(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス原料を熔融、清澄して熔融ガラスを作り、該熔融ガラスを成形し、光学ガラスからなるガラス成形体を作製するガラスの製造方法において、
カチオン％表示で、
Ｂ３＋を１２〜６５％、
Ｓｉ４＋を０〜２０％、
Ｇｅ４＋を０〜６％、
Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙ３＋、Ｙｂ３＋、Ｓｃ３＋およびＬｕ３＋を合計で１５〜５０％、
Ｔａ５＋、Ｚｒ４＋、Ｔｉ４＋、Ｎｂ５＋、Ｗ６＋およびＢｉ３＋を合計で４〜５４％、
Ｚｎ２＋を０〜３５％、
Ｌｉ＋、Ｎａ＋およびＫ＋を合計で０〜９％、
Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋およびＢａ２＋を合計で０〜１５％、
を含み、前記全カチオン成分の合計量が９９〜１００％となる酸化物ガラスが得られるように、ガラス原料を調合すること、および、前記ガラス原料が炭酸塩および硫酸塩を含むことを特徴とするガラスの製造方法。
【請求項２】
ガラス原料を熔融して熔融ガラスを作り、該熔融ガラスを急冷してカレット原料を作製するガラスの製造方法において、
カチオン％表示で、
Ｂ３＋を１２〜６５％、
Ｓｉ４＋を０〜２０％、
Ｇｅ４＋を０〜６％、
Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙ３＋、Ｙｂ３＋、Ｓｃ３＋およびＬｕ３＋を合計で１５〜６０％、
Ｔａ５＋、Ｚｒ４＋、Ｔｉ４＋、Ｎｂ５＋、Ｗ６＋およびＢｉ３＋を合計で４〜５４％、
Ｚｎ２＋を０〜３５％、
Ｌｉ＋、Ｎａ＋およびＫ＋を合計で０〜９％、
Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋およびＢａ２＋を合計で０〜１５％、
を含み、前記全カチオン成分の合計量が９９〜１００％となるガラスが得られるように、ガラス原料を調合すること、および、前記ガラス原料が炭酸塩および硫酸塩を含むことを特徴とするガラスの製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法でカレット原料を作製し、該カレット原料を用いて熔融、清澄して熔融ガラスを作り、該熔融ガラスを成形し、
カチオン％表示で、
Ｂ３＋を１２〜６５％、
Ｓｉ４＋を０〜２０％、
Ｇｅ４＋を０〜６％、
Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙ３＋、Ｙｂ３＋、Ｓｃ３＋およびＬｕ３＋を合計で１５〜５０％、
Ｔａ５＋、Ｚｒ４＋、Ｔｉ４＋、Ｎｂ５＋、Ｗ６＋およびＢｉ３＋を合計で４〜５４％、
Ｚｎ２＋を０〜３５％、
Ｌｉ＋、Ｎａ＋およびＫ＋を合計で０〜９％、
Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋およびＢａ２＋を合計で０〜１５％、
を含み、前記全カチオン成分の合計量が９９〜１００％である光学ガラスからなるガラス成形体を作製するガラスの製造方法。
【請求項４】
前記熔融または清澄の少なくとも一方の工程を白金または白金合金製容器を用いて行う請求項１または３に記載のガラスの製造方法。
【請求項５】
カチオン％表示で、
Ｂ３＋を１２〜６５％、
Ｓｉ４＋を０〜２０％、
Ｇｅ４＋を０〜６％、
Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙ３＋、Ｙｂ３＋、Ｓｃ３＋およびＬｕ３＋を合計で１５〜５０％、
Ｔａ５＋、Ｚｒ４＋、Ｔｉ４＋、Ｎｂ５＋、Ｗ６＋およびＢｉ３＋を合計で４〜５４％、
Ｚｎ２＋を０〜３５％、
Ｌｉ＋、Ｎａ＋およびＫ＋を合計で０〜９％、
Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋およびＢａ２＋を合計で０〜１５％
（ただし、前記全カチオン成分の合計含有量が９９％以上）、
を含むとともに、炭素およびイオウを含む酸化物ガラスであることを特徴とする光学ガラス。
【請求項６】
請求項５に記載の光学ガラスからなるプレス成形用ガラス素材。
【請求項７】
請求項５に記載の光学ガラスからなる光学素子。
【請求項８】
請求項１、３、４のいずれか１項に記載の方法により光学ガラスを作製し、前記光学ガラスを用いて光学素子を作製する光学素子の製造方法。
【請求項９】
カチオン％表示で、
Ｂ３＋を１２〜６５％、
Ｓｉ４＋を０〜２０％、
Ｇｅ４＋を０〜６％、
Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙ３＋、Ｙｂ３＋、Ｓｃ３＋およびＬｕ３＋を合計で１５〜５４％、
Ｔａ５＋、Ｚｒ４＋、Ｔｉ４＋、Ｎｂ５＋、Ｗ６＋およびＢｉ３＋を合計で４〜４０％、
Ｚｎ２＋を０〜３５％、
Ｌｉ＋、Ｎａ＋およびＫ＋を合計で０〜９％、
Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋およびＢａ２＋を合計で０〜１５％
（ただし、前記全カチオン成分の合計含有量が９９％以上）、
を含むとともに、炭素およびイオウを含む酸化物ガラスからなることを特徴とするカレット原料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部品質が極めて高い光学ガラス、前記ガラスからなるプレス成形用ガラス素材と光学素子ならびにそれらの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ホウ酸−ランタン系の組成を有する光学ガラスは、高屈折率低分散ガラスあるいは高屈折率中分散ガラスとして知られている。このような光学ガラスとして特許文献１、２に開示されているものが知られている。
【特許文献１】特開２００２−２８４５４２号公報
【特許文献２】特開２００１−３４８２４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、高屈折率中低分散のホウ酸−ランタン系ガラスは、光学ガラス全般に比べて、清澄温度を極めて高くしたり、清澄時間を長くしないと十分な脱泡効果を得るのが難しいガラスである。しかし、清澄温度を高めたり、清澄時間を長くすると、ホウ酸などの揮発性成分の量が揮発により減少して屈折率が変動したり、清澄槽を構成する白金などの耐熱性材料が熔融ガラスによって侵蝕され、ガラスに溶け込んでガラスが着色するなどの問題もあった。【０００４】
本発明は、上記ガラスに固有のこうした課題を解決するためになされたものであり、清澄性の優れた光学ガラスおよびその製造方法を提供すること、ならびに、前記光学ガラスを用いたプレス成形用ガラス素材および光学素子とその製造方法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】
