(57)【要約】【課題】  耐酸性に優れる光学ガラス、光学素子ブランクおよび光学素子を提供すること。【解決手段】  屈折率ｎｄが１．７０〜１．８５であり、Ｂ２Ｏ３の含有量が５〜３５質量％であり、Ｌａ２Ｏ３の含有量が２５〜５０質量％であり、Ａｌ２Ｏ３の含有量が１〜２０質量％であって、以下の（ａ）または（ｂ）を満たす光学ガラス；（ａ）アッベ数νｄが４２以上５０未満であって、ＪＯＧＩＳに基づく耐酸性が１〜２等級である、（ｂ）アッベ数νｄが５０以上５５以下であって、ＪＯＧＩＳに基づく耐酸性が１〜３等級である。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
屈折率ｎｄが１．７０〜１．８５であり、
Ｂ２Ｏ３の含有量が５〜３５質量％であり、
Ｌａ２Ｏ３の含有量が２５〜５０質量％であり、
Ａｌ２Ｏ３の含有量が１〜２０質量％であって、
以下の（ａ）または（ｂ）を満たす光学ガラス；
（ａ）アッベ数νｄが４２以上５０未満であって、ＪＯＧＩＳに基づく耐酸性が１〜２等級である、
（ｂ）アッベ数νｄが５０以上５５以下であって、ＪＯＧＩＳに基づく耐酸性が１〜３等級である。
【請求項２】
屈折率ｎｄが１．７０〜１．８５であり、
アッベ数νｄが４２〜５５であり、
ＳｉＯ２の含有量が５〜２０質量％であり、
Ｂ２Ｏ３の含有量が５〜３５質量％であり、
Ｌａ２Ｏ３の含有量が２５〜５０質量％であり、
Ａｌ２Ｏ３の含有量が１〜２０質量％であり、
Ａｌ２Ｏ３の含有量に対するＢ２Ｏ３の含有量の質量比［Ｂ２Ｏ３／Ａｌ２Ｏ３］が８以下であって、
Ｆの含有量が外割で２質量％以下である、光学ガラス。
【請求項３】
請求項１または２に記載の光学ガラスからなる、光学素子ブランク。
【請求項４】
請求項３に記載の光学素子ブランクからなる、光学素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐酸性に優れる光学ガラス、光学素子ブランクおよび光学素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタルカメラ等の画像品質および解像度の向上に伴い、低分散性の光学ガラスが求められている。そのような低分散性の光学ガラスは、従来、耐酸性が不十分であった。このため、例えば車載用等の高い耐久性が求められる用途では、さらなる改善が求められる。
【０００３】
特許文献１に開示されている光学ガラスは、低分散性であるが、耐酸性については何ら着目されていない。また、ガラス成分としてフッ素（Ｆ）を４％以上含有するため、ガラス熔融時にガラス成分が揮発しやすく、熔融ガラスの組成が安定しないおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−２１４０８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、耐酸性に優れる光学ガラス、光学素子ブランクおよび光学素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、上記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、ガラスを構成する各種ガラス構成成分（以下、ガラス成分という）の含有比率を調整することにより、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。
【０００７】
すなわち、本発明の要旨は以下のとおりである。
（１）屈折率ｎｄが１．７０〜１．８５であり、
Ｂ２Ｏ３の含有量が５〜３５質量％であり、
Ｌａ２Ｏ３の含有量が２５〜５０質量％であり、
Ａｌ２Ｏ３の含有量が１〜２０質量％であって、
以下の（ａ）または（ｂ）を満たす光学ガラス；
（ａ）アッベ数νｄが４２以上５０未満であって、ＪＯＧＩＳに基づく耐酸性が１〜２等級である、
（ｂ）アッベ数νｄが５０以上５５以下であって、ＪＯＧＩＳに基づく耐酸性が１〜３等級である。
【０００８】
（２）屈折率ｎｄが１．７０〜１．８５であり、
アッベ数νｄが４２〜５５であり、
ＳｉＯ２の含有量が５〜２０質量％であり、
Ｂ２Ｏ３の含有量が５〜３５質量％であり、
Ｌａ２Ｏ３の含有量が２５〜５０質量％であり、
Ａｌ２Ｏ３の含有量が１〜２０質量％であり、
Ａｌ２Ｏ３の含有量に対するＢ２Ｏ３の含有量の質量比［Ｂ２Ｏ３／Ａｌ２Ｏ３］が８以下であって、
Ｆの含有量が外割で２質量％以下である、光学ガラス。
【０００９】
（３）上記（１）または（２）に記載の光学ガラスからなる、光学素子ブランク。
【００１０】
（４）上記（３）に記載の光学素子ブランクからなる、光学素子。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、耐酸性に優れる光学ガラス、光学素子ブランクおよび光学素子を提供できる。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について説明する。なお、本発明および本明細書において、光学ガラスのガラス組成は、特記しない限り、酸化物基準で表示する。ここで「酸化物基準のガラス組成」とは、ガラス原料が熔融時にすべて分解されて光学ガラス中で酸化物として存在するものとして換算することにより得られるガラス組成をいい、各ガラス成分の表記は慣習にならい、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２などと記載する。ガラス成分の含有量および合計含有量は、特記しない限り質量基準であり、「％」は「質量％」を意味する。
【００１３】
ガラス成分の含有量は、公知の方法、例えば、誘導結合プラズマ発光分光分析法（ＩＣＰ−ＡＥＳ）、誘導結合プラズマ質量分析法（ＩＣＰ−ＭＳ）等の方法で定量することができる。また、本明細書および本発明において、構成成分の含有量が０％とは、この構成成分を実質的に含まないことを意味し、該成分が不可避的不純物レベルで含まれることを許容する。
【００１４】
また、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。
