JP2024056400A - 光学ガラスおよび光学素子 - Google Patents

Abstract

【課題】 異常部分分散性および再加熱時の安定性を有する光学ガラスおよび光学素子を提供すること。【解決手段】 Ｆの含有量が２０～４５モル％であり、Ａｌの含有量が１～１３モル％であり、Ｐの含有量が１～１３モル％であり、Ｌｉの含有量が５モル％以下であり、Ｂａの含有量が１～１０モル％であり、Ｏの含有量とＰの含有量とのモル比［Ｏ／Ｐ］が３．３０～４．２０であり、Ｆの含有量とＡｌの含有量とのモル比［Ｆ／Ａｌ］が３．７０～５．５０であり、Ｐの含有量とＡｌの含有量とのモル比［Ｐ／Ａｌ］が０．９０～１．２０であり、Ｂａの含有量とＰの含有量とのモル比［Ｂａ／Ｐ］が０．５５～１．００であり、Ｂａの含有量と、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、およびＢａの合計含有量とのモル比［Ｂａ／（Ｍｇ＋Ｃａ＋Ｓｒ＋Ｂａ）］が０．６５以下であり、Ｆの含有量と、Ｏ、Ｆ、およびＣｌの合計含有量とのモル比［Ｆ／（Ｏ＋Ｆ＋Ｃｌ）］が０．４５以上である、光学ガラス。【選択図】 なし

Description

本発明は、光学ガラスおよび光学素子に関する。

近年、低屈折・異常部分分散性のガラスからなるレンズは、生産性の向上にともない価格が低下し、デジタルカメラのみならず監視カメラなどの大量生産されるカメラにも多数搭載されるようになっている。そのため、今後も、このようなレンズに用いるガラスには、低コストで大量生産できることが求められる。

従来、低屈折・異常部分分散性のレンズの材料として広く用いられるフツリン酸ガラスは、ガラス成分の揮発により組成が変動しやすいために脈理が発生しやすい。さらに、屈折率を高めようとすると希土類を含有させるため高価となり、また割れやすいなどの問題があった。例えば脈理の問題に対しては、従来では、揮発しやすいガラス成分の配合量を低減することで対応していたが、このようなガラスでは再加熱時の安定性が低いという問題があった。特に、Ｆ（フッ素）は揮発によって組成変動を起こしやすい成分であり、脈理の発生要因となる。そこで、Ｆの配合量を低減することを検討したところ、Ｆの配合量が少なく、より高屈折であるフツリン酸ガラスでは、再加熱時の安定性が顕著に低下する傾向にあった。

特許文献１では、低分散であり、異常部分分散性を有するフツリン酸ガラスが提案されている。しかし、特許文献１のガラスでは、再加熱時の安定性に劣るという問題があった。

国際公開第２０１４／１９６５２３号公報

本発明者が鋭意検討した結果、Ｆの含有量とＡｌの含有量とのモル比［Ｆ／Ａｌ］、Ｐの含有量とＡｌの含有量とのモル比［Ｐ／Ａｌ］を適切な範囲に調整することで再加熱時の安定性が改善されることがわかった。

そこで、本発明では、異常部分分散性および再加熱時の安定性を有する光学ガラスおよび光学素子を提供することを目的とする。かかる目的のもと、異常部分分散性を維持しながら、再加熱時の安定性を向上できるガラスを探索した結果、本発明を完成するに至った。

本発明の要旨は以下のとおりである。
（１）Ｆの含有量が２０～４５モル％であり、
Ａｌの含有量が１～１３モル％であり、
Ｐの含有量が１～１３モル％であり、
Ｌｉの含有量が５モル％以下であり、
Ｂａの含有量が１～１０モル％であり、
Ｏの含有量とＰの含有量とのモル比［Ｏ／Ｐ］が３．３０～４．２０であり、
Ｆの含有量とＡｌの含有量とのモル比［Ｆ／Ａｌ］が３．７０～５．５０であり、
Ｐの含有量とＡｌの含有量とのモル比［Ｐ／Ａｌ］が０．９０～１．２０であり、
Ｂａの含有量とＰの含有量とのモル比［Ｂａ／Ｐ］が０．５５～１．００であり、
Ｂａの含有量と、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、およびＢａの合計含有量とのモル比［Ｂａ／（Ｍｇ＋Ｃａ＋Ｓｒ＋Ｂａ）］が０．６５以下であり、
Ｆの含有量と、Ｏ、Ｆ、およびＣｌの合計含有量とのモル比［Ｆ／（Ｏ＋Ｆ＋Ｃｌ）］が０．４５以上である、光学ガラス。

（２）アッベ数νｄが７０．０～８５．０である、（１）に記載の光学ガラス。

（３）上記（１）または（２）に記載の光学ガラスからなる、光学素子。

本発明によれば、異常部分分散性および再加熱時の安定性を有する光学ガラスおよび光学素子を提供できる。

図１は、結晶化の発熱ピークの立ち上がり温度Ｔｘ、およびガラス転移温度Ｔｇを算出するための、参考図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。なお、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。陰イオン成分となる元素、例えばＯ、Ｆ、Ｃｌについては、公知の分析法、例えばイオンクロマトグラフィー法、非分散赤外線吸収法（ＮＤ－ＩＲ）等によって同定および定量することができる。

また、本明細書において、ガラスの熱的安定性および再加熱時の安定性とは、ともにガラス中における結晶析出のしにくさを指す。特に、熱的安定性は熔融状態のガラスが固化する際の結晶析出のしにくさを指し、再加熱時の安定性はリヒートプレス時のように、固化したガラスを再加熱したときの結晶析出のしにくさを指すものとする。

本明細書では、屈折率は、特記しない限り、ヘリウムのｄ線（波長５８７．５６ｎｍ）における屈折率ｎｄをいう。

アッベ数νｄは、分散に関する性質を表す値として用いられるものであり、以下の式で表される。ここで、ｎＦは青色水素のＦ線（波長４８６．１３ｎｍ）における屈折率、ｎＣは赤色水素のＣ線（６５６．２７ｎｍ）における屈折率である。
νｄ＝（ｎｄ－１）／（ｎＦ－ｎＣ）

本発明では、光学ガラスのガラス組成は、モル％にて表示する。モル％とは、ガラスが含有する全ての元素の含有量の合計を１００％としたときのモル百分率である。また、モル比とは、モル％で表示する元素の含有量に基づいて算出される比率である。本明細書および本発明において、構成成分の含有量が０％とは、この構成成分を実質的に含まないことを意味し、該成分が不可避的不純物レベルで含まれることを許容する。

本発明において、各元素の原子量は、参考文献１（Pure Appl. Chem., Vol. 75, No. 8, pp. 1107－1122, 2003. ）のTable.2に記載の原子量を参照するものとする。