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、
（１）  ガラス原料を熔融、清澄して熔融ガラスを作り、該熔融ガラスを成形し、光学ガラスからなるガラス成形体を作製するガラスの製造方法において、
カチオン％表示で、
Ｂ３＋を１２〜６５％、
Ｓｉ４＋を０〜２０％、
Ｇｅ４＋を０〜６％、
Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙ３＋、Ｙｂ３＋、Ｓｃ３＋およびＬｕ３＋を合計で１５〜５０％、
Ｔａ５＋、Ｚｒ４＋、Ｔｉ４＋、Ｎｂ５＋、Ｗ６＋およびＢｉ３＋を合計で４〜５４％、
Ｚｎ２＋を０〜３５％、
Ｌｉ＋、Ｎａ＋およびＫ＋を合計で０〜９％、
Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋およびＢａ２＋を合計で０〜１５％、
を含み、前記全カチオン成分の合計量が９９〜１００％となる酸化物ガラスが得られるように、ガラス原料を調合すること、および、前記ガラス原料が炭酸塩および硫酸塩を含むことを特徴とするガラスの製造方法、
（２）  ガラス原料を熔融して熔融ガラスを作り、該熔融ガラスを急冷してカレット原料を作製するガラスの製造方法において、
カチオン％表示で、
Ｂ３＋を１２〜６５％、
Ｓｉ４＋を０〜２０％、
Ｇｅ４＋を０〜６％、
Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙ３＋、Ｙｂ３＋、Ｓｃ３＋およびＬｕ３＋を合計で１５〜５０％、
Ｔａ５＋、Ｚｒ４＋、Ｔｉ４＋、Ｎｂ５＋、Ｗ６＋およびＢｉ３＋を合計で４〜５４％、
Ｚｎ２＋を０〜３５％、
Ｌｉ＋、Ｎａ＋およびＫ＋を合計で０〜９％、
Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋およびＢａ２＋を合計で０〜１５％、
を含み、前記全カチオン成分の合計量が９９〜１００％となるガラスが得られるように、ガラス原料を調合すること、および、前記ガラス原料が炭酸塩および硫酸塩を含むことを特徴とするガラスの製造方法、
（３）  上記（２）項に記載の方法でカレット原料を作製し、該カレット原料を用いて熔融、清澄して熔融ガラスを作り、該熔融ガラスを成形し、
カチオン％表示で、
Ｂ３＋を１２〜６５％、
Ｓｉ４＋を０〜２０％、
Ｇｅ４＋を０〜６％、
Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙ３＋、Ｙｂ３＋、Ｓｃ３＋およびＬｕ３＋を合計で１５〜５０％、
Ｔａ５＋、Ｚｒ４＋、Ｔｉ４＋、Ｎｂ５＋、Ｗ６＋およびＢｉ３＋を合計で４〜５４％、
Ｚｎ２＋を０〜３５％、
Ｌｉ＋、Ｎａ＋およびＫ＋を合計で０〜９％、
Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋およびＢａ２＋を合計で０〜１５％、
を含み、前記全カチオン成分の合計量が９９〜１００％である光学ガラスからなるガラス成形体を作製するガラスの製造方法、
（４）  前記熔融または清澄の少なくとも一方の工程を白金または白金合金製容器を用いて行う上記（１）または（３）項に記載のガラスの製造方法、
（５）  カチオン％表示で、
Ｂ３＋を１２〜６５％、
Ｓｉ４＋を０〜２０％、
Ｇｅ４＋を０〜６％、
Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙ３＋、Ｙｂ３＋、Ｓｃ３＋およびＬｕ３＋を合計で１５〜５０％、
Ｔａ５＋、Ｚｒ４＋、Ｔｉ４＋、Ｎｂ５＋、Ｗ６＋およびＢｉ３＋を合計で４〜５４％、
Ｚｎ２＋を０〜３５％、
Ｌｉ＋、Ｎａ＋およびＫ＋を合計で０〜９％、
Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋およびＢａ２＋を合計で０〜１５％
（ただし、前記全カチオン成分の合計含有量が９９％以上）、
を含むとともに、炭素およびイオウを含む酸化物ガラスであることを特徴とする光学ガラス、
（６）  上記（５）項に記載の光学ガラスからなるプレス成形用ガラス素材、
（７）  上記（５）項に記載の光学ガラスからなる光学素子、
（８）  上記（１）、（３）、（４）のいずれか１項に記載の方法により光学ガラスを作製し、前記光学ガラスを用いて光学素子を作製する光学素子の製造方法、
（９）  カチオン％表示で、
Ｂ３＋を１２〜６５％、
Ｓｉ４＋を０〜２０％、
Ｇｅ４＋を０〜６％、
Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙ３＋、Ｙｂ３＋、Ｓｃ３＋およびＬｕ３＋を合計で１５〜５４％、
Ｔａ５＋、Ｚｒ４＋、Ｔｉ４＋、Ｎｂ５＋、Ｗ６＋およびＢｉ３＋を合計で４〜４０％、
Ｚｎ２＋を０〜３５％、
Ｌｉ＋、Ｎａ＋およびＫ＋を合計で０〜９％、
Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋およびＢａ２＋を合計で０〜１５％
（ただし、前記全カチオン成分の合計含有量が９９％以上）、
を含むとともに、炭素およびイオウを含む酸化物ガラスからなることを特徴とするカレット原料、
を提供するものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、清澄性の優れた光学ガラスとその製造方法を提供することができる。優れた清澄性を実現することにより、清澄温度を高めたり、清澄時間を長くとる必要がなくなるため、ガラス熔融容器の侵蝕が低減され、容器を構成する耐熱性材料がガラス中に溶け込んで着色が増大することを防止することができる。また、熔融ガラスからの揮発性成分の揮発量を低減することもできるので、屈折率の変動を抑制することができる。さらに清澄槽をはじめ、ガラス熔融装置の消耗を軽減することもできる。また、比較的短時間で高品質の光学ガラスを生産することができるので、ガラスの生産性を向上することもできる。【０００７】
また、本発明によれば、清澄剤として、有害な物質である砒素、着色を増大させるアンチモンを使用しなくても良好な清澄性を実現することができる。【０００８】
さらに、本発明によれば、上記光学ガラスを用いて高品質のプレス成形品を作製するためのプレス成形用ガラス素材、高品質の光学素子およびその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】光学ガラスＩが得られるようにガラス原料を調合し、この原料を熔融、清澄、均質化し、ガラスを得る際の、ガラスの温度変化と残留泡の経時変化を示したものである。
【図２】光学ガラスＡが得られるように、硫酸塩は使用せず、ガラス原料を調合し、この原料を熔融、清澄、均質化し、ガラスを得る際の、ガラスの温度変化と残留泡の経時変化を示したものである。
【図３】光学ガラスＡが得られるように、炭酸塩は使用せず、ガラス原料を調合し、この原料を熔融、清澄、均質化し、ガラスを得る際の、ガラスの温度変化と残留泡の経時変化を示したものである。