【００１５】
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、下式で表される。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）
【００１６】
以下に、本発明の光学ガラスを第１実施形態と第２実施形態とに分けて説明する。なお、第２実施形態における各ガラス成分の作用、効果は、第１実施形態における各ガラス成分の作用、効果と同様である。したがって、第２実施形態において、第１実施形態に関する説明と重複する事項については適宜省略する。
【００１７】
第１実施形態
本発明の第１実施形態に係る光学ガラスは、
屈折率ｎｄが１．７０〜１．８５であり、
Ｂ２Ｏ３の含有量が５〜３５％であり、
Ｌａ２Ｏ３の含有量が２５〜５０％であり、
Ａｌ２Ｏ３の含有量が１〜２０％であって、
以下の（ａ）または（ｂ）を満たす；
（ａ）アッベ数νｄが４２以上５０未満であって、ＪＯＧＩＳに基づく耐酸性が１〜２等級である、
（ｂ）アッベ数νｄが５０以上５５以下であって、ＪＯＧＩＳに基づく耐酸性が１〜３等級である、ことを特徴とする。
【００１８】
以下、第１実施形態に係る光学ガラスについて詳しく説明する。
【００１９】
第１実施形態に係る光学ガラスにおいて、屈折率ｎｄは１．７０〜１．８５である。屈折率ｎｄは、１．７１〜１．８４、または１．７２〜１．８３とすることもできる。
【００２０】
屈折率ｎｄは、ガラス成分の組成を調整することで制御できる。例えば、相対的に屈折率ｎｄを上げる成分は、Ｎｂ２Ｏ５、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、Ｔａ２Ｏ５、Ｌａ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３である。相対的に屈折率ｎｄを下げる成分は、ＳｉＯ2、Ｂ２Ｏ３、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏである。これらの成分の含有量を適宜調整することで屈折率ｎｄを制御できる。
【００２１】
第１実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｂ２Ｏ３の含有量は５〜３５％である。Ｂ２Ｏ３の含有量の上限は、好ましくは３１％であり、さらには２９％、２７％、２５％の順により好ましい。また、Ｂ２Ｏ３の含有量の下限は、好ましくは７％であり、さらには８％、９％、１０％の順により好ましい。
【００２２】
Ｂ２Ｏ３の含有量が多すぎると、耐酸性が低下するおそれがある。また、Ｂ２Ｏ３の含有量が少なすぎると、ガラスの熱的安定性が低下するおそれがある。
【００２３】
第１実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｌａ２Ｏ３の含有量は２５〜５０％である。Ｌａ２Ｏ３の含有量の上限は、好ましくは４８％であり、さらには４６％、４４％、４２％の順により好ましい。また、Ｌａ２Ｏ３の含有量の下限は、好ましくは２７％であり、さらには２８％、２９％、３０％の順により好ましい。
【００２４】
Ｌａ２Ｏ３の含有量を上記範囲とすることで、ガラスの耐酸性を改善し、また所望の光学恒数を実現できる。
【００２５】
第１実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ａｌ２Ｏ３の含有量は１〜２０％である。Ａｌ２Ｏ３の含有量の上限は、好ましくは１８％であり、さらには１６％、１５％、１４％の順により好ましい。また、Ａｌ２Ｏ３の含有量の下限は、好ましくは２％であり、さらには３％、４％、５％の順により好ましい。
【００２６】
Ａｌ２Ｏ３の含有量が多すぎると、液相温度ＬＴが上昇するおそれがあり、また高分散性となって、所望の光学恒数を有する光学ガラスが得られないおそれがある。また、Ａｌ２Ｏ３の含有量が少なすぎると、耐酸性が低下するおそれがある。
【００２７】
第１実施形態に係る光学ガラスは、以下の（ａ）または（ｂ）を満たす。
（ａ）アッベ数νｄが４２以上５０未満であって、ＪＯＧＩＳに基づく耐酸性が１〜２等級である。
（ｂ）アッベ数νｄが５０以上５５以下であって、ＪＯＧＩＳに基づく耐酸性が１〜３等級である。
【００２８】
上記（ａ）の場合、アッベ数νｄは４２以上５０未満である。アッベ数νｄは、４３以上５０未満、または４４以上５０未満とすることもできる。
【００２９】
アッベ数νｄは、ガラス成分の組成を調整することで制御できる。相対的にアッベ数νｄを低くする成分は、Ｎｂ２Ｏ５、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、Ｔａ２Ｏ５である。相対的にアッベ数νｄを高くする成分は、ＳｉＯ2、Ｂ２Ｏ３、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｌａ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、ＢａＯ、ＣａＯ、ＳｒＯである。これらの成分の含有量を適宜調整することでアッベ数νｄを制御できる。
【００３０】
そして、上記（ａ）の場合、ＪＯＧＩＳに基づく耐酸性は１〜２等級であり、好ましくは１級である。Ｂ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３の含有量を適宜調整することで耐酸性を高めることができる。
【００３１】
なお、耐酸性は、日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ０６−２００９の規定に従って評価する。具体的には、比重に相当する重量の粉末ガラス（粒度４２５〜６００μｍ）を白金かごに入れ、それを０．０１ｍｏｌ／Ｌ硝酸水溶液の入った石英ガラス製丸底フラスコ内に浸漬し、沸騰水浴中で６０分間処理し、その処理前後での重量減少率Ｄａ（％）を測定する。耐酸性重量減少率Ｄａによる等級を表１に示す。
【００３２】
【表１】
