最も好ましくは１８．０％以下を上限とする。
ＺｎＯ成分は、相対屈折率の温度係数や熔融性を高め、プレス成形性を良好にすることができる本発明の必須成分である。プレス成形性を良好にするには後述するＲｎ２Ｏ成分を含有することが効果的であるが、Ｒｎ２Ｏ成分は相対屈折率を低下させてしまう成分でもある。ＺｎＯ成分の含有量を６．０％以上にすることで、同等の熔融性を得ることができる。従って、ＺｎＯ成分の含有量は、好ましくは６．０％以上、より好ましくは６．５％以上、さらに好ましくは７．５％以上、最も好ましくは８．０％以上を下限とする。
一方で、ＺｎＯ成分の含有量を２５．０％以下にすることで過剰な含有による分散の上昇や耐失透性の低下を抑えられる。従って、ＺｎＯ成分の含有量は、好ましくは２５．０％以下、より好ましくは２２．０％以下、さらに好ましくは１８．０％以下、さらに好ましくは１５．０％以下、最も好ましくは１２．０％以下を上限とする。
一方で、ＺｎＯ成分の含有量を２５．０％以下にすることで過剰な含有による分散の上昇や耐失透性の低下を抑えられる。従って、ＺｎＯ成分の含有量は、好ましくは２５．０％以下、より好ましくは２２．０％以下、さらに好ましくは１８．０％以下、さらに好ましくは１５．０％以下、最も好ましくは１２．０％以下を上限とする。
ＭｇＯ成分は、０％超含有する場合に、相対屈折率の温度係数を高める本発明の任意成分である。ＭｇＯ成分は、後述するＲＯ成分の中で相対屈折率の温度係数を高める作用が最も大きい。
そのため、ＭｇＯ成分の含有量は、好ましくは０％超、より好ましくは０．５％以上、さらに好ましくは１．０％以上、最も好ましくは１．５％以上を下限とする。
一方で、ＭｇＯ成分の含有量を１０．０％以下にすることで、ＭｇＯ成分の過剰な含有による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８．０％以下、さらに好ましくは５．０％以下、最も好ましくは４．０％以下を上限とする。
そのため、ＭｇＯ成分の含有量は、好ましくは０％超、より好ましくは０．５％以上、さらに好ましくは１．０％以上、最も好ましくは１．５％以上を下限とする。
一方で、ＭｇＯ成分の含有量を１０．０％以下にすることで、ＭｇＯ成分の過剰な含有による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８．０％以下、さらに好ましくは５．０％以下、最も好ましくは４．０％以下を上限とする。
ＣａＯ成分は、０％超含有する場合に、低温熔融性を向上させつつ相対屈折率の温度係数を高める本発明の任意成分である。従って、ＣａＯ成分の含有量は、好ましくは０％超、より好ましくは０．３％以上、さらに好ましくは０．５％以上、さらに好ましくは０．８％以上、最も好ましくは１．０％以上を下限とする。
一方で、ＣａＯ成分の含有量を１０．０％以下にすることで、屈折率や分散の上昇を抑えられる。従って、ＣａＯ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、さらに好ましくは７．０％以下、さらに好ましくは４．０％以下、最も好ましくは３．０％以下を上限とする。
一方で、ＣａＯ成分の含有量を１０．０％以下にすることで、屈折率や分散の上昇を抑えられる。従って、ＣａＯ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、さらに好ましくは７．０％以下、さらに好ましくは４．０％以下、最も好ましくは３．０％以下を上限とする。
ＳｒＯ成分は、０％超含有する場合に、低温熔融性を向上させつつ相対屈折率の温度係数を高める本発明の任意成分である。従って、ＳｒＯ成分の含有量は、好ましくは０％超、より好ましくは０．３％以上、さらに好ましくは０．５％以上、さらに好ましくは０．８％以上、最も好ましくは１．０％以上を下限とする。
一方で、ＳｒＯ成分の含有量を１０．０％以下にすることで、屈折率や分散の上昇を抑えられる。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、さらに好ましくは７．０％以下、さらに好ましくは４．０％以下、最も好ましくは３．０％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、屈折率や分散の上昇を抑えられる。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、さらに好ましくは７．０％以下、さらに好ましくは４．０％以下、最も好ましくは３．０％以下を上限とする。
ＢａＯ成分は、０％超含有する場合に、ガラスの安定性を高めつつ相対屈折率の温度係数を高める本発明の任意成分である。従って、ＢａＯ成分の含有量は、好ましくは０％超、より好ましくは０．３％以上、さらに好ましくは０．５％以上、さらに好ましくは０．８％以上、最も好ましくは１．０％以上を下限とする。
一方で、ＢａＯ成分の含有量を１５．０％以下にすることで、屈折率や分散の上昇を抑えられる。従って、ＢａＯ成分の含有量は、好ましくは１５．０％以下、より好ましくは１３．０％以下、さらに好ましくは１１．０％以下、最も好ましくは９．０％以下を上限とする。
一方で、ＢａＯ成分の含有量を１５．０％以下にすることで、屈折率や分散の上昇を抑えられる。従って、ＢａＯ成分の含有量は、好ましくは１５．０％以下、より好ましくは１３．０％以下、さらに好ましくは１１．０％以下、最も好ましくは９．０％以下を上限とする。
Ｌｉ２Ｏ成分は、０％超含有する場合に、低温熔融性を向上させる任意成分である。従って、Ｌｉ２Ｏ成分の含有量は、好ましくは０％超、より好ましくは０．１％以上、さらに好ましくは０．３％以上、最も好ましくは０．５％以上を下限とする。
一方で、Ｌｉ２Ｏ成分の含有量を１０．０％以下にすることで、Ｌｉ２Ｏ成分の過剰な含有によるガラスの失透を抑えられる。従って、Ｌｉ２Ｏ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５．０％以下、さらに好ましくは３．０％以下、さらに好ましくは２．０％以下、最も好ましくは１．５％以下を上限とする。
一方で、Ｌｉ２Ｏ成分の含有量を１０．０％以下にすることで、Ｌｉ２Ｏ成分の過剰な含有によるガラスの失透を抑えられる。従って、Ｌｉ２Ｏ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５．０％以下、さらに好ましくは３．０％以下、さらに好ましくは２．０％以下、最も好ましくは１．５％以下を上限とする。
Ｎａ２Ｏ成分は、０％超含有する場合に、低温熔融性を向上させる任意成分である。従って、Ｎａ２Ｏ成分の含有量は、好ましくは０％超、より好ましくは０．０１％以上、より好ましくは０．３％以上、さらに好ましくは０．５％以上、さらに好ましくは０．８％以上、最も好ましくは１．０％以上を下限とする。
一方で、Ｎａ２Ｏ成分の含有量を１５．０％以下にすることで、Ｎａ２Ｏ成分の過剰な含有によるガラスの失透を抑えられる。従って、Ｎａ２Ｏ成分の含有量は、好ましくは１５．０％以下、より好ましくは１２．０％以下、さらに好ましくは１０．０％以下、さらに好ましくは８．０％以下、さらに好ましくは７．０％以下、最も好ましくは５．５％以下を上限とする。
一方で、Ｎａ２Ｏ成分の含有量を１５．０％以下にすることで、Ｎａ２Ｏ成分の過剰な含有によるガラスの失透を抑えられる。従って、Ｎａ２Ｏ成分の含有量は、好ましくは１５．０％以下、より好ましくは１２．０％以下、さらに好ましくは１０．０％以下、さらに好ましくは８．０％以下、さらに好ましくは７．０％以下、最も好ましくは５．５％以下を上限とする。
Ｋ２Ｏ成分は、０％超含有する場合に、低温熔融性を向上させる任意成分である。従って、Ｋ２Ｏ成分の含有量は、好ましくは０％超、より好ましくは０．３％以上、さらに好ましくは０．５％以上、さらに好ましくは０．８％以上、最も好ましくは１．０％以上を下限とする。
一方で、Ｋ２Ｏ成分の含有量を１５．０％以下にすることで、Ｋ２Ｏ成分の過剰な含有によるガラスの失透を抑えられる。従って、Ｋ２Ｏ成分の含有量は、好ましくは１５．０％以下、より好ましくは１２．０％以下、さらに好ましくは１０．０％以下、さらに好ましくは８．０％以下、さらに好ましくは６．０％以下、最も好ましくは５．５％以下を上限とする。
一方で、Ｋ２Ｏ成分の含有量を１５．０％以下にすることで、Ｋ２Ｏ成分の過剰な含有によるガラスの失透を抑えられる。従って、Ｋ２Ｏ成分の含有量は、好ましくは１５．０％以下、より好ましくは１２．０％以下、さらに好ましくは１０．０％以下、さらに好ましくは８．０％以下、さらに好ましくは６．０％以下、最も好ましくは５．５％以下を上限とする。
Ｂ２Ｏ３成分は、０％超含有する場合に、安定なガラス形成を促す任意成分である。
一方で、Ｂ２Ｏ３成分は、過剰に含有するとガラスの失透やガラス転移点の低下を招く。従って、Ｂ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは７．０％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、最も好ましくは１．０％以下を上限とする。