【図４】光学ガラスＡが得られるように、炭酸塩も硫酸塩も使用せず、ガラス原料を調合し、この原料を熔融、清澄、均質化し、ガラスを得る際の、ガラスの温度変化と残留泡の経時変化を示したもの、ならびに、硫酸塩を使用せず、ガラス原料を調合し、この原料を熔融、清澄、均質化し、ガラスを得る際の、ガラスの温度変化と残留泡の経時変化を示したものである。
【図５】光学ガラスＡが得られるように、炭酸塩も硫酸塩も使用せず、ガラス原料を調合し、この原料を熔融、清澄、均質化し、ガラスを得る際の、ガラスの温度変化と残留泡の経時変化を示したもの、ならびに、硫酸塩を使用せず、ガラス原料を調合し、この原料を熔融、清澄、均質化し、ガラスを得る際の、ガラスの温度変化と残留泡の経時変化を示したものである。
【図６】図２と同様に、硫酸塩は使用せず、炭酸塩を用い、炭酸塩量の多少により残留泡がどのように変化するかを示したものである。
【図７】図１、図３〜図５に示した清澄開始から３．５時間経過後、５．５時間までの残留泡の経時変化を拡大して示したものである。
【図８】実施例１で得たガラスの一次熱処理および二次熱処理（再加熱）の温度とガラス内部に析出した結晶数密度の関係を示すものである。
【図９】切断、バレルを施したガラス試料を用いて、再加熱しプレス成形を行ったときの加熱スケジュールを示す図である。
【図１０】実施例１におけるガラス熔融工程の経過時間とガラスの温度、ガラス中の泡密度の関係を示す図である。
【図１１】実施例１におけるガラス熔融工程の経過時間とガラスの温度、ガラス中の泡密度の関係を示す図である。
【図１２】実施例１におけるガラス熔融工程の経過時間とガラスの着色度λ７０の関係を示す図である。
【図１３】比較例におけるガラス熔融工程の経過時間とガラスの温度、ガラス中の泡密度の関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［光学ガラスとその製造方法］
最初に本発明の方法で製造する光学ガラスおよび本発明の光学ガラスの組成について説明する。なお、本発明の方法で製造する光学ガラスおよび本発明の光学ガラスのことを光学ガラスＩと呼ぶことにする。また、特記しない限り、各カチオン成分の含有量、合計含有量はカチオン％表示とする。
【００１１】
光学ガラスＩは、
Ｂ３＋を１２〜６５％、
Ｓｉ４＋を０〜２０％、
Ｇｅ４＋を０〜６％、
Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙ３＋、Ｙｂ３＋、Ｓｃ３＋およびＬｕ３＋を合計で１５〜５０％、
Ｔａ５＋、Ｚｒ４＋、Ｔｉ４＋、Ｎｂ５＋、Ｗ６＋およびＢｉ３＋を合計で４〜５４％、
Ｚｎ２＋を０〜３５％、
Ｌｉ＋、Ｎａ＋およびＫ＋を合計で０〜９％、
Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋およびＢａ２＋を合計で０〜１５％
（ただし、前記全成分の合計含有量が９９％以上）、
を含むとともに、炭素およびイオウ含む酸化物ガラスである。
【００１２】
上記光学ガラスＩのガラス組成であって、炭素およびイオウを含まない組成を有するガラス（以下、光学ガラスＡという。）は、屈折率を高めるため、アルカリ金属、アルカリ土類金属の総量およびＺｎ２＋の含有量を制限しており、Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙ３＋、Ｙｂ３＋、Ｓｃ３＋、Ｌｕ３＋、Ｔａ５＋、Ｚｒ４＋、Ｔｉ４＋、Ｎｂ５＋、Ｗ６＋、Ｂｉ４＋といった高屈折率付与成分の総量が多い。そのため、光学ガラス全般と比べ、熔融温度が高い、あるいは清澄に適した粘度にするため、清澄温度を極めて高くする必要がある。
【００１３】
光学ガラスＡにＳｂ２Ｏ３を添加して清澄性を改善しようとすると、ガラスの着色が増大してしまう。また、清澄剤としてＳｎＯ２のみを添加しても十分な泡切れが得られない。十分な泡切れを実現しようとして清澄時間を長くすると、ガラス中に白金などの熔融容器を構成する耐熱性材料が溶け込み、ガラスが着色してしまうなどの問題も起こり得る。
【００１４】
ガラス原料に炭酸塩、硝酸塩を用い、これら塩が熔融時に熱分解して熔融物中でＣＯｘガス、ＮＯｘガスを発生させ、脱泡を促進させることも考えられる。しかし、炭酸塩や硝酸塩が熱分解してＣＯｘガス、ＮＯｘガスが発生する温度に比べ、光学ガラスＡの清澄温度が高いため、上記ガスによる清澄促進効果をほとんど期待することができない。また、清澄効果を高めるために、硝酸塩の添加量を多くすると、硝酸塩が熱分解してＮＯｘガスが多量に発生し、白金などの熔融容器を構成する耐熱性材料の腐食、消耗が著しくなる。
【００１５】
また、ガラス原料に硫酸塩を用い、ＳＯｘガスを発生させて清澄を促進しようとしても、清澄効果の大幅な改善は見られず、硫酸塩の使用量を増やすとガラスが着色したり、ガラス熔融物がふきこぼれて良好なガラス熔融ができなくなるほか、硫酸塩が熱分解してＳＯｘガスが多量に発生し、白金などの熔融容器を構成する耐熱性材料の腐食、消耗が著しくなる。
【００１６】
本発明は、炭酸塩と硫酸塩とが共存する状態でガラスの熔融を行うことにより、光学ガラスＡに特有の上記課題を解決するものである。
【００１７】
以下、光学ガラスＩにおいて、炭酸塩と硫酸塩の共存が特異的に優れた清澄性をもたらすことを説明する。なお、図１は、後述する光学ガラスＩＡ、特に光学ガラスＩＡ−１に関するものであり、図２〜５は、後述する光学ガラスＩＡ、特に光学ガラスＩＡ−１のガラス組成であって、炭素およびイオウを含まない組成を有する組成を有するガラスに関するものである。光学ガラスＩＡ−１における清澄効果は極めて優れているが、光学ガラスＩＡ−１以外の光学ガラスＩ、例えば、後述する光学ガラスＩＡ−２における清澄効果も優れたものである。
【００１８】
図１は、光学ガラスＩが得られるようにホウ酸、酸化物、炭酸塩および硫酸塩を含むガラス原料を調合し、この原料を熔融、清澄、均質化し、ガラスを得る際の、ガラスの温度変化と残留泡の経時変化を示したものである。
【００１９】
図２は、光学ガラスＡが得られるように、硫酸塩は使用せず、ホウ酸、酸化物、炭酸塩を含むガラス原料を調合し、この原料を熔融、清澄、均質化し、ガラスを得る際の、ガラスの温度変化と残留泡の経時変化を示したものである。
【００２０】
図３は、光学ガラスＡが得られるように、炭酸塩は使用せず、ホウ酸、酸化物、硫酸塩を含むガラス原料を調合し、この原料を熔融、清澄、均質化し、ガラスを得る際の、ガラスの温度変化と残留泡の経時変化を示したものである。
【００２１】
図４は、光学ガラスＡが得られるように、炭酸塩も硫酸塩も使用せず、ホウ酸、酸化物、ＳｎＯ２を含むガラス原料を調合し、この原料を熔融、清澄、均質化し、ガラスを得る際の、ガラスの温度変化と残留泡の経時変化を示したもの、ならびに、硫酸塩を使用せず、ホウ酸、酸化物、炭酸塩、ＳｎＯ２を含むガラス原料を調合し、この原料を熔融、清澄、均質化し、ガラスを得る際の、ガラスの温度変化と残留泡の経時変化を示したものである。