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【００３３】
上記（ｂ）の場合、アッベ数νｄは５０以上５５以下である。アッベ数νｄは、５０以上５４．５以下、または５０以上５４以下とすることもできる。アッベ数νｄの制御に関わるガラス成分は、上記（ａ）の場合と同様である。
【００３４】
そして、上記（ｂ）の場合、ＪＯＧＩＳに基づく耐酸性は１〜３等級であり、好ましくは１〜２級であり、より好ましくは１級である。耐酸性の制御に関わるガラス成分は、上記（ａ）の場合と同様である。また、耐酸性の評価方法も、上記（ａ）の場合と同様である。
【００３５】
第１実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＳｉＯ２の含有量の上限は、好ましくは２０％であり、さらには１７％、１４％、１２％の順により好ましい。また、ＳｉＯ２の含有量の下限は、好ましくは５％であり、さらには６％、７％、８％の順により好ましい。ＳｉＯ２の含有量を上記範囲とすることで、ガラスの耐酸性、耐失透性および化学的耐久性の低下を抑制できる。
【００３６】
第１実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ａｌ２Ｏ３の含有量に対するＢ２Ｏ３の含有量の質量比［Ｂ２Ｏ３／Ａｌ２Ｏ３］の上限は、好ましくは８であり、さらには５、４、３の順により好ましい。また、質量比［Ｂ２Ｏ３／Ａｌ２Ｏ３］の下限は、好ましくは０．５であり、さらには０．６、０．７、０．８の順により好ましい。質量比［Ｂ２Ｏ３／Ａｌ２Ｏ３］を上記範囲とすることで、耐酸性の低下を抑制し、所望の光学恒数を有する光学ガラスが得られる。
【００３７】
第１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、比率およびガラス特性について、以下に詳述する。
【００３８】
第１実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３の合計含有量［ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３］の下限は、好ましくは１４．５％であり、さらには１４．８％、１５％、１５．１％の順により好ましい。また、合計含有量［ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３］の上限は、好ましくは３０％であり、さらには２８％、２７％、２６％の順により好ましい。合計含有量［ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３］を上記範囲とすることで、所望の耐酸性と耐失透性とを両立できる。
【００３９】
第１実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３およびＡｌ２Ｏ３の合計含有量［ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３＋Ａｌ２Ｏ３］の下限は、好ましくは３１．０％であり、さらには３１．５％、３２％、３２．５％の順により好ましい。また、合計含有量［ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３＋Ａｌ２Ｏ３］の上限は、好ましくは４５％であり、さらには４４％、４３％、４２％の順により好ましい。合計含有量［ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３＋Ａｌ２Ｏ３］を上記範囲とすることで、所望の耐酸性と耐失透性とを両立できる。
【００４０】
第１実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｌａ２Ｏ３の含有量に対するＳｉＯ２の含有量の質量比［ＳｉＯ２／Ｌａ２Ｏ３］の下限は、好ましくは０．１９であり、さらには０．２０、０．２１、０．２２の順により好ましい。また、質量比［ＳｉＯ２／Ｌａ２Ｏ３］の上限は、好ましくは０．３４であり、さらには０．３２、０．３１、０．３０の順により好ましい。質量比［ＳｉＯ２／Ｌａ２Ｏ３］を上記範囲とすることで、所望の耐酸性と耐失透性とを両立できる。
【００４１】
第１実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｌａ２Ｏ３の含有量に対するＡｌ２Ｏ３の含有量の質量比［Ａｌ２Ｏ３／Ｌａ２Ｏ３］の下限は、好ましくは０．１５であり、さらには０．１６、０．１７、０．１８の順により好ましい。また、質量比［Ａｌ２Ｏ３／Ｌａ２Ｏ３］の上限は、好ましくは０．４０であり、さらには０．３９、０．３８、０．３７の順により好ましい。質量比［Ａｌ２Ｏ３／Ｌａ２Ｏ３］を上記範囲とすることで、所望の耐酸性と耐失透性とを両立できる。
【００４２】
第１実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｌａ２Ｏ３の含有量に対するＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３およびＡｌ２Ｏ３の合計含有量の質量比［（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３＋Ａｌ２Ｏ３）／Ｌａ２Ｏ３］の下限は、好ましくは０．６８であり、さらには０．７０、０．７２、０．７４の順により好ましい。また、質量比［（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３＋Ａｌ２Ｏ３）／Ｌａ２Ｏ３］の上限は、好ましくは１．１０であり、さらには１．０８、１．０６、１．０４の順により好ましい。質量比［（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３＋Ａｌ２Ｏ３）／Ｌａ２Ｏ３］を上記範囲とすることで、所望の耐酸性と耐失透性とを両立できる。
【００４３】
