(57)【要約】【課題】ガラス中の異物欠陥・残留物欠陥が抑制されると共に、従来よりもＳｂ酸化物の含有量がより少ない光学ガラスを提供すること。【解決手段】屈折率ｎｄが１．８０以上１．８８以下、アッベ数νｄが２０以上３０以下であり、ガラス成分として、ＳｉＯ２を１８質量％以上３８質量％以下の割合で含むと共に、外割で、Ｓｎ酸化物、Ｃｅ酸化物およびＳｂ酸化物が、下式（１）〜（３）を満たすように含む光学ガラス。・式（１）  ０＜Ａ（Ｓｎ）＋Ａ（Ｃｅ）＋Ａ（Ｓｂ）≦３．６・式（２）  ０＜Ａ（Ｓｎ）＋Ａ（Ｃｅ）≦３．５・式（３）  ０≦Ａ（Ｓｂ）≦０．１〔但し、上記式（１）〜（３）中、Ａ（Ｓｎ）は、上記Ｓｎ酸化物の含有量（質量％）を表し、Ａ（Ｃｅ）は、上記Ｃｅ酸化物の含有量（質量％）を表し、Ａ（Ｓｂ）は、上記Ｓｂ酸化物の含有量（質量％）を表す。〕【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
屈折率ｎｄが１．８０以上１．８８以下、アッベ数νｄが２０以上３０以下であり、
ガラス成分として、ＳｉＯ２を１８質量％以上３８質量％以下の割合で含むと共に、  
外割で、Ｓｎ酸化物、Ｃｅ酸化物およびＳｂ酸化物が、下式（１）〜（３）を満たすように含むことを特徴とする光学ガラス。
・式（１）  ０＜Ａ（Ｓｎ）＋Ａ（Ｃｅ）＋Ａ（Ｓｂ）≦３．６
・式（２）  ０＜Ａ（Ｓｎ）＋Ａ（Ｃｅ）≦３．５
・式（３）  ０≦Ａ（Ｓｂ）≦０．１
〔但し、上記式（１）〜（３）中、Ａ（Ｓｎ）は、上記Ｓｎ酸化物の含有量（質量％）を表し、Ａ（Ｃｅ）は、上記Ｃｅ酸化物の含有量（質量％）を表し、Ａ（Ｓｂ）は、上記Ｓｂ酸化物の含有量（質量％）を表す。〕
【請求項２】
質量％表示で、ＳｉＯ２：２２．０〜３５．０％、Ｎａ２Ｏ：４．０〜１７．０％、ＢａＯ：２．０〜２５．０％、ＴｉＯ２：１８．０〜２７．０％、Ｎｂ２Ｏ５：１３．０〜２６．０％の各成分を含有することを特徴とする請求項１に記載の光学ガラス。
【請求項３】
質量％表示で、ＳｉＯ２：１８％以上３０％未満、ＢａＯ：１２％以上２３％未満、ＴｉＯ２：２２〜３７％、Ｎｂ２Ｏ５：７％以上１６％未満、Ｎａ２Ｏ：５〜２０％、Ｋ２Ｏ：０〜６％、ＣａＯ：０〜５％、ＳｒＯ：０〜５％、ＺｒＯ２：０〜４％、Ｔａ２Ｏ５：０〜３％およびＰ２Ｏ５：０％以上０．５％未満を含み、かつＰｂＯ、Ａｓ２Ｏ３およびＦを実質上含まないことを特徴とする請求項１に記載の光学ガラス。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の光学ガラスからなることを特徴とするプレス成形用ガラス素材。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の光学ガラスを含むことを特徴とする光学素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学ガラス、プレス成形用ガラス素材および光学素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、撮像光学系の高機能化、コンパクト化に伴い、高屈折率・高分散タイプのガラス製の光学素子の需要が高まっている。このような光学素子に用いられる高屈折率・高分散タイプのガラスとしては、ケイ酸塩系ガラスが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−１５５６３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このような光学素子に用いられるガラスでは、ガラス中の残留泡、異物等の欠陥の存在は、製品不良となる。このため、ガラス中の欠陥は抑制されることが必要である。特に、ＣＣＤや、ＣＭＯＳなどのイメージセンサーに用いられる撮像光学系を構成する光学素子に用いられるガラスでは、より一層、異物欠陥の抑制が求められている。
【０００４】