【００２２】
図５は、光学ガラスＡが得られるように、炭酸塩も硫酸塩も使用せず、ホウ酸、酸化物、Ｓｂ２Ｏ３を含むガラス原料を調合し、この原料を熔融、清澄、均質化し、ガラスを得る際の、ガラスの温度変化と残留泡の経時変化を示したもの、ならびに、硫酸塩を使用せず、ホウ酸、酸化物、炭酸塩、Ｓｂ２Ｏ３を含むガラス原料を調合し、この原料を熔融、清澄、均質化し、ガラスを得る際の、ガラスの温度変化と残留泡の経時変化を示したものである。
【００２３】
図６は、図２と同様に、硫酸塩は使用せず、炭酸塩、具体的には塩基性炭酸亜鉛を用い、炭酸塩量の多少により残留泡がどのように変化するかを示したものである。
【００２４】
図７は、図１、図３〜図５に示した清澄開始から３．５時間経過後、５．５時間までの残留泡の経時変化を拡大して示したものである。
【００２５】
なお、図１〜図７に示すデータは、容量３リットルの白金製ルツボ内でガラスを熔融し、所定タイミングでルツボ内のガラス融液を採取するとともに、採取したガラス融液を急冷した後、ガラス転移温度付近で保持し、その後、−３０℃／時のスピードで徐冷して得たガラス中に含まれる泡の数を測定し、単位質量あたりの密度に換算したものである。
【００２６】
図１〜図６および後述する図１０〜図１３において、ｗｔ％ＺｎＯ（Ｃ）と示されている数値は、塩基性炭酸亜鉛としてガラス中に導入するＺｎＯの量を質量％にて表示したものである。この数値に０．２を乗じたものが塩基性炭酸亜鉛としてガラス原料に含まれるＣＯ２に換算した炭素の量（外割、質量％）である。同様に、ｗｔ％Ｌａ２Ｏ３と示されている数値は、炭酸ランタンとしてガラス中に導入するＬａ２Ｏ３の量を質量％にて表示したものである。この数値に０．４０５を乗じたものが炭酸ランタンとしてガラス原料に含まれるＣＯ２に換算した炭素の量（外割、質量％）である。また、同様にｗｔ％ＺｎＯ（Ｓ）と示されている数値は、硫酸亜鉛としてガラス中に導入するＺｎＯの量を質量％にて表示したものである。この数値に０．９８４を乗じたものが硫酸亜鉛としてガラス原料に含まれるＳＯ３に換算したイオウの量（外割、質量％）である。
【００２７】
これらの結果から、図１に示した炭酸塩と硫酸塩とが共存する状態でガラスを熔融したときのみ、ガラス中の残留泡が速やかに低レベルにまで減少し、優れた清澄効果が得られることがわかる。
【００２８】
これに対し、炭酸塩、硫酸塩をそれぞれ単独で使用しても、十分な清澄効果は発揮されない。さらに、図６に示すように炭酸塩を単独で使用したとき、炭酸塩を増量しても清澄効果の改善は見られず、炭酸塩量が一定量を超えると清澄効果に変化は認められない。
【００２９】
ガラス製造における、原料の熔解過程で炭酸塩や硫酸塩の熱分解によって発生するＣＯｘやＳＯｘがガラスに溶解し、清澄過程で熔融ガラスの温度を上げることにより熔融ガラス中に溶解したＣＯｘやＳＯｘなど溶存ガスが泡として放出され、清澄を促進させると考えられる。図６に示すように、炭酸塩を増量したとき、清澄効果に変化が見られなくなった原因は、ＣＯｘの熔融ガラスへの溶解度が飽和状態になったことによると考えられる。飽和するまでＣＯｘを熔融ガラスに溶存させても、ＣＯｘだけでは十分な清澄効果が得られないため、ＣＯｘに加え、ガラス中への溶解挙動の異なるガス成分であるＳＯｘをさらに熔融ガラスに溶かし込むことにより、清澄過程での熔融ガラスの温度上昇で、熔融ガラス中におけるガスの放出量を増加させ、清澄効果を著しく増大させると考えられる。なお、図７において、プロット◆を通る実線（炭酸塩＋硫酸塩（１））、ならびに、プロット■を通る二点鎖線（炭酸塩＋硫酸塩（２））が、炭酸塩と硫酸塩を同時に使用した場合のガラス中の泡密度の経時変化を示したものである。プロット▲を通る点線が、硫酸塩のみ使用した場合の泡密度の経時変化を示したものである。プロット■を通る破線が、ＳｎＯ２のみを使用した場合の泡密度の経時変化を示したものである。プロット◆を通る点線（ＳｎＯ２＋炭酸塩）が、ＳｎＯ２と炭酸塩を同時に使用した場合の泡密度の経時変化を示したものである。プロット●を通る一点鎖線が、Ｓｂ２Ｏ３のみを使用した場合の泡密度の経時変化である。プロット■を通る二点鎖線（Ｓｂ２Ｏ３＋炭酸塩）が、Ｓｂ２Ｏ３と炭酸塩を同時に使用した場合の泡密度の経時変化を示したものである。
【００３０】
このように、光学ガラスＡにおいて、炭酸塩および硫酸塩を共存させた状態でガラスを熔融することにより、極めて優れた清澄効果を得ることができる。
【００３１】
以上のような知見に基づき完成した本発明のガラスの製造方法は、３つの態様に大別することができる。
【００３２】
第１の態様は、ガラス原料を熔融、清澄して熔融ガラスを作り、該熔融ガラスを成形し、光学ガラスからなるガラス成形体を作製するガラスの製造方法において、
カチオン％表示で、
Ｂ３＋を１２〜６５％、
Ｓｉ４＋を０〜２０％、
Ｇｅ４＋を０〜６％、
Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙ３＋、Ｙｂ３＋、Ｓｃ３＋およびＬｕ３＋を合計で１５〜５０％、
Ｔａ５＋、Ｚｒ４＋、Ｔｉ４＋、Ｎｂ５＋、Ｗ６＋およびＢｉ３＋を合計で４〜５４％、
Ｚｎ２＋を０〜３５％、
Ｌｉ＋、Ｎａ＋およびＫ＋を合計で０〜９％、
Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋およびＢａ２＋を合計で０〜１５％、
を含み、前記全カチオン成分の合計量が９９〜１００％となる酸化物ガラスが得られるように、ガラス原料を調合すること、および、前記ガラス原料が炭酸塩および硫酸塩を含むことを特徴とするガラスの製造方法（ガラスの製法Ｉという。）である。
【００３３】
ガラスの製法Ｉは、バッチ原料、すなわち未ガラス化の化合物を調合した原料を熔融、清澄、成形して光学ガラスを製造する方法（バッチ原料のダイレクトメルト法という。）として優れている。
【００３４】
第２の態様は、ガラス原料を熔融して熔融ガラスを作り、該熔融ガラスを急冷してカレット原料を作製するガラスの製造方法において、
カチオン％表示で、
Ｂ３＋を１２〜６５％、
Ｓｉ４＋を０〜２０％、
Ｇｅ４＋を０〜６％、
Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙ３＋、Ｙｂ３＋、Ｓｃ３＋およびＬｕ３＋を合計で１５〜５０％、
Ｔａ５＋、Ｚｒ４＋、Ｔｉ４＋、Ｎｂ５＋、Ｗ６＋およびＢｉ３＋を合計で４〜５４％、
Ｚｎ２＋を０〜３５％、
Ｌｉ＋、Ｎａ＋およびＫ＋を合計で０〜９％、
Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋およびＢａ２＋を合計で０〜１５％、