第１実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｐ２Ｏ５の含有量の上限は、好ましくは５％であり、さらには４％、３％、２％の順により好ましい。また、Ｐ２Ｏ５の含有量は少ない方が好ましく、その下限は、好ましくは０％である。Ｐ２Ｏ５の含有量は０％でもよい。Ｐ２Ｏ５の含有量を上記範囲とすることで、ガラスの耐失透性および化耐候性の低下を抑制できる。
【００４４】
第１実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｌｉ２Ｏの含有量の上限は、好ましくは５％であり、さらには４％、３％、２％の順により好ましい。Ｌｉ２Ｏの含有量は少ない方が好ましく、その下限は好ましくは０％である。Ｌｉ２Ｏの含有量は０％でもよい。
【００４５】
第１実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｎａ２Ｏの含有量の上限は、好ましくは５％であり、さらには４％、３％、２％の順により好ましい。Ｎａ２Ｏの含有量は少ない方が好ましく、その下限は好ましくは０％である。Ｎａ２Ｏの含有量は０％でもよい。
【００４６】
第１実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｋ２Ｏの含有量の上限は、好ましくは５％であり、さらには４％、３％、２％の順により好ましい。Ｋ２Ｏの含有量は少ない方が好ましく、その下限は好ましくは０％である。Ｋ２Ｏの含有量は０％でもよい。
【００４７】
第１実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏの合計含有量［Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ］の上限は、好ましくは１０％であり、さらには５％、４％、３％の順により好ましい。合計含有量［Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ］の下限は、好ましくは０％である。
【００４８】
Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏは、液相温度を下げ、ガラスの熱的安定性を改善する働きを有するが、これらの含有量が多くなると、化学的耐久性、耐候性が低下する。そのため、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏの各含有量およびそれらの合計含有量は、それぞれ上記範囲であることが好ましい。
【００４９】
第１実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｃｓ２Ｏの含有量の上限は、好ましくは５％であり、さらには３％、１％、０．５％の順により好ましい。Ｃｓ２Ｏの含有量の下限は、好ましくは０％である。
Ｃｓ２Ｏは、ガラスの熱的安定性を改善する働きを有するが、これらの含有量が多くなると、化学的耐久性、耐候性が低下する。そのため、Ｃｓ２Ｏの含有量は、上記範囲であることが好ましい。
【００５０】
第１実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＭｇＯの含有量の上限は、好ましくは５％であり、さらには４％、３％、２％の順により好ましい。ＭｇＯの含有量は少ない方が好ましく、その下限は好ましくは０％である。ＭｇＯの含有量は０％でもよい。
【００５１】
第１実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＣａＯの含有量の上限は、好ましくは５％であり、さらには４％、３％、２％の順により好ましい。ＣａＯの含有量は少ない方が好ましく、その下限は好ましくは０％である。ＣａＯの含有量は０％でもよい。
【００５２】
第１実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＳｒＯの含有量の上限は、好ましくは５％であり、さらには４％、３％、２％の順により好ましい。ＳｒＯの含有量は少ない方が好ましく、その下限は好ましくは０％である。ＳｒＯの含有量は０％でもよい。
【００５３】
第１実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＢａＯの含有量の上限は、好ましくは５％であり、さらには４％、３％、２％の順により好ましい。ＢａＯの含有量は少ない方が好ましく、その下限は好ましくは０％である。ＢａＯの含有量は０％でもよい。
【００５４】
第１実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの合計含有量［ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ］の上限は、好ましくは１０％であり、さらには５％、４％、３％の順により好ましい。また、合計含有量［ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ］の下限は、好ましくは０％である。
【００５５】
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯは、いずれもガラスの熱的安定性および耐失透性を改善させる働きを有するガラス成分である。しかし、これらガラス成分の含有量が多くなると、ガラスの耐酸性、熱的安定性および耐失透性が低下する。そのため、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯの各含有量およびそれらの合計含有量は、それぞれ上記範囲であることが好ましい。
【００５６】
第１実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＺｎＯの含有量の上限は、好ましくは２０％であり、さらには１５％、１０％、６％の順により好ましい。ＺｎＯの含有量は少ない方が好ましく、その下限は好ましくは０％である。ＺｎＯの含有量は０％でもよい。ＺｎＯの含有量の上限を上記範囲とすることで、ガラスの耐酸性および熔解性を改善できる。