上述したガラス中の異物は、ガラス原料の溶解時に、例えば、溶融容器がガラス融液により侵蝕されることにより、容器の一部が微細粒子や破片としてガラス中に混入することなどにより発生する。それゆえ、ガラス中や異物欠陥の発生を抑制するためには、ガラス原料の溶解時間を短くすることが必要である。しかし、ガラス原料の溶解時間を短くすると、ガラス融液中の脱泡が不十分となり、残留泡欠陥が発生する。残留泡欠陥を抑制するために、通常は、ガラス原料中に、脱泡剤（清澄剤）としてＳｂ酸化物が添加される（例えば、特許文献１等参照）。しかしながら、近年、光学素子に用いるガラスとして、ガラス中のＳｂ酸化物の含有量のより少ないガラスが求められつつある。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ガラス中の異物欠陥・残留物欠陥が抑制されると共に、従来よりもＳｂ酸化物の含有量がより少ない光学ガラス、並びに、これを用いたプレス成形用ガラス素材および光学素子を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題は以下の本発明により達成される。
すなわち、本発明の光学ガラスは、屈折率ｎｄが１．８０以上１．８８以下、アッベ数νｄが２０以上３０以下であり、ガラス成分として、ＳｉＯ２を１８質量％以上３８質量％以下の割合で含むと共に、外割で、Ｓｎ酸化物、Ｃｅ酸化物およびＳｂ酸化物が、下式（１）〜（３）を満たすように含む。
・式（１）  ０＜Ａ（Ｓｎ）＋Ａ（Ｃｅ）＋Ａ（Ｓｂ）≦３．６
・式（２）  ０＜Ａ（Ｓｎ）＋Ａ（Ｃｅ）≦３．５
・式（３）  ０≦Ａ（Ｓｂ）≦０．１
〔但し、式（１）〜（３）中、Ａ（Ｓｎ）は、Ｓｎ酸化物の含有量（質量％）を表し、Ａ（Ｃｅ）は、Ｃｅ酸化物の含有量（質量％）を表し、Ａ（Ｓｂ）は、Ｓｂ酸化物の含有量（質量％）を表す。〕
【０００７】
また、本発明の光学ガラスの一実施形態は、質量％表示で、ＳｉＯ２：２２．０〜３５．０％、Ｎａ２Ｏ：４．０〜１７．０％、ＢａＯ：２．０〜２５．０％、ＴｉＯ２：１８．０〜２７．０％、Ｎｂ２Ｏ５：１３．０〜２６．０％の各成分を含有することが好ましい。
【０００８】
また、本発明の光学ガラスの他の実施形態は、質量％表示で、ＳｉＯ２：１８％以上３０％未満、ＢａＯ：１２％以上２３％未満、ＴｉＯ２：２２〜３７％、Ｎｂ２Ｏ５：７％以上１６％未満、Ｎａ２Ｏ：５〜２０％、Ｋ２Ｏ：０〜６％、ＣａＯ：０〜５％、ＳｒＯ：０〜５％、ＺｒＯ２：０〜４％、Ｔａ２Ｏ５：０〜３％およびＰ２Ｏ５：０％以上０．５％未満を含み、かつＰｂＯ、Ａｓ２Ｏ３およびＦを実質上含まないことが好ましい。
【０００９】
また、本発明のプレス成形用ガラス素材は、本発明の光学ガラスからなる。
【００１０】
また、本発明の光学素子は、本発明の光学ガラスを含む。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ガラス中の異物欠陥・残留物欠陥が抑制されると共に、従来よりもＳｂ酸化物の含有量がより少ない光学ガラス、並びに、これを用いたプレス成形用ガラス素材および光学素子を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
＜光学ガラス＞
本実施の形態の光学ガラスは、屈折率ｎｄが１．８０以上１．８８以下、アッベ数νｄが２０以上３０以下であり、ガラス成分として、ＳｉＯ２を１８質量％以上３８質量％以下の割合で含むと共に、外割で、Ｓｎ酸化物、Ｃｅ酸化物およびＳｂ酸化物が、下式（１）〜（３）を満たすように含むことを特徴とする。
・式（１）  ０＜Ａ（Ｓｎ）＋Ａ（Ｃｅ）＋Ａ（Ｓｂ）≦３．６
・式（２）  ０＜Ａ（Ｓｎ）＋Ａ（Ｃｅ）≦３．５
・式（３）  ０≦Ａ（Ｓｂ）≦０．１
〔但し、上記式（１）〜（３）中、Ａ（Ｓｎ）は、上記Ｓｎ酸化物の含有量（質量％）を表し、Ａ（Ｃｅ）は、上記Ｃｅ酸化物の含有量（質量％）を表し、Ａ（Ｓｂ）は、上記Ｓｂ酸化物の含有量（質量％）を表す。〕
【００１３】
−屈折率ｎｄおよびアッベ数νｄ−
本実施の形態の光学ガラスは、屈折率ｎｄが１．８０以上１．８８以下、アッベ数νｄが２０以上３０以下である。言い換えれば、本実施の形態の光学ガラスは、高屈折率かつ低分散特性を有するものである。ここで、より高い屈折率を得る観点から、屈折率ｎｄは、１．８４以上が好ましい。なお、屈折率ｎｄは大きければ大きい方が好ましいが、高い屈折率を達成しつつ、その他の特性や製造性を両立させることができるガラス組成の選択が困難になるため、実用上は１．８８以下である。また、低い分散性を得る観点から、アッベ数νｄは２５以下が好ましい。
【００１４】
−ガラス成分−
また、本実施の形態の光学ガラスは、ＳｉＯ２を１８質量％以上３８質量％以下の割合で含む。ＳｉＯ２の含有量が１８質量％未満であると、ガラス構造が不安定で失透してしまう。また、含有量が３８．０質量％を超えると、屈折率を１．８８以下とすることができず、高屈折な光学ガラスが得られない。
【００１５】