一方で、Ｂ２Ｏ３成分は、過剰に含有するとガラスの失透やガラス転移点の低下を招く。従って、Ｂ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは７．０％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、最も好ましくは１．０％以下を上限とする。
ＳｉＯ２成分は、０％超含有する場合に、熔融ガラスの粘度を良好にすることができるガラス形成酸化物成分である。
一方で、ＳｉＯ２成分は、過剰に含有するとガラスの失透やガラス転移点の低下を招く。特に、本発明においてＳｉＯ２成分はＢ２Ｏ３成分よりも失透を招きやすい特徴がある。従って、ＳｉＯ２成分の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは７．０％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、さらに好ましくは２．０％以下、最も好ましくは１．０％以下を上限とする。
一方で、ＳｉＯ２成分は、過剰に含有するとガラスの失透やガラス転移点の低下を招く。特に、本発明においてＳｉＯ２成分はＢ２Ｏ３成分よりも失透を招きやすい特徴がある。従って、ＳｉＯ２成分の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは７．０％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、さらに好ましくは２．０％以下、最も好ましくは１．０％以下を上限とする。
Ｌａ２Ｏ３成分、Ｇｄ２Ｏ３成分、Ｙ２Ｏ３成分及びＹｂ２Ｏ３成分は、０％超含有する場合に、高屈折率を得られる任意成分である。
特に、Ｌａ２Ｏ３成分、Ｇｄ２Ｏ３成分、Ｙ２Ｏ３成分及びＹｂ２Ｏ３成分のそれぞれの含有量を１５．０％以下にすることで、アッベ数の減少を抑えられ、失透を低減でき、且つ着色を低減できる。従って、Ｌａ２Ｏ３成分、Ｇｄ２Ｏ３成分、Ｙ２Ｏ３成分及びＹｂ２Ｏ３成分のそれぞれの含有量は、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８．０％以下、最も好ましくは５．０％以下を上限とする。
ＴｉＯ２成分は、０％超含有する場合に、ガラスの屈折率を高められる任意成分である。ＴｉＯ２成分の含有量が１０．０％を超えると、所望の屈折率にすることが困難になるため、ＴｉＯ２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２．０％以下、最も好ましくは１．０％未満を上限とする。
Ｔａ２Ｏ５成分は、０％超含有する場合に、ガラスの屈折率を高められる任意成分である。Ｔａ２Ｏ５成分の含有量が１０．０％を超えると、所望の屈折率にすることが困難になるため、Ｔａ２Ｏ５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２．０％以下、最も好ましくは１．０％未満を上限とする。材料コストを低減させる観点で、Ｔａ２Ｏ５成分を含有しなくてもよい。
ＷＯ３成分は、０％超含有する場合に、ガラスの屈折率を高められる任意成分である。ＷＯ３成分の含有量が１０．０％を超えると、所望の屈折率にすることが困難になるため、ＷＯ３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２．０％以下、最も好ましくは１．０％未満を上限とする。
ＺｒＯ２成分は、０％超含有する場合に、ガラスの屈折率及び分散を高められる任意成分である。ＺｒＯ２成分の含有量が１０．０％を超えると、所望の屈折率及びアッベ数にすることが困難になるため、ＺｒＯ２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２．０％以下、最も好ましくは１．０％未満を上限とする。
Ｎｂ２Ｏ５成分は、０％超含有する場合に、ガラスの屈折率及び分散を高められる任意成分である。Ｎｂ２Ｏ５成分の含有量が１０．０％を超えると、所望の屈折率及びアッベ数にすることが困難になるため、Ｎｂ２Ｏ５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２．０％以下、最も好ましくは１．０％未満を上限とする。
Ｂｉ２Ｏ３成分は、０％超含有する場合に、屈折率を高められ、且つガラス転移点を下げられる任意成分である。Ｂｉ２Ｏ３成分の含有量が１０．０％を超えると、所望の屈折率にすることが困難になるため、Ｂｉ２Ｏ３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２．０％以下、最も好ましくは１．０％未満を上限とする。
ＴｅＯ２成分は、０％超含有する場合に、ガラスの屈折率を高められる任意成分である。ＴｅＯ２成分の含有量が１０．０％を超えると、所望の屈折率にすることが困難になるため、ＴｅＯ２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２．０％以下、最も好ましくは１．０％未満を上限とする。材料コストを低減させる観点で、ＴｅＯ２成分を含有しなくてもよい。
Ｆ成分は、０％超含有する場合に、分散を小さくしながら脱泡効果を得られる任意成分である。特に本発明のガラスはＰ２Ｏ５成分とＡｌ２Ｏ３成分を多量に含んでいるため、熔融中に泡が残りやすい。そのため、Ｆ成分の含有量は、好ましくは０％超、より好ましくは０．１％以上、さらに好ましくは０．２％以上、さらに好ましくは０．５％以上、最も好ましくは１．０％以上を下限とする。
一方で、Ｆ成分の含有量を５．０％以下にすることで、Ｆ成分による相対屈折率の温度係数の低下を抑えることができる。従って、Ｆ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、さらに好ましくは２．０％以下、最も好ましくは１．５％以下を上限とする。
一方で、Ｆ成分の含有量を５．０％以下にすることで、Ｆ成分による相対屈折率の温度係数の低下を抑えることができる。従って、Ｆ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、さらに好ましくは２．０％以下、最も好ましくは１．５％以下を上限とする。
Ｓｂ２Ｏ３成分は、０％超含有する場合に、熔融ガラスを脱泡できる任意成分である。特に、本発明のガラスにおいてはＳｂ２Ｏ３成分を含有すると脱泡効果だけではなく、坩堝から浸食した白金の結晶であるフシを改善することができる。フシは泡と同様にガラスの内部品質を悪化させるため、特に車載用途やプロジェクタ用途の光学素子に用いる際に問題となる。
他方で、Ｓｂ２Ｏ３成分の含有量を１．０％以下にすることで、可視光領域の短波長領域における透過率の低下や、ガラスのソラリゼーション、内部品質の低下を抑えられる。従って、Ｓｂ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは１．０％以下、より好ましくは０．７％未満、さらに好ましくは０．４％以下、最も好ましくは０．３％以下としてもよい。
他方で、Ｓｂ２Ｏ３成分の含有量を１．０％以下にすることで、可視光領域の短波長領域における透過率の低下や、ガラスのソラリゼーション、内部品質の低下を抑えられる。従って、Ｓｂ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは１．０％以下、より好ましくは０．７％未満、さらに好ましくは０．４％以下、最も好ましくは０．３％以下としてもよい。
硫黄（以下、Ｓという）成分は、０ｐｐｍ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。Ｓ成分は、例えば硫酸塩成分をガラス原料として添加することにより含有させることが好ましい。硫酸塩成分は、例えば、硫酸リチウム水和物（Ｌｉ２ＳＯ４・Ｈ２Ｏ）、硫酸ソーダ（Ｎａ２ＳＯ４）、硫酸カリウム（Ｋ２ＳＯ４）、硫酸マグネシウム（ＭｇＳＯ４）、硫酸カルシウム水和物（ＣａＳＯ４・１／２Ｈ２Ｏ）、硫酸ストロンチウム（ＳｒＳＯ４）、硫酸亜鉛水和物（ＺｎＳＯ４・７Ｈ２Ｏ）、硫酸ランタン水和物（Ｌａ２（ＳＯ４）３・９Ｈ２Ｏ）のうちから選ばれる１種である。
Ｓ成分の含有量は、好ましくは１ｐｐｍ以上、より好ましくは１０ｐｐｍ以上、さらに好ましくは２０ｐｐｍ以上を下限とする。
他方で、Ｓ成分の含有量を３００ｐｐｍ以下にすることで、Ｓ成分を過剰に含有した際の合金化や着色を防ぐことができる。従ってＳ成分の含有量は、好ましくは３００ｐｐｍ以下、より好ましくは２００ｐｐｍ以下、さらに好ましくは１００ｐｐｍ以下を上限とする。
Ｓ成分の含有量は、好ましくは１ｐｐｍ以上、より好ましくは１０ｐｐｍ以上、さらに好ましくは２０ｐｐｍ以上を下限とする。