【００５７】
第１実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｇｄ２Ｏ３の含有量の上限は、好ましくは２０％であり、さらには１８％、１６％、１５％の順により好ましい。また、Ｇｄ２Ｏ３の含有量の下限は、好ましくは０％であり、さらには１％、２％、３％の順により好ましい。Ｇｄ２Ｏ３の含有量を上記範囲とすることで、原料コストの増大を抑制し、また所望の光学恒数を実現できる。
【００５８】
第１実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｙ２Ｏ３の含有量の上限は、好ましくは２０％であり、さらには１８％、１５％、１３％の順により好ましい。また、Ｙ２Ｏ３の含有量の下限は、好ましくは２％であり、さらには４％、５％、６％の順により好ましい。Ｙ２Ｏ３の含有量を上記範囲とすることで、所望の光学恒数を実現できる。
【００５９】
第１実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＺｒＯ２の含有量の上限は、好ましくは１２％であり、さらには１０％、９％、８％の順により好ましい。また、ＺｒＯ２の含有量の下限は、好ましくは０％であり、さらには１％、２％、３％の順により好ましい。ＺｒＯ２の含有量は０％でもよい。ＺｒＯ２の含有量を上記範囲とすることで、ガラスの耐酸性を改善し、また所望の光学恒数を実現できる。
【００６０】
第１実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＴｉＯ２の含有量の上限は、好ましくは１０％であり、さらには８％、７％、６％の順により好ましい。また、ＴｉＯ２の含有量は少ない方が好ましく、その下限は好ましくは０％である。ＴｉＯ２の含有量は０％でもよい。ＴｉＯ２の含有量を上記範囲とすることで、ガラスの耐酸性を改善し、また所望の光学恒数を実現できる。
【００６１】
第１実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｎｂ２Ｏ５の含有量の上限は、好ましくは２０％であり、さらには１５％、１２％、１０％の順により好ましい。また、Ｎｂ２Ｏ５の含有量の下限は、好ましくは０％であり、さらには１％、２％、３％の順により好ましい。Ｎｂ２Ｏ５の含有量は０％でもよい。Ｎｂ２Ｏ５の含有量を上記範囲とすることで、ガラスの耐酸性を改善し、また所望の光学恒数を実現できる。
【００６２】
第１実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＷＯ３の含有量の上限は、好ましくは１０％であり、さらには８％、７％、６％の順により好ましい。ＷＯ３の含有量は少ない方が好ましく、その下限は好ましくは０％である。ＷＯ3の含有量は０％でもよい。ＷＯ３の含有量を上記範囲とすることで、ガラスの耐酸性を改善し、また所望の光学恒数を実現できる。
【００６３】
第１実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｂｉ２Ｏ３の含有量の上限は、好ましくは１０％であり、さらには８％、７％、６％の順により好ましい。また、Ｂｉ２Ｏ３の含有量は少ない方が好ましく、その下限は好ましくは０％である。Ｂｉ２Ｏ３の含有量は０％でもよい。Ｂｉ２Ｏ３の含有量を上記範囲とすることで、熔融容器（Ｐｔ）の浸食を抑制し、また所望の光学恒数を実現できる。
【００６４】
第１実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｔａ２Ｏ５の含有量の上限は、好ましくは２０％であり、さらには１５％、１２％、１０％の順により好ましい。また、Ｔａ２Ｏ５の含有量の下限は、好ましくは０％であり、さらには１％、２％、３％の順により好ましい。である。Ｔａ２Ｏ５の含有量は０％でもよい。Ｔａ２Ｏ５の含有量を上記範囲とすることで、ガラスの耐酸性を改善し、また所望の光学恒数を実現できる。
【００６５】
第１実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｓｃ２Ｏ３の含有量は、好ましくは２％以下である。また、Ｓｃ２Ｏ３の含有量の下限は、好ましくは０％である。
【００６６】
第１実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＨｆＯ２の含有量は、好ましくは２％以下である。また、ＨｆＯ２の含有量の下限は、好ましくは０％であり、さらには０．０５％、０．１％の順により好ましい。
【００６７】
Ｓｃ２Ｏ３、ＨｆＯ２は、ガラスの高分散性を高める働きを有するが、高価な成分である。そのため、Ｓｃ２Ｏ３、ＨｆＯ２の各含有量は上記範囲であることが好ましい。
【００６８】
第１実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｌｕ２Ｏ３の含有量は、好ましくは２％以下である。また、Ｌｕ２Ｏ３の含有量の下限は、好ましくは０％である。
Ｌｕ２Ｏ３は、ガラスの高分散性を高める働きを有するが、分子量が大きいことから、ガラスの比重を増加させるガラス成分でもある。そのため、Ｌｕ２Ｏ３の含有量は上記範囲であることが好ましい。
【００６９】
第１実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＧｅＯ２の含有量は、好ましくは２％以下である。また、ＧｅＯ２の含有量の下限は、好ましくは０％である。
ＧｅＯ２は、ガラスの高分散性を高める働きを有するが、一般的に使用されるガラス成分の中で、突出して高価な成分である。したがって、ガラスの製造コストを低減する観点から、ＧｅＯ２の含有量は上記範囲であることが好ましい。
【００７０】
第１実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｙｂ２Ｏ３の含有量は、好ましくは２％以下である。また、Ｙｂ２Ｏ３の含有量の下限は、好ましくは０％である。