本実施の形態の光学ガラスのガラス組成としては、２つの好ましい実施態様がある。以下、本実施の形態の光学ガラスにおいて、特に断りのない限り各成分の含有量は質量％にて表示する。第一の態様は、着色の少ないガラスを得ることを優先するものであり、質量％表示で、ＳｉＯ２：２２．０〜３５．０％、Ｎａ２Ｏ：４．０〜１７．０％、ＢａＯ：２．０〜２５．０％、ＴｉＯ２：１８．０〜２７．０％、Ｎｂ２Ｏ５：１３．０〜２６．０％の各成分を含有する光学ガラスである。
【００１６】
まず、ＳｉＯ２は光学ガラスを形成する主成分である。ＳｉＯ２の含有量が２２．０％未満であると、ガラスが不安定（失透しやすい）となり易く、加えて着色しやすくなる。他方、含有量が３５．０％を超えると、高屈折率な光学ガラスを得ることが困難となる。そこで、ＳｉＯ２の含有量を２２．０〜３５．０％の範囲と定めた。より好ましい含有量は２５．０〜３２．０％の範囲である。
【００１７】
Ｎａ２Ｏは、ガラスの溶融性を向上させるとともに、ガラスを安定させる作用を有する。Ｎａ２Ｏの含有量が４．０％未満であるとこのような作用が得られない場合がある。他方、含有量が１７．０％を超えると所期の光学恒数が得られなくなる場合がある。そこでＮａ２Ｏの含有量を４．０〜１７．０％の範囲と定めた。より好ましい含有量は１２．０〜１４．０％の範囲である。
【００１８】
ＢａＯは、屈折率を高め、ガラスを安定化させる作用を有する。ＢａＯの含有量が２．０％未満であるとこのような作用が得られなくなる場合がある。他方、含有量が２５．０％を超えるとガラスの比重が大きくなりすぎる場合がある。そこで、含有率を２．０〜２５．０％の範囲と定めた。より好ましい含有量は９．０〜１７．０％の範囲である。
【００１９】
ＴｉＯ２は、屈折率および分散を高め、ガラスを安定化させ、さらにはガラスの比重を小さくする作用を有する。ＴｉＯ２の含有量が１８．０％未満であるとこのような作用が得られなくなる場合がある。他方、含有量が２７．０％を超えるとガラスが着色し易くなる場合がある。そこで、含有量を１８．０〜２７．０％の範囲と定めた。より好ましい含有量は１９．０〜２３．０％の範囲である。
【００２０】
Ｎｂ２Ｏ５は、ＴｉＯ２ほどにはガラスの着色を生じさせずに、屈折率および分散を高める作用を有する。Ｎｂ２Ｏ５の含有量が１３．０％未満であるとこのような作用を得ることが困難となる。他方、含有率が２６．０％を超えると、Ｎｂ２Ｏ５は比重が大きいのでガラスの比重が大きくなる場合がある。このため含有量を１３．０〜２６．０％の範囲と定めた。より好ましい含有量は１８．０〜２５．０％の範囲である。
【００２１】
また、Ｋ２Ｏ、ＳｒＯ、Ｂ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＺｎＯ、Ｙ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｌｉ２Ｏ、ＺｒＯ２の１種または２種以上の特定量を必要によりさらに含有させてもよい。これら成分に限定した理由をそれぞれ以下に説明する。
【００２２】
Ｋ２Ｏは、Ｎａ２Ｏと同様にガラスの溶融性向上とガラスの安定化の作用を有する。しかし多量に含有させると所期の光学恒数が得られないおそれがある。そこでＫ２Ｏの含有量の上限を８．０％とし、加えてＫ２ＯとＮａ２Ｏの合計量を８〜１７％の範囲とするのが好ましい。より好ましいＫ２Ｏの含有量は３．０〜５．０％の範囲、より好ましい前記合計量は９．０〜１３．０％の範囲である。
【００２３】
ＳｒＯは、ＢａＯと同様に屈折率を高め、ガラスを安定化させる作用を有する。しかし１０．０％を超えて含有させるとガラスが失透し易くなるので含有量は１０．０％以下が好ましい。より好ましい含有量は３．０〜４．０％の範囲である。
【００２４】
Ｂ２Ｏ３は、ガラスの溶融を促進させ、またガラスを安定化させる作用を有するが、１．０％を超えて含有させるとガラスが着色するおそれがある。このため含有量は１．０％以下が好ましい。より好ましい含有量の上限は０．５％である。
【００２５】
Ａｌ２Ｏ３は、ガラスの化学的耐久性を向上させるが、その含有量が２．０％を超えると粘性が大きくなるおそれがある。そこで含有量は２．０％以下が好ましい。より好ましい含有量の上限は１．０％である。
【００２６】
ＭｇＯ、ＺｎＯ、Ｙ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５は、光学レンズの光学恒数（屈折率と分散）を用途に応じて調整する目的で添加する。ＭｇＯおよびＺｎＯを３．０％を超えて含有させるとガラスが失透するおそれがある。したがってＭｇＯとＺｎＯの含有量はいずれも３．０％以下が好ましい。より好ましい含有量の上限は１．０％である。