本発明において、モル比［Ｏ／Ｐ］は、モル％表示におけるＯの含有量とＰの含有量との比率であるが、以下のように算出することもできる。

Ｏ／Ｐ比率の算出方法
本発明の光学ガラスは、少なくとも可視～近赤外領域に吸収を持たない絶縁体であり、かつその形式価数は概ね０（電気的中性）とみなすことができる。したがって、本発明の光学ガラスは、
ｍ種の陽イオンとなりうる元素α１、α２…αｍ、並びにｎ種の陰イオンとなりうる元素β１、β２…βｎの元素の質量％を、
Ｃ（α１）、Ｃ（α２）、…Ｃ（αｍ）、並びにＣ（β１）、Ｃ（β２）、…Ｃ（βｎ）とし、
１）陽イオンとなりうる元素α１、α２…αｍ、並びに陰イオンとなりうる元素β１、β２…βｎの原子量を
Ｍ（α１）、Ｍ（α２）、…Ｍ（αｍ）、並びにＭ（β１）、Ｍ（β２）、…Ｍ（βｎ）とし、
２）陽イオンα１、α２…αｍ、並びに陰イオンβ１、β２…βｎの価数を
Ｖ（α１）、Ｖ（α２）、…Ｖ（αｍ）、並びにＶ（β１）、Ｖ（β２）、…Ｖ（βｎ）とするとき、
Σ（ｉ＝１～ｍ）｛Ｃ（αｉ）／Ｍ（αｉ）×Ｖ（αｉ）｝
＝－Σ（ｊ＝１～ｎ）｛Ｃ（βｊ）／Ｍ（βｊ）×Ｖ（βｊ）｝
の関係を持つと見なすことができる。

この関係を用いて、Ｏ元素以外の含有量（質量％）からＯ元素の含有率を計算することもできる。これは、例えば、Ｏの含有量の測定が困難である場合、またはＯの含有量の測定結果にばらつきが大きい場合に有効である。

以下に、具体例を挙げて説明する。
算出例
下表Ｉに示すように、元素Ｆ、Ａｌ、Ｂａ、Ｐ、およびＯから成るガラスについて、Ｏを除く各元素の質量百分率表示での含有量が２７．０３５質量％、７．３８４質量％、５２．６１４質量％、５．０８６質量％と定量された場合について説明する。

Ｆ、Ａｌ、Ｂａ、Ｐ、およびＯについて
１）Ｆ、Ａｌ、Ｂａ、Ｐ、およびＯの形式価数を、それぞれＶ（Ｆ）＝－１、Ｖ（Ａｌ）＝＋３、Ｖ（Ｂａ）＝＋２、Ｖ（Ｐ）＝＋５、およびＶ（Ｏ）＝－２とし、
２）Ｆ、Ａｌ、Ｂａ、Ｐ、およびＯの原子量を、それぞれＭ（Ｆ）＝１８．９９８４、Ｍ（Ａｌ）＝２６．９８１５、Ｍ（Ｂａ）＝１３７．３２７７、Ｍ（Ｐ）＝３０．９７３８、およびＭ（Ｏ）＝１５．９９９４としたとき、
下記式（１）が成り立つ。
｛Ｃ（Ｐ）／Ｍ（Ｐ）×Ｖ（Ｐ）＋Ｃ（Ａｌ）／Ｍ（Ａｌ）×Ｖ（Ａｌ）＋Ｃ（Ｂａ）／Ｍ（Ｂａ）×Ｖ（Ｂａ）｝＝｛Ｃ（Ｏ）／Ｍ（Ｏ）×Ｖ（Ｏ）＋Ｃ（Ｆ）／Ｍ（Ｆ）×Ｖ（Ｆ）｝…式（１）
上記式（１）より、
Ｃ（Ｏ）／Ｍ（Ｏ）＝｛７．３８４／２６．９８１５×３＋５２．６１４／１３７．３２７７×２＋５．０８６／３０．９７３８×５＋２７．０３５／１８．９９８４×（－１）｝／２＝０．４９２６…
と算出できる。
Ｃ（Ｏ）／Ｍ（Ｏ）を、Ｃ（Ｐ）／Ｍ（Ｐ）＝５．０８６／３０．９７３８＝０．１６４２…で除することによって、
Ｄ１＝｛Ｃ（Ｏ）／Ｍ（Ｏ）｝／｛Ｃ（Ｐ）／Ｍ（Ｐ）｝＝３．００…と求めることができる。
Ｄ１は、モル比［Ｏ／Ｐ］を質量％表示による含有量と原子量とで示したものである。
また、Ｃ（Ｏ）＝｛Ｃ（Ｏ）／Ｍ（Ｏ）｝×Ｍ（Ｏ）であるので、
Ｃ（Ｏ）＝０．４９２６…×１５．９９９４＝７．８８１…（質量％）と求めることもできる。

このとき、ガラス成分の含有量の測定方法によっては、例えば少量の未測定の元素が存在したり、測定のばらつきによりＯの含有量を含む質量％の合計がちょうど１００％にならない場合があるが、Ｏ以外の元素がモル％単位で殆ど定量されている場合、上記の方法を用いることにより、Ｏの含有量の測定結果が無くても、Ｄ１等のパラメータを計算することができる。

たとえば元素をモル％換算したときに許容される合計量のばらつきの範囲は、１００±５％となることがあるが、１００±３％程度であることが好ましく、１００％±２％、１００％±１％、１００％±０．５％、１００％±０．３％、１００％±０．１％の順に好ましい。不可避的な不純物まで測定しなくてもよい。

以下、本実施形態に係る光学ガラスについて詳述する。

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｆの含有量は２０～４５モル％である。Ｆの含有量の下限は、好ましくは２２モル％であり、さらには２４モル％、２６モル％、２８モル％、３０モル％、３２モル％の順により好ましい。Ｆの含有量の下限を上記のとおり設定することで、再加熱時の安定性を高めることができる。Ｆの含有量の上限は、好ましくは４４モル％であり、さらには４３モル％、４２モル％の順により好ましい。Ｆの含有量の上限を上記のとおり設定することで、ガラス成分の揮発を抑制することができる。

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ａｌの含有量は１～１３モル％である。Ａｌの含有量の下限は、好ましくは２．００モル％であり、さらには３．００モル％、４．００モル％、５．００モル％、５．５０モル％、６．００モル％、６．５０モル％、７．００モル％の順により好ましい。Ａｌの含有量の下限を上記のとおり設定することで、化学的耐久性を高めることができる。また、Ａｌの含有量の上限は、好ましくは１２．０モル％であり、さらには１１．０モル％、１０．５モル％、１０．０モル％、９．５０モル％、９．００モル％の順により好ましい。Ａｌの含有量の上限を上記のとおり設定することで、再加熱時の安定性を高めることができる。

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｐの含有量は１～１３モル％である。Ｐの含有量の下限は、好ましくは２．００モル％であり、さらには３．００モル％、４．００モル％、５．００モル％、５．５０モル％、６．００モル％、６．５０モル％、７．００モル％の順により好ましい。Ｐの含有量の下限を上記のとおり設定することで、再加熱時の安定性を高めることができる。また、Ｐの含有量の上限は、好ましくは１２．０モル％であり、さらには１１．０モル％、１０．５モル％、１０．０モル％の順により好ましい。Ｐの含有量の上限を上記のとおり設定することで、屈折率ｎｄを高めることができる。

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｌｉの含有量は５モル％以下である。Ｌｉの含有量の上限は、好ましくは４．００モル％であり、さらには３．００モル％、２．５０モル％、２．００モル％、１．８０モル％、１．６０モル％の順により好ましい。Ｌｉの含有量の上限を上記のとおり設定することで、ガラス成分の揮発を抑制することができる。また、Ｌｉの含有量の下限は、ガラス原料の熔解性を高める観点から、好ましくは０モル％であり、さらには０．０８モル％、０．１２モル％、０．１５モル％、０．１８モル％、０．２０モル％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、Ｂａの含有量は１～１０モル％である。Ｂａの含有量の下限は、好ましくは１．５０モル％であり、さらには２．００モル％、３．００モル％、４．００モル％、４．５０モル％、５．００モル％の順により好ましい。Ｂａの含有量の下限を上記のとおり設定することで、屈折率ｎｄを高めることができる。また、Ｂａの含有量の上限は、好ましくは９．５０モル％であり、さらには９．２０モル％、９．００モル％、８．８０モル％、８．６０モル％の順により好ましい。Ｂａの含有量の上限を上記のとおり設定することで、再加熱時の安定性を高めることができる。