Ｙｂ２Ｏ３の含有量が多くなると、ガラスの比重が増大し、ガラスの熱的安定性が低下するおそれがある。したがって、Ｙｂ２Ｏ３の含有量は上記範囲であることが好ましい。
【００７１】
第１実施形態に係る光学ガラスは、主として上述のガラス成分、すなわち、Ｂ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ｐ２Ｏ５、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｃｓ２Ｏ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＺｎＯ、Ｇｄ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、ＷＯ３、Ｂｉ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｓｃ２Ｏ３、ＨｆＯ２、Ｌｕ２Ｏ３、ＧｅＯ２およびＹｂ２Ｏ３で構成されていることが好ましく、上述のガラス成分の合計含有量は、９５％よりも多くすることが好ましく、９８％よりも多くすることがより好ましく、９９％よりも多くすることがさらに好ましく、９９．５％よりも多くすることが一層好ましい。
【００７２】
また、第１実施形態に係る光学ガラスは、酸化物ガラスであり、アニオン成分における主成分はＯ（酸素）である。酸化物基準の全質量に対する外割りでのＦ（フッ素）の含有量の上限は、好ましくは２％であり、さらには１．５％、１％、０．５％の順により好ましい。Ｆの含有量は少ない方が好ましく、０％でもよい。Ｆの含有量が多すぎると、ガラス熔融時にガラス成分が揮発しやすく、熔融ガラスの組成が安定しないおそれがある。
【００７３】
本発明および本明細書において、Ｆ（フッ素）の含有量は、ガラスを構成するカチオン成分全てが電荷の釣り合うだけの酸素と結合した酸化物でできていると仮定し、それら酸化物でできたガラス全体の質量を１００％として、Ｆの質量を質量％で表したもの（酸化物基準の質量に対する外割り質量％）である。
【００７４】
なお、本実施形態に係る光学ガラスは、基本的に上記ガラス成分により構成されることが好ましいが、本発明の作用効果を妨げない範囲において、その他の成分を含有することも可能である。また、本発明において、不可避的不純物の含有を排除するものではない。
【００７５】
（その他の成分）
上記成分の他に、上記光学ガラスは、清澄剤としてＳｂ２Ｏ３、ＣｅＯ２等を少量含有することもできる。清澄剤の総量（外割添加量）は０％以上、１％未満とすることが好ましく、０％以上０．５％以下とすることがより好ましい。
【００７６】
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質量％で表したものである。
【００７７】
Ｐｂ、Ｃｄ、Ａｓ、Ｔｈ等は、環境負荷が懸念される成分である。そのため、ＰｂＯ、ＣｄＯ、Ａｓ２Ｏ３、ＴｈＯ２の含有量は、いずれも０〜０．１％であることが好ましく、０〜０．０５％であることがより好ましく、０〜０．０１％であることが一層好ましい。ＰｂＯ、ＣｄＯ、Ａｓ２Ｏ３、ＴｈＯ２は、実質的に含まれないことが特に好ましい。
【００７８】
更に、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。
【００７９】
また、Ｇａ、Ｔｅ、Ｔｂ等は、導入が不要な成分であり、高価な成分でもある。そのため、質量％表示によるＧａ２Ｏ３、ＴｅＯ２、ＴｂＯ２の含有量は、それぞれ０〜０．１％であることが好ましく、０〜０．０５％であることがより好ましく、０〜０．０１％であることが更に好ましく、０〜０．００５％であることが一層好ましく、０〜０．００１％であることがより一層好ましく、実質的に含まれないことが特に好ましい。
【００８０】
（ガラス特性）
＜ガラスの比重＞
第１実施形態に係る光学ガラスの比重は、好ましくは５．００以下であり、さらには４．９０以下、４．８０以下、４．７０以下の順により好ましい。比重は小さいほど好ましく、下限は特に限定されないが、一般的には４．００程度である。相対的に比重を高くする成分は、ＢａＯ、Ｌａ２Ｏ３、ＺｒＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、Ｔａ２Ｏ５などである。相対的に比重を低くする成分は、ＳｉＯ2、Ｂ２Ｏ３、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏなどである。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。
【００８１】
＜ガラスの光線透過性＞
第１実施形態に係る光学ガラスの光線透過性は、着色度λ８０、λ７０およびλ５により評価できる。
厚さ１０．０ｍｍ±０．１ｍｍのガラス試料について波長２００〜７００ｎｍの範囲で分光透過率を測定し、外部透過率が８０％となる波長をλ８０、外部透過率が７０％となる波長をλ７０、外部透過率が５％となる波長をλ５とする。
【００８２】
第１実施形態に係る光学ガラスのλ８０は、好ましくは５００ｎｍ以下であり、より好ましくは４７０ｎｍ以下であり、さらに好ましくは４５０ｎｍ以下である。
また、λ７０は、好ましくは４００ｎｍ以下であり、より好ましくは３９５ｎｍ以下であり、さらに好ましくは３９０ｎｍ以下である。
λ５は、好ましくは３５０ｎｍ以下であり、より好ましくは３４５ｎｍ以下であり、さらに好ましくは３４０ｎｍ以下である。
【００８３】
（光学ガラスの製造）
第１実施形態に係る光学ガラスは、上記所定の組成となるようにガラス原料を調合し、調合したガラス原料により公知のガラス製造方法に従って作製すればよい。例えば、複数種の化合物を調合し、十分混合してバッチ原料とし、バッチ原料を石英坩堝や白金坩堝中に入れて粗熔解（ラフメルト）する。粗熔解によって得られた熔融物を急冷、粉砕してカレットを作製する。さらにカレットを白金坩堝中に入れて加熱、再熔融（リメルト）して熔融ガラスとし、さらに清澄、均質化した後に熔融ガラスを成形し、徐冷して光学ガラスを得る。熔融ガラスの成形、徐冷には、公知の方法を適用すればよい。