【００２７】
また、Ｙ２Ｏ３およびＴａ２Ｏ５を３．０％を超えて含有させるとガラスが失透するおそれがある。したがってＹ２Ｏ３とＴａ２Ｏ５の含有量はいずれも３．０％以下が好ましい。より好ましい含有量の上限は２．０％である。
【００２８】
Ｌｉ２Ｏはガラスの粘性を調整する役割を有するが、３．０％を超えて含有させると、揮発が激しくなってガラスの上下部分で組成変動が生じ脈理が発生しやすくなる。したがって含有量は３．０％以下が好ましい。より好ましい含有量の上限は１．０％である。
【００２９】
ＺｒＯ２はガラスの化学的耐久性を向上させるが、４．０％を超えて含有させると急激にガラスが失透しやすくなる。したがって含有量は４．０％以下が好ましい。より好ましい含有量の上限は３．０％である。その他必要により、従来公知の添加剤をガラス成分として適量添加してももちろん構わない。
【００３０】
第二の態様は、再加熱時の耐失透性の良好なガラスを得ることを優先するものであり、質量％表示で、ＳｉＯ２：１８％以上３０％未満、ＢａＯ：１２％以上２３％未満、ＴｉＯ２：２２〜３７％、Ｎｂ２Ｏ５：７％以上１６％未満、Ｎａ２Ｏ：５〜２０％、Ｋ２Ｏ： ０〜６％、ＣａＯ：０〜５％、ＳｒＯ：０〜５％、ＺｒＯ２：０〜４％、Ｔａ２Ｏ５：０〜３％およびＰ２Ｏ５：０％以上０．５％未満を含み、かつＰｂＯ、Ａｓ２Ｏ３およびＦを実質上含まない光学ガラスである。
【００３１】
ＳｉＯ２は網目形成酸化物としてガラスの溶解性、流動粘性の維持に効果的な成分であり、また、ガラス構造を安定に保ち、耐失透性の向上に効果的であるために１８％以上を必要とする。しかし、３０％以上になると屈折率が低下し、本発明の目的とする高屈折率ガラスを得ることが困難となる。したがってＳｉＯ２を１８％以上３０％未満に限定したが、好ましくは２４％以上３０％未満である。
【００３２】
ＢａＯは、その含有量を１２％以上とすることにより、ガラスの耐久性、熱的安定性を高めるのにより有効である。しかし、２３％以上添加するとアッベ数が増加し、高分散ガラスを得ることが困難となる場合がある。なお、ＢａＯのより好ましい含有量は１４〜２０％である。
【００３３】
ＴｉＯ２は、その含有量を２２％以上とすることにより、高屈折、高分散特性をガラスに付与するのにより有効である。しかし、ＴｉＯ２は再加熱、軟化させた際に生じる結晶の主成分でありかつ核形成酸化物でもあるために、３７％を超えて目的の屈折率にあわせようとすると耐失透性が著しく低下するだけでなく、透過吸収端の長波長側へのシフトが起こる場合がある。なお、ＴｉＯ２のより好ましい含有量は２５〜３２．５％である。
【００３４】
Ｎｂ２Ｏ５は、その含有量を７％以上とすることにより、高屈折、高分散特性をガラスに付与したり、ガラスの安定化により有効である。しかし１６％以上では逆に耐失透性が悪化してしまう場合がある。なお、Ｎｂ２Ｏ５の含有量は１０％以上１６％未満とすることがより好ましい。
【００３５】
Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏなどの網目修飾酸化物はガラス転移温度（Ｔｇ）の低下に有効な成分である。このため、Ｎａ２Ｏの含有量は５％以上とすることが好ましい。しかし、耐失透性の低下及び屈折率の低下を抑制する観点からは、Ｎａ２Ｏは２０％以下とすることが好ましい。なお、Ｎａ２Ｏの含有量は９．５〜１３．５％とすることがより好ましい。また、Ｋ２Ｏは６％以下が好ましく、５％以下とすることがより好ましい。
【００３６】
ＣａＯ、ＳｒＯもＢａＯと同様の効果を有する。これらの成分を用いる場合は、各々、その含有量は０〜５％とすることが好ましい。５％を上回ると耐失透性が低下する場合がある。
【００３７】
ＺｒＯ２およびＴａ２Ｏ５は高屈折率をもたらす成分であり、かつ少量の添加で耐失透性を改善する効果がある。しかし、ＺｒＯ２の量が４％を、Ｔａ２Ｏ５の量が３％を上回ると逆に耐失透性の低下をもたらす場合がある。したがって、ＺｒＯの量は０〜４％が好ましく、Ｔａ２Ｏ５の量は０〜３％の範囲が好ましい。なお、これら両成分の中でも、ＺｒＯ２を用いることが特に好ましい。
【００３８】
また、Ｐ２Ｏ５は結晶核を形成する作用が強い。このため、Ｐ２Ｏ５については、添加しないか、添加する場合でも０．５％未満とすることが好ましい。さらに、環境保護上の強い要求によりＰｂＯやＡｓ２Ｏ３を実質上含まないことが好ましい。Ｆは溶解中の揮発による均質性の低下が著しいため、実質上排除することが好ましい。
