JP4429295B2 - 光学ガラス - Google Patents
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Description
本発明は、酸化ビスマスを含有する光学ガラスに関し、更に詳しくは、プレス成形時（精密プレス・リヒートプレスを含む）及び再加熱試験において、ガラス内部に乳白・失透が生じない光学ガラスに関する。
近年、光学系を使用する機器の高集積化、高機能化が急速に進められる中、光学系に対する高精度化、軽量、小型化の要求がますます強まっており、レンズ枚数の削減を図るため、高屈折率高分散ガラスを用いた非球面レンズを使用した光学設計が主流になりつつある。
特に、研削や研磨法で非球面レンズを作製することは高コスト、低能率であるために、非球面レンズの製造方法としては、ゴブあるいはガラスブロックを切断・研磨したプリフォーム材を加熱軟化させ、これを高精度な面を持つ金型で加圧成形させることによって、研削・研磨工程を省略し、低コスト・大量生産が実現している。
この非球面レンズの低コスト・大量生産という目的を達成するためには、以下の（１）から（３）の諸条件について十分検討する必要がある。
（１）ゴブあるいはガラスブロックを加熱軟化させるリヒートプレス工程のような再加熱によって、ガラスに失透しないこと（透明性を失わないこと）。
（２）化学的耐久性に優れ、研磨後の材料の取り扱いに特別な管理を要しないこと。
（３）モールドプレスに用いる金型の表面酸化を極力抑え、繰り返し使用できるように、モールドプレス時の温度をできるだけ低く設定すること（モールドプレスの上限温度と転移温度は相関性があり、これらの温度が低ければ低い程金型の表面酸化の進行を抑えることができる）。
（１）ゴブあるいはガラスブロックを加熱軟化させるリヒートプレス工程のような再加熱によって、ガラスに失透しないこと（透明性を失わないこと）。
（２）化学的耐久性に優れ、研磨後の材料の取り扱いに特別な管理を要しないこと。
（３）モールドプレスに用いる金型の表面酸化を極力抑え、繰り返し使用できるように、モールドプレス時の温度をできるだけ低く設定すること（モールドプレスの上限温度と転移温度は相関性があり、これらの温度が低ければ低い程金型の表面酸化の進行を抑えることができる）。
上記の（１）について、ＳｉＯ２やＢ２Ｏ３をフォーマーとし、ＴｉＯ２やＮｂ２Ｏ５が主成分となるようなタイプのガラスについては、相対的に転移温度やガラス屈伏点が高い傾向にある。したがって、非球面レンズの製造過程における再加熱工程において、結晶が析出しやすく、その歩留りがかなり悪くなるなどの問題が生じ、量産化には不向きであった。
さらに近年、精密プレス用材料として、特許文献１、２にＰ２Ｏ５を主成分としたガラスが開示されている。これらの材料は、従来のＳｉＯ２系ガラスに比べ低い温度で軟化してプレス成形することが可能である。しかし、これらのガラスにおいても、ガラスの転移点が高く、ガラスの表面の型材と反応してしまい、精密成形された光学部品の転写面の面精度を維持することが困難になるばかりでなく、型材の表面に傷をつけてしまう傾向にあった。さらにＰ２Ｏ５、ＴｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、ＷＯ３を主成分としていることから再加熱工程において失透しやすい。さらに金型との融着やガラスの割れなどの現象が起こりやすいなど比較的精密プレス成形が困難なガラスであった。
また、特許文献３には、Ｂｉ２Ｏ３を主成分としたガラスが開示されているが、屈折率及び分散が十分ではなく、ガラスの転移点が高い。更に、非球面レンズの製造過程における再加熱工程やリヒートプレスを想定した再加熱試験において、強い乳白傾向を示したり黒く着色するという問題点があった。
特開平７−９７２３４号公報
特開２００２−１７３３３６号公報
特開平９−２０５３０号公報
本発明は以上のような課題に鑑みてなされたものであり、酸化ビスマスを含有する光学ガラスにおいて、非球面レンズの製造過程における再加熱工程やリヒートプレスを想定した再加熱試験において、ガラス内部が乳白・失透が生じない光学ガラス、また、化学的耐久性に優れ、ガラスが黒く着色しない光学ガラスを提供する。
本発明者は上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、Ｂ２Ｏ３及び／またはケイ酸塩系で、Ｂｉ２Ｏ３と、好ましくはアルカリ金属酸化物及び／またはアルカリ土類金属酸化物とを組み合わせることにより、屈折率（ｎｄ）が１．７５以上、アッベ数（νｄ）が１５〜３５の高屈折率高分散の光学恒数を有し、ガラス転移点（Ｔｇ）が５５０℃以下で、非球面レンズの製造過程における再加熱工程やリヒートプレスを想定した再加熱試験において、ガラス内部が乳白・失透が生じ難く、また、ガラスが黒く着色し難く、安価な製造コストで所望の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。より具体的には、本発明は以下のようなものを提供する。
（１） 屈折率［ｎｄ］が１．７５以上、アッベ数［νｄ］が１０以上の光学恒数を有する光学ガラスであって、質量％で、Ｂｉ２Ｏ３を１０％以上９０％未満含有し、前記光学ガラスは、下記条件による再加熱試験（イ）において、ガラス内部が実質的に乳白化及び／又は失透しない光学ガラス。
〔再加熱試験（イ）：試験片１５ｍｍ×１５ｍｍ×３０ｍｍを再加熱し、室温から１５０分で各試料の転移温度（Ｔｇ）より８０℃高い温度まで昇温し、前記光学ガラスのガラス転移温度（Ｔｇ）よりも８０℃高い温度で３０分間保温し、その後常温まで自然冷却し、試験片の対向する２面を厚み１０ｍｍに研磨した後に目視観察する。〕
〔再加熱試験（イ）：試験片１５ｍｍ×１５ｍｍ×３０ｍｍを再加熱し、室温から１５０分で各試料の転移温度（Ｔｇ）より８０℃高い温度まで昇温し、前記光学ガラスのガラス転移温度（Ｔｇ）よりも８０℃高い温度で３０分間保温し、その後常温まで自然冷却し、試験片の対向する２面を厚み１０ｍｍに研磨した後に目視観察する。〕
本発明の光学ガラスによれば、再加熱試験（イ）において、ガラス内部が乳白化及び／又は失透しないため、製造工程における再加熱工程においても、乳白化及び／又は失透し難い光学ガラスを提供することができる。
（２）前記光学ガラスは、下記条件による再加熱試験（ロ）において、可視領域の各波長における透過率劣化量が５％以下である（１）に記載の光学ガラス。
〔再加熱試験（ロ）：１０ｍｍ厚２面研磨の試験片を、非酸化性ガス雰囲気下において、室温から６．５℃／ｓｅｃの昇温速度で屈伏点まで加熱し、その後、屈伏点で３００ｓｅｃ保持した後、２２０℃まで２．４℃／ｓｅｃの降温速度で降温した試験片の透過率を測定し、試験前後の透過率を測定する。〕