を含み、前記全カチオン成分の合計量が９９〜１００％となる酸化物ガラスが得られるように、ガラス原料を調合すること、および、前記ガラス原料が炭酸塩および硫酸塩を含むことを特徴とするガラスの製造方法（ガラスの製法ＩＩという。）である。
【００３５】
ガラスの製法ＩＩは、ラフメルトあるいは粗熔解と呼ばれ、カレット原料を作製する方法である。
【００３６】
第３の態様は、ガラスの製法ＩＩでカレット原料を作製し、該カレット原料を用いて熔融、清澄して熔融ガラスを作り、該熔融ガラスを成形し、
カチオン％表示で、
Ｂ３＋を１２〜６５％、
Ｓｉ４＋を０〜２０％、
Ｇｅ４＋を０〜６％、
Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙ３＋、Ｙｂ３＋、Ｓｃ３＋およびＬｕ３＋を合計で１５〜５０％、
Ｔａ５＋、Ｚｒ４＋、Ｔｉ４＋、Ｎｂ５＋、Ｗ６＋およびＢｉ３＋を合計で４〜５４％、
Ｚｎ２＋を０〜３５％、
Ｌｉ＋、Ｎａ＋およびＫ＋を合計で０〜９％、
Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋およびＢａ２＋を合計で０〜１５％、
を含み、前記全カチオン成分の合計量が９９〜１００％となる酸化物ガラスが得られるように、ガラス原料を調合すること、および、前記ガラス原料が炭酸塩および硫酸塩を含むことを特徴とするガラスの製造方法（ガラスの製法ＩＩＩという。）である。
【００３７】
ガラスの製法Ｉにおいて、ガラス原料の溶け残りによる未熔解物の生成およびガラスの着色を防止し、清澄効果をより改善する上から、ガラス原料の熔融温度を１１００〜１４８０℃の範囲、ガラスの清澄温度を１２００〜１５００℃の範囲とすることが好ましい。ただし、清澄効果を得るために、清澄温度を熔融温度よりも高くすることが望ましい。さらに、ガラスを急冷する前に、熔融ガラス中に存在する泡をガラス組成物に取り込んで泡を含まない均質なガラスを得るとともに、成形に適した粘度にする上から熔融ガラスの流出温度を１０００〜１２５０℃の範囲とすることが好ましい。ただし、清澄効果を高めるとともに、ガラス流出、成形時にガラス表面からの揮発を低減、抑制する上から、流出温度は清澄温度よりも低くすることが望ましく、熔融温度よりも低くすることが望ましい。高温のガラス表面からの揮発を低減、抑制することにより、脈理の発生を低減、抑制することができるとともに、屈折率などの光学特性を安定化することができる。流出温度を制御するには、清澄したガラスを降温しつつ作業槽と呼ばれる槽に移し、作業槽内で攪拌して均質性を高めつつ、流出温度に調整してから流出することが好ましい。
【００３８】
上記の例は、ガラス原料を熔解槽と呼ばれる熔融容器内で加熱、熔融し、熔融して得られた熔融ガラスを昇温しながら清澄槽に移して清澄し、清澄した熔融ガラスを降温しながら作業槽に移し、攪拌して均質性を高め、流出する方式である。この方式では、熔解槽と清澄槽を連結するパイプでパイプ中を通るガラスを加熱して昇温し、清澄槽と作業槽を連結するパイプ中を通る際に放熱によりガラスを降温する。作業槽には加熱機構などの調温機能を備えた流出パイプが取り付けられ、流出パイプ中を流れるガラスの温度を調整する。
【００３９】
上記方式の他、一つの熔融容器内でガラス原料を加熱、熔融、攪拌して熔融ガラスを得た後、ガラスを昇温して清澄し、清澄後にガラスを流出に適した温度に降温し、攪拌して均質性を高めてから熔融容器に取り付けられた調温機能を備えた流出パイプから熔融ガラスを流出させてもよい。この方式においても、ガラス原料の熔融温度、清澄温度、流出温度を上記範囲にすることが好ましい。
【００４０】
ガラスの製法ＩＩは、未ガラス化原料を熔融、ガラス化してカレット原料を製造する方法であり、ガラスの製法ＩＩＩは、ガラスの製法ＩＩで作製したカレット原料を用いて、ガラスの熔融、清澄を行い、得られた熔融ガラスを成形してガラス成形体を作製するというものである。
【００４１】
ガラスの製法ＩＩでは炭酸塩、硫酸塩の熱分解により発生するガスや前記ガスのガス源がカレット原料中に多く残留していることが望まれる。ガラスの製法ＩＩＩにおける清澄工程で上記ガスを積極的に発泡させて泡切れを促進したり、上記ガス源からガスを積極的に発生させて泡切れを促進することが好ましい。
【００４２】
そのため、ガラスの製法ＩＩにおいてガラス原料、すなわち、未ガラス化原料の熔融温度は１１００〜１４８０℃の範囲とすることが好ましい。熔融温度が上記下限温度より低いとガラス原料が溶け残り、均質な組成のガラスが得られにくい。カレット原料を熔融、清澄して光学ガラスを製造する際、複数種のカレット原料を用い、各カレット原料の屈折率あるいはアッベ数などの光学特性と目的とする光学ガラスの屈折率あるいはアッベ数などの光学特性を勘案し、複数種のカレット原料を秤量、調合し、熔融、清澄を行う。そのため、カレット原料が未熔解物を含むと未熔解物が熔解したときに、得られる光学ガラスの光学特性が目的とする光学特性からずれてしまう。こうした問題を回避するためにガラス原料の熔融温度を上記下限温度以上にすることが好ましい。また、ガラス原料の熔融温度が上記上限温度を超えると、炭酸塩や硫酸塩が熱分解して発生するガスのすべて、もしくは大部分がガラスから抜け出てしまうので、熔融温度を上記上限温度以下にすることが好ましい。
【００４３】
ガラスの製法ＩＩにおいて、ガラス原料を熔融し、均質な熔融ガラスを得た後、前記熔融ガラスを急冷してカレット原料を作製する。例えば、熔融ガラスを鋳型に鋳込んで急冷、成形し、得られたガラスを粉砕してカレット原料とすることができる。
【００４４】
ガラスの製法ＩＩＩにおいては、均質な熔融ガラスを得る上から、カレット原料の熔融温度を１１００〜１４８０℃の範囲とすることが好ましく、１１００〜１４００℃の範囲とすることがより好ましく、１１００〜１３５０℃の範囲とすることがさらに好ましく、１１００〜１３００℃の範囲とすることが一層好ましい。
【００４５】
また、前記ガスを積極的に発泡させたり、前記ガス源から積極的にガスを発生させるとともに、ガラスの粘性を低下させて泡切れを促進させる上から、清澄温度を１２００℃以上にすることが好ましい。一方、清澄温度が高すぎると熔融ガラスが白金または白金合金など熔融ガラスを蓄積する容器を構成する材料を侵蝕し、ガラスに溶け込んだ白金イオンなどの侵蝕物がガラスを着色する。また、清澄温度が高すぎるとホウ酸などの揮発しやすい成分が熔融ガラスから揮発してガラス組成が変化してしまい、光学特性が変動してしまう。こうした問題を回避する上から清澄温度を１５００℃以下とすることが好ましい。上記観点から清澄温度を１２００〜１５００℃の範囲にすることが好ましい。清澄温度のより好ましい範囲は１２００〜１４５０℃、さらに好ましい範囲は１２００〜１４００℃、一層好ましい範囲は１２００〜１３５０℃である。
【００４６】