【００３９】
さらに、ＳｉＯ２、ＢａＯ、ＴｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＺｒＯ２、Ｔａ２Ｏ５の合計含有量を９５％以上とすることが好ましく、９９％以上とすることがより好ましく、１００％とすることがさらに好ましい。
【００４０】
その上、ＳｉＯ２、ＢａＯ、ＴｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、Ｎａ２Ｏ、ＺｒＯ２の合計含有量を９５％以上とすることがいっそう好ましく、９９％以上とすることがよりいっそう好ましく、１００％とすることが特に好ましい。
【００４１】
上記組成により屈折率（ｎｄ）が１．８０以上１．８８以下、アッベ数（νｄ）が２０以上３０以下で、かつ耐失透性が優れた光学ガラスを得ることができる。なお、第二の態様以外のケイ酸塩系ガラス組成では、特に屈折率（ｎｄ）が１．８４以上で、アッベ数（νｄ）が２５以下の範囲は、耐失透性が著しく低下しやすい傾向にある。しかし、第二の態様のガラスでは、上述した光学恒数を満たす場合でも、耐失透性上、何ら問題なく良好な成形を行うことができる。
【００４２】
第二の態様のガラスによれば、溶融ガラスを、ガラスが軟化状態にある間にプレス成形してガラス成形品を生産する場合でも、成形品の失透を防止することが容易である。しかし、溶融ガラスからプレス成形用ガラス素材を成形し、この素材にアニール処理を施した後、加熱、軟化して再成形するような方法で光学素子を作る場合、ガラスの耐失透性については特に注意を払う必要がある。第二の態様のガラスにおいて、再加熱、軟化における結晶化傾向はＳｉＯ２の量とＴｉＯ２の量に依存する。そのため、再加熱、軟化して再成形を行うような場合には、耐失透性を向上させる上から、質量％表示によるＴｉＯ２の量に対するＳｉＯ２の量（質量比率ＳｉＯ２／ＴｉＯ２）を０．８以上とすることが好ましく、０．８６を超える値とすることがより好ましい。
【００４３】
前述の成分に加え、耐失透性を向上させる上で含有量を制限すべき物質、すなわちＡｌ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３等の希土類金属酸化物、白金について説明する。
Ａｌ２Ｏ３の含有量は上記理由に鑑み、０．２％以下とすることが好ましく、添加しないことがより好ましい。
【００４４】
Ｌａ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３の合計含有量も上記理由等に鑑み、１％以下とすることが好ましく、０％とすることがより好ましい。その上で、希土類金属酸化物の合計含有量を１％以下とすることが好ましく、０％とすることがより好ましい。白金Ｐｔも上記理由より、ガラスに混入しないように十分注意を払う必要がある物質であり、１０ｐｐｍ以下とすることが好ましく、混入を完全に防ぐことが特に望ましい。
【００４５】
−Ｓｎ酸化物、Ｃｅ酸化物およびＳｂ酸化物−
次に、外割で添加されるＳｎ酸化物、Ｃｅ酸化物およびＳｂ酸化物について説明する。まず、本願明細書において、Ｓｎ酸化物、Ｃｅ酸化物、Ｓｂ酸化物とは、これら酸化物を構成する金属元素の価数によらず、ガラス中に酸化物の状態で存在するものを意味する。例えば、Ｓｎ酸化物としては、ＳｎＯ、ＳｎＯ２などの態様が挙げられ、Ｃｅ酸化物としては、ＣｅＯ２、Ｃｅ２Ｏ３などの態様が挙げられ、Ｓｂ酸化物としては、Ｓｂ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ５などの態様が挙げられる。それゆえ、Ｓｎ酸化物の含有量Ａ（Ｓｎ）とは、ＳｎＯ、ＳｎＯ２などの酸化物の合計量を意味し、Ｃｅ酸化物の含有量Ａ（Ｃｅ）とは、ＣｅＯ２、Ｃｅ２Ｏ３などの酸化物の合計量を意味し、Ｓｂ酸化物の含有量Ａ（Ｓｂ）とは、Ｓｂ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ５などの酸化物の合計量を意味する。
【００４６】
これら３種類の金属酸化物（以下、「添加剤」と称す場合がある）は、ガラス溶解時の清澄効果を高める作用を有する。これに加えて、光学ガラス中に、ガラス溶解時の還元反応によってガラスを着色する可能性のある成分（例えば、Ｎｂ２Ｏ５、ＴｉＯ２、ＷＯ３、Ｂｉ２Ｏ３など）が含まれている場合には、その着色を抑制する作用も有する。なお、優れた清澄効果を有する金属酸化物としては、Ａｓ酸化物が知られている。しかし、本実施の形態の光学ガラスでは、上述した３種類の添加剤を式（１）〜式（３）を満たすように用いることで清澄効果を確保するため、Ａｓ酸化物を用いる必要が無い。