〔再加熱試験（ロ）：１０ｍｍ厚２面研磨の試験片を、非酸化性ガス雰囲気下において、室温から６．５℃／ｓｅｃの昇温速度で屈伏点まで加熱し、その後、屈伏点で３００ｓｅｃ保持した後、２２０℃まで２．４℃／ｓｅｃの降温速度で降温した試験片の透過率を測定し、試験前後の透過率を測定する。〕
本発明の光学ガラスによれば、再加熱試験（ロ）において、可視領域の各波長における透過率劣化量が５％以下であるので、ガラス内部が黒く着色しないため、製造工程における再加熱工程においても、黒く着色し難い光学ガラスを提供することができる。このガラスが黒く着色するのは、ガラスを精密プレス成形して光学ガラス等に製造する際に、Ｂｉ２Ｏ３成分が非酸化性ガスによって、金属ビスマスとなるためである。本発明において、可視領域の各波長とは、３６０〜８００ｎｍの範囲の波長を意味する。また、非酸化性ガスは、例えば、窒素ガスが好ましく用いられる。ここで透過率劣化とは、試験片を再加熱試験（ロ）することで、試験後の試験片が試験前の試験片よりも透過率が減少することをいう。
（３） 前記再加熱試験（イ）後の試験片の波長５８７．５６ｎｍの光線（ｄ線）の透過率を前記再加熱試験前の試験片のｄ線の透過率で除した値が、０．９５以上となる（１）または（２）に記載の光学ガラス。
（４） 前記再加熱試験（イ）前の試験片の透過率が７０％となる波長であるλ７０と再加熱試験後の試験片のλ７０との差が２０ｎｍ以下である（１）から（３）いずれかに記載の光学ガラス。
（３）と（４）の態様によれば、再加熱試験（イ）前後の透過率の除した値が、０．９５以上である、又は、再加熱試験（イ）前後のλ７０の差が２０ｎｍ以下であるため、製造工程における再加熱工程においても、透過率の変化の少ない光学ガラスを提供することが容易になる。
（５） 前記再加熱試験（イ）後の試験片の結晶析出状態がＪＯＧＩＳ１３−１９９４異物測定方法に準じた判定において、１または２級かつＡまたはＢ級の内部品質を有する（１）から（４）いずれか記載の光学ガラス。
この態様によれば、再加熱試験（イ）後においても、ＪＯＧＩＳ１３−１９９４異物測定方法に準じた判定において、１または２級かつＡまたはＢ級の内部品質を有しているため、製造工程における再加熱工程においても、異物の混入の少ない光学ガラスを提供することが容易になる。
尚、「１または２級かつＡまたはＢ級の内部物質を有している」とは、ＪＯＧＩＳ１３−１９９４異物測定方法に準じた判定において、１級は１００ｍｌ中の異物の断面積の総和が０．０３ｍｍ２未満、２級は０．０３ｍｍ２以上０．１ｍｍ２未満である。また、Ａ級は１００ｍｌ中の異物の総和が１０個未満、Ｂ級は１０個以上１００個未満である。
（６） ガラスの転移温度（Ｔｇ）が５５０℃以下である（１）から（５）いずれかに記載の光学ガラス。
この態様によれば、ガラスの転移温度が５５０℃以下であるため、モールドプレス時の温度を低く設定することが可能である。よって、ガラスと金型との反応性を低くすることが出来るため、透過率劣化の抑制、ガラスの乳白化及び／又は失透を防ぐことが容易になる。
（７） ＳｉＯ２量＜Ｂ２Ｏ３量、かつ、ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３の合計量を１％以上６０％以下含有し、ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３＋ＲＯ＋Ｒｎ２Ｏの合計量を６０％以下含有する（１）から（６）いずれかに記載の光学ガラス。（ただし、ＲはＺｎ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｍｇより選択される１種以上であり、ＲｎはＬｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｃｓより選択される１種以上を示す。）
（８） ＳｉＯ２量＜Ｂ２Ｏ３量、かつ、ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３の合計量を１％以上６０％以下含有し、ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３＋ＲＯ＋Ｒｎ２Ｏの合計量を０．１％以上５５％以下含有する（１）から（６）いずれかに記載の光学ガラス。（ただし、ＲはＺｎ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｍｇより選択される１種以上であり、ＲｎはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓより選択される１種以上を示す。）
（９） ＳｉＯ２量＜Ｂ２Ｏ３量、かつ、ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３の合計量を１％以上６０％以下含有し、ＲＯ＋Ｒｎ２Ｏの合計量を０．１％以上６０％以下含有する（１）から（８）いずれかに記載の光学ガラス。（ただし、ＲはＺｎ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｍｇより選択される１種以上であり、ＲｎはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓより選択される１種以上を示す。）
（７）から（９）の態様によれば、ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３、及び、ＲＯ成分＋Ｒｎ２Ｏ成分は、ガラスを安定化させ、さらに、再加熱試験（ロ）における透過率劣化を抑制する効果を有する。したがって、この組成により、光学ガラスを製造することで、再加熱試験による透過率劣化を抑制することが容易となる。
（１０） ＳｉＯ２量＜Ｂ２Ｏ３量、かつ、ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３の合計量を１％以上６０％以下含有し、Ｌｎ２Ｏ３＋ＲＯ＋Ｒｎ２Ｏの合計量を０．５％以上５０％以下含有する（１）から（９）いずれかに記載の光学ガラス。（ただし、ＲはＺｎ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｍｇより選択される１種以上であり、ＲｎはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓより選択される１種以上であり、ＬｎはＬａ、Ｇｄ、Ｙ、Ｃｅ、Ｅｕ、Ｄｙ、Ｙｂ、Ｌｕより選択される１種以上を示す。）
この態様によれば、Ｌｎ２Ｏ３、ＲＯ及びＲｎ２Ｏの合計量を上記範囲内とすることで、ガラスの安定化を図ることが容易となる。