清澄温度は、清澄性を高める上から、ガラスの製法ＩＩにおけるガラス原料（未ガラス化原料）の熔融温度やカレット原料の熔融温度より低いことが好ましい。
【００４７】
清澄した熔融ガラスは、降温して流出温度にする、もしくは流出温度に近づけ、攪拌などして均質性を高める。熔融ガラスを降温することにより、熔融ガラス中に存在する泡をガラス組成物に取り込んで泡を含まない均質なガラスを得るとともに、ガラスの粘度を成形に適した粘度にすることができる。こうした理由から、熔融ガラスの流出温度を１０００〜１２５０℃の範囲にすることが好ましい。ガラスの製法ＩＩＩにおいても清澄、均質化した熔融ガラスを流出するパイプには、流出時のガラスの粘度を調整できるよう、加熱装置などの温度調整手段を設けることが好ましい。
【００４８】
なお、ガラスの製法ＩＩにより作製したカレット原料を用い、ガラス製法ＩＩＩによる光学ガラスを製造する場合、ガラスの製法ＩＩにおけるガラス原料の熔融温度よりもガラスの製法ＩＩＩにおける清澄温度を高温にすることが、清澄効果を高める上から望ましい。また、ガラスの製法ＩＩＩにおける清澄温度よりも流出温度を低くすることが、清澄効果を高め、流出した高温のガラス表面からの揮発を低減、抑制する上から望ましい。高温のガラス表面からの揮発を低減、抑制することにより、脈理の発生を低減、抑制することができるとともに、屈折率などの光学特性を安定化することができる。
【００４９】
また、ガラスの製法Ｉにより光学ガラスを製造する場合、あるいは、ガラスの製法ＩＩおよびガラスの製法ＩＩＩとを組み合わせて光学ガラスを製造する場合、ガラス原料中に導入する炭酸塩の量および硫酸塩の量を調整して、製造しようとする光学ガラス中に含まれる直径５０μｍ以下の泡密度が、６０個／ｋｇ以下、好ましくは５０個／ｋｇ以下、より好ましくは４０個／ｋｇ以下、さらに好ましくは３０個／ｋｇ以下、一層好ましくは２０個／ｋｇ以下、より一層好ましくは１５個／ｋｇ以下、さらに一層好ましくは１０個／ｋｇ以下、なお一層好ましくは７個／ｋｇ以下、特に好ましくは５個／ｋｇ以下、最も好ましくは０個／ｋｇになるようにガラス中の泡の密度を制御することが望ましい。
炭酸塩の量、硫酸塩の量の好ましい範囲については後述する。
【００５０】
［光学ガラスＩについて］
次に、光学ガラスＩの組成範囲について詳説する。
光学ガラスＩは、炭酸塩と硫酸塩とが共存する状態で、ガラス原料の加熱、熔融が行われ、ガラス化、生成したガラス組成物であり、炭素およびイオウを含む。
【００５１】
質量ａの光学ガラスＩを得るためのガラス原料中に導入する炭素の量はＣＯ２に換算して、０．２×１０−２×ａ〜５０×１０−２×ａの範囲にすることが好ましくい。すなわち、ＣＯ２に換算した上記炭素の量を、質量ａの光学ガラスＩに対して外割で０．２〜５０質量％の範囲にすることが好ましい。
【００５２】
後述する光学ガラスＩＡにおいては、質量ａの光学ガラスＩＡを得るためのガラス原料中に導入する炭素の量は、清澄効果を高める上から、ＣＯ２に換算して、０．２×１０−２×ａ〜５×１０−２×ａの範囲にすることが好ましく、０．２×１０−２×ａ〜２×１０−２×ａの範囲にすることがより好ましい。すなわち、ＣＯ２に換算した上記炭素の量を、質量ａの光学ガラスＩＡに対して外割で０．２〜５質量％の範囲にすることが好ましく、０．２〜２質量％の範囲にすることがより好ましい。ＣＯ２に換算した炭素の量を外割で０．２質量％以上にすることにより、清澄効果を一層高めることができるが、５質量％を超える量を加えても清澄効果がより改善されることはなく、ＣＯ２ガスの排出量の増加原因になることから、炭素の量を上記範囲とすることが好ましい。
【００５３】
後述する光学ガラスＩＢにおいては、質量ａの光学ガラスＩＢを得るためのガラス原料中に導入する炭素の量は、清澄効果を高める上から、ＣＯ２に換算して、２×１０−２×ａ以上にすることが好ましく、３×１０−２×ａ以上にすることがより好ましく、４×１０−２×ａ以上にすることがさらに好ましく、５×１０−２×ａ以上にすることが一層好ましい。すなわち、ＣＯ２に換算した炭素の量を、質量ａの光学ガラスＩＢに対して外割で２質量％以上にすることが好ましく、３質量％以上にすることがより好ましく、４質量％以上にすることがさらに好ましく、５質量％以上にすることが一層好ましい。
【００５４】
一方、光学ガラスＩＢにおいては、質量ａの光学ガラスＩＢを得るためのガラス原料中に導入する炭素の量を５０×１０−２×ａ以下にすることが好ましく、２０×１０−２×ａ以下にすることがより好ましく、１５×１０−２×ａ以下にすることがさらに好ましく、１０×１０−２×ａ以下にすることが一層好ましい。すなわち、質量ａの光学ガラスＩＢを得るためのガラス原料中に導入する炭素の量を、ＣＯ２に換算して、外割で５０質量％以下にすることが好ましく、２０質量％以下にすることがより好ましく、１５質量％以下にすることがさらに好ましく、１０質量％以下にすることが一層好ましい。
【００５５】
ガラス原料に加える炭酸塩として好ましいものは、炭酸亜鉛、塩基性炭酸亜鉛、炭酸バリウム、炭酸ストロンチウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸ランタンである。ガラス中に導入するカチオン成分の量を勘案して、上記炭酸塩のいずれか、あるいは、組合せを選択し、ガラス原料に加えればよい。
【００５６】
光学ガラスＩがＺｎ２＋を含む場合、炭酸亜鉛、塩基性炭酸亜鉛を使用することができる。炭酸亜鉛は吸湿性を示すため、吸湿による重量の径時変化により、ガラス成分として必要なＺｎ２＋の秤量精度が低下する。その結果、得られる光学ガラスＩの屈折率変動の原因になるため、吸湿しないように管理すること、すなわち、乾燥雰囲気中で保管したり、減圧状態で密閉することが望ましい。塩基性炭酸亜鉛は、加熱時にガラスの清澄にとって好ましくない水分を放出するため、清澄性を考慮しつつ、その使用量を少量とすることが好ましい。
【００５７】
光学ガラスＩが、Ｂａ２＋、Ｓｒ２＋、Ｃａ２＋、Ｍｇ２＋の少なくとも一種を含む場合、これらカチオン成分に対応して炭酸バリウム、炭酸ストロンチウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウムを使用することができる。しかし、後述する光学ガラスＩＡ−１のように、アルカリ土類金属成分の合計含有量が少ないもしくはゼロのガラスでは、これらアルカリ土類金属の炭酸塩の使用量が制限される。
【００５８】
Ｌａ３＋を含む光学ガラスＩでは、炭酸ランタンを使用することができる。光学ガラスＩにおいて好ましい態様は、後述するようにＬａ３＋を含む。こうしたガラスでは炭酸ランタンを使用することができる。炭酸ランタンは、硫酸塩と組合せて使用することによりきわめて優れた清澄性を得ることができ、屈折率変動も抑制することができる炭酸塩である。
【００５９】