他方で、Ｓ成分の含有量を３００ｐｐｍ以下にすることで、Ｓ成分を過剰に含有した際の合金化や着色を防ぐことができる。従ってＳ成分の含有量は、好ましくは３００ｐｐｍ以下、より好ましくは２００ｐｐｍ以下、さらに好ましくは１００ｐｐｍ以下を上限とする。
Ｓｂ２Ｏ３成分とＳ成分はそれぞれ単独で含有しても脱泡効果を得られるが、併せて含有してもよい。特に、本発明のガラスにおいてはＳｂ２Ｏ３成分及び／又はＳ成分を含有すると脱泡効果だけではなく、坩堝から浸食した白金の結晶であるフシを改善することができる。フシは泡と同様にガラスの内部品質を悪化させるため、車載用途やプロジェクタ用途の光学素子に用いる際に問題となる。
Ｓｂ２Ｏ３成分とＳ成分を併せて含有した場合は、Ｓｂ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは０．５％以下、より好ましくは０．３％以下、さらに好ましくは０．２％以下、最も好ましくは０．１％以下とする。他方で、Ｓ成分の含有量は、好ましくは１ｐｐｍ以上、より好ましくは１０ｐｐｍ以上、さらに好ましくは２０ｐｐｍ以上を下限とし、好ましくは３００ｐｐｍ以下、より好ましくは２００ｐｐｍ以下、さらに好ましくは１００ｐｐｍ以下を上限とする。
Ｓｂ２Ｏ３成分とＳ成分を併せて含有した場合は、Ｓｂ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは０．５％以下、より好ましくは０．３％以下、さらに好ましくは０．２％以下、最も好ましくは０．１％以下とする。他方で、Ｓ成分の含有量は、好ましくは１ｐｐｍ以上、より好ましくは１０ｐｐｍ以上、さらに好ましくは２０ｐｐｍ以上を下限とし、好ましくは３００ｐｐｍ以下、より好ましくは２００ｐｐｍ以下、さらに好ましくは１００ｐｐｍ以下を上限とする。
Ｒｎ２Ｏ成分（式中、ＲｎはＬｉ、Ｎａ、Ｋからなる群より選択される１種以上）の含有量の和は、０％超とする場合に、低温熔融性を向上させながら、分散を低くする効果がある。従って、Ｒｎ２Ｏ成分の含有量の和は、好ましくは０％超、より好ましくは１．０％以上、さらに好ましくは２．０％以上、最も好ましくは２．５％以上を下限とする。
一方で、Ｒｎ２Ｏ成分の含有量の和は、過剰に含有すると耐失透性を悪化させてしまう場合があるため、１５．０％以下が好ましい。従って、Ｒｎ２Ｏ成分の含有量の和は、好ましくは１５．０％以下、より好ましくは１２．０％以下、さらに好ましくは１０．０％以下、最も好ましくは９．０％以下を上限とする。
一方で、Ｒｎ２Ｏ成分の含有量の和は、過剰に含有すると耐失透性を悪化させてしまう場合があるため、１５．０％以下が好ましい。従って、Ｒｎ２Ｏ成分の含有量の和は、好ましくは１５．０％以下、より好ましくは１２．０％以下、さらに好ましくは１０．０％以下、最も好ましくは９．０％以下を上限とする。
ＲＯ成分（式中、ＲはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａからなる群より選択される１種以上）の含有量の和は、０％超とする場合に、低温熔融性を向上させることができる。従って、ＲＯ成分の含有量の和は、好ましくは０％超、より好ましくは０．５％以上、さらに好ましくは１．０％以上、さらに好ましくは１．５％以上、最も好ましくは２．０％以上を下限とする。
一方で、ＲＯ成分の含有量の和は、ガラスの安定性の低下を抑えるために、２０．０％以下が好ましい。
従って、ＲＯ成分の質量和は、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、最も好ましくは１２．０％以下を上限とする。
一方で、ＲＯ成分の含有量の和は、ガラスの安定性の低下を抑えるために、２０．０％以下が好ましい。
従って、ＲＯ成分の質量和は、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、最も好ましくは１２．０％以下を上限とする。
Ｌｎ２Ｏ３成分（式中、ＬｎはＬａ、Ｙ、Ｇｄ、Ｙｂからなる群より選択される１種以上）の含有量の和は、０％超とする場合に、高屈折率を得られる任意成分である。従って、Ｌｎ２Ｏ３成分の含有量の和は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは７．０％以下、さらに好ましくは４．０％以下、さらに好ましくは３．０％以下、さらに好ましくは２．０％以下、最も好ましくは１．０％以下を上限とする。
質量比（Ｐ２Ｏ５＋MｇＯ）／（Ａｌ２Ｏ３＋ＺｎＯ）は、所望の範囲とする場合に、相対屈折率の温度係数を高めつつ比重を低減することができる。従って、質量比（Ｐ２Ｏ５＋MｇＯ）／（Ａｌ２Ｏ３＋ＺｎＯ）は、好ましくは１．００以上、より好ましくは１．５０以上、さらに好ましくは１．８０以上、さらに好ましくは２．００以上、最も好ましくは２．１０以上を下限とする。
一方で、質量比（Ｐ２Ｏ５＋MｇＯ）／（Ａｌ２Ｏ３＋ＺｎＯ）は、好ましくは７．００以下、より好ましくは６．００以下、さらに好ましくは５．５０以下、さらに好ましくは５．００以下、最も好ましくは４．５０以下を上限とする。
一方で、質量比（Ｐ２Ｏ５＋MｇＯ）／（Ａｌ２Ｏ３＋ＺｎＯ）は、好ましくは７．００以下、より好ましくは６．００以下、さらに好ましくは５．５０以下、さらに好ましくは５．００以下、最も好ましくは４．５０以下を上限とする。
質量和Ｋａ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏは１０．０％以下とすることで、相対屈折率の温度係数を高めることができる。従って、質量和Ｋａ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ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。
質量比Ａｌ２Ｏ３／Ｒｎ２Ｏは、０．５以上とする場合に、ガラス化後のＲｎ２Ｏ成分の溶出を抑え、相対屈折率の温度係数を高めることができる。従って、質量比Ａｌ２Ｏ３／Ｒｎ２Ｏは、好ましくは０．５以上、より好ましくは０．７以上、さらに好ましくは０．８以上、さらに好ましくは０．９以上、最も好ましくは１．０以上を下限とする。
一方で、質量比Ａｌ２Ｏ３／Ｒｎ２Ｏを無限大とすることで、Ａｌ２Ｏ３の過剰添加による耐失透性の悪化を抑制することができる。従って、質量比Ａｌ２Ｏ３／Ｒｎ２Ｏは、好ましくは無限大、より好ましくは１０．０以下、より好ましくは７．０以下、さらに好ましくは５．０以下、最も好ましくは４．０以下を上限とする。
一方で、質量比Ａｌ２Ｏ３／Ｒｎ２Ｏを無限大とすることで、Ａｌ２Ｏ３の過剰添加による耐失透性の悪化を抑制することができる。従って、質量比Ａｌ２Ｏ３／Ｒｎ２Ｏは、好ましくは無限大、より好ましくは１０．０以下、より好ましくは７．０以下、さらに好ましくは５．０以下、最も好ましくは４．０以下を上限とする。
質量比ＲＯ／（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３＋Ｐ２Ｏ５＋Ｒｎ２Ｏ）は、所望の範囲とする場合に、相対屈折率の温度係数を上昇させつつ熔融性を高めることができる。従って、質量比ＲＯ／（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３＋Ｐ２Ｏ５＋Ｒｎ２Ｏ）は、好ましくは０超、より好ましくは０．０１以上、最も好ましくは０．０２以上を下限とする。
一方で、質量比ＲＯ／（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３＋Ｐ２Ｏ５＋Ｒｎ２Ｏ）は、好ましくは０．９０以下、より好ましくは０．７０以下、さらに好ましくは０．５０以下、さらに好ましくは０．３０以下、最も好ましくは０．２０以下を上限とする。
一方で、質量比ＲＯ／（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３＋Ｐ２Ｏ５＋Ｒｎ２Ｏ）は、好ましくは０．９０以下、より好ましくは０．７０以下、さらに好ましくは０．５０以下、さらに好ましくは０．３０以下、最も好ましくは０．２０以下を上限とする。
Ａｌ２Ｏ３成分は相対屈折率の温度係数を向上させるために、含有させる必要がある成分であるが、網目形成酸化物であるＳｉＯ２成分、Ｂ２Ｏ３成分、Ｐ２Ｏ５成分との比率によっては、ガラスの熔融性やガラスの安定性に影響を及ぼすことがある。
質量比Ａｌ２Ｏ３／（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３＋Ｐ２Ｏ５）は、好ましくは０超、より好ましくは０．０５以上、さらに好ましくは０．０８以上、最も好ましくは０．１０超を下限とする。
一方で、質量比Ａｌ２Ｏ３／（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３＋Ｐ２Ｏ５）は、好ましくは１．０以下、より好ましくは０．８以下、さらに好ましくは０．５以下、最も好ましくは０．３以下を上限とする。