【００４７】
これら３種の添加剤の含有量は、既述したように式（１）〜式（３）に示す関係を満たすことが必要である。すなわち、Ａ（Ｓｎ）＋Ａ（Ｃｅ）＋Ａ（Ｓｂ）は、０質量％を超え３．６質量％以下であることが必要である。Ａ（Ｓｎ）＋Ａ（Ｃｅ）＋Ａ（Ｓｂ）が０質量％では、ガラス溶解時の清澄を促進できないため、残留泡欠陥が発生する。また、残留泡欠陥の発生を回避するために、ガラス原料の溶解時間を長くすると、異物欠陥が発生する。更に、ガラス溶解時の還元反応によってガラスを着色する可能性のある成分が、ガラス中に含まれる場合には、ガラスが着色してしまう。一方、Ａ（Ｓｎ）＋Ａ（Ｃｅ）＋Ａ（Ｓｂ）が、３．６質量％を超えると、添加剤がガラス中に溶け残り、異物欠陥となる上に、この異物が光の散乱源になる。これに加えて、添加剤自体による着色も生じる。さらに、Ｓｎ酸化物やＣｅ酸化物を多量に用いている場合には、ＳｎやＣｅが結晶核形成剤として機能し易くなる。このため、本実施の形態の光学ガラスが、プレス成形用ガラス素材などのように再加熱処理を経て光学素子として利用される場合には、失透してしまう場合がある。
【００４８】
また、式（２）に示されるように、Ａ（Ｓｎ）＋Ａ（Ｃｅ）は０質量％を超え３．５質量％以下であることが必要である。Ａ（Ｓｎ）＋Ａ（Ｃｅ）が０質量％の場合は、Ａ（Ｓｂ）は０質量％を超え０．１質量％以下であることが必要である。Ａ（Ｓｎ）＋Ａ（Ｃｅ）が、３．５質量％を超えると、添加剤がガラス中に溶け残り、異物欠陥となる上に、この異物が光の散乱源になる。これに加えて、添加剤自体による着色が生じる。さらに、ＳｎやＣｅが結晶核形成剤として機能し易くなる。このため、本実施の形態の光学ガラスが、プレス成形用ガラス素材などのように再加熱処理を経て光学素子として利用される場合には、失透してしまう場合がある。
【００４９】
また、Ａ（Ｓｎ）およびＡ（Ｃｅ）共に０質量％を超える（すなわち、Ｓｎ酸化物およびＣｅ酸化物の双方を組み合わせて利用する）場合、Ｓｎ酸化物とＣｅ酸化物を共存させることにより、高温域から低温域にわたり広い温度範囲でガラスの清澄効果を高めることができるためである。また、この結果、Ａｓ酸化物を用いた場合や、Ｓｂ酸化物の含有量を式（３）に示すように０．１質量％以下に抑制せずに、これよりも多く用いた場合と比べても、本実施の形態に係る光学ガラスでは、優れた清澄効果を確保することが可能である。
【００５０】
このような効果が得られる理由についてはその詳細は不明であるが、本発明者らは以下のように推定している。まず、Ｓｎ酸化物は、高温で酸素ガスを放出し、ガラス中に含まれる微小な泡を取り込んで大きな泡にすることで浮上しやすくすることにより清澄を促す働きに優れている。これに対して、Ｃｅ酸化物は、低温でガラス中にガスとして存在する酸素をガラス成分として取り込むことにより泡を消す働きに優れている。このように、Ｓｎ酸化物とＣｅ酸化物とでは、温度域に対する清澄効果を相互に補う関係にある。これに加えて、泡の大きさ（固化したガラス中に残留する泡（空洞）の最大径）が０．３ｍｍ以下の範囲において、Ｓｎ酸化物は比較的大きな泡も極小の泡も除く働きが強い。このためＳｎ酸化物とともにＣｅ酸化物を用いると、最大径が５０μｍ以上０．３ｍｍ以下程度の大きな泡の密度が数十分の一程度にまで激減させることもできる。以上のことから、上述した効果が得られるものと推定される。
【００５１】
また、Ａ（Ｓｎ）およびＡ（Ｃｅ）は、式（２）を満たすのであれば、その値は特に限定されず、各々０質量％を超え３．５質量％以下の範囲で任意に選択できる。しかし、上述した効果の発揮を目的としてＳｎ酸化物とＣｅ酸化物とを同時に用いる場合には、Ａ（Ｓｎ）およびＡ（Ｃｅ）は、各々０質量％を超え３．５質量％未満の範囲が好ましい。なお、Ａ（Ｓｎ）が３．５質量％を超えると、Ｓｎ酸化物がガラス中に溶け残り、異物として光散乱源になる。それゆえ、Ａ（Ｓｎ）は、２．５質量％以下が好ましく、１．５％以下がより好ましく、１．０質量％以下がさらに好ましい。また、Ａ（Ｃｅ）が３．５質量％を超えると、熔融容器を構成する耐火物や白金との反応が起こり、光学ガラス中の不純物濃度が増大する。これに加えて、このような不純物の増加は、得られた光学ガラスの表面状態に悪影響を与える。このため、金型を利用して光学ガラスを成形する場合には、光学ガラスと金型との反応も大きくなる。それゆえ、Ａ（Ｃｅ）は、２．５質量％以下が好ましく、１．５％以下がより好ましく、１．０質量％以下がさらに好ましい。