（１１） ＭｇＯが４％未満で、かつ、ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３＋Ｌｎ２Ｏ３の合計量が１０％以下である（１）から（１０）いずれか記載の光学ガラス。（ただし、ＬｎはＬａ、Ｇｄ、Ｙ、Ｃｅ、Ｅｕ、Ｄｙ、Ｙｂ、Ｌｕより選択される１種以上を示す。）
この態様によれば、ＴｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、ＷＯ３及びＬｎ２Ｏ３の合計量を上記範囲内とすることで、ＭｇＯの含有による再加熱試験の失透性増加を抑制することが可能である。
（１２） Ｒｎ２Ｏを０〜１．５％以下含有する（１１）に記載の光学ガラス。
（ただし、ＲｎはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓより選択される１種以上である。）
（ただし、ＲｎはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓより選択される１種以上である。）
アルカリ金属成分はガラス安定性、熱的特性の低温化に非常に有用な成分であるため、Ｒｎ２Ｏ量を上記範囲内とすることで、ガラスの耐水性を図ることが容易となる。また、精密プレス成形時に懸念されるアルカリの溶出による成形性悪化を回避させることが容易になる。
（１３） Ｂｉ２Ｏ３＋ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３＋ＺｒＯ２の合計含有量が７５％以上である（１）から（１２）いずれかに記載の光学ガラス。
この態様によれば、Ｂｉ２Ｏ３＋ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３＋ＺｒＯ２の合計含有量を上記範囲内とすることで、ガラスの屈折率を満たしながら化学的耐久性向上を図り、同時にモールドプレス時の着色を抑えることが容易となる。耐水性が特に良好なガラスを作製したい場合はＢｉ２Ｏ３、ＳｉＯ２を多く含有させ、耐酸性を良好にしたい場合はＢｉ２Ｏ３を少量にし、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２を多く含有させると効果的である。
（１４） ＪＯＧＩＳ０６−１９９６に準じて行われる粉末法化学的耐久性試験のガラス減量率が０．２ｗｔ％以下の（１）から（１３）いずれかに記載の光学ガラス。
この態様によれば、後述のようにＪＯＧＩＳ０６−１９９６に準じて行われる粉末法化学的耐久性試験のガラス減量率が０．２ｗｔ％以下であるので、ガラスを精密プレス成形して光学ガラス等を製造する際に黒く着色するのを防止することが出来る。また、製造した光学ガラスの洗浄工程及び保管による変質を防止することが容易となり、レンズ成膜後の透過率劣化を防止しやすくなる。
尚、「化学的耐久性」とは、水によるガラスの侵食に対する耐久性の１つであり、日本光学硝子工業会規格「光学ガラスの化学的耐久性の測定方法」ＪＯＧＩＳ０６−１９９６により測定することができる。この測定試験では、測定前後の試料の質量の減量率によって、評価がクラス１〜クラス６と６段階に分けられており、ガラス減量率が０．２％以下とはクラス３相当以上の耐水性であるといえる。因みに、クラス１は、測定前後の試料の質量の減量率が、０．０５ｗｔ％未満であり、クラス２は、０．０５ｗｔ％以上０．１０ｗｔ％未満、クラス３は、０．１０ｗｔ％以上０．２５ｗｔ％未満、クラス４は、０．２５ｗｔ％以上０．６０ｗｔ％未満、クラス５は、０．６０ｗｔ％以上１．１０ｗｔ％未満、クラス６は、１．１０ｗｔ％以上である。
（１５） ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３＋ＺｒＯ２をＲＯで除した値が０．５以上である（１）から（１４）いずれかに記載の光学ガラス。
（１６） （１）から（１５）いずれか記載の光学ガラスを精密プレス成形してなる光学素子。
本発明によれば、再加熱後においても失透が生じ難く、黒く着色し難いため、精密プレス成形により、良好な光学素子を提供することが容易になる。
（１７） （１）から（１５）いずれか記載の光学ガラスからなる精密プレス成形用プリフォーム。
（１８） （１７）記載の精密プレス成形用プリフォームを精密プレス成形してなる光学素子。
（１７）および（１８）の態様によれば、再加熱後においても失透や黒く着色することがないため、精密プレス成形用のプリフォームとして効果的であり、当該精密プレス成形用のプリフォームを精密プレス成形した光学素子を製造することが容易になる。
本発明の光学ガラスは、上記構成要件を採用することにより、プリフォームの生産性とプリフォーム自体の特性、モールドプレス性が良好な光学ガラスを得ることができ、さらに、モールドプレス性が極めて良好であるという諸特性が総合的に優れた光学ガラスを提供することが容易になる。
次に、本発明の光学ガラスにおいて、具体的な実施態様について説明する。
［ガラス成分］
本発明の光学ガラスを構成する各成分の組成範囲を以下に述べる。各成分は質量％にて表現する。なお、本願明細書中において質量％で表されるガラス組成は全て酸化物基準での質量％で表されたものである。ここで、「酸化物基準」とは、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、硝酸塩等が溶融時にすべて分解され酸化物へ変化すると仮定した場合に、当該生成酸化物の質量の総和を１００質量％として、ガラス中に含有される各成分を表記した組成である。
本発明の光学ガラスを構成する各成分の組成範囲を以下に述べる。各成分は質量％にて表現する。なお、本願明細書中において質量％で表されるガラス組成は全て酸化物基準での質量％で表されたものである。ここで、「酸化物基準」とは、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、硝酸塩等が溶融時にすべて分解され酸化物へ変化すると仮定した場合に、当該生成酸化物の質量の総和を１００質量％として、ガラス中に含有される各成分を表記した組成である。
＜必須成分、任意成分について＞
Ｂｉ２Ｏ３は、ガラスの安定性の向上、及び、高屈折率高分散化及びガラス転移点（Ｔｇ）を下げるため、本発明の目的を達成するのに欠かせない成分である。しかし、Ｂｉ２Ｏ３を過剰に含有するとガラス安定性が損なわれやすく、少なすぎると本発明に目的を満たすことが難しくなる。よって、Ｂｉ２Ｏ３量は好ましくは１０％以上、より好ましくは２０％以上、最も好ましくは３０％以上含有し、好ましくは９０％未満、より好ましくは８５％以下、最も好ましくは８０％以下である。