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｏの含有量とＰの含有量とのモル比［Ｏ／Ｐ］は３．３０～４．２０である。モル比［Ｏ／Ｐ］の下限は、好ましくは３．３２であり、さらには３．３４、３．３６、３．３８、３．４０の順により好ましい。また、モル比［Ｏ／Ｐ］の上限は、好ましくは４．１０であり、さらには４．００、３．９５、３．９０、３．８５、３．８０の順により好ましい。モル比［Ｏ／Ｐ］を上記範囲とすることで、異常部分分散性および再加熱時の安定性を有する光学ガラスが得られる。本実施形態に係る光学ガラスでは、Ｆの揮発の影響によりＰも揮発しやすくなるため、モル比［Ｏ／Ｐ］が小さすぎると、Ｆの揮発の影響が大きくなってガラス組成が変動し脈理が発生するおそれがある。モル比［Ｏ／Ｐ］が大きすぎると、異常部分分散性が損なわれるおそれがあり、また、ガラスの熱的安定性および再加熱時の安定性が低下するおそれがある。

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｆの含有量とＡｌの含有量とのモル比［Ｆ／Ａｌ］は３．７０～５．５０である。モル比［Ｆ／Ａｌ］の下限は、好ましくは３．７５であり、さらには３．８０、３．８５、３．９０、３．９５、４．００の順により好ましい。また、モル比［Ｆ／Ａｌ］の上限は、好ましくは５．４５であり、さらには５．４０、５．３５、５．３０、５．２５、５．２０、５．１５、５．１０の順により好ましい。モル比［Ｆ／Ａｌ］を上記範囲とすることで、異常部分分散性および再加熱時の安定性を有する光学ガラスが得られる。モル比［Ｆ／Ａｌ］が小さすぎると、再加熱時の安定性が低下するおそれがある。モル比［Ｆ／Ａｌ］が大きすぎると、Ｆの揮発の影響によりガラス組成が変動し脈理が発生するおそれがある。

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｐの含有量とＡｌの含有量とのモル比［Ｐ／Ａｌ］は０．９０～１．２０である。モル比［Ｐ／Ａｌ］の下限は、好ましくは０．９２であり、さらには０．９４、０．９６、０．９８、１．００、１．０２の順により好ましい。また、モル比［Ｐ／Ａｌ］の上限は、好ましくは１．１８であり、さらには１．１６、１．１４、１．１２、１．１０の順により好ましい。モル比［Ｐ／Ａｌ］を上記範囲とすることで、異常部分分散性および再加熱時の安定性を有する光学ガラスが得られる。モル比［Ｐ／Ａｌ］の好ましい範囲は、Ｆの含有量と連動して変化する。Ｆの含有量が多い場合、脈理の発生を抑制するために、Ａｌの含有量を増やす必要があり、結果としてモル比［Ｐ／Ａｌ］は小さくなる。また、Ｆの含有量が少ない場合、再加熱時の安定性の低下を抑制するために、Ｐの含有量を増やし、Ａｌの含有量を減らす必要があり、結果としてモル比［Ｐ／Ａｌ］は大きくなる。

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｂａの含有量とＰの含有量とのモル比［Ｂａ／Ｐ］は０．５５～１．００である。モル比［Ｂａ／Ｐ］の下限は、好ましくは０．５７であり、さらには０．５９、０．６１、０．６３、０．６５、０．６７、０．７１の順により好ましい。また、モル比［Ｂａ／Ｐ］の上限は、好ましくは０．９８であり、さらには０．９６、０．９４、０．９２、０．９０の順により好ましい。モル比［Ｂａ／Ｐ］を上記範囲とすることで、異常部分分散性を有する光学ガラスが得られる。モル比［Ｂａ／Ｐ］が小さすぎると、屈折率が低下するおそれがあり、またレンズにした場合に結像に影響するおそれがある。モル比［Ｂａ／Ｐ］が大きすぎると、ネットワーク構造を形成できずガラス化できないおそれがあり、またＢａが析出するおそれがある。また、再加熱時の安定性が低下するおそれがある。

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｂａの含有量と、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、およびＢａの合計含有量とのモル比［Ｂａ／（Ｍｇ＋Ｃａ＋Ｓｒ＋Ｂａ）］は０．６５以下である。モル比［Ｂａ／（Ｍｇ＋Ｃａ＋Ｓｒ＋Ｂａ）］の上限は、好ましくは０．６３であり、さらには０．６１、０．５９、０．５７の順により好ましい。モル比［Ｂａ／（Ｍｇ＋Ｃａ＋Ｓｒ＋Ｂａ）］の上限を上記のとおり設定することで、再加熱時の安定性を高めることができる。また、モル比［Ｂａ／（Ｍｇ＋Ｃａ＋Ｓｒ＋Ｂａ）］の下限は、好ましくは０．２０であり、さらには０．３０、０．３４、０．３８の順により好ましい。モル比［Ｂａ／（Ｍｇ＋Ｃａ＋Ｓｒ＋Ｂａ）］の下限を上記のとおり設定することで、屈折率ｎｄを高めることができる。

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｆの含有量と、Ｏ、Ｆ、およびＣｌの合計含有量とのモル比［Ｆ／（Ｏ＋Ｆ＋Ｃｌ）］は０．４５以上である。モル比［Ｆ／（Ｏ＋Ｆ＋Ｃｌ）］の下限は、好ましくは０．４７であり、さらには０．４８、０．４９、０．５０の順により好ましい。モル比［Ｆ／（Ｏ＋Ｆ＋Ｃｌ）］の下限を上記のとおり設定することで、異常部分分散性を付与でき、また熱的安定性を向上させることができる。また、モル比［Ｆ／（Ｏ＋Ｆ＋Ｃｌ）］の上限は、好ましくは０．７０であり、さらには０．６８、０．６６、０．６４、０．６２の順により好ましい。モル比［Ｆ／（Ｏ＋Ｆ＋Ｃｌ）］の上限を上記のとおり設定することで、ガラスを安定化させることができ、またガラス成分の揮発を抑制することができる。