質量比Ａｌ２Ｏ３／（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３＋Ｐ２Ｏ５）は、好ましくは０超、より好ましくは０．０５以上、さらに好ましくは０．０８以上、最も好ましくは０．１０超を下限とする。
一方で、質量比Ａｌ２Ｏ３／（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３＋Ｐ２Ｏ５）は、好ましくは１．０以下、より好ましくは０．８以下、さらに好ましくは０．５以下、最も好ましくは０．３以下を上限とする。
本発明において、以下の成分を合計して９８．０％以上、９９．０％以上、９９．５％以上、９９．８％以上の順に含有していることが好ましい。
Ｐ２Ｏ５成分、ＳｉＯ２成分、Ｂ２Ｏ３成分、Ａｌ２Ｏ３成分、ＭｇＯ成分、ＣａＯ成分、ＳｒＯ成分、ＢａＯ成分、Ｌｉ２Ｏ成分、Ｎａ２Ｏ成分、Ｋ２Ｏ成分、Ｌａ２Ｏ３成分、Ｙ２Ｏ３成分、Ｇｄ２Ｏ３成分、Ｙｂ２Ｏ３成分、ＴｉＯ２成分、Ｎｂ２Ｏ５成分、ＷＯ３成分、Ｂｉ２Ｏ３成分、ＺｎＯ成分、ＺｒＯ２成分、Ｔａ２Ｏ５成分、Ｓｂ２Ｏ３成分、Ｆ成分。
Ｐ２Ｏ５成分、ＳｉＯ２成分、Ｂ２Ｏ３成分、Ａｌ２Ｏ３成分、ＭｇＯ成分、ＣａＯ成分、ＳｒＯ成分、ＢａＯ成分、Ｌｉ２Ｏ成分、Ｎａ２Ｏ成分、Ｋ２Ｏ成分、Ｌａ２Ｏ３成分、Ｙ２Ｏ３成分、Ｇｄ２Ｏ３成分、Ｙｂ２Ｏ３成分、ＴｉＯ２成分、Ｎｂ２Ｏ５成分、ＷＯ３成分、Ｂｉ２Ｏ３成分、ＺｎＯ成分、ＺｒＯ２成分、Ｔａ２Ｏ５成分、Ｓｂ２Ｏ３成分、Ｆ成分。
＜第２のガラスの必須成分、任意成分について＞
Ｐ２Ｏ５成分は、ガラス形成酸化物として本発明の必須成分である。特に、Ｐ２Ｏ５成分を５５．０％以上含有することで、ガラスの安定性を高められながら、転移点を低くすることができる。従って、Ｐ２Ｏ５成分の含有量は、好ましくは５５．０％以上、より好ましくは５８．０％以上、さらに好ましくは６０．０％以上、最も好ましくは６３．０％以上を下限とする。
一方で、Ｐ２Ｏ５成分の含有量を８５．０％以下にすることで、ガラスの失透を低減することができる。従って、Ｐ２Ｏ５成分の含有量は、好ましくは８５．０％以下、より好ましくは８２．０％以下、さらに好ましくは８０．０％以下、さらに好ましくは７８．０％以下、最も好ましくは７５．０％以下を上限とする。
Ｐ２Ｏ５成分は、ガラス形成酸化物として本発明の必須成分である。特に、Ｐ２Ｏ５成分を５５．０％以上含有することで、ガラスの安定性を高められながら、転移点を低くすることができる。従って、Ｐ２Ｏ５成分の含有量は、好ましくは５５．０％以上、より好ましくは５８．０％以上、さらに好ましくは６０．０％以上、最も好ましくは６３．０％以上を下限とする。
一方で、Ｐ２Ｏ５成分の含有量を８５．０％以下にすることで、ガラスの失透を低減することができる。従って、Ｐ２Ｏ５成分の含有量は、好ましくは８５．０％以下、より好ましくは８２．０％以下、さらに好ましくは８０．０％以下、さらに好ましくは７８．０％以下、最も好ましくは７５．０％以下を上限とする。
Ａｌ２Ｏ３成分は、相対屈折率の温度係数を高める本発明の必須成分である。そのため、Ａｌ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは３．０％以上、より好ましくは４．０％以上、さらに好ましくは４．５％以上、さらに好ましくは５．０％以上、最も好ましくは５．５％以上を下限とする。
一方で、Ａｌ２Ｏ３成分の含有量を３０．０％以下にすることで、過剰な含有による耐失透性の悪化や転移点の上昇を抑えられる。従って、Ａｌ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは３０．０％以下、より好ましくは２５．０％以下、さらに好ましくは２０．０％以下、最も好ましくは１８．０％以下を上限とする。
一方で、Ａｌ２Ｏ３成分の含有量を３０．０％以下にすることで、過剰な含有による耐失透性の悪化や転移点の上昇を抑えられる。従って、Ａｌ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは３０．０％以下、より好ましくは２５．０％以下、さらに好ましくは２０．０％以下、最も好ましくは１８．０％以下を上限とする。
ＭｇＯ成分は、相対屈折率の温度係数を高める本発明の必須成分である。ＭｇＯ成分は、後述するＲＯ成分の中で相対屈折率の温度係数を高める作用が最も大きく、ＺｎＯ成分の含有量が少ない場合でも相対屈折率の低下を抑制することができる。
そのため、ＭｇＯ成分の含有量は、好ましくは０％超、より好ましくは０．５％以上、さらに好ましくは１．０％以上、最も好ましくは１．２％以上を下限とする。
一方で、ＭｇＯ成分の含有量を１０．０％以下にすることで、ＭｇＯ成分の過剰な含有による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８．０％以下、さらに好ましくは７．０％以下、最も好ましくは６．０％以下を上限とする。
そのため、ＭｇＯ成分の含有量は、好ましくは０％超、より好ましくは０．５％以上、さらに好ましくは１．０％以上、最も好ましくは１．２％以上を下限とする。
一方で、ＭｇＯ成分の含有量を１０．０％以下にすることで、ＭｇＯ成分の過剰な含有による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８．０％以下、さらに好ましくは７．０％以下、最も好ましくは６．０％以下を上限とする。
ＺｎＯ成分は、０％超含有する場合に、相対屈折率の温度係数や熔融性を高めることができる本発明の任意成分である。従って、ＺｎＯ成分の含有量は、好ましくは０％超、より好ましくは０．５％以上、さらに好ましくは１．０％以上、さらに好ましくは２．０％以上、最も好ましくは３．０％以上を下限とする。
一方で、ＺｎＯ成分の含有量を６．０％未満にすることで過剰な含有による分散の上昇や耐失透性の低下を抑えられる。従って、ＺｎＯ成分の含有量は、好ましくは６．０％未満、より好ましくは５．５％以下、さらに好ましくは５．０％以下、最も好ましくは４．５％以下を上限とする。
一方で、ＺｎＯ成分の含有量を６．０％未満にすることで過剰な含有による分散の上昇や耐失透性の低下を抑えられる。従って、ＺｎＯ成分の含有量は、好ましくは６．０％未満、より好ましくは５．５％以下、さらに好ましくは５．０％以下、最も好ましくは４．５％以下を上限とする。
ＣａＯ成分は、０％超含有する場合に、低温熔融性を向上させつつ相対屈折率の温度係数を高める本発明の任意成分である。従って、ＣａＯ成分の含有量は、好ましくは０％超、より好ましくは０．３％以上、さらに好ましくは０．５％以上、さらに好ましくは０．８％以上、最も好ましくは１．０％以上を下限とする。
一方で、ＣａＯ成分の含有量を１０．０％以下にすることで、屈折率や分散の上昇を抑えられる。従って、ＣａＯ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、さらに好ましくは７．０％以下、さらに好ましくは４．０％以下、最も好ましくは３．０％以下を上限とする。
一方で、ＣａＯ成分の含有量を１０．０％以下にすることで、屈折率や分散の上昇を抑えられる。従って、ＣａＯ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、さらに好ましくは７．０％以下、さらに好ましくは４．０％以下、最も好ましくは３．０％以下を上限とする。
ＳｒＯ成分は、０％超含有する場合に、低温熔融性を向上させつつ相対屈折率の温度係数を高める本発明の任意成分である。従って、ＳｒＯ成分の含有量は、好ましくは０％超、より好ましくは０．３％以上、さらに好ましくは０．５％以上、さらに好ましくは０．８％以上、最も好ましくは１．０％以上を下限とする。
一方で、ＳｒＯ成分の含有量を１０．０％以下にすることで、屈折率や分散の上昇を抑えられる。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、さらに好ましくは７．０％以下、さらに好ましくは４．０％以下、最も好ましくは２．０％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、屈折率や分散の上昇を抑えられる。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、さらに好ましくは７．０％以下、さらに好ましくは４．０％以下、最も好ましくは２．０％以下を上限とする。
ＢａＯ成分は、０％超含有する場合に、ガラスの安定性を高めつつ相対屈折率の温度係数を高める本発明の任意成分である。従って、ＢａＯ成分の含有量は、好ましくは０％超、より好ましくは０．３％以上、さらに好ましくは０．５％以上、さらに好ましくは０．８％以上、最も好ましくは１．０％以上を下限とする。
一方で、ＢａＯ成分の含有量を１５．０％以下にすることで、屈折率や分散の上昇を抑えられる。従って、ＢａＯ成分の含有量は、好ましくは１５．０％以下、より好ましくは１３．０％以下、さらに好ましくは１１．０％以下、最も好ましくは９．０％以下を上限とする。