Ｂｉ２Ｏ３は、ガラスの安定性の向上、及び、高屈折率高分散化及びガラス転移点（Ｔｇ）を下げるため、本発明の目的を達成するのに欠かせない成分である。しかし、Ｂｉ２Ｏ３を過剰に含有するとガラス安定性が損なわれやすく、少なすぎると本発明に目的を満たすことが難しくなる。よって、Ｂｉ２Ｏ３量は好ましくは１０％以上、より好ましくは２０％以上、最も好ましくは３０％以上含有し、好ましくは９０％未満、より好ましくは８５％以下、最も好ましくは８０％以下である。
Ｂ２Ｏ３または、ＳｉＯ２はガラス形成酸化物として欠くことができない成分であり、ガラスの失透性及び液相温度に対する粘性を高くするのに非常に効果がある成分である。これら成分の１種または２種合計の含有量の下限は１％とすることが好ましく、３％とすることが好ましく、さらに好ましくは、７％とすることが好ましい。ただし、本発明が目的とする屈折率を得る為には、含有量の上限を６０％とすることが望ましく、５０％とすることがより望ましく、さらに４０％とすることが最も望ましい。
上記２つの成分は、単独でガラス中に導入しても本発明の目的を達成することができ、ガラスの耐失透性向上に効果がある。ＳｉＯ２／Ｂ２Ｏ３の比を１．０未満とすることで（すなわちＳｉＯ２の含有量がＢ２Ｏ３の含有量よりも少なくすることで）、ガラス内部の耐失透性をさらに向上させることができる。
また、より効果的に本発明が目的とするガラス屈伏点（Ａｔ）を得たい場合は、Ｂ２Ｏ３の上限値を３０％とすることが好ましく、２５％とすることがより好ましく、２０％とすることが最も好ましい。また、ＳｉＯ２の上限値を２０％とすることが好ましく、さらに１５％とすることがより好ましく、さらには１０％とすることが最も好ましい。
Ａｌ２Ｏ３は、化学的耐久性を改善させるのには効果的な成分であるが、その量が多すぎるとガラスの溶融性が悪くなり失透性が増し、ガラス屈伏点が高くなりやすい傾向にある。従って、上限値を２０％とすることが好ましく、１５％とすることが好ましく、１０％とすることが最も好ましい。
ＴｉＯ２は、ガラスの屈折率を高め、高分散を寄与し、液相温度を下げるのに効果的な任意成分であるが、その量が多すぎると逆にガラスの失透性が増加しやすい傾向にある。従って、２０％以下とすることが好ましく、１０％以下とすることが好ましく、５％以下とすることが最も好ましい。
Ｎｂ２Ｏ５は、ガラスの屈折率を高め、高分散を寄与し、ガラスの失透性を改善させるのには効果的な任意成分であるが、その量が多すぎるとガラスの溶融性が悪化しやすくなる傾向にある。従って、２０％以下とすることが好ましく、１５％以下とすることが好ましく、８％以下とすることが最も好ましい。
ＷＯ３は、ガラスの屈折率を高め、高分散を寄与し、ガラスの屈伏点を下げるのに効果的な任意成分であるが、その量が多すぎるとガラスの分相が増加しやすくなる傾向にある。従って、１５％以下とすることが好ましく、１０％以下とすることが好ましく、５％以下とすることが最も好ましい。
Ｔａ２Ｏ５は、ガラスの屈折率を高め、化学的耐久性を改善させるのには効果的な任意成分であるが、その量が多すぎるとガラスの分相が増加しやすくなる。したがって上限値を１５％とすることが好ましく、１０％とすることが好ましく、５％とすることが最も好ましい。さらに好ましくは含まない。
ＺｒＯ２は、化学的耐久性を改善させるのには効果的な任意成分であるが、その量が多すぎるとガラスの失透傾向が増しやすくなる。上限値を１０％とすることが好ましく、５％とすることが好ましく、２％とすることが最も好ましい。さらに好ましくは含まない。
前述のようにＡｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２は化学的耐久性を改善させるのに効果的な成分であり、また、Ｂｉ２Ｏ３は耐水性の向上に効果がある。また、ＳｉＯ２はガラス形成酸化物として有用な成分であり、ガラスの失透性及び液相温度に対する粘性を高くするのに非常に効果がある成分であるので、ガラスの失透性、化学的耐久性を満たすために、これらの成分との量が所定の範囲内の値になることが好ましい。また、本発明者は精密プレス成形による透過率劣化は耐水性と密接な関係にあり、耐水性を向上させる（ガラス構成を強固にさせる）ことが、精密プレス時の透過率劣化の減少に大きく寄与するものであることを見出した。よって、当該合計量が少なすぎると非酸化雰囲気下の加熱による着色を生じやすく、さらに失透性を悪化させやすくなる。従って、Ｂｉ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２の含有量の合計の下限値が、好ましくは６５％、より好ましくは７０％、最も好ましくは７５％である。
また、後述するＲＯ成分は主にガラス安定性に効果を有する任意成分であるが、光学定数を設定する場合、組成全体の基準と見なすことができる。すなわち、Ｂｉ２Ｏ３等の成分を用いて屈折率をあげる場合や、他成分を用いて屈折率を下げる場合には、ＲＯ成分の一部を当該成分に置換することが多い。よって、ＲＯ成分を基準として、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２の合計量を設定することで良好な化学的耐久性とガラス安定性を満たすことが可能である。よってＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２の合計量とＲＯ成分との割合は、好ましくは０．５以上、より好ましくは０．６以上、最も好ましくは０．７以上である。
ＲＯ（ＲはＺｎ，Ｂａ，Ｃａ，Ｍｇ，Ｓｒより選択される１種以上を示す）成分はガラスの溶融性、耐失透性の向上及び化学的耐久性の向上に効果があり、これらの成分のいずれかを含むことが好ましい。好ましくは、これらの合計量ＲＯ（ＲはＺｎ，Ｂａ，Ｃａ，Ｍｇ，Ｓｒより選択される１種以上を示す）を０．１％以上含有させることが好ましい、さらに好ましくは５％以上さらに好ましくは１０％以上含有させることが必要である。
ＺｎＯは、化学的耐久性を改善させるのに効果的な成分であるが、その量が多すぎると失透が発生しやすくなる。従って、上限値を２０％とすることが好ましく、１５％とすることが好ましく、１０％とすることが最も好ましい。
ＣａＯは、ガラスの溶融性を改善させるのに効果的な成分であるが、その量が多すぎると失透が発生しやすくなる。従って、上限値を２０％とすることが好ましく、１５％とすることが好ましく、１０％とすることが最も好ましい。
ＢａＯは、ガラスの失透性及び着色を改善させるのには効果的な成分であるが、その量が多すぎると本開発が目的とする屈折率が得られにくくなる。従って、上限値を５０％とすることが好ましく、４０％とすることが好ましく、３５％とすることが最も好ましい。下限値については、０．１％とすることが好ましく、１％とすることが好ましく、３％とすることが最も好ましい。
ＭｇＯは、ガラスを高分散化させるのに効果的な成分であるが、その量が多すぎると再加熱試験による失透が発生しやすくなる。従って、上限値を１０％未満とすることが好ましく、７％未満とすることが好ましく、４％未満とすることが最も好ましい。