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、ＬｉおよびＮａの合計含有量［Ｌｉ＋Ｎａ］の下限は、ガラス原料の熔解性を高める観点から、好ましくは０．００モル％であり、さらには０．０５モル％、０．１０モル％、０．１５モル％、０．２０モル％、０．２５モル％の順により好ましい。合計含有量［Ｌｉ＋Ｎａ］の上限は、ガラス成分の揮発を抑制する観点から、好ましくは１０．０モル％であり、さらには７．０モル％、５．００モル％、３．００モル％、２．００モル％、１．５０モル％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、Ｌｉ、Ｎａ、およびＫの合計含有量［Ｌｉ＋Ｎａ＋Ｋ］の下限は、ガラス原料の熔解性を高める観点から、好ましくは０．００モル％であり、さらには０．０５モル％、０．１０モル％、０．１５モル％、０．２０モル％、０．２５モル％の順により好ましい。合計含有量［Ｌｉ＋Ｎａ＋Ｋ］の上限は、ガラス成分の揮発を抑制する観点から、好ましくは１０．０モル％であり、さらには７．００モル％、５．００モル％、３．００モル％、２．００モル％、１．５０モル％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、ＳｒおよびＢａの合計含有量と、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、およびＺｎの合計含有量とのモル比［（Ｓｒ＋Ｂａ）／（Ｍｇ＋Ｃａ＋Ｓｒ＋Ｂａ＋Ｚｎ）］の下限は、屈折率ｎｄを高める観点から、好ましくは０．１００であり、さらには０．２００、０．３００、０．３４０、０．３８０、０．４２０、０．４６０の順により好ましい。モル比［（Ｓｒ＋Ｂａ）／（Ｍｇ＋Ｃａ＋Ｓｒ＋Ｂａ＋Ｚｎ）］の上限は、再加熱時の安定性を高める観点から、好ましくは１．００であり、さらには０．９５０、０．９００、０．８５０、０．８３０、０．８１０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、Ｂａ、Ｓｒ、およびＺｎの合計含有量とＰの含有量とのモル比［（Ｂａ＋Ｓｒ＋Ｚｎ）／Ｐ］の下限は、屈折率を高める観点から好ましくは０．１００であり、さらには０．２００、０．３００、０．４００、０．５００、０．５５０、０．６００、０．６５０、０．７００、０．７５０、０．８００の順により好ましい。モル比［（Ｂａ＋Ｓｒ＋Ｚｎ）／Ｐ］の上限は、再加熱時の安定性を高める観点から、好ましくは２．１０であり、さらには１．９０、１．８０、１．７０、１．６０、１．５０、１．４０、１．３０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、ＳｒおよびＬｉの合計含有量［Ｓｒ＋Ｌｉ］の下限は、ガラス原料の熔解性を高める観点から、好ましくは０．０モル％であり、さらには０．５モル％、１．０モル％、１．５モル％、２．０モル％、２．３モル％、２．５モル％の順により好ましい。合計含有量［Ｓｒ＋Ｌｉ］の上限は、ガラス成分の揮発を抑制する観点から、好ましくは１０．０モル％であり、さらには９．０モル％、８．０モル％、７．０モル％、６．０モル％、５．５モル％、５．０モル％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、Ｙ、Ｌａ、Ｇｄ、Ｙｂ、およびＬｕの合計含有量［Ｙ＋Ｌａ＋Ｇｄ＋Ｙｂ＋Ｌｕ］の下限は、屈折率ｎｄを高め、また化学的耐久性を高める観点から、好ましくは０．０モル％であり、さらには０．０４モル％、０．０８モル％、０．１２モル％、０．１６モル％、０．２０モル％、０．２４モル％の順により好ましい。合計含有量［Ｙ＋Ｌａ＋Ｇｄ＋Ｙｂ＋Ｌｕ］の上限は、ガラス原料の熔解性を高め、また熔解時の耐失透性を高める観点から、好ましくは２．０モル％であり、さらには１．６モル％、１．４モル％、１．２モル％、１．０モル％、０．９０モル％、０．８０モル％、０．７０モル％、０．６０モル％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、Ｏの含有量の下限は、ガラス成分の揮発を抑制する観点から、好ましくは１０モル％であり、さらには１３モル％、１６モル％、１８モル％、２０モル％、２２モル％、２４モル％の順により好ましい。Ｏの含有量の上限は、再加熱時の安定性を高める観点から、好ましくは４７モル％であり、さらには４４モル％、４１モル％、３９モル％、３７モル％、３６モル％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、Ｃｌの含有量の下限は、清澄を促進する観点から、好ましくは０．００モル％であり、さらには０．０１モル％、０．０２モル％、０．０３モル％、０．０４モル％、０．０５モル％の順により好ましい。Ｃｌの含有量の上限は、ガラス成分の揮発を抑制する観点から、好ましくは２．４０モル％であり、さらには１．６０モル％、１．２０モル％、０．８０モル％、０．４０モル％、０．３２モル％、０．２８モル％、０．２４モル％、０．２０モル％、０．１６モル％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、Ｂの含有量の上限は、ガラス成分の揮発を抑制する観点から、好ましくは１．６モル％であり、さらには１．２モル％、０．８モル％、０．６モル％、０．５モル％、０．４モル％、０．３モル％、０．２モル％、０．１モル％の順により好ましい。また、Ｂの含有量の下限は、ガラス原料の熔解性を維持する観点から、好ましくは０モル％である。Ｂの含有量は０モル％でもよい。

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｓｉの含有量の上限は、熔融性および熱的安定性を維持し、ガラス成分の揮発を抑制する観点から、好ましくは１．６０モル％であり、さらには１．２０モル％、０．８０モル％、０．４０モル％、０．２０モル％の順により好ましい。また、Ｓｉの含有量の下限は、好ましくは０モル％である。Ｓｉの含有量は０モル％でもよい。

本実施形態に係るガラスにおいて、Ｎａの含有量の上限は、ガラス成分の揮発を抑制する観点から、好ましくは６．００モル％であり、さらには５．２０モル％、４．４０モル％、３．６０モル％、２．８０モル％、２．００モル％、１．６０モル％、１．２０モル％、０．８０モル％、０．４０モル％の順により好ましい。また、Ｎａの含有量の下限は、ガラス原料の熔解性を維持する観点から、好ましくは０モル％である。Ｎａの含有量は０モル％でもよい。

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｋの含有量の上限は、ガラス成分の揮発を抑制する観点から、好ましくは５．２０モル％であり、さらには４．４０モル％、３．６０モル％、２．８０モル％、２．００モル％、１．６０モル％、１．２０モル％、０．８０モル％、０．４０モル％の順により好ましい。Ｋの含有量の下限は、ガラス原料の熔解性を維持する観点から、好ましくは０モル％である。Ｋの含有量は０モル％でもよい。

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｃｓの含有量の上限は、好ましくは１．６０モル％であり、さらには１．２０モル％、０．８０モル％、０．４０モル％、０．２０モル％の順により好ましい。Ｃｓの含有量の下限は、好ましくは０モル％である。Ｃｓの含有量は０モル％でもよい。Ｃｓは、ガラスの熱的安定性を改善する働きを有するが、含有量が多くなると、化学的耐久性、耐候性が低下するおそれがある。そのため、Ｃｓの含有量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、Ｍｇの含有量の下限は、再加熱時の安定性、機械的強度、および耐熱衝撃性を高める観点から、好ましくは０モル％であり、さらには０．２０モル％、０．３０モル％、０．４０モル％、０．５０モル％、０．５５モル％、０．６０モル％の順により好ましい。また、Ｍｇの含有量の上限は、熔解時の耐失透性を高める観点から、好ましくは８．０モル％であり、さらには６．０モル％、４．０モル％、３．０モル％、２．５モル％、２．０モル％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、Ｃａの含有量の下限は、再加熱時の安定性、機械的強度、および耐熱衝撃性を高める観点から、好ましくは０モル％であり、さらには０．５０モル％、１．００モル％、１．５０モル％、１．８０モル％の順により好ましい。また、Ｃａの含有量の上限は、熔解時の耐失透性を高める観点から、好ましくは１０．００モル％であり、さらには８．００モル％、６．００モル％、５．００モル％、４．５０モル％、４．００モル％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、Ｓｒの含有量の下限は、屈折率ｎｄを高める観点から、好ましくは０モル％であり、さらには０．５０モル％、１．００モル％、１．５０モル％、１．８０モル％の順により好ましい。また、再加熱時の安定性を高める観点から、Ｓｒの含有量の上限は、好ましくは１０．００モル％であり、さらには８．００モル％、６．００モル％、５．５０モル％、５．００モル％、４．６０モル％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、Ｚｎの含有量の上限は、ガラス原料の熔解性を高める観点から、好ましくは２．０モル％であり、さらには１．６モル％、１．２モル％、０．８モル％、０．４モル％の順により好ましい。また、Ｚｎの含有量の下限は、屈折率ｎｄを維持する観点から、好ましくは０モル％である。Ｚｎの含有量は０モル％でもよい。