一方で、ＢａＯ成分の含有量を１５．０％以下にすることで、屈折率や分散の上昇を抑えられる。従って、ＢａＯ成分の含有量は、好ましくは１５．０％以下、より好ましくは１３．０％以下、さらに好ましくは１１．０％以下、最も好ましくは９．０％以下を上限とする。
Ｌｉ２Ｏ成分は、０％超含有する場合に、低温熔融性を向上させる任意成分である。従って、Ｌｉ２Ｏ成分の含有量は、好ましくは０％超、より好ましくは０．１％以上、さらに好ましくは０．３％以上、最も好ましくは０．５％以上を下限とする。
一方で、Ｌｉ２Ｏ成分の含有量を１０．０％以下にすることで、Ｌｉ２Ｏ成分の過剰な含有によるガラスの失透を抑えられる。従って、Ｌｉ２Ｏ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５．０％以下、さらに好ましくは３．０％以下、さらに好ましくは２．０％以下、最も好ましくは１．５％以下を上限とする。
一方で、Ｌｉ２Ｏ成分の含有量を１０．０％以下にすることで、Ｌｉ２Ｏ成分の過剰な含有によるガラスの失透を抑えられる。従って、Ｌｉ２Ｏ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５．０％以下、さらに好ましくは３．０％以下、さらに好ましくは２．０％以下、最も好ましくは１．５％以下を上限とする。
Ｎａ２Ｏ成分は、０％超含有する場合に、低温熔融性を向上させる任意成分である。従って、Ｎａ２Ｏ成分の含有量は、好ましくは０％超、より好ましくは０．０１％以上、より好ましくは０．３％以上、さらに好ましくは０．５％以上、さらに好ましくは０．８％以上、最も好ましくは１．０％以上を下限とする。
一方で、Ｎａ２Ｏ成分の含有量を１５．０％以下にすることで、Ｎａ２Ｏ成分の過剰な含有によるガラスの失透を抑えられる。従って、Ｎａ２Ｏ成分の含有量は、好ましくは１５．０％以下、より好ましくは１２．０％以下、さらに好ましくは１０．０％以下、さらに好ましくは８．０％以下、さらに好ましくは７．０％以下、最も好ましくは５．５％以下を上限とする。
一方で、Ｎａ２Ｏ成分の含有量を１５．０％以下にすることで、Ｎａ２Ｏ成分の過剰な含有によるガラスの失透を抑えられる。従って、Ｎａ２Ｏ成分の含有量は、好ましくは１５．０％以下、より好ましくは１２．０％以下、さらに好ましくは１０．０％以下、さらに好ましくは８．０％以下、さらに好ましくは７．０％以下、最も好ましくは５．５％以下を上限とする。
Ｋ２Ｏ成分は、０％超含有する場合に、低温熔融性を向上させる任意成分である。従って、Ｋ２Ｏ成分の含有量は、好ましくは０％超、より好ましくは０．３％以上、さらに好ましくは０．５％以上、さらに好ましくは０．８％以上、最も好ましくは１．０％以上を下限とする。
一方で、Ｋ２Ｏ成分の含有量を１５．０％以下にすることで、Ｋ２Ｏ成分の過剰な含有によるガラスの失透を抑えられる。従って、Ｋ２Ｏ成分の含有量は、好ましくは１５．０％以下、より好ましくは１２．０％以下、さらに好ましくは１０．０％以下、さらに好ましくは８．０％以下、さらに好ましくは６．０％以下、最も好ましくは５．５％以下を上限とする。
一方で、Ｋ２Ｏ成分の含有量を１５．０％以下にすることで、Ｋ２Ｏ成分の過剰な含有によるガラスの失透を抑えられる。従って、Ｋ２Ｏ成分の含有量は、好ましくは１５．０％以下、より好ましくは１２．０％以下、さらに好ましくは１０．０％以下、さらに好ましくは８．０％以下、さらに好ましくは６．０％以下、最も好ましくは５．５％以下を上限とする。
Ｂ２Ｏ３成分は、０％超含有する場合に、安定なガラス形成を促す任意成分である。
一方で、Ｂ２Ｏ３成分は、過剰に含有するとガラスの失透や転移点の低下を招く。従って、Ｂ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは７．０％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、最も好ましくは１．０％以下を上限とする。
一方で、Ｂ２Ｏ３成分は、過剰に含有するとガラスの失透や転移点の低下を招く。従って、Ｂ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは７．０％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、最も好ましくは１．０％以下を上限とする。
ＳｉＯ２成分は、０％超含有する場合に、熔融ガラスの粘度を良好にすることができるガラス形成酸化物成分である。
一方で、ＳｉＯ２成分は、過剰に含有するとガラスの失透や転移点の低下を招く。。特に、本発明においてＳｉＯ２成分はＢ２Ｏ３成分よりも失透を招きやすい特徴がある。従って、ＳｉＯ２成分の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは７．０％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、さらに好ましくは２．０％以下、最も好ましくは１．０％以下を上限とする。
一方で、ＳｉＯ２成分は、過剰に含有するとガラスの失透や転移点の低下を招く。。特に、本発明においてＳｉＯ２成分はＢ２Ｏ３成分よりも失透を招きやすい特徴がある。従って、ＳｉＯ２成分の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは７．０％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、さらに好ましくは２．０％以下、最も好ましくは１．０％以下を上限とする。
Ｌａ２Ｏ３成分、Ｇｄ２Ｏ３成分、Ｙ２Ｏ３成分及びＹｂ２Ｏ３成分は、０％超含有する場合に、高屈折率を得られる任意成分である。
特に、Ｌａ２Ｏ３成分、Ｇｄ２Ｏ３成分、Ｙ２Ｏ３成分及びＹｂ２Ｏ３成分のそれぞれの含有量を１５．０％以下にすることで、アッベ数の減少を抑えられ、失透を低減でき、且つ着色を低減できる。従って、Ｌａ２Ｏ３成分、Ｇｄ２Ｏ３成分、Ｙ２Ｏ３成分及びＹｂ２Ｏ３成分のそれぞれの含有量は、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８．０％以下、最も好ましくは５．０％以下を上限とする。
ＴｉＯ２成分は、０％超含有する場合に、ガラスの屈折率を高められる任意成分である。ＴｉＯ２成分の含有量が１０．０％を超えると、所望の屈折率にすることが困難になるため、ＴｉＯ２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２．０％以下、最も好ましくは１．０％未満を上限とする。
Ｔａ２Ｏ５成分は、０％超含有する場合に、ガラスの屈折率を高められる任意成分である。Ｔａ２Ｏ５成分の含有量が１０．０％を超えると、所望の屈折率にすることが困難になるため、Ｔａ２Ｏ５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２．０％以下、最も好ましくは１．０％未満を上限とする。材料コストを低減させる観点で、Ｔａ２Ｏ５成分を含有しなくてもよい。
ＷＯ３成分は、０％超含有する場合に、ガラスの屈折率を高められる任意成分である。ＷＯ３成分の含有量が１０．０％を超えると、所望の屈折率にすることが困難になるため、ＷＯ３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２．０％以下、最も好ましくは１．０％未満を上限とする。
ＺｒＯ２成分は、０％超含有する場合に、ガラスの屈折率及び分散を高められる任意成分である。ＺｒＯ２成分の含有量が１０．０％を超えると、所望の屈折率及びアッベ数にすることが困難になるため、ＺｒＯ２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２．０％以下、最も好ましくは１．０％未満を上限とする。
Ｎｂ２Ｏ５成分は、０％超含有する場合に、ガラスの屈折率及び分散を高められる任意成分である。Ｎｂ２Ｏ５成分の含有量が１０．０％を超えると、所望の屈折率及びアッベ数にすることが困難になるため、Ｎｂ２Ｏ５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２．０％以下、最も好ましくは１．０％未満を上限とする。
Ｂｉ２Ｏ３成分は、０％超含有する場合に、屈折率を高められ、且つガラス転移点を下げられる任意成分である。Ｂｉ２Ｏ３成分の含有量が１０．０％を超えると、所望の屈折率にすることが困難になるため、Ｂｉ２Ｏ３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２．０％以下、最も好ましくは１．０％未満を上限とする。
ＴｅＯ２成分は、０％超含有する場合に、ガラスの屈折率を高められる任意成分である。ＴｅＯ２成分の含有量が１０．０％を超えると、所望の屈折率にすることが困難になるため、ＴｅＯ２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２．０％以下、最も好ましくは１．０％未満を上限とする。材料コストを低減させる観点で、ＴｅＯ２成分を含有しなくてもよい。