ＳｒＯは、ガラスの失透性を改善させるのには効果的な成分であるが、その量が多すぎると目的の光学定数を満たすことが困難となる。従って、上限値を５０％とすることが好ましく、４０％とすることが好ましく、３５％とすることが最も好ましい。
Ｒｎ２Ｏ（ＲｎはＫ，Ｎａ，Ｌｉ，Ｃｓより選択される１種以上を示す。）成分はガラスの溶融性とガラス屈伏点を下げる効果がある任意成分である。しかし、多すぎると非酸化雰囲気下での加熱により透過率劣化を生じやすくなる。従って、好ましくは上限を１０％、さらに好ましくは５％、最も好ましくは１．５％とする。
Ｌｉ２Ｏは、ガラスの溶融性を改善させ、再加熱試験における失透の発生防止に効果的な成分であるが、その量が多すぎると本発明の目的とする屈折率が得られにくくなる。従って、上限値を１５％とすることが好ましく、１０％とすることが好ましく、５％とすることが最も好ましい。
Ｎａ２Ｏは、ガラスの失透性を改善させ、再加熱試験における失透の発生防止に効果的な成分であるが、その量が多すぎると屈折率が下がってしまう。従って、上限値を１５％とすることが好ましく、１０％とすることが好ましく、５％とすることが最も好ましい。
Ｋ２Ｏは、ガラスの失透性を改善させるのに効果的な成分であるが、その量が多すぎると屈折率が下がりやすく本発明の目的とする屈折率が得られにくくなる。従って、上限値を２０％とすることが好ましく、１５％とすることが好ましく、１０％とすることが最も好ましい。
なお、本発明の目的である失透性を改善させるためには、ＲＯ＋Ｒｎ２Ｏの合計量の下限値を０．１％とすることが好ましく、さらに好ましくは５％、さらに好ましくは１０％とすることが好ましい。また、上限値は、６０％とすることが好ましく、５５％とすることが好ましく、５０％とすることが最も好ましい。
前述のようにＴｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５及びＷＯ３は光学定数の調節に非常に重要な成分であるが、ＲＯ成分及び／又はＲｎ２Ｏ成分との関係で、それらの成分との量が所定の値になることが好ましい。当該合計量が多すぎると失透傾向が強くなり、ガラスの安定性を著しく減少させることがある。従って、ＴｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、ＷＯ３、ＲＯ及びＲｎ２Ｏの含有量の合計の上限値が、好ましくは６０％、より好ましくは５５％、最も好ましくは５０％である。また、下限値は０．１％以上が好ましいが、０％であっても差し支えない。
また、ＴｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５及びＷＯ３は、Ｌｎ２Ｏ３との合計量が多すぎると、失透傾向が強くなり、ガラスの安定性を著しく減少させることがある。したがって、ＴｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、ＷＯ３及びＬｎ２Ｏ３の含有量の合計の上限値が、好ましくは６０％、より好ましくは、４０％、最も好ましくは１０％である。
Ｙ２Ｏ３，Ｌａ２Ｏ３，Ｇｄ２Ｏ３，Ｙｂ２Ｏ３の成分は、ガラスの化学的耐久性の向上に効果があり、任意に添加し得る成分であるが、その量が多いと分散が低分散になる傾向があり、耐失透性も増す傾向にある。従って上記成分の合計量の上限値を１０％とすることが好ましく、７％とすることが好ましく、０．１％とすることが最も好ましい。さらに好ましくは含まない。
また、Ｌｎ２Ｏ３（Ｌｎは、Ｌａ，Ｇｄ，Ｙ，Ｃｅ，Ｅｕ，Ｄｙ，Ｙｂ，Ｌｕより選択される１種以上を示す）の合計量とＲＯ成分及び／又はＲｎ２Ｏ成分との関係もガラスの安定性のために所定の範囲になるように調節されることが好ましい。Ｌｎ２Ｏ３，ＲＯ及びＲｎ２Ｏの含有量の合計の上限値は、好ましくは５０％、より好ましくは４８％、最も好ましくは４５％である。また、下限値は、０．５％が好ましく、より好ましくは１％、最も好ましくは１．５％である。
Ｐ２Ｏ５は、ガラスの着色の改善に効果がある成分であり任意に添加し得る成分である。しかしその量が多すぎるとガラスの分相傾向が強くなる。従って、上限値を１０％とすることが好ましく、５％とすることが好ましく、１％とすることが最も好ましい。さらに好ましくは含まない。
Ｓｂ２Ｏ３は、ガラス溶融の脱泡のために任意に添加することができるが、その量は３％以下で十分に効果を有する。
ＧｅＯ２は、ガラスの着色の改善と高屈折率・高分散の向上に効果がある成分であるが、高価であるために任意に添加し得る成分である。従って、上限値を２０％とすることが好ましく、１０％とすることが好ましく、５％とすることが最も好ましい。さらに好ましくは含まない。
Ｆは、ガラスの溶融性を高める効果があるが、屈折率を急激に下げるために任意に添加し得る成分である。従って、上限値を５％とすることが好ましく、３％とすることが好ましく、１％とすることが最も好ましい。さらに好ましくは含まない。
＜含有させるべきでない成分について＞
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を除くＶ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ及びＭｏ等の各遷移金属成分は、それぞれを単独又は複合して少量含有した場合においても、ガラスが着色し、可視域の特定の波長に吸収を生じさせる。したがって、可視領域の波長を使用する光学ガラスにおいては、実質的に含まないことが好ましい。
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を除くＶ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ及びＭｏ等の各遷移金属成分は、それぞれを単独又は複合して少量含有した場合においても、ガラスが着色し、可視域の特定の波長に吸収を生じさせる。したがって、可視領域の波長を使用する光学ガラスにおいては、実質的に含まないことが好ましい。
Ｔｈ成分は高屈折率化又はガラスとしての安定性の向上を目的として、Ｃｄ及びＴｌ成分は低ガラス転移点（Ｔｇ）化を目的として含有させることができる。しかし、Ｐｂ、Ｔｈ、Ｃｄ、Ｔｌ、Ｏｓの各成分は、近年有害な化学物資として使用を控える傾向にあるため、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。したがって、環境上の影響を重視する場合には実質的に含まないことが好ましい。
鉛成分は、ガラスを製造、加工、及び廃棄をする際に環境対策上の措置を講ずる必要があるため、コストが高くなり、本発明のガラスに鉛成分を含有させるべきでない。