なお、Ｌｉ＋を含む光学ガラスＩＡを製造する場合、ガラス原料中の炭酸塩として炭酸リチウムを用いることができる。この場合、ガラス原料中に含まれるＣＯ２に換算した炭素の量（外割、質量％）は、炭酸リチウムとしてガラス中に導入するＬｉ２Ｏの量（質量％）に１４７２８を乗じたものである。
【００６０】
質量ａの光学ガラスＩを得るためのガラス原料中に導入するイオウの量は、清澄作用を高める上から、ＳＯ３に換算して０．０５×１０−２×ａ以上（外割で０．０５質量％以上）とすることが好ましく、硫酸塩の過剰添加による熔融ガラスの吹きこぼれを防止し、ガラスの着色増大を抑制する上から、ＳＯ３に換算して１０×１０−２×ａ以下（外割で１０質量％以下）とすることが好ましい。
【００６１】
さらに、後述する光学ガラスＩＡ、光学ガラスＩＢの各々について、ガラス原料中に導入するイオウの量に好ましい範囲がある。光学ガラスＩＡについて、前記イオウの量は、ＳＯ３に換算して０．０７×１０−２×ａ以上（外割で０．０７質量％以上）とすることが好ましく、６×１０−２×ａ以下（外割で６質量％以下）とすることがより好ましく、５×１０−２×ａ以下（外割で５質量％以下）とすることがさらに好ましく、３×１０−２×ａ以下（外割で３質量％以下）とすることが一層好ましく、２×１０−２×ａ以下（外割で２質量％以下）とすることがより一層好ましく、１×１０−２×ａ以下（外割で１質量％以下）とすることがさらに一層好ましく、０．５×１０−２×ａ以下（外割で０．５質量％以下）とすることがなお一層好ましい。
【００６２】
光学ガラスＩＢについて、前記イオウの量は、ＳＯ３に換算して０．０７×１０−２×ａ以上（外割で０．０５質量％以上）とすることが好ましく、０．１×１０−２×ａ以上（外割で０．１質量％以上）とすることがより好ましく、０．２×１０−２×ａ以上（外割で０．２質量％以上）とすることがさらに好ましく、０．３×１０−２×ａ以上（外割で０．３質量％以上）とすることが一層好ましく、６×１０−２×ａ以下（外割で６質量％以下）とすることがより好ましく、５×１０−２×ａ以下（外割で５質量％以下）とすることがさらに好ましく、３×１０−２×ａ以下（外割で３質量％以下）とすることが一層好ましく、２×１０−２×ａ以下（外割で２質量％以下）とすることがより一層好ましく、１×１０−２×ａ以下（外割で１質量％以下）とすることがさらに一層好ましく、０．５×１０−２×ａ以下（外割で０．５質量％以下）とすることがなお一層好ましい。
【００６３】
ガラス原料に加える硫酸塩として好ましいものは、硫酸亜鉛、硫酸バリウム、硫酸ストロンチウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウムである。ガラス中に導入するカチオン成分の量を勘案して、上記硫酸塩のいずれか、あるいは、組合せを選択し、ガラス原料に加えればよい。
【００６４】
光学ガラスＩがＺｎ２＋を含む場合、清澄性を高め、原料として入手しやすい硫酸亜鉛を使用することが好ましい。
【００６５】
光学ガラスＩが、Ｂａ２＋、Ｓｒ２＋、Ｃａ２＋、Ｍｇ２＋の少なくとも一種を含む場合、これらカチオン成分に対応して硫酸バリウム、硫酸ストロンチウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウムを使用することができる。しかし、後述する光学ガラスＩＡ−１のように、アルカリ土類金属成分の合計含有量が少ないもしくはゼロのガラスでは、これらアルカリ土類金属の硫酸塩の使用量が制限される。
【００６６】
ガラス原料中の炭酸塩、硫酸塩はガラス原料の熔解過程で分解し、ＣＯｘ、ＳＯｘを発生させる。ＣＯｘ、ＳＯｘは溶存ガスとして熔融ガラス中に溶け込んだり、ガスとして熔融ガラス外へと排出される。熔融ガラス中に溶解したＣＯｘ、ＳＯｘは、熔融ガラスを清澄温度に昇温することにより、溶存ガスの溶解度が減少して熔融ガラス中で発泡し、清澄を促進する。清澄温度におけるＣＯｘ、ＳＯｘの溶解度はゼロではないので、熔融ガラス中に溶存するＣＯｘ、ＳＯｘの一部は、光学ガラスＩに残存する。そのため、光学ガラスＩには、少量ではあるが炭素およびイオウが含まれる。
【００６７】
ＣＯ２に換算し、光学ガラスＩ中に含まれる炭素の量は、炭酸塩を使用せずに熔融、成形して得られる光学ガラスＡに含まれる炭素の量よりも多く、ガラス原料中に含まれる炭素の量未満となる。
【００６８】
また、ＳＯ３に換算し、光学ガラスＩ中に含まれるイオウの量は、硫酸塩を使用せずに熔融、成形して得られる光学ガラスＡに含まれるイオウの量よりも多く、ガラス原料中に含まれるイオウの量未満となる。
【００６９】
より具体的には、ＣＯ２に換算した炭素の含有量は、各光学ガラスの清澄温度におけるＣＯ２の溶解度以下、ＳＯ３に換算したイオウの含有量は、各光学ガラスの清澄温度におけるＳＯ３の溶解度以下となる。
【００７０】
Ｂ３＋は網目形成成分であり、ガラス安定性の維持に必要な必須成分であり、分散を低くするとともに、ガラスの熔融性を改善し、ガラス転移温度の上昇を抑える働きもある。Ｂ３＋の含有量が１２％未満になるとガラス安定性の維持が困難となり、ガラス製造中に失透しやすくなる。一方、６５％を超えると屈折率が低下するため、Ｂ３＋の含有量は１２〜６５％とする。Ｂ３＋の含有量の好ましい範囲は、１２〜６２％の範囲であり、より好ましい範囲は、１２〜６０％の範囲である。
【００７１】
Ｓｉ４＋も網目形成成分であり、ガラス安定性の維持、熔融ガラスの成形に適した粘性の維持、化学的耐久性の改善などの効果を有するが、その含有量が２０％を超えると、所望の屈折率、アッベ数を実現することが困難になったり、液相温度やガラス転移温度が上昇したり、ガラスの熔融性や耐失透性が悪化する。したがって、Ｓｉ４＋の含有量は０〜２０％とする。
【００７２】
Ｇｅ４＋は網目形成成分であり、屈折率を高める働きもするため、ガラス安定性を維持しつつ屈折率を高めることができる成分である。しかし、非常に高価な成分であるため、その含有量を０〜６％とする。Ｇｅ４＋の含有量の好ましい範囲は０〜５％、より好ましい範囲は０〜３％、さらに好ましい範囲は０〜２％、一層好ましい範囲は０〜１％であり、Ｇｅ４＋を含有しないことがより一層好ましい。
【００７３】
Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙ３＋、Ｙｂ３＋、Ｓｃ３＋およびＬｕ３＋は高屈折率低分散特性を付与する成分である。Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙ３＋、Ｙｂ３＋、Ｓｃ３＋およびＬｕ３＋の合計含有量が１５％未満であると、所望の高屈折率特性を実現することができず、５０％を超えるとガラス安定性が低下したり、ガラスの熔融温度が上昇し、熔融ガラスの侵蝕性が高まり、熔融容器を構成する白金や白金合金など耐熱性材料が侵蝕され、白金イオンがガラスに溶け込みガラスを着色させたり、異物となってガラスの品質を低下してしまう。また、熔融温度が上昇すると、熔融ガラスからホウ酸などの揮発しやすい成分が揮発して、これら成分の含有量が減少するため、光学特性、特に屈折率が時間とともに変動するなどの問題が生じる。こうした問題を回避するため、Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙ３＋、Ｙｂ３＋、Ｓｃ３＋およびＬｕ３＋の合計含有量を１５〜５０％とする。