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、およびＺｎの合計含有量［Ｍｇ＋Ｃａ＋Ｓｒ＋Ｂａ＋Ｚｎ］の下限は、屈折率ｎｄを高める観点から、好ましくは８．０モル％であり、さらには１０．０モル％、１１．０モル％、１２．０モル％の順により好ましい。該合計含有量の上限は、再加熱時の安定性を高める観点から、好ましくは２５．０モル％であり、さらには２３．０モル％、２１．０モル％、１９．０モル％、１８．０モル％、１７．０モル％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、Ｓｒ、Ｂａ、およびＺｎの合計含有量［Ｓｒ＋Ｂａ＋Ｚｎ］の下限は、屈折率ｎｄを高める観点から、好ましくは３．０モル％であり、さらには４．０モル％、５．０モル％、６．０モル％、７．０モル％、８．０モル％の順により好ましい。該合計含有量の上限は、再加熱時の安定性を高める観点から、好ましくは２０．０モル％であり、さらには１８．０モル％、１６．０モル％、１４．０モル％、１３．０モル％、１２．０モル％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、ＳｒおよびＢａの合計含有量［Ｓｒ＋Ｂａ］の下限は、屈折率ｎｄを高める観点から、好ましくは２．８モル％であり、さらには３．８モル％、４．８モル％、５．８モル％、６．８モル％、７．８モル％の順により好ましい。該合計含有量の上限は、再加熱時の安定性を高める観点から、好ましくは１９．８モル％であり、さらには１７．８モル％、１５．８モル％、１３．８モル％、１２．８モル％、１１．８モル％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、Ｌａの含有量の上限は、ガラス原料の熔解性を高める観点から、好ましくは２．０モル％であり、さらには１．６モル％、１．２モル％、０．８モル％、０．４モル％の順により好ましい。また、Ｌａの含有量の下限は、屈折率ｎｄを維持する観点から、好ましくは０モル％である。Ｌａの含有量は０モル％でもよい。

本実施形態に係るガラスにおいて、Ｇｄの含有量の上限は、ガラス原料の熔解性を高める観点、並びに原料コスト上昇を抑制し、また原料供給を安定化する観点から、好ましくは２．０モル％であり、さらには１．６モル％、１．２モル％、０．８モル％、０．４モル％の順により好ましい。また、Ｇｄの含有量の下限は、屈折率ｎｄを維持する観点から、好ましくは０モル％である。Ｇｄの含有量は０モル％でもよい。

本実施形態に係るガラスにおいて、Ｙの含有量の下限は、屈折率ｎｄを高める観点から、好ましくは０モル％であり、さらには０．０４モル％、０．０８モル％、０．１２モル％、０．１６モル％、０．２０モル％、０．２２モル％、０．２４モル％の順により好ましい。また、Ｙの含有量の上限は、ガラス原料の熔解性を高める観点から、好ましくは３．０モル％であり、さらには２．４モル％、２．０モル％、１．６モル％、１．２モル％、１．０モル％、０．８モル％、０．６モル％の順により好ましい。

本実施形態に係るガラスにおいて、Ｌｕの含有量の上限は、ガラス原料の熔解性を高める観点、並びに原料コスト上昇を抑制し、また原料供給を安定化する観点から、好ましくは１．６モル％であり、さらには１．２モル％、０．８モル％、０．４モル％、０．２モル％の順により好ましい。また、Ｌｕの含有量の下限は、屈折率ｎｄを維持する観点から、好ましくは０モル％である。Ｌｕの含有量は０モル％でもよい。

本実施形態に係るガラスにおいて、Ｙｂの含有量の上限は、ガラス原料の熔解性を高める観点、並びに原料コスト上昇を抑制し、また原料供給を安定化する観点から、好ましくは１．６モル％であり、さらには１．２モル％、０．８モル％、０．４モル％、０．２モルモル％の順により好ましい。また、Ｙｂの含有量の下限は、屈折率ｎｄを維持する観点から、好ましくは０モル％である。Ｙｂの含有量は０モル％でもよい。

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｎｂの含有量の上限は、蒸気圧の高いフッ化物の生成を抑えて脈理の発生を抑制し、さらに低分散性を維持する観点から、好ましくは２．００モル％であり、さらには１．６０モル％、１．２０モル％、０．８０モル％、０．４０モル％、０．２０モル％、０．１４モル％、０．１０モル％、０．０６モル％、０．０２モル％の順により好ましい。Ｎｂの含有量の下限は、紫外域に吸収を設け、製造時の紫外吸収端のばらつきを抑える観点から、好ましくは０モル％であり、さらには０．００２モル％、０．００４モル％、０．００８モル％の順により好ましい。Ｎｂの含有量は０モル％でもよい。

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｔｉの含有量の上限は、好ましくは２．０モル％であり、さらには１．６モル％、１．２モル％、０．８モル％、０．４モル％の順により好ましい。Ｔｉの含有量の下限は、好ましくは０モル％である。Ｔｉの含有量は０モル％でもよい。蒸気圧の高いフッ化物の生成を抑えて脈理の発生を抑制し、さらに低分散性を維持する観点から、Ｔｉの含有量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、Ｗの含有量の上限は、好ましくは２．０モル％であり、さらには１．６モル％、１．２モル％、０．８モル％、０．４モル％の順により好ましい。Ｗの含有量の下限は、好ましくは０モル％である。Ｗの含有量は０モル％でもよい。蒸気圧の高いフッ化物の生成を抑えて脈理の発生を抑制し、さらに低分散性を維持する観点から、Ｗの含有量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、Ｂｉの含有量の上限は、好ましくは２．０モル％であり、さらには１．６モル％、１．２モル％、０．８モル％、０．４モル％の順により好ましい。Ｂｉの含有量の下限は、好ましくは０モル％である。Ｂｉの含有量は０モル％でもよい。蒸気圧の高いフッ化物の生成を抑えて脈理の発生を抑制し、さらに低分散性を維持する観点から、Ｂｉの含有量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、Ｚｒの含有量の上限は、ガラス原料の熔解性を高める観点から、好ましくは２．０モル％であり、さらには１．６モル％、１．２モル％、０．８モル％、０．４モル％の順により好ましい。Ｚｒの含有量の下限は、屈折率ｎｄを維持する観点から、好ましくは０モル％である。Ｚｒの含有量は０モル％でもよい。

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｔａの含有量の上限は、好ましくは２．０モル％であり、さらには１．６モル％、１．２モル％、０．８モル％、０．４モル％の順により好ましい。Ｔａの含有量の下限は、好ましくは０モル％である。Ｔａの含有量は０モル％でもよい。蒸気圧の高いフッ化物の生成を抑えて脈理の発生を抑制し、さらに低分散性を維持する観点から、Ｔａの含有量を上記範囲とすることが好ましい。