Ａｓ２Ｏ３は、ガラスを溶融する際、泡切れ（脱泡性）を良くするために使用される成分であるが、ガラスを製造、加工、及び廃棄をする際に環境対策上の措置を講ずる必要があるため、本発明のガラスにＡｓ２Ｏ３を含有させることは好ましくない。
本発明は、各成分を質量％で、以下の範囲で含有させることが好ましい。
Ｂｉ２Ｏ３：１０〜９０％未満、及び／又は
ＳｉＯ２：０％を超え２０％未満、及び／又は
ＢａＯ：０〜５０％、及び／又は
Ｂ２Ｏ３：０〜３０％、及び／又は
Ａｌ２Ｏ３：０〜２０％、及び／又は
ＴｉＯ２：０〜２０％、及び／又は
Ｎｂ２Ｏ５：０〜２０％、及び／又は
ＷＯ３：０〜１５％、及び／又は
Ｔａ２Ｏ５：０〜１５％、及び／又は
ＺｒＯ２：０〜１０％、及び／又は
ＺｎＯ：０〜２０％、及び／又は
ＭｇＯ：０〜１０％未満、及び／又は
ＣａＯ：０〜２０％、及び／又は
ＳｒＯ：０〜５０％、及び／又は
Ｌｉ２Ｏ：０〜１５％、及び／又は
Ｎａ２Ｏ：０〜１５％、及び／又は
Ｋ２Ｏ：０〜２０％、及び／又は
Ｙ２Ｏ３：０〜１０％、及び／又は
Ｌａ２Ｏ３：０〜１０％、及び／又は
Ｇｄ２Ｏ３：０〜１０％、及び／又は
Ｙｂ２Ｏ３：０〜１０％、及び／又は
Ｐ２Ｏ５：０〜１０％、及び／又は
Ｓｂ２Ｏ３：０〜３％、及び／又は
ＧｅＯ２：０〜２０％、及び／又は
Ｆ：０〜５％
Ｂｉ２Ｏ３：１０〜９０％未満、及び／又は
ＳｉＯ２：０％を超え２０％未満、及び／又は
ＢａＯ：０〜５０％、及び／又は
Ｂ２Ｏ３：０〜３０％、及び／又は
Ａｌ２Ｏ３：０〜２０％、及び／又は
ＴｉＯ２：０〜２０％、及び／又は
Ｎｂ２Ｏ５：０〜２０％、及び／又は
ＷＯ３：０〜１５％、及び／又は
Ｔａ２Ｏ５：０〜１５％、及び／又は
ＺｒＯ２：０〜１０％、及び／又は
ＺｎＯ：０〜２０％、及び／又は
ＭｇＯ：０〜１０％未満、及び／又は
ＣａＯ：０〜２０％、及び／又は
ＳｒＯ：０〜５０％、及び／又は
Ｌｉ２Ｏ：０〜１５％、及び／又は
Ｎａ２Ｏ：０〜１５％、及び／又は
Ｋ２Ｏ：０〜２０％、及び／又は
Ｙ２Ｏ３：０〜１０％、及び／又は
Ｌａ２Ｏ３：０〜１０％、及び／又は
Ｇｄ２Ｏ３：０〜１０％、及び／又は
Ｙｂ２Ｏ３：０〜１０％、及び／又は
Ｐ２Ｏ５：０〜１０％、及び／又は
Ｓｂ２Ｏ３：０〜３％、及び／又は
ＧｅＯ２：０〜２０％、及び／又は
Ｆ：０〜５％
本発明の光学ガラスは、高屈折率、高分散であると共に、５５０℃以下の転移点（Ｔｇ）を容易に得ることができる。Ｔｇのより好ましい範囲は、５３０℃以下であり、さらに好ましくは５１０℃以下である。
［製造方法］
本発明の光学ガラスは、通常の光学ガラスを製造する方法であれば、特に限定されないが、例えば、以下の方法により製造することができる。各出発原料（酸化物、炭酸塩、硝酸塩、リン酸塩、硫酸塩、フッ化物塩など）を所定量秤量し、均一に混合する。混合した原料を石英坩堝又はアルミナ坩堝に投入し、粗溶融の後、金坩堝、白金坩堝、白金合金坩堝又はイリジウム坩堝に投入し、溶解炉で８５０〜１２５０℃で１〜１０時間熔解する。その後、攪拌、均質化した後、適当な温度に下げて金型等に鋳込み、ガラスを製造する。
本発明の光学ガラスは、通常の光学ガラスを製造する方法であれば、特に限定されないが、例えば、以下の方法により製造することができる。各出発原料（酸化物、炭酸塩、硝酸塩、リン酸塩、硫酸塩、フッ化物塩など）を所定量秤量し、均一に混合する。混合した原料を石英坩堝又はアルミナ坩堝に投入し、粗溶融の後、金坩堝、白金坩堝、白金合金坩堝又はイリジウム坩堝に投入し、溶解炉で８５０〜１２５０℃で１〜１０時間熔解する。その後、攪拌、均質化した後、適当な温度に下げて金型等に鋳込み、ガラスを製造する。
［再加熱試験］
再加熱試験（イ）や再加熱試験（ロ）において、ガラス内部が失透しない、または透過率劣化量が５％以下のガラスは、光学設計の自由度を拡げる効果がある。また、従来では非球面加工に代表される複雑なレンズ形状加工やレンズ枚数を増やして低減していた色収差を複雑な形状或いはレンズ枚数を増やすことなく効果的に低減できる効果があり、かつ、リヒートプレス加工に代表される再加熱処理を容易に実施できるため、光学素子の製造コストを削減できる。
再加熱試験（イ）や再加熱試験（ロ）において、ガラス内部が失透しない、または透過率劣化量が５％以下のガラスは、光学設計の自由度を拡げる効果がある。また、従来では非球面加工に代表される複雑なレンズ形状加工やレンズ枚数を増やして低減していた色収差を複雑な形状或いはレンズ枚数を増やすことなく効果的に低減できる効果があり、かつ、リヒートプレス加工に代表される再加熱処理を容易に実施できるため、光学素子の製造コストを削減できる。
再加熱試験（イ）は、試験片１５ｍｍ×１５ｍｍ×３０ｍｍの角柱としたガラス試料を、耐火物上に載せて電気炉に入れ、再加熱する。加熱は、常温から１５０分で試料のガラス転移温度［Ｔｇ］よりも８０℃高い温度まで昇温し、３０分間保温する。その後常温まで冷却し、炉外に取り出す。試験片の対向する２面を厚み１０ｍｍに研磨した後、ガラス試料を目視により観察する。
なお、この試験で「ガラス内部が失透しない」とは、ゴブあるいはガラスブロックを切断及び／又は研磨したプリフォーム材を加熱軟化させ、これを高精度な面を持つ金型で加圧成形させること及び／又は、リヒートプレス加工が容易であることを意味するもので、本発明に重要な特性である。リヒートプレス加工を想定すれば、再加熱試験の設定温度は高いほど、ガラス粘性が低くなるため、プレス圧力は低減することができる。しかし、プレス成形の耐久性は著しく悪化してしまうため、設定温度は、ガラス転移点を基準として＋５０℃から２００℃、保温時間は、５分から１時間で評価することが好ましい。さらに好ましくは、ガラス転移点を基準として＋７０℃から１８０℃、保温時間は、１０分から４０分で評価することが好ましい。
また、再加熱試験（イ）において、所定の条件、特にガラス転移点（Ｔｇ）よりも１００℃高い温度域で３０分間保温を施しても、ガラス内部に乳白及び／又は失透が生じない特性は、安価かつ生産性の良い光学素子製造を実現するために、必要な特性である。さらに好ましくは、ガラス転移点（Ｔｇ）よりも１５０℃高い温度域で３０分間保温を施しても、ガラス内部に乳白及び／又は失透が生じない特性である。
また、再加熱試験（イ）後の試験片の波長５８７．５６ｎｍの光線（ｄ線）の透過率を、再加熱試験（イ）前の試験片のｄ線の透過率で除した値が、好ましくは０．９５以上、より好ましくは０．９６以上、最も好ましくは０．９７以上である。さらに、再加熱試験（イ）前の試験片のλ７０と再加熱試験（イ）後の試験片のλ７０との差が、２０ｎｍ以下であることが好ましく、より好ましくは１８ｎｍ以下、最も好ましくは１６ｎｍ以下となる。
再加熱試験（ロ）は、１０ｍｍ厚２面研磨した試験片を、窒素ガス雰囲気下において、室温から６．５℃／ｓｅｃの昇温速度で屈伏点まで加熱し、その後、屈伏点で３００ｓｅｃ保持した後、２２０℃まで２．４／ｓｅｃの降温速度で降温した試験片の透過率を測定し、試験前後の１０ｍｍ厚試験片の厚み方向の透過率を測定する。