【００８４】
なお、ガラス中に所望のガラス成分を所望の含有量となるように導入することができれば、バッチ原料を調合するときに使用する化合物は特に限定されないが、このような化合物として、酸化物、炭酸塩、硝酸塩、水酸化物、フッ化物等が挙げられる。
【００８５】
（光学素子等の製造）
第１実施形態に係る光学ガラスを使用して光学素子を作製するには、公知の方法を適用すればよい。例えば、上記光学ガラスの製造において、熔融ガラスを鋳型に流し込んで板状に成形し、本発明に係る光学ガラスからなるガラス素材を作製する。得られたガラス素材を適宜、切断、研削、研磨し、プレス成形に適した大きさ、形状のカットピースを作製する。カットピースを加熱、軟化して、公知の方法でプレス成形（リヒートプレス）し、光学素子の形状に近似する光学素子ブランクを作製する。光学素子ブランクをアニールし、公知の方法で研削、研磨して光学素子を作製する。
【００８６】
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。
【００８７】
本発明の一態様によれば、上記光学ガラスからなる光学素子を提供することができる。光学素子の種類としては、球面レンズ、非球面レンズ等のレンズ、プリズム、回折格子等を例示することができる。レンズの形状としては、両凸レンズ、平凸レンズ、両凹レンズ、平凹レンズ、凸メニスカスレンズ、凹メニスカスレンズ等の諸形状を例示することができる。光学素子は、上記光学ガラスからなるガラス成形体を加工する工程を含む方法により製造することができる。加工としては、切断、切削、粗研削、精研削、研磨等を例示することができる。こうした加工を行う際、上記ガラスを使用することにより、破損を軽減することができ、高品質の光学素子を安定して供給することができる。
【００８８】
第２実施形態
本発明の第２実施形態に係る光学ガラスは、
屈折率ｎｄが１．７０〜１．８５であり、
アッベ数νｄが４２〜５５であり、
ＳｉＯ２の含有量が５〜２０％であり、
Ｂ２Ｏ３の含有量が５〜３５％であり、
Ｌａ２Ｏ３の含有量が２５〜５０％であり、
Ａｌ２Ｏ３の含有量が１〜２０％であり、
Ａｌ２Ｏ３の含有量に対するＢ２Ｏ３の含有量の質量比［Ｂ２Ｏ３／Ａｌ２Ｏ３］が８以下であって、
Ｆの含有量が外割で２％以下であることを特徴とする。
【００８９】
以下、第２実施形態に係る光学ガラスについて詳しく説明する。
【００９０】
第２実施形態に係る光学ガラスにおいて、屈折率ｎｄは１．７０〜１．８５である。屈折率ｎｄは、１．７１〜１．８４、または１．７２〜１．８３とすることもできる。
【００９１】
第２実施形態に係る光学ガラスにおいて、アッベ数νｄは４２〜５５である。アッベ数νｄは、４３〜５４．５、または４４〜５４とすることもできる。
【００９２】
第２実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＳｉＯ２の含有量は５〜２０％である。ＳｉＯ２の含有量の上限は、好ましくは１７％であり、さらには１４％、１２％の順により好ましい。また、ＳｉＯ２の含有量の下限は、好ましくは６％であり、さらには７％、８％の順により好ましい。
【００９３】
ＳｉＯ２の含有量が多すぎると、耐酸性、耐失透性および化学的耐久性が低下するおそれがある。また、ＳｉＯ２の含有量が少なすぎると、ガラスの熔融時に、ガラス原料の熔け残りが生じやすくなる。
【００９４】
第２実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｂ２Ｏ３の含有量は５〜３５％である。Ｂ２Ｏ３の含有量の上限は、好ましくは３１％であり、さらには２９％、２７％、２５％の順により好ましい。また、Ｂ２Ｏ３の含有量の下限は、好ましくは７％であり、さらには８％、９％、１０％の順により好ましい。
【００９５】
Ｂ２Ｏ３の含有量が多すぎると、耐酸性が低下するおそれがある。また、Ｂ２Ｏ３の含有量が少なすぎると、ガラスの熱的安定性が低下するおそれがある。
【００９６】
第２実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｌａ２Ｏ３の含有量は２５〜５０％である。Ｌａ２Ｏ３の含有量の上限は、好ましくは４８％であり、さらには４６％、４４％、４２％の順により好ましい。また、Ｌａ２Ｏ３の含有量の下限は、好ましくは２７％であり、さらには２８％、２９％、３０％の順により好ましい。
【００９７】
Ｌａ２Ｏ３の含有量を上記範囲とすることで、ガラスの耐酸性を改善し、また所望の光学恒数を実現できる。
【００９８】
第２実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ａｌ２Ｏ３の含有量は１〜２０％である。Ａｌ２Ｏ３の含有量の上限は、好ましくは１８％であり、さらには１６％、１５％、１４％の順により好ましい。また、Ａｌ２Ｏ３の含有量の下限は、好ましくは２％であり、さらには３％、４％、５％の順により好ましい。
【００９９】
Ａｌ２Ｏ３の含有量が多すぎると、液相温度ＬＴが上昇するおそれがあり、また高分散性となって、所望の光学恒数を有する光学ガラスが得られない。また、Ａｌ２Ｏ３の含有量が少なすぎると、耐酸性が低下するおそれがある。
【０１００】
第２実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ａｌ２Ｏ３の含有量に対するＢ２Ｏ３の含有量の質量比［Ｂ２Ｏ３／Ａｌ２Ｏ３］は８以下である。質量比［Ｂ２Ｏ３／Ａｌ２Ｏ３］の上限は、好ましくは５であり、さらには４、３の順により好ましい。また、質量比［Ｂ２Ｏ３／Ａｌ２Ｏ３］の下限は、好ましくは０．５であり、さらには０．６、０．７、０．８の順により好ましい。
【０１０１】
質量比［Ｂ２Ｏ３／Ａｌ２Ｏ３］が大きすぎると、耐酸性が低下するおそれがある。また、質量比［Ｂ２Ｏ３／Ａｌ２Ｏ３］が小さすぎると、所望の光学恒数を有する光学ガラスが得られないおそれがある。
【０１０２】