Ｆ成分は、０％超含有する場合に、分散を小さくしながら脱泡効果を得られる任意成分である。特に本発明のガラスはＰ２Ｏ５成分とＡｌ２Ｏ３成分を多量に含んでいるため、熔融中に泡が残りやすい。そのため、Ｆ成分の含有量は、好ましくは０％超、より好ましくは０．１％以上、さらに好ましくは０．２％以上、さらに好ましくは０．５％以上、最も好ましくは１．０％以上を下限とする。
一方で、Ｆ成分の含有量を５．０％以下にすることで、Ｆ成分による相対屈折率の温度係数の低下を抑えることができる。従って、Ｆ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、さらに好ましくは２．０％以下、最も好ましくは１．５％以下を上限とする。
一方で、Ｆ成分の含有量を５．０％以下にすることで、Ｆ成分による相対屈折率の温度係数の低下を抑えることができる。従って、Ｆ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、さらに好ましくは２．０％以下、最も好ましくは１．５％以下を上限とする。
Ｓｂ２Ｏ３成分は、０％超含有する場合に、熔融ガラスを脱泡できる任意成分である。特に、本発明のガラスにおいてはＳｂ２Ｏ３成分を含有すると脱泡効果だけではなく、坩堝から浸食した白金の結晶であるフシを改善することができる。フシは泡と同様にガラスの内部品質を悪化させるため、特に車載用途やプロジェクタ用途の光学素子に用いる際に問題となる。
他方で、Ｓｂ２Ｏ３成分の含有量を１．０％以下にすることで、可視光領域の短波長領域における透過率の低下や、ガラスのソラリゼーション、内部品質の低下を抑えられる。従って、Ｓｂ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは１．０％以下、より好ましくは０．７％未満、さらに好ましくは０．４％以下、最も好ましくは０．３％以下としてもよい。
他方で、Ｓｂ２Ｏ３成分の含有量を１．０％以下にすることで、可視光領域の短波長領域における透過率の低下や、ガラスのソラリゼーション、内部品質の低下を抑えられる。従って、Ｓｂ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは１．０％以下、より好ましくは０．７％未満、さらに好ましくは０．４％以下、最も好ましくは０．３％以下としてもよい。
硫黄（以下、Ｓという）成分は、０％超含有する場合に、熔融ガラスを脱泡できる任意成分である。Ｓ成分は、例えば硫酸塩成分をガラス原料として添加することにより含有させることが好ましい。硫酸塩成分は、例えば、硫酸リチウム水和物（Ｌｉ２ＳＯ４・Ｈ２Ｏ）、硫酸ソーダ（Ｎａ２ＳＯ４）、硫酸カリウム（Ｋ２ＳＯ４）、硫酸マグネシウム（ＭｇＳＯ４）、硫酸カルシウム水和物（ＣａＳＯ４・１／２Ｈ２Ｏ）、硫酸ストロンチウム（ＳｒＳＯ４）、硫酸亜鉛水和物（ＺｎＳＯ４・７Ｈ２Ｏ）、硫酸ランタン水和物（Ｌａ２（ＳＯ４）３・９Ｈ２Ｏ）のうちから選ばれる１種である。
Ｓ成分の含有量は、好ましくは１ｐｐｍ以上、より好ましくは１０ｐｐｍ以上、さらに好ましくは２０ｐｐｍ以上を下限とする。
他方で、Ｓ成分の含有量を３００ｐｐｍ以下にすることで、Ｓ成分を過剰に含有した際の合金化や着色を防ぐことができる。従ってＳ成分の含有量は、好ましくは３００ｐｐｍ以下、より好ましくは２００ｐｐｍ以下、さらに好ましくは１００ｐｐｍ以下を上限とする。
Ｓ成分の含有量は、好ましくは１ｐｐｍ以上、より好ましくは１０ｐｐｍ以上、さらに好ましくは２０ｐｐｍ以上を下限とする。
他方で、Ｓ成分の含有量を３００ｐｐｍ以下にすることで、Ｓ成分を過剰に含有した際の合金化や着色を防ぐことができる。従ってＳ成分の含有量は、好ましくは３００ｐｐｍ以下、より好ましくは２００ｐｐｍ以下、さらに好ましくは１００ｐｐｍ以下を上限とする。
Ｓｂ２Ｏ３成分とＳ成分はそれぞれ単独で含有しても脱泡効果を得られるが、併せて含有してもよい。特に、本発明のガラスにおいてはＳｂ２Ｏ３成分及び／又はＳ成分を含有すると脱泡効果だけではなく、坩堝から浸食した白金の結晶であるフシを改善することができる。フシは泡と同様にガラスの内部品質を悪化させるため、車載用途やプロジェクタ用途の光学素子に用いる際に問題となる。
Ｓｂ２Ｏ３成分とＳ成分を併せて含有した場合は、Ｓｂ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは０．５％以下、より好ましくは０．３％以下、さらに好ましくは０．２％以下、最も好ましくは０．１％以下とする。他方で、Ｓ成分の含有量は、好ましくは１ｐｐｍ以上、より好ましくは１０ｐｐｍ以上、さらに好ましくは２０ｐｐｍ以上を下限とし、好ましくは３００ｐｐｍ以下、より好ましくは２００ｐｐｍ以下、さらに好ましくは１００ｐｐｍ以下を上限とする。
Ｓｂ２Ｏ３成分とＳ成分を併せて含有した場合は、Ｓｂ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは０．５％以下、より好ましくは０．３％以下、さらに好ましくは０．２％以下、最も好ましくは０．１％以下とする。他方で、Ｓ成分の含有量は、好ましくは１ｐｐｍ以上、より好ましくは１０ｐｐｍ以上、さらに好ましくは２０ｐｐｍ以上を下限とし、好ましくは３００ｐｐｍ以下、より好ましくは２００ｐｐｍ以下、さらに好ましくは１００ｐｐｍ以下を上限とする。
Ｒｎ２Ｏ成分（式中、ＲｎはＬｉ、Ｎａ、Ｋからなる群より選択される１種以上）の含有量の和は、０％超とする場合に、低温熔融性を向上させながら、分散を低くする効果がある。従って、Ｒｎ２Ｏ成分の含有量の和は、好ましくは０％超、より好ましくは１．０％以上、さらに好ましくは２．０％以上、最も好ましくは２．５％以上を下限とする。
一方で、Ｒｎ２Ｏ成分の含有量の和は、過剰に含有すると耐失透性を悪化させてしまう場合があるため、１５．０％以下が好ましい。従って、Ｒｎ２Ｏ成分の含有量の和は、好ましくは１５．０％以下、より好ましくは１２．０％以下、さらに好ましくは１０．０％以下、最も好ましくは８．０％以下を上限とする。
一方で、Ｒｎ２Ｏ成分の含有量の和は、過剰に含有すると耐失透性を悪化させてしまう場合があるため、１５．０％以下が好ましい。従って、Ｒｎ２Ｏ成分の含有量の和は、好ましくは１５．０％以下、より好ましくは１２．０％以下、さらに好ましくは１０．０％以下、最も好ましくは８．０％以下を上限とする。
ＲＯ成分（式中、ＲはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａからなる群より選択される１種以上）の含有量の和は、０％超とする場合に、低温熔融性を向上させることができる。従って、ＲＯ成分の含有量の和は、好ましくは０％超、より好ましくは０．５％以上、さらに好ましくは１．０％以上、さらに好ましくは１．５％以上、最も好ましくは２．０％以上を下限とする。
一方で、ＲＯ成分の含有量の和は、ガラスの安定性の低下を抑えるために、２０．０％以下が好ましい。
従って、ＲＯ成分の質量和は、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、最も好ましくは１２．０％以下を上限とする。
一方で、ＲＯ成分の含有量の和は、ガラスの安定性の低下を抑えるために、２０．０％以下が好ましい。
従って、ＲＯ成分の質量和は、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、最も好ましくは１２．０％以下を上限とする。
Ｌｎ２Ｏ３成分（式中、ＬｎはＬａ、Ｙ、Ｇｄ、Ｙｂからなる群より選択される１種以上）の含有量の和は、０％超とする場合に、高屈折率を得られる任意成分である。従って、Ｌｎ２Ｏ３成分の含有量の和は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは７．０％以下、さらに好ましくは４．０％以下、さらに好ましくは３．０％以下、さらに好ましくは２．０％以下、最も好ましくは１．０％以下を上限とする。
本発明では、Ｌｉ２Ｏ成分の含有量を５倍した値と、Ｎａ２Ｏ成分の含有量と、Ｋａ２Ｏ成分の含有量を１／２にした値を足した質量和Ｌｉ２Ｏ×５＋Ｎａ２Ｏ＋（Ｋ２Ｏ／２）を４．０％超とすることで、ガラス転移点を低下させることができる。従って、質量和Ｌｉ２Ｏ×５＋Ｎａ２Ｏ＋（Ｋ２Ｏ／２）は、好ましくは４．０％超、より好ましくは、４．５％以上、さらに好ましくは５．０％以上、最も好ましくは５．５％以上を下限とする。
質量比（Ｐ２Ｏ５＋MｇＯ）／（Ａｌ２Ｏ３＋ＺｎＯ）は、所望の範囲とする場合に、相対屈折率の温度係数を高めつつ比重を低減することができる。従って、質量比（Ｐ２Ｏ５＋MｇＯ）／（Ａｌ２Ｏ３＋ＺｎＯ）は、好ましくは１．００以上、より好ましくは１．５０以上、さらに好ましくは１．８０以上、さらに好ましくは２．００以上、最も好ましくは３．００以上を下限とする。