本発明においては、再加熱試験（ロ）における透過率劣化の指標として、「透過率劣化量」を使用する。「透過率劣化量」とは、可視光（３６０〜８００ｎｍ）範囲において、再加熱試験（ロ）前後において同一の波長の光線透過率を測定した場合に、当該透過率の差が最も大きくなる波長における、当該透過率差を％表示で示した値である。すなわち、可視光における再加熱試験（ロ）前後の試料について透過率曲線を作成し、比較し、所定の波長Ｘｎｍにおいて試験前後の透過率差が最大になった場合、そのＸｎｍにおける試験前後の透過率差（％）を「透過率劣化量」とする。本発明の光学ガラスにおいて、透過率劣化量は、好ましくは５％以下、より好ましくは４％以下、最も好ましくは３％以下である。
本発明においては、「化学的耐久性」、特に耐水性が再加熱試験における透過率劣化と密接な関係を有すると考えられる。本発明においては当該ガラスについて、日本光学硝子工業会規格「光学ガラスの化学的耐久性の測定方法」ＪＯＧＩＳ０６−１９９６により測定した減量率が好ましくは０．２ｗｔ％以下、より好ましくは０．１９％以下、最も好ましくは０．１８％以下である。
本発明の光学ガラスは、典型的にはレンズ、プリズム、ミラー用途に使用される。また、本発明の光学素子製造方法においては、溶融状態のガラスを白金等の流出パイプの流出口から滴下させて典型的には球状のプリフォームを作製する。前記プリフォームは精密プレス成形方法によって所望の形状の光学素子が製造される。
以下、実施例及び比較例を用いて本発明を更に詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
表１から６に示す組成で、合計量が４００ｇになるように原料を秤量し、均一に混合した。石英るつぼ、又は、白金るつぼを用いて９５０〜１０５０℃で２〜３時間熔解した後、８００〜９００℃に下げて、更に１時間くらい保温してから金型に鋳込み、ガラスを作製した。得られたガラス特性を表１から６に示す。また、上記の実施例と同様の方法で、表７に示す組成で比較例１、２についても作製した。
実施例の光学ガラスについて、屈折率［ｎｄ］、アッベ数［νｄ］、ガラス転移点［Ｔｇ］の測定、ガラスの再加熱試験を行った。
屈折率（ｎｄ）及びアッベ数（νｄ）については、徐冷降温速度を−２５℃／Ｈｒとして得られたガラスについて測定した。
ガラス転移点（Ｔｇ）については、熱膨張測定機で昇温速度を８℃／ｍｉｎにして測定した。
再加熱試験（イ）は、１５ｍｍ×１５ｍｍ×３０ｍｍの試験片を、凹型耐火物上に載せて電気炉に入れて再加熱し、常温から１５０分で各試料の転移温度（Ｔｇ）より８０℃高い温度（耐火物に落ち込む温度）まで昇温した。その温度で３０分保温した後、常温まで冷却し、炉外に取り出した。内部で観察できるように対向する２面を厚さ１０ｍｍに研磨した後、研磨したガラス試料を目視観察する方法で行った。
また、透過率測定については、日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ０２−２００３に準じて行った。尚、本発明においては、着色度ではなく透過率を示した。具体的には、厚さ１０±０．１ｍｍの対面平行研磨品をＪＩＳＺ８７２２に準じ、ｄ線の分光透過率を測定した。（再加熱試験（イ）後のｄ線透過率）／（再加熱試験（イ）前のｄ線透過率）を求め、再加熱試験（イ）前後の最大透過率の変化を評価した。
また、あわせて同じ試料について再加熱試験（イ）前の試験片のλ７０と再加熱試験（イ）後の試験片のλ７０との差を測定し、透過率劣化の指標とした。ここでλ７０とは、ＪＯＧＩＳ０２−２００３に準じ各波長における光線の透過率を測定した場合に、その透過率が７０％となる波長をいう。すなわち再加熱試験（イ）前の試験片のλ７０と再加熱試験（イ）後の試験片のλ７０との差が小さいほど、再加熱試験（イ）における透過率劣化は小さいことになる。
結晶析出状態は日本光学硝子工業会規格「光学ガラスの異物の測定方法」ＪＯＧＩＳ１３−１９９４に準じて行った。具体的には、再加熱試験後の試験片を、少なくとも２μｍの読み取りのできる顕微鏡、またはこれと同等の装置を用いて、異物の粒径及び数を測定した。１００ｍｌのガラス中における断面積の総和及び総個数を算出し分類した。なお、１級は、１００ｍｌ中の断面積の総和が０．０３ｍｍ２未満、２級は０．０３ｍｍ２以上０．１ｍｍ２未満、３級は０．１ｍｍ２以上０．２５ｍｍ２未満、４級は０．２５ｍｍ２以上０．５ｍｍ２未満、５級は０．５ｍｍ２以上を示す。また、Ａ級は、１００ｍｌ中の数の総和が１０個未満、Ｂ級は１０個以上１００個未満、Ｃ級は１００個以上５００個未満、Ｄ級は５００個以上１０００個未満、Ｅ級は１０００個以上を示す。
再加熱試験（ロ）は、１０ｍｍ厚２面研磨の試験片を、窒素ガス雰囲気下において、室温から６．５℃／ｓｅｃの昇温速度で屈伏点まで加熱し、その後、屈伏点で３００ｓｅｃ保持した後、２２０℃まで２．４／ｓｅｃの降温速度で降温した試験片の透過率を測定し、試験前後の厚み方向の透過率を測定する方法で行った。尚、透過率劣化とは、試験片を再加熱試験（ロ）することで、試験後の試験片が試験前の試験片よりも透過率が減少することをいう。
本発明においては、再加熱試験（ロ）における透過率劣化の指標として、「透過率劣化量」を使用した。「透過率劣化量」とは、可視光（３６０〜８００ｎｍ）範囲において、再加熱試験（ロ）前後において同一の波長の光線透過率を測定した場合に、当該透過率の差が最も大きくなる波長における、当該透過率差を％表示で示した値である。すなわち、可視光における再加熱試験（ロ）前後の試料について透過率曲線を作成し、比較し、所定の波長Ｘｎｍにおいて試験前後の透過率差が最大になった場合、そのＸｎｍにおける試験前後の透過率差（％）を「透過率劣化量」とする。
化学的耐久性（耐水性）については、日本光学硝子工業会規格「光学ガラスの化学的耐久性の測定方法」ＪＯＧＩＳ０６−１９９６に準じて測定した。尚、ガラス減量率とは化学的耐久性試験によって減量したガラス重量を質量％で表した値である。
粒度４２５〜６００μｍに破砕したガラス試料の比重グラムをとり、白金かごの中に入れる。白金かごを純水（ｐＨ６．５〜７．５）の入った石英ガラス製丸底フラスコに入れて、沸騰水浴中で６０分間処理した。処理後のガラス試料の減量率（％）を算出して、減量率（ｗｔ％）が０．０５未満の場合をクラス１、減量率が０．０５〜０．１０未満の場合をクラス２、減量率が０．１０〜０．２５未満の場合をクラス３、減量率が０．２５〜０．６０未満の場合をクラス４、減量率が０．６０〜１．１０未満の場合をクラス５、減量率が１．１０以上の場合をクラス６としたものであり、クラスの数が小さいほど、ガラスの耐水性が優れていることを意味する。