本実施形態に係るガラスにおいて、Ｓｃの含有量は、好ましくは２モル％以下である。また、Ｓｃの含有量の下限は、好ましくは０モル％である。

本実施形態に係るガラスにおいて、Ｈｆの含有量は、好ましくは２モル％以下である。また、Ｈｆの含有量の下限は、好ましくは０モル％である。

Ｓｃ、Ｈｆは、ガラスの高分散性を高める働きを有し、また高価な成分でもある。そのため、Ｓｃ、Ｈｆの各含有量は上記範囲であることが好ましい。

本実施形態に係るガラスにおいて、Ｇｅの含有量は、好ましくは２モル％以下である。また、Ｇｅの含有量の下限は、好ましくは０モル％である。

Ｇｅは、ガラスの高分散性を高める働きを有し、一般的に使用されるガラス成分の中で、突出して高価な成分である。したがって、ガラスの製造コストを低減する観点から、Ｇｅの含有量は上記範囲であることが好ましい。

本実施形態に係るガラスは、主として上述のガラス成分、すなわち、必須成分としてＦ、Ａｌ、Ｐ、Ｂａ、およびＯ、任意成分としてＬｉ、Ｃｌ、Ｂ、Ｓｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｚｎ、Ｌａ、Ｇｄ、Ｙ、Ｌｕ、Ｙｂ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｗ、Ｂｉ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｓｃ、Ｈｆ、およびＧｅで構成されていることが好ましい。上述のガラス成分の合計含有量は、好ましくは９５モル％以上であり、より好ましくは９８モル％以上である、さらに好ましくは９９モル％以上であり、特に好ましくは９９．５モル％以上である。

本実施形態に係るガラスは、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。

上記成分の他に、上記光学ガラスは、清澄剤としてＳｂ等を少量含有することもできる。Ｓｂの含有量（外割添加量）の上限は、好ましくは０．２０モル％であり、さらには０．１６モル％、０．１２モル％、０．０８モル％、０．０４モル％、０．０１モル％、０．００８モル％、０．００６モル％、０．００４モル％、０．００２モル％の順により好ましい。Ｓｂの含有量（外割添加量）の下限は０モル％である。Ｓｂの含有量（外割添加量）は０モル％でもよい。

なお、外割添加量とは、清澄剤を除く全ガラス成分の合計含有量を１００％としたときの清澄剤の添加量をモル百分率で表したものである。

また、上記光学ガラスは、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、Ｖ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。

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、Ｇａ、Ｔｅ、Ｔｂの含有量は、いずれも、それぞれ０～０．１モル％であることが好ましく、０～０．０５モル％であることがより好ましく、０～０．０１モル％であることが更に好ましく、０～０．００５モル％であることが一層好ましく、０～０．００１モル％であることがより一層好ましい。Ｇａ、Ｔｅ、Ｔｂは、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＞
本実施形態に係る光学ガラスにおいて、アッベ数νｄの下限は、好ましくは７０．０であり、７１．０、７２．０、７３．０、７４．０、７５．０、または７５．５とすることもできる。アッベ数νｄの上限は、好ましくは８５．０であり、８４．０、８３．０、８２．０、８１．５、または８１．０とすることもできる。

アッベ数νｄは、各ガラス成分の含有量を適宜調整することにより所望の値にすることができる。相対的にアッベ数νｄを高くする成分、すなわち低分散化成分は、Ｓｉ、Ｂ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｌａ、Ｂａ、Ｃａ、Ｓｒ等である。一方、相対的にアッベ数νｄを低くする成分、すなわち高分散化成分は、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｗ、Ｂｉ、Ｔａ等である。

＜屈折率ｎｄ＞
本実施形態に係る光学ガラスにおいて、屈折率ｎｄの下限は、好ましくは１．４０であり、１．４５、１．４６、１．４７、１．４８、または１．４９とすることもできる。屈折率ｎｄの上限は、好ましくは１.６５であり、１．６０、１．５９、１．５８、１．５７、１．５６、または１．５５とすることもできる。

屈折率ｎｄは各ガラス成分の含有量を適宜調整することにより所望の値にすることができる。相対的に屈折率ｎｄを高める働きを有する成分（高屈折率化成分）は、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｌａ、Ｙ、Ｇｄ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｚｎ等である。一方、相対的に屈折率ｎｄを低くする働きを有する成分（低屈折率化成分）は、Ｓｉ、Ｂ、Ｐ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ等である。

＜再加熱時の安定性＞
本実施形態に係る光学ガラスは、ガラス転移温度Ｔｇより１３０～１６０℃高い温度に設定した試験炉で１０分間加熱した場合に、白濁しないことが好ましい。より好ましくは、目視でガラス内部に失透が観察されないことであり、更に好ましくはガラス内部を顕微鏡で観察しても結晶が認められないことであり、いっそう好ましくはガラス内部に結晶が析出しないことである。再加熱時の安定性は、モル比［Ｏ／Ｐ］、［Ｐ／Ａｌ］、［Ｆ／Ａｌ］、［Ｂａ／Ｐ］、［Ｂａ／（Ｍｇ＋Ｃａ＋Ｓｒ＋Ｂａ）］などを調整することで制御できる。

再加熱時の安定性は以下のように測定する。縦・横・高さの各寸法が１０．０ｍｍ±０．５ｍｍで、かつ試料の体積が５１２ｍｍ³以上である、おおむね直方体形状のガラス試料について、下記の手順で一次加熱および二次加熱を行う。一次加熱および二次加熱は、ガラス試料に対して十分に大きな熱容量を有する２つの試験炉を用いて行う。以降、それぞれの試験炉を一次加熱炉、二次加熱炉と呼ぶことにする。

前述の直方体形状のガラス試料を、所定の一次加熱温度に保温された一次加熱炉に投入する。一次加熱は、二次加熱においてガラス試料が確実に均熱され、かつ一次加熱において結晶析出や結晶核の生成を促進することがないような条件で行う。具体的には、一次加熱温度の下限は、ガラス試料のガラス転移温度Ｔｇより２０℃低い温度（Ｔｇ－２０℃）とし、一次加熱温度の上限は、そのガラス試料のガラス転移温度Ｔｇより１５℃高い温度（Ｔｇ＋１５℃）とする。また、一次加熱時間は、１０～３０分とする。

一次加熱終了後のガラス試料を炉から取り出した後、直ちに、所定の二次加熱温度に保温された二次加熱炉に移動させる。二次加熱温度は、ガラス試料のガラス転移温度Ｔｇより１３０～１６０℃高い温度とする。二次加熱時間は、１０分とする。

二次加熱終了後のガラス試料を炉から取り出し、大気中で室温まで放冷する。ガラス試料全体の白濁および失透の有無を目視で確認する。また、ガラス内部を顕微鏡で観察し結晶の有無を確認する。

一次加熱および二次加熱において、試験炉内に置かれたガラス試料の加熱条件を一定にするため、ガラス試料は、耐火物の皿や底板を設けて炉内の中央部に置く。なお上述の一次加熱温度および二次加熱温度とは、ガラス試料を配置した位置の温度である。さらにガラス試料の張り付きを抑え、炉体からの熱伝達を抑え、主に炉内雰囲気からの伝熱によってガラスを加熱させるために、ガラス試料は窒化ホウ素あるいはアルミナのような反応性の低い粉体の上に配置する。なおこれらの粉体とガラス試料との接触面は安定性試験における観察対象から除外する。