【００５２】
更に、式（３）に示されるように、Ａ（Ｓｂ）は０質量％以上０．１質量％以下であることが必要である。本実施の形態では、清澄剤としてＳｎ酸化物やＣｅ酸化物を用いることができるため、Ｓｂ酸化物の使用量を低減あるいはゼロにすることができる。Ｓｂ酸化物の含有量Ａ（Ｓｂ）は０．１質量％以下であることが必要であり、０．０５質量％以下であることが好ましく、０．０１質量％以下であることがより好ましく、０．００１質量％以下であることが更に好ましく、０質量％であることが最も好ましい。Ａ（Ｓｂ）が、０．１質量％を超えた場合、Ｓｂ酸化物の使用量の低減が図れない。なお、Ａ（Ｓｎ）＋Ａ（Ｃｅ）の値が少ない場合は、Ｓｎ酸化物やＣｅ酸化物による清澄効果を補う意味で、Ｓｂ酸化物を用いてもよい。
【００５３】
−光学ガラスの製造方法−
本実施の形態の光学ガラスは、ガラス原料（バッチ原料と呼ばれるガラス化原料やカレット原料等）を熔解する熔解工程と、熔解して得られた熔融ガラスを清澄する清澄工程と、清澄した熔融ガラスを均質化する均質化工程と、均質化した熔融ガラスを流出して成形する成形工程とを経て作られる。このうち、清澄工程は均質化工程よりも高温で行われる。清澄工程では、ガラス中に積極的に泡を発生させて、ガラス中に含まれる微小な泡を取り込んで大きな泡にすることで浮上しやすくすることにより清澄を促す。一方、流出に向けてガラスの温度を低下させた状態では、ガラス中にガスとして存在する酸素をガラス成分として取り込むことにより泡を消す手法が有効である。
【００５４】
なお、ガラス原料として利用するＳｎ酸化物としては、ＳｎＯ２を利用することが好適である。ＳｎＯ２は  高温で酸素ガスを効果的に放出するため、清澄効果を向上させることができるためである。
【００５５】
＜プレス成形用ガラス素材＞
次に、本実施の形態のプレス成形用ガラス素材について説明する。
本実施の形態のプレス成形用ガラス素材は、上述した本実施の形態の光学ガラスからなる。プレス成形用ガラス素材は、清澄した均質な溶融ガラスを鋳型に流し込んで成形し、得られたガラス成形体をアニールした後、切断もしくは割断してガラス片とし、このガラス片をバレル研磨して目的とするプレス成形品１個分の質量のガラス塊とすることにより得られる。こうして得られたガラス素材を加熱、軟化し、プレス成形、アニールし、研削、研磨することにより球面レンズ、プリズムなどの所望の光学素子を作ることができる。また、上記ガラス片を研削、研磨して表面を滑らかに仕上げ、精密プレス成形用のガラス素材とすることもできる。
【００５６】
＜光学素子＞
次に本実施の形態の光学素子について説明する。本実施の形態の光学素子は、上述した本実施の形態の光学ガラスを、研削、研磨、成型等により加工して得られるものである。このような光学素子としては、具体的には凸メニスカスレンズ、平凸レンズ、両凸レンズ、凹メニスカスレンズ、平凹レンズ、両凹レンズ、マイクロレンズ、レンズアレイなどの各種レンズ、プリズムなどを例示することができる。上記各種レンズは球面レンズ、非球面レンズに分類することができる。これら光学素子の表面には必要に応じて反射防止膜などのコートを施してもよい。
【００５７】
これら光学素子は、前述のプレス成形用ガラス素材を加熱、軟化してプレス成形し、得られた成形品をアニールした後、研削、研磨することにより得ることもできるし、精密プレス成形用ガラス素材を精密プレス成形し、必要に応じて非光学機能面を研削（例えば、レンズの心取り加工など）して得ることもできる。あるいは、清澄、均質化した溶融ガラスをプレス成形し、得られた成形品をアニールした後、研削、研磨することにより得ることもできる。
【００５８】
これらの光学素子は残留泡や溶解時の溶け残りなどの異物を含まず、着色が低減された光学ガラスを用いて作製されるため、高精細な撮像光学系、例えば、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、監視カメラ、車載カメラや、プロジェクタなどの投射光学系を構成する光学素子として好適である。
【実施例】
【００５９】
以下に、本発明を実施例により更に詳細に説明する。但し、本発明は実施例に示す態様に限定されるものではない。