一方で、質量比（Ｐ２Ｏ５＋MｇＯ）／（Ａｌ２Ｏ３＋ＺｎＯ）は、好ましくは１０．００以下、より好ましくは９．００以下、さらに好ましくは８．００以下、さらに好ましくは７．５０以下、最も好ましくは７．００以下を上限とする。
一方で、質量比（Ｐ２Ｏ５＋MｇＯ）／（Ａｌ２Ｏ３＋ＺｎＯ）は、好ましくは１０．００以下、より好ましくは９．００以下、さらに好ましくは８．００以下、さらに好ましくは７．５０以下、最も好ましくは７．００以下を上限とする。
質量和Ｋａ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏは１０．０％以下とすることで、相対屈折率の温度係数を高めることができる。従って、質量和Ｋａ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ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。
質量比Ａｌ２Ｏ３／Ｒｎ２Ｏは、０．５以上とする場合に、ガラス化後のＲｎ２Ｏ成分の溶出を抑え、相対屈折率の温度係数を高めることができる。従って、質量比Ａｌ２Ｏ３／Ｒｎ２Ｏは、好ましくは０．５以上、より好ましくは０．７以上、さらに好ましくは１．０以上、さらに好ましくは１．２以上、最も好ましくは１．５以上を下限とする。
一方で、質量比Ａｌ２Ｏ３／Ｒｎ２Ｏを無限大とすることで、Ａｌ２Ｏ３の過剰添加による耐失透性の悪化を抑制することができる。従って、質量比Ａｌ２Ｏ３／Ｒｎ２Ｏは、好ましくは無限大、より好ましくは８．０以下、より好ましくは６．０以下、さらに好ましくは４．０以下、最も好ましくは３．０以下を上限とする。
一方で、質量比Ａｌ２Ｏ３／Ｒｎ２Ｏを無限大とすることで、Ａｌ２Ｏ３の過剰添加による耐失透性の悪化を抑制することができる。従って、質量比Ａｌ２Ｏ３／Ｒｎ２Ｏは、好ましくは無限大、より好ましくは８．０以下、より好ましくは６．０以下、さらに好ましくは４．０以下、最も好ましくは３．０以下を上限とする。
質量比ＲＯ／（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３＋Ｐ２Ｏ５＋Ｒｎ２Ｏ）は、所望の範囲とする場合に、相対屈折率の温度係数を上昇させつつ熔融性を高めることができる。従って、質量比ＲＯ／（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３＋Ｐ２Ｏ５＋Ｒｎ２Ｏ）は、好ましくは０超、より好ましくは０．０１以上、最も好ましくは０．０２以上を下限とする。
一方で、質量比ＲＯ／（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３＋Ｐ２Ｏ５＋Ｒｎ２Ｏ）は、好ましくは０．９０以下、より好ましくは０．７０以下、さらに好ましくは０．５０以下、さらに好ましくは０．３０以下、最も好ましくは０．２０以下を上限とする。
一方で、質量比ＲＯ／（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３＋Ｐ２Ｏ５＋Ｒｎ２Ｏ）は、好ましくは０．９０以下、より好ましくは０．７０以下、さらに好ましくは０．５０以下、さらに好ましくは０．３０以下、最も好ましくは０．２０以下を上限とする。
Ａｌ２Ｏ３成分は相対屈折率の温度係数を向上させるために、含有させる必要がある成分であるが、網目形成酸化物であるＳｉＯ２成分、Ｂ２Ｏ３成分、Ｐ２Ｏ５成分との比率によっては、ガラスの熔融性やガラスの安定性に影響を及ぼすことがある。
質量比Ａｌ２Ｏ３／（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３＋Ｐ２Ｏ５）は、好ましくは０超、より好ましくは０．０５以上、さらに好ましくは０．１０以上、最も好ましくは０．１２以上を下限とする。
一方で、質量比Ａｌ２Ｏ３／（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３＋Ｐ２Ｏ５）は、好ましくは１．０以下、より好ましくは０．８以下、さらに好ましくは０．５以下、最も好ましくは０．３以下を上限とする。
質量比Ａｌ２Ｏ３／（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３＋Ｐ２Ｏ５）は、好ましくは０超、より好ましくは０．０５以上、さらに好ましくは０．１０以上、最も好ましくは０．１２以上を下限とする。
一方で、質量比Ａｌ２Ｏ３／（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３＋Ｐ２Ｏ５）は、好ましくは１．０以下、より好ましくは０．８以下、さらに好ましくは０．５以下、最も好ましくは０．３以下を上限とする。
本発明において、以下の成分を合計して９８．０％以上、９９．０％以上、９９．５％以上、９９．８％以上の順に含有していることが好ましい。
Ｐ２Ｏ５成分、ＳｉＯ２成分、Ｂ２Ｏ３成分、Ａｌ２Ｏ３成分、ＭｇＯ成分、ＣａＯ成分、ＳｒＯ成分、ＢａＯ成分、Ｌｉ２Ｏ成分、Ｎａ２Ｏ成分、Ｋ２Ｏ成分、Ｌａ２Ｏ３成分、Ｙ２Ｏ３成分、Ｇｄ２Ｏ３成分、Ｙｂ２Ｏ３成分、ＴｉＯ２成分、Ｎｂ２Ｏ５成分、ＷＯ３成分、Ｂｉ２Ｏ３成分、ＺｎＯ成分、ＺｒＯ２成分、Ｔａ２Ｏ５成分、Ｓｂ２Ｏ３成分、Ｆ成分。
Ｐ２Ｏ５成分、ＳｉＯ２成分、Ｂ２Ｏ３成分、Ａｌ２Ｏ３成分、ＭｇＯ成分、ＣａＯ成分、ＳｒＯ成分、ＢａＯ成分、Ｌｉ２Ｏ成分、Ｎａ２Ｏ成分、Ｋ２Ｏ成分、Ｌａ２Ｏ３成分、Ｙ２Ｏ３成分、Ｇｄ２Ｏ３成分、Ｙｂ２Ｏ３成分、ＴｉＯ２成分、Ｎｂ２Ｏ５成分、ＷＯ３成分、Ｂｉ２Ｏ３成分、ＺｎＯ成分、ＺｒＯ２成分、Ｔａ２Ｏ５成分、Ｓｂ２Ｏ３成分、Ｆ成分。
＜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、Ｃｕ、Ｎｄ、Ｅｒ、Ｃｓ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、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、実質的に含有しないことが好ましい。
なお、本明細書における「実質的に含有しない」とは、好ましくは含有量を０．１％未満にすることであり、より好ましくは不可避不純物を除いて含有しないことである。ここで、不可避不純物として含まれる成分の含有量は、例えば０．０１％未満や０．００１％未満であるが、これに限定されない。
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、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。
＜物性＞
本発明の光学ガラスの物性について説明する。
本発明の光学ガラスは、低屈折率及び高アッベ数（低分散）を有することが好ましい。特に、本発明の光学ガラスの屈折率（ｎｄ）は、好ましくは１．５００００以上、より好ましくは１．５１０００以上、最も好ましくは１．５２０００以上を下限とする。一方で、この屈折率（ｎｄ）は、好ましくは１．５６０００以下、より好ましくは１．５５０００以下、さらに好ましくは１．５４０００以下、を上限とする。
また、本発明の光学ガラスのアッベ数（νｄ）は、好ましくは６０．００以上、より好ましくは６２．００以上、さらに好ましくは６３．００以上、最も好ましくは６４．００以上を下限とする。一方で、このアッベ数（νｄ）は、好ましくは７５．００以下、好ましくは７３．００以下、より好ましくは７２．００以下、さらに好ましくは７１．００以下を上限とする。
このような屈折率及びアッベ数を有する本発明の光学ガラスは光学設計上有用であり、特に高い結像特性等を図りながらも、光学系の小型化を図ることができるため、光学設計の自由度を広げることができる。
本発明の光学ガラスの物性について説明する。
本発明の光学ガラスは、低屈折率及び高アッベ数（低分散）を有することが好ましい。特に、本発明の光学ガラスの屈折率（ｎｄ）は、好ましくは１．５００００以上、より好ましくは１．５１０００以上、最も好ましくは１．５２０００以上を下限とする。一方で、この屈折率（ｎｄ）は、好ましくは１．５６０００以下、より好ましくは１．５５０００以下、さらに好ましくは１．５４０００以下、を上限とする。
また、本発明の光学ガラスのアッベ数（νｄ）は、好ましくは６０．００以上、より好ましくは６２．００以上、さらに好ましくは６３．００以上、最も好ましくは６４．００以上を下限とする。一方で、このアッベ数（νｄ）は、好ましくは７５．００以下、好ましくは７３．００以下、より好ましくは７２．００以下、さらに好ましくは７１．００以下を上限とする。
このような屈折率及びアッベ数を有する本発明の光学ガラスは光学設計上有用であり、特に高い結像特性等を図りながらも、光学系の小型化を図ることができるため、光学設計の自由度を広げることができる。
本発明の光学ガラスは、相対屈折率（５８９．２９ｎｍ）の温度係数（４０～６０℃）が０×１０－６以上であることが好ましい。特に、本発明の光学ガラスの相対屈折率（５８９．２９ｎｍ）の温度係数（４０～６０℃）は、好ましくは０×１０－６以上、より好ましくは０．５×１０－６以上、さらに好ましくは１．０×１０－６以上を下限とする。