＜比重＞
本実施形態に係る光学ガラスにおいて、比重は、好ましくは４．２０以下であり、さらには４．１０以下、４．０５以下、４．００以下の順により好ましい。比重の下限は、特に制限されないが、通常３．５０である。比重は、アルキメデス法にて測定する。比重は原子量の大きな元素、たとえばＢａ、Ｌａ、Ｇｄ、ＬｕおよびＹｂなどの成分の導入により大きくなる傾向があり、原子量の小さなＭｇ、Ｐなどの成分を導入することで小さくなる傾向がある。一方で、原子量の比較的小さな元素であっても、ガラス中の元素の充填率の増大に寄与する成分、例えばＬｉ、Ａｌなどの導入によっても比重は増大する傾向がある。これらの成分の含有量を調整することで比重を制御できる。

＜ガラス転移温度Ｔｇおよび安定化指標ΔＴ＞
本実施形態に係る光学ガラスの再加熱時の安定性は、参考文献２（山根, ＮＥＷ ＧＬＡＳＳ Ｎｏ．７，ｐ．１９－３０ （１９８７））に記載された安定化指標ΔＴで評価することもできる。ここでＴｘは結晶化の発熱ピークの立ち上がり温度であり、Ｔｇはガラス転移温度である。そして、ΔＴはＴｘとＴｇの差であり、ΔＴ＝Ｔｘ－Ｔｇとあらわされる。Ｔｇ、Ｔｘは、参考文献２に開示された図（図１）に則って解析し数値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、ガラス転移温度Ｔｇは、ガラスを徐冷する温度や加熱軟化の温度ないしプレス温度を下げるという観点から、好ましくは５５０℃以下であり、さらには５４０℃以下、５３５℃以下、５３０℃以下、５２０℃以下の順により好ましい。ガラス転移温度Ｔｇの下限は、特に制限されないが、通常３８０℃である。なおガラスのネットワーク構造をより強固にして、ガラスの割れを抑える観点、あるいはガラスの熱膨張を小さくし、かつガラスの耐熱性を高める観点からは、ガラス転移温度Ｔｇの下限は、好ましくは３９０℃であり、さらには４００℃、４１０℃、４２０℃、４３０℃、４４０℃以上の順により好ましい。ガラス転移温度Ｔｇは、主にＬｉ、Ｎａ、Ｋの含有量やその合計含有量、Ｆの含有量、ならびにＺｎの含有量、モル比［Ｐ／Ａｌ］、モル比［Ｂａ／Ｐ］などを調整することで制御できる。

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、結晶化の発熱ピークの立ち上がり温度Ｔｘとガラス転移温度Ｔｇとの差（Ｔｘ－Ｔｇ）である安定化指標ΔＴは、好ましくは１００℃以上であり、さらには１１０℃以上、１１５℃以上、１２０℃以上、１２５℃以上、１３０℃以上の順により好ましく、結晶化の発熱ピークの立ち上がりが見られなくなることが最も好ましい。安定化指標ΔＴの上限は、特に制限されないが、通常３００℃である。ΔＴは再加熱安定性の向上に寄与する要素の一つであり、再加熱安定性とおおむね同様に、モル比［Ｏ／Ｐ］、［Ｐ／Ａｌ］、［Ｆ／Ａｌ］、［Ｂａ／Ｐ］、［Ｂａ／（Ｍｇ＋Ｃａ＋Ｓｒ＋Ｂａ）］などを調整することで制御できる。

（光学ガラスの製造）
本実施形態に係る光学ガラスは、高屈折率・低分散特性を有する、すなわち異常部分分散性を有するガラスであり、ダイレクトプレス法、リヒートプレス法、精密プレス成形法のいずれの方法にも好適なガラスである。

本実施形態に係る光学ガラスは、目的のガラス組成が得られるように、原料であるリン酸塩、フッ化物、酸化物などを秤量、調合し、十分に混合して混合バッチとし、熔融容器内で加熱、熔融し、脱泡、攪拌を行い均質かつ泡を含まない熔融ガラスを作り、これを成形することによって得ることができる。具体的には公知の熔融法を用いて製造できる。

［光学素子ブランク、プレス成型用ガラス素材、およびそれらの製造方法］
本発明の他の一態様は、
上述の光学ガラスからなる光学素子ブランク；
上述の光学ガラスからなるプレス成形用ガラス素材；
上述の光学ガラスをプレス成形用ガラス素材に成形する工程を備えるプレス成形用ガラス素材の製造方法；および、
上述のプレス成形用ガラス素材を加熱により軟化した状態で、プレス成形型を用いてプレス成形することにより光学素子ブランクを作製する工程を備える光学素子ブランクの製造方法、
に関する。

光学素子ブランクとは、目的とする光学素子の形状に近似し、光学素子の形状に研磨しろなどのような加工しろを加えた光学素子母材である。光学素子ブランクの表面を少なくとも研磨することにより、光学素子が仕上げられる。上述の光学ガラスからなるプレス成形用ガラス素材を加熱により軟化した状態で、プレス成形型を用いてプレス成形することにより光学素子ブランクを作製することができる。上述の光学ガラスは、優れた耐失透性を示すことができるため、プレス成形時の加熱によりガラス中に結晶が析出することを防ぐことができる。

プレス成形用ガラス素材の加熱、プレス成形は、ともに大気中で行うことができる。例えば、プレス成形用ガラス素材の表面に、窒化硼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ほか、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。

一方、プレス成形用ガラス素材とは、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（以下、「素材１」という）に加え、公知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（以下、「素材２」という）も含む。
例えば以下に例示する方法により、上述の光学ガラスをプレス成形用ガラス素材に成形することができる。
（１）熔融ガラスを鋳型にキャストしてガラス板を成形する方法（以下、「方法１」という）；
（２）方法１によって作製されたガラス板をアニール処理した後、所望の大きさに切断し、カットピースと呼ばれるガラス片を複数作製する方法（以下、「方法２」という）；
（３）方法２によって作製された複数個のガラス片をバレル研磨する方法（以下、「方法３」という）；
（４）熔融ガラスをパイプから流下させて成形型により受けてガラス塊を成形する方法（以下、「方法４」という）；
（５）方法４により得られたガラス塊をアニール処理した後にバレル研磨する方法（以下、「方法５」という）。

上述の素材１としては、上記方法３、４、５によって作製されるガラス素材などを例示することができる。一方、素材２としては、方法１、２、４によって作製される素材などを例示することができる。

［光学素子およびその製造方法］
本発明の他の一態様は、
上述の光学ガラスからなる光学素子；
上述の光学素子ブランクを少なくとも研磨することにより光学素子を作製する工程を備える光学素子の製造方法（以下、「方法Ａ」という）；
上述のプレス成形用ガラス素材を加熱により軟化した状態で、プレス成形型を用いて精密プレス成形することにより光学素子を作製する工程を備える光学素子の製造方法（以下、「方法Ｂ」という）、
に関する。

方法Ａにおいて、研磨は公知の方法を適用すればよく、加工後に光学素子表面を十分洗浄、乾燥させるなどすることにより、内部品質および表面品質の高い光学素子を得ることができる。方法Ａは、各種球面レンズ、プリズムなどの光学素子を製造する方法として好適である。研磨工程の前に光学素子ブランクを公知の方法により、研削してもよい。