本発明の実施例１から５４のガラスは、比較例１、２のガラスに比べ、ガラス転移温度が低く、また、再加熱試験後においても、結晶の析出はほとんど見られず、無色透明であった。また、最大透過率の変化もほとんど見られなかった。さらに実施例５２〜５４では、Ａｌ２Ｏ３＋ＺｒＯ２＋ＳｉＯ２＋Ｂｉ２Ｏ３及び（Ａｌ２Ｏ３＋ＺｒＯ２＋ＳｉＯ２）／ＲＯが所定の値以上を取り、再加熱試験（イ）及び（ロ）の結果が良好であった。
Claims (17)
- 屈折率［ｎｄ］が１．７５以上、アッベ数［νｄ］が１０以上の光学恒数を有する光学ガラスであって、
質量％で、Ｂｉ２Ｏ３を４６．８００％以上７８．６７３％以下、Ｂ２Ｏ３を７．１２７％以上３０％以下含有し、ＳｉＯ２が５．８６１％以下、Ｂｉ２Ｏ３＋ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３＋ＺｒＯ２の合計含有量が５０．８２３％以上８８．３２６％以下、Ｌｎ２Ｏ３＋ＲＯ＋Ｒｎ２Ｏの合計量が４．５４４％以上３３．４８６％以下であり、
前記光学ガラスは、下記条件による再加熱試験（イ）後の試験片の波長５８７．５６ｎｍの光線（ｄ線）の透過率を前記再加熱試験前の試験片のｄ線の透過率で除した値が、０．９５以上となる光学ガラス。
（ただし、ＲはＺｎ，Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｍｇより選択される１種以上であり、ＲｎはＬｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｃｓより選択される１種以上であり、ＬｎはＬａ，Ｇｄ，Ｙ，Ｃｅ，Ｅｕ，Ｄｙ，Ｙｂ，Ｌｕより選択される１種以上を示す。）
〔再加熱試験（イ）：試験片１５ｍｍ×１５ｍｍ×３０ｍｍを再加熱し、室温から１５０分で各試料の転移温度（Ｔｇ）より８０℃高い温度まで昇温し、前記光学ガラスのガラス転移温度（Ｔｇ）よりも８０℃高い温度で３０分間保温し、その後常温まで自然冷却し、試験片の対向する２面を厚み１０ｍｍに研磨した後に目視観察する。〕 - 前記光学ガラスは、下記条件による再加熱試験（ロ）において、可視領域の各波長における透過率劣化量が５％以下である請求項１に記載の光学ガラス。
〔再加熱試験（ロ）：１０ｍｍ厚２面研磨の試験片を、非酸化性ガス雰囲気下において、室温から６．５℃／ｓｅｃの昇温速度で屈伏点まで加熱し、その後、屈伏点で３００ｓｅｃ保持した後、２２０℃まで２．４℃／ｓｅｃの降温速度で降温した試験片の透過率を測定し、試験前後の透過率を測定する。〕 - 前記再加熱試験（イ）前の試験片の透過率が７０％となる波長であるλ７０と前記再加熱試験後の試験片のλ７０との差が２０ｎｍ以下である請求項１又は２に記載の光学ガラス。
- 前記再加熱試験（イ）後の試験片の結晶析出状態がＪＯＧＩＳ１３−１９９４異物測定方法に準じた判定において、１または２級かつＡまたはＢ級の内部品質を有する請求項１から３いずれかに記載の光学ガラス。
- ガラスの転移温度（Ｔｇ）が５５０℃以下である請求項１から４いずれかに記載の光学ガラス。
- ＲＯの合計量を０．１％以上３０．８００％以下含有する請求項１から５いずれかに記載の光学ガラス。
（ただし、ＲはＺｎ，Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｍｇより選択される１種以上を示す。） - ＲＯ＋Ｒｎ２Ｏの合計量を０．１％以上３３．４８６％以下含有する請求項１から６いずれかに記載の光学ガラス。
（ただし、ＲはＺｎ，Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｍｇより選択される１種以上であり、ＲｎはＬｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｃｓより選択される１種以上を示す。） - ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３＋ＲＯ＋Ｒｎ２Ｏの合計量を３５．３０８％以下含有する請求項１から７いずれかに記載の光学ガラス。
（ただし、ＲはＺｎ，Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｍｇより選択される１種以上であり、ＲｎはＬｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｃｓより選択される１種以上を示す。） - ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３＋ＲＯ＋Ｒｎ２Ｏの合計量を０．１％以上３５．３０８％以下含有する請求項１から８いずれかに記載の光学ガラス。
（ただし、ＲはＺｎ，Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｍｇより選択される１種以上であり、ＲｎはＬｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｃｓより選択される１種以上を示す。） - ＭｇＯが４％未満で、かつ、ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３＋Ｌｎ２Ｏ３の合計量が１０％以下である請求項１から９いずれかに記載の光学ガラス。
（ただし、ＬｎはＬａ，Ｇｄ，Ｙ，Ｃｅ，Ｅｕ，Ｄｙ，Ｙｂ，Ｌｕより選択される１種以上を示す。） - Ｒｎ２Ｏを０〜１．５％以下含有する請求項１０に記載の光学ガラス。
（ただし、ＲｎはＬｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｃｓより選択される１種以上である。） - Ｂｉ２Ｏ３＋ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３＋ＺｒＯ２の合計含有量が７５％以上である請求項１から１１いずれかに記載の光学ガラス。
- ＪＯＧＩＳ０６−１９９６に準じて行われる粉末法化学的耐久性試験のガラス減量率が０．２ｗｔ％以下の請求項１から１２いずれかに記載の光学ガラス。
- ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３＋ＺｒＯ２をＲＯで除した値が０．５以上である請求項１から１３いずれかに記載の光学ガラス。
- 請求項１から１４いずれか記載の光学ガラスを精密プレス成形してなる光学素子。
- 請求項１から１４いずれか記載の光学ガラスからなる精密プレス成形用プリフォーム。
- 請求項１６記載の精密プレス成形用プリフォームを精密プレス成形してなる光学素子。
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