また、本発明の光学ガラスの相対屈折率（５８９．２９ｎｍ）の温度係数（４０～６０℃）の上限は特に規定されないが、好ましくは１０．０×１０－６以下、より好ましくは７．０×１０－６以下、さらに好ましくは５．０×１０－６以下、さらに好ましくは４．５×１０－６以下としてもよい。
このような相対屈折率（５８９．２９ｎｍ）の温度係数（４０～６０℃）を有する本発明の光学ガラスは温度変動によっても結像特性等に影響が生じ難い光学系を構成することが可能であるため、車載用途やプロジェクタ用途の光学素子に好適に用いることができる。
なお、本発明においては、相対屈折率（５８９．２９ｎｍ）の温度係数（４０～６０℃）について、相対屈折率と記載している箇所がある。
また、本発明の光学ガラスの相対屈折率（５８９．２９ｎｍ）の温度係数（４０～６０℃）の上限は特に規定されないが、好ましくは１０．０×１０－６以下、より好ましくは７．０×１０－６以下、さらに好ましくは５．０×１０－６以下、さらに好ましくは４．５×１０－６以下としてもよい。
このような相対屈折率（５８９．２９ｎｍ）の温度係数（４０～６０℃）を有する本発明の光学ガラスは温度変動によっても結像特性等に影響が生じ難い光学系を構成することが可能であるため、車載用途やプロジェクタ用途の光学素子に好適に用いることができる。
なお、本発明においては、相対屈折率（５８９．２９ｎｍ）の温度係数（４０～６０℃）について、相対屈折率と記載している箇所がある。
本発明の光学ガラスは、ガラス転移点（Ｔｇ）が６００℃以下であることが好ましい。特に、本発明の光学ガラスのガラス転移点（Ｔｇ）は、好ましくは６００℃以下、より好ましくは５８０℃以下、さらに好ましくは５５０℃以下、最も好ましくは５２０℃以下を上限とする。
このようなガラス転移点（Ｔｇ）を有する本発明の光学ガラスは、熔融性に優れているため、プレス時の失透を抑えることができる。
このようなガラス転移点（Ｔｇ）を有する本発明の光学ガラスは、熔融性に優れているため、プレス時の失透を抑えることができる。
本発明の光学ガラスは、ガラス屈伏点（Ａｔ）が６５０℃以下であることが好ましい。特に、本発明の光学ガラスのガラス屈伏点（Ａｔ）は、好ましくは６５０℃以下、より好ましくは６２０℃以下、さらに好ましくは６００℃以下、最も好ましくは５９０℃以下を上限とする。
このようなガラス屈伏点（Ａｔ）を有する本発明の光学ガラスは、熔融性に優れているため、プレス時の失透を抑えることができる。
このようなガラス屈伏点（Ａｔ）を有する本発明の光学ガラスは、熔融性に優れているため、プレス時の失透を抑えることができる。
本発明の光学ガラスは、比重が小さいことが好ましい。特に、本発明の光学ガラスの比重は、好ましくは３．５０以下、より好ましくは３．３０以下、さらに好ましくは３．１０以下、最も好ましくは３．００以下を上限とする。
このような低比重の光学ガラスは光学設計上有用であり、特に光学系の小型化を図ることができるため、光学設計の自由度を広げることができる。
このような低比重の光学ガラスは光学設計上有用であり、特に光学系の小型化を図ることができるため、光学設計の自由度を広げることができる。
［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や熔融規模に応じて公知のガラスの製造方法に従って作製すればよい。
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や熔融規模に応じて公知のガラスの製造方法に従って作製すればよい。
［ガラスの成形］
本発明のガラスは、公知の方法によって、熔解成形することが可能である。なお、ガラス熔融体を成形する手段は限定されない。
本発明のガラスは、公知の方法によって、熔解成形することが可能である。なお、ガラス熔融体を成形する手段は限定されない。
［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。
本発明のガラスの実施例及び比較例の組成、これらのガラスの屈折率（ｎｄ）、アッベ数（νｄ）、相対屈折率（５８９．２９ｎｍ）の温度係数（４０～６０℃）、転移点（Ｔｇ）、屈伏点（Ａｔ）、比重を表１～表４に示す。実施例１～７は第１のガラス成分、実施例８～１５は第２のガラス成分、比較例ＡはＷＯ２０１８／２１１８６１の実施例４４であり、比較例ＢはＷＯ２００７／０４９６２２の例１２である。なお、以下の実施例はあくまで例示の目的であり、これらの実施例のみに限定されるものではない。
本発明のガラス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の原料を選定し、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、石英坩堝または白金坩堝に投入し、ガラス組成の熔融難易度に応じて電気炉で１１００～１４００℃の温度範囲で１～５時間熔解し、攪拌均質化して泡切れ等を行った後、１０００～１３００℃に温度を下げて攪拌均質化してから金型に鋳込み、徐冷してガラスを作製した。
実施例のガラスの屈折率（ｎｄ）は、ＪＩＳ Ｂ ７０７１－２：２０１８に規定されるＶブロック法に準じて、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、上記ｄ線の屈折率と、水素ランプのＦ線（４８６．１３ｎｍ）に対する屈折率（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。
実施例のガラスの相対屈折率は、ＪＩＳ Ｂ ７０７２－２：２０２０に規定される干渉法に準じて波長５８９．２９ｎｍの光についての、４０～６０℃における相対屈折率の温度係数の値を測定した。
実施例のガラスのガラス転移点（Ｔｇ）及び屈伏点（Ａｔ）は、日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ０８－２０１９「光学ガラスの熱膨張の測定方法」に従い、温度と試料の伸びとの関係を測定することで得られる熱膨張曲線より求めた。
実施例のガラス中の比重は、ＪＩＳＺ８８０７：２０１２の液中ひょう量法による密度及び比重の測定方法に基づいて行った。
本発明の実施例の光学ガラスは、いずれも相対屈折率（５８９．２９ｎｍ）の温度係数（４０～６０℃）が０×１０－６以上であった。
また、実施例の光学ガラスは、いずれもガラス転移点（Ｔｇ）が６００℃以下、ガラス屈伏点（Ａｔ）が６５０℃以下であった。
また、実施例の光学ガラスは、いずれも比重が３．５以下であった。
また、実施例の光学ガラスは、安定なガラスを形成しており、ガラス作製時において失透が起こり難いものであった。
従って、実施例の光学ガラスは、相対屈折率（５８９．２９ｎｍ）の温度係数（４０～６０℃）が０×１０－６以上であり、泡が少なく、比重の小さい光学ガラスであった。このことから、本発明の実施例の光学ガラスは、相対屈折率（５８９．２９ｎｍ）の温度係数（４０～６０℃）が高く、内部品質がよいため、車載カメラやプロジェクタ用途で好適に用いることができることが推察される。
さらに、本発明の実施例の光学ガラスを用いて、ガラスブロックを形成し、このガラスブロックに対して研削及び研磨を行い、レンズ及びプリズムの形状に加工した。その結果、安定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 (7)
- 酸化物基準の質量％で、
Ｐ２Ｏ５成分を５５．０～８５．０％、
Ａｌ２Ｏ３成分を３．０～３０．０％、
ＺｎＯ成分を６．０％以上
含有し、
相対屈折率（５８９．２９ｎｍ）の温度係数（４０～６０℃）が０×１０－６以上である光学ガラス。 - 酸化物基準の質量％で、
Ｐ２Ｏ５成分を５５．０～８５．０％、
Ａｌ２Ｏ３成分を３．０～３０．０％、
ＺｎＯ成分を６．０％未満
ＭｇＯ成分を０％超、
含有し、
質量和Ｌｉ２Ｏ×５＋Ｎａ２Ｏ＋（Ｋ２Ｏ／２）が４．０％超であり、
相対屈折率（５８９．２９ｎｍ）の温度係数（４０～６０℃）が０×１０－６以上である光学ガラス。 - 質量比Ａｌ２Ｏ３／Ｒｎ２Ｏが０．５以上（ＲｎはＬｉ、Ｎａ、及びＫからなる群より選択される１種以上）である、請求項１又は２に記載の光学ガラス。
- 質量比Ａｌ２Ｏ３／（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３＋Ｐ２Ｏ５）が０超である、請求項１～３のいずれかに記載の光学ガラス。
- ガラス転移点（Ｔｇ）が６００℃以下、ガラス屈伏点（Ａｔ）が６５０℃以下である、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。
- 請求項１～５のいずれかに記載の光学ガラスからなる研磨加工用及び／又は精密プレス成形用のプリフォーム。
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