方法Ｂにおける精密プレス成形とは、モールドオプティクス成形とも呼ばれ、光学素子の光学機能面をプレス成形型の成形面を転写することにより形成する方法である。ここで、光学素子の光線を透過したり、屈折させたり、回折させたり、反射させたりする面を光学機能面と呼ぶ。例えばレンズを例にとると、非球面レンズの非球面や球面レンズの球面などのレンズ面が光学機能面に相当する。精密プレス成形法は、プレス成形型の成形面を精密にガラスに転写することにより、プレス成形で光学機能面を形成する方法である。つまり光学機能面を仕上げるために研削や研磨などの機械加工を加える必要がない。精密プレス成形法は、レンズ、レンズアレイ、回折格子、プリズムなどの光学素子の製造に好適であり、特に非球面レンズを高生産性のもとに製造する方法として最適である。

精密プレス成形法の一実施態様では、表面が清浄状態のプリフォームを、プリフォームを構成するガラスの粘度が１０⁵～１０¹¹Ｐａ・ｓの範囲を示すように再加熱し、再加熱されたプリフォームを上型、下型を備えた成形型によってプレス成形する。成形型の成形面には必要に応じて離型膜を設けてもよい。なお、プレス成形は、成形型の成形面の酸化を防止する上から、窒素ガスや不活性ガス雰囲気で行うことが好ましい。プレス成形品は成形型より取り出され、必要に応じて徐冷される。成形品がレンズなどの光学素子の場合には、必要に応じて表面に光学薄膜をコートしてもよい。このようにして、各種成形法に好適な光学ガラスからなるレンズ、レンズアレイ、回折格子、プリズムなどの光学素子を製造することができる。

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）に示すガラス組成を有するガラスサンプルを以下の手順で作製し、各種評価を行った。なお、表１（１）～（３）ではガラス組成をモル％表示にて表示している。モル％とは、ガラスが含有する全ての元素の含有量の合計を１００％としたときのモル百分率である。

［光学ガラスの製造］
まず、ガラスの構成成分に対応する酸化物、水酸化物、フッ化物、塩化物、炭酸塩、および硝酸塩を原材料として準備し、得られる光学ガラスのガラス組成が、表１（１）～（３）に示す各組成となるように上記原材料を秤量、調合して、原材料を十分に混合した。こうして得られた調合原料（バッチ原料）を、白金坩堝に投入し、８００℃～１０００℃で０．５～２時間加熱して熔融ガラスとし、攪拌して均質化を図り、清澄してから、熔融ガラスを適当な温度に予熱した金型に鋳込んだ。鋳込んだガラスを、ガラス転移温度Ｔｇより５０℃高い温度～Ｔｇより１００℃低い温度で１５～１２０分間熱処理したのち、炉内で室温まで放冷することにより、ガラスサンプルを得た。

［光学特性の測定］
得られたガラスサンプルを、さらにガラス転移温度Ｔｇ付近で約１５分から約１２０分間アニール処理した後、炉内で降温速度－３０℃／時間で室温まで冷却してアニールサンプルを得た。得られたアニールサンプルについて、下記のとおり屈折率ｎｄ、アッベ数νｄ、ΔＴ、および比重を測定した。

（ｉ）屈折率ｎｄおよびアッベ数νｄ
上記アニールサンプルについて、ＪＩＳ規格 ＪＩＳ Ｂ ７０７１－１の屈折率測定法により、屈折率ｎｄ、ｎＦ、ｎＣを測定し、下記式に基づきアッベ数νｄを算出した。
νｄ＝（ｎｄ－１）／（ｎＦ－ｎＣ）

（ii）安定化指標ΔＴ（Ｔｘ－Ｔｇ）
上記アニールサンプルについて、ネッチ・ジャパン社製の示差走査熱量計ＤＳＣ３３００Ｓを用いて、ガラス転移温度Ｔｇ、結晶化の発熱ピークの立ち上がり温度Ｔｘを測定した。上記アニールサンプルを粉砕して約０．０２ｃｃになる重さを量り取り、φ５ｍｍのＰｔパンに投入後、昇温速度１０℃／ｍｉｎ、最高温度１０００℃の条件で測定した。標準試料にはアルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）を使用した。

（iii）比重
アルキメデス法により比重を測定した。

［再加熱時の安定性］
１０ｍｍ×１０ｍｍ×７．５ｍｍの大きさのガラス試料を、ガラス試料の設置位置の温度がガラス試料のガラス転移温度ＴｇからＴｇより５℃高い温度（Ｔｇ～Ｔｇ＋５℃）の範囲となるように設定・保温された試験炉で１０分間、一次加熱したのち、そのガラス試料のガラス転移温度Ｔｇより１３０～１６０℃高い温度に設定・保温された試験炉で１０分間、二次加熱した。一次加熱および二次加熱において、ガラス試料は、アルミナの粉体を載せたアルミナ製の板の上に配置し、ガラス試料を板ごと搬送した。その後、ガラス試料を大気中で室温まで放冷した。ガラス内部を顕微鏡で観察し結晶の有無を確認した。また、目視でガラス全体の失透を確認したのち、下記の基準で評価した。
Ａ：二次加熱において温度Ｔｇ＋１６０℃で軟化する。顕微鏡で結晶が観察されない。
Ｂ：二次加熱において温度Ｔｇ＋１５０℃で軟化する。顕微鏡で結晶が観察されない。
Ｃ：二次加熱において温度Ｔｇ＋１３０℃で軟化する。顕微鏡で結晶が観察されない。
Ｄ：二次加熱において温度Ｔｇ＋１３０℃で軟化する。顕微鏡で結晶が観察される。目視でガラス全体の失透は見られない。
Ｅ：二次加熱において、温度Ｔｇ＋１３０℃で表面や内部の結晶化により軟化しない。

（実施例２）
実施例１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。
各種レンズは、他種の光学ガラスからなるレンズと組合せることにより、高次の色収差を良好に補正することができた。

また、ガラスは比較的低比重であるため、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１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を調整することにより、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。

Claims (3)

1. Ｆの含有量が２０～４５モル％であり、
   Ａｌの含有量が１～１３モル％であり、
   Ｐの含有量が１～１３モル％であり、
   Ｌｉの含有量が５モル％以下であり、
   Ｂａの含有量が１～１０モル％であり、
   Ｏの含有量とＰの含有量とのモル比［Ｏ／Ｐ］が３．３０～４．２０であり、
   Ｆの含有量とＡｌの含有量とのモル比［Ｆ／Ａｌ］が３．７０～５．５０であり、
   Ｐの含有量とＡｌの含有量とのモル比［Ｐ／Ａｌ］が０．９０～１．２０であり、
   Ｂａの含有量とＰの含有量とのモル比［Ｂａ／Ｐ］が０．５５～１．００であり、
   Ｂａの含有量と、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、およびＢａの合計含有量とのモル比［Ｂａ／（Ｍｇ＋Ｃａ＋Ｓｒ＋Ｂａ）］が０．６５以下であり、
   Ｆの含有量と、Ｏ、Ｆ、およびＣｌの合計含有量とのモル比［Ｆ／（Ｏ＋Ｆ＋Ｃｌ）］が０．４５以上である、光学ガラス。
2. アッベ数νｄが７０．０～８５．０である、請求項１に記載の光学ガラス。
3. 請求項１または２に記載の光学ガラスからなる、光学素子。

Images