【００６０】
＜ガラスの作製＞
表１および表２に示すガラス組成の各々に、表３〜表１１に示す添加剤を外割で添加した組成を有するガラスが得られるように、炭酸塩、硝酸塩、酸化物等を用いてガラス原料を調合した。なお、表１に示すガラス組成は第一の態様に対応するもので、表２に示すガラス組成は第二の態様に対応するものである。
【００６１】
続いて、このガラス原料を熔融容器（白金製坩堝またはシリカ坩堝）に投入して９００〜１３００℃の範囲で大気雰囲気中にて所定の時間熔融し、清澄、攪拌して均質化した。その後、この熔融したガラスを金型に流し込んで３０℃／ｈｒの降温速度で徐冷することによりガラス塊を得た。なお、ここで作製した７，５９６種のガラスについて、いずれのガラス塊も失透していないことが確認された。
【００６２】
次に、表３〜表１１に示す添加剤に、さらに０．０３質量％（外割）のＳｂ２Ｏ３を添加したガラス、０．０６質量％（外割）のＳｂ２Ｏ３を添加したガラス、０．１０質量％（外割）のＳｂ２Ｏ３を添加したガラスについてもガラス塊を作製し、失透が認められないことを確認した。
【００６３】
＜評価＞
得られた３０，３８４種の評価サンプルの残留泡欠陥、異物欠陥および着色について評価した。その結果、Ｓｎ酸化物、Ｃｅ酸化物の少なくとも一方を添加したサンプル、また、さらにＳｂ酸化物を添加したサンプルについては、いずれも残留泡欠陥や異物欠陥が観察されず、また、着色についても光学素子として問題ないレベルであることが確認された。これに対して、Ｓｎ酸化物、Ｃｅ酸化物およびＳｂ酸化物のいずれも添加していないサンプルについては、残留泡欠陥や異物欠陥が観察されたり、光学素子として問題となるレベルの着色が確認された。
【００６４】
＜評価方法および評価基準＞
なお、残留泡欠陥、異物欠陥および着色の評価方法・評価基準は以下の通りである。
【００６５】
−残留泡欠陥−
得られたガラス塊を、表面が平坦且つ平滑となるように研磨して評価用サンプルを得た。次に、この評価サンプルの研磨面側から光学顕微鏡により、評価サンプルの深さ方向の任意の位置（ガラス内部）に焦点を合わせて残留泡欠陥の有無を観察した。なお、この時の観察倍率は１００倍とした。
【００６６】
−異物欠陥−
得られたガラス塊を、表面が平坦且つ平滑となるように研磨して評価用サンプルを得た。次に、この評価サンプルの研磨面側から光学顕微鏡により、評価サンプルの深さ方向の任意の位置（ガラス内部）に焦点を合わせて異物欠陥の有無を観察した。なお、この時の観察倍率は１００倍とした。
【００６７】
−着色−
得られたガラス塊を、厚みが５ｍｍの板状に表面を鏡面研磨し、評価用サンプルを準備した。これを別途準備した限度見本（光学素子として用いた場合に問題となるレベルのサンプル）と目視で着色度合の差を比較して、同程度の着色が観察される場合を問題ありとして判断した。
【００６８】
【表１】
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【００６９】
【表２】
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【００７０】
【表３】
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【００７１】
【表４】
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【００７２】
【表５】
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【００７３】
【表６】
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【００７４】
【表７】
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【００７５】
【表８】
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【００７６】
【表９】
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【００７７】
【表１０】
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【００７８】
【表１１】
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