第２実施形態に係る光学ガラスは、酸化物ガラスであり、アニオン成分における主成分はＯ（酸素）である。そして、酸化物基準の全質量に対する外割りでのＦ（フッ素）の含有量の上限は２％である。Ｆ（フッ素）の含有量の上限は、好ましくは１．５％であり、さらには１％、０．５％の順により好ましい。Ｆの含有量は少ない方が好ましく、０％でもよい。Ｆの含有量が多すぎると、ガラス熔融時にガラス成分が揮発しやすく、ガラス組成が安定しないおそれがある。
【０１０３】
第２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は、第１実施形態と同様とすることができる。
【０１０４】
（ガラス特性）
＜耐酸性＞
第２実施形態に係る光学ガラスにおいて、アッベ数νｄが４２以上５０未満の場合には、ＪＯＧＩＳに基づく耐酸性は好ましくは１〜２等級であり、より好ましくは１級である。また、アッベ数νｄが５０以上５５以下の場合には、ＪＯＧＩＳに基づく耐酸性は好ましくは１〜３等級であり、より好ましくは１〜２級、さらに好ましくは１級である。ＪＯＧＩＳに基づく耐酸性は、第１実施形態と同様に評価できる。
【０１０５】
第２実施形態に係る光学ガラスの比重およびガラスの光線透過性は、第１実施形態と同様とすることができる。
【０１０６】
また、第２実施形態に係る光学ガラスの製造および光学素子等の製造も、第１実施形態と同様とすることができる。
【実施例】
【０１０７】
以下、実施例により本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。
【０１０８】
（実施例１）
表２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。
【０１０９】
［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、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２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、１２００℃〜１４５０℃で２〜５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１００℃低い温度（Ｔｇ−１００℃）〜Ｔｇより３０℃高い温度（Ｔｇ＋３０℃）の間の任意の温度で３０〜１２０分間熱処理し、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。
【０１１０】
［ガラス成分組成の確認］
得られたガラスサンプルについて、誘導結合プラズマ発光分光分析法（ＩＣＰ−ＡＥＳ）で各ガラス成分の含有量を測定し、表２に示す各組成のとおりであることを確認した。
【０１１１】
［耐酸性重量減少率Ｄａの測定］
日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ０６−２００９の規定に従い、得られたガラスサンプルを比重に相当する重量の粉末ガラス（粒度４２５〜６００μｍ）にし、白金かごに入れ、それを０．０１ｍｏｌ／Ｌ硝酸水溶液の入った石英ガラス製丸底フラスコ内に浸漬し、沸騰水浴中で６０分間処理し、その処理前後での重量減少率（％）を測定した。またその重量減少率を等級で評価した。結果を表３に示す。
【０１１２】
［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３０分から約２時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、屈折率ｎｄ、アッベ数νｄ、比重、λ８０、λ７０およびλ５を測定した。結果を表３に示す。
【０１１３】
（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、ｎｇ、ｎＦ、ｎＣを測定し、下式に基づきアッベ数νｄを算出した。
νｄ＝（ｎｄ−１）／（ｎＦ−ｎＣ）
【０１１４】
（ii）比重
比重は、アルキメデス法により測定した。
【０１１５】
（iii）λ８０、λ７０、λ５
上記アニールサンプルを、厚さ１０ｍｍで、互いに平行かつ光学研磨された平面を有するように加工し、波長２８０ｎｍから７００ｎｍまでの波長域における分光透過率を測定した。光学研磨された一方の平面に垂直に入射する光線の強度を強度Ａとし、他方の平面から出射する光線の強度を強度Ｂとして、分光透過率Ｂ／Ａを算出した。分光透過率が８０％になる波長をλ８０とし、分光透過率が７０％になる波長をλ７０とし、分光透過率が５％になる波長をλ５とした。なお、分光透過率には試料表面における光線の反射損失も含まれる。
【０１１６】
【表２】
2020026381.tif 000003
【０１１７】
【表３】
2020026381.tif 000004
【０１１８】
（実施例２）
実施例１で得られたガラスサンプルを使用し、公知の方法で精密プレス成形用プリフォームを作製した。得られたプリフォームを窒素雰囲気中で加熱、軟化し、プレス成形型で精密プレス成形し、光学ガラスを非球面レンズの形状に成形した。その後、成形した光学ガラスをプレス成形型から取り出し、アニールし、芯取りすることで、非球面レンズが得られた。
【０１１９】
（実施例３）
実施例１で得られたガラスサンプルを、切断、研削してカットピースを作製した。カットピースをリヒートプレスによりプレス成形して、光学素子ブランクを作製した。光学素子ブランクを精密アニールし、所要の屈折率になるよう屈折率を精密に調整した後、公知の方法で研削、研磨することで、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が得られた。
【０１２０】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【０１２１】
例えば、上記に例示されたガラス組成に対し、明細書に記載の組成調整を行うことにより、本発明の一態様にかかる光学ガラスを作製できる。
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。