【００７４】
Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙ３＋、Ｙｂ３＋、Ｓｃ３＋、Ｌｕ３＋のうち、Ｓｃ３＋、Ｌｕ３＋は高価な成分であり、導入効果も低いので、Ｓｃ３＋、Ｌｕ３＋を導入しないこと、すなわち、Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙ３＋およびＹｂ３＋の合計含有量を１５〜５０％とすることが好ましい。次に、Ｙｂ３＋もＳｃ３＋、Ｌｕ３＋ほどではないが、高価な成分であり、導入効果も低いので、Ｙｂ３＋を導入しないこと、すなわち、Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋およびＹ３＋の合計含有量を１５〜５０％とすることがより好ましい。
【００７５】
Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙ３＋、Ｙｂ３＋、Ｓｃ３＋、Ｌｕ３＋のうち、Ｌａ３＋は、比較的多量に導入してもガラス安定性を低下させにくい成分である。また、高屈折率付与成分の中にあって、ガラスを着色させにくい成分でもあるため、Ｌａ３＋の含有量を９％以上とすることが好ましい。一方、その含有量が４０％を超えるとガラス安定性が低下したり、熔融温度が上昇し、熔融ガラスの侵蝕性が高まり、前記不都合が生じるおそれが高まる。したがって、Ｌａ３＋の含有量は９〜４０％とすることが好ましい。
【００７６】
Ｔａ５＋、Ｚｒ４＋、Ｔｉ４＋、Ｎｂ５＋、Ｗ６＋およびＢｉ４＋は、屈折率を高める働きをするとともに、分散を高める働きもする。Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙ３＋、Ｙｂ３＋、Ｓｃ３＋、Ｌｕ３＋のみで屈折率を高めると、ガラスの安定性が低下するため、Ｔａ５＋、Ｚｒ４＋、Ｔｉ４＋、Ｎｂ５＋、Ｗ６＋およびＢｉ４＋の少なくとも一種以上の成分を含有させることが必要である。一方、Ｔａ５＋、Ｚｒ４＋、Ｔｉ４＋、Ｎｂ５＋、Ｗ６＋およびＢｉ４＋を過剰に導入すると、ガラスの安定性が低下する、分散が大きくなりすぎるなどの問題が生じる。こうした理由から、Ｔａ５＋、Ｚｒ４＋、Ｔｉ４＋、Ｎｂ５＋、Ｗ６＋およびＢｉ４＋の合計含有量を４〜５４％とする。
【００７７】
Ｚｎ２＋は、ガラスの熔融性、耐失透性を改善し、液相温度やガラス転移温度を低下させる働きを有し、ガラスの生産性、成形性の向上、着色の抑制に有効な成分である。また、光学特性の高屈折率低分散化を図る際に有用な成分であるが、その含有量が２４％を超えると屈折率が低下したり、ガラスの化学的耐久性が低下するため、Ｚｎ２＋の含有量を０〜３５％とする。ガラスの熔融性、清澄性を一段と改善する上から、Ｚｎ２＋の含有量を０．１％以上とすることが好ましい。Ｚｎ２＋の含有量の好ましい上限は３３％、より好ましい上限は３０％、さらに好ましい上限は２８％、一層好ましい上限は２６％、より一層好ましい上限は２４％である。
【００７８】
Ｌｉ＋、Ｎａ＋、Ｋ＋は、ガラスの熔融性を改善し、ガラス転移温度を低下させる働きをする任意成分である。Ｌｉ＋、Ｎａ＋およびＫ＋の合計含有量が９％を超えると所望の屈折率を実現するのが困難になり、化学的耐久性も低下する。したがって、Ｌｉ＋、Ｎａ＋およびＫ＋の合計含有量を０〜９％とする。なお、アルカリ金属としてＲｂ＋、Ｃｓ＋は高価な成分である上に、Ｌｉ＋、Ｎａ＋、Ｋ＋と比較して導入効果も乏しい。したがって、Ｒｂ＋、Ｃｓ＋を含有させないことが好ましい。
【００７９】
Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋、Ｂａ２＋は、ガラスの熔融性や可視域における光線透過率を改善する働きをする。また、炭酸塩や硝酸塩の形でガラスに導入することにより、脱泡効果も得られる。しかし、Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋およびＢａ２＋の合計含有量が１５％を超えると液相温度が上昇し、耐失透性が悪化するほか、屈折率が低下し、化学的耐久性も悪化してしまう。したがって、Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋およびＢａ２＋の合計含有量を０〜１５％とする。Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋およびＢａ２＋のうち、屈折率を高める上で最も有利な成分はＢａ２＋である。したがって、Ｂａ２＋の含有量を０〜１５％とすることが好ましい。
【００８０】
なお、アルカリ金属土類であるＢｅ２＋は毒性が強く、Ｒａ２＋は放射性物質であることから、Ｂｅ２＋、Ｒａ２＋を含有させないことが好ましい。
【００８１】
なお、Ｂ３＋、Ｓｉ４＋、Ｇｅ４＋、Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙ３＋、Ｙｂ３＋、Ｓｃ３＋、Ｌｕ３＋、Ｔａ５＋、Ｚｒ４＋、Ｔｉ４＋、Ｎｂ５＋、Ｗ６＋、Ｂｉ４＋、Ｚｎ２＋、Ｌｉ＋、Ｎａ＋、Ｋ＋、Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋、およびＢａ２＋の合計含有量は９９％以上とする。前記成分以外の成分を１％を超えて導入すると、高屈折率を維持しつつ、ガラスの安定性を良好に維持することが難しくなる。高屈折率かつ優れたガラス安定性を付与する上から、上記合計含有量を９９．２％以上にすることが好ましく、９９．５％以上にすることがより好ましく、９９．８％以上にすることがより好ましく、１００％にすることが一層好ましい。
【００８２】
光学ガラスＩは、ガラス安定性を維持しつつ高屈折率低分散の光学特性を実現しており、高価なＨｆを含有させることを必要としない。Ｈｆ４＋の含有量を０〜４％の範囲に抑えることが好ましく、０〜２％の範囲に抑えることがより好ましく、０〜１％の範囲に抑えることがさらに好ましく、０〜０．５％に抑えることが一層好ましく、Ｈｆ４＋を導入しないこと特に好ましい。
【００８３】
光学ガラスＩにおいて、環境影響への負担を軽減する上から、Ａｓ、Ｐｂ、Ｃｄ、Ｃｒ、Ｕ、Ｔｈ、Ｔｅも導入、添加しないことが望ましい。
また、着色の少ないガラスを得る上から、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｎｄ、Ｖ、Ｎｉも導入、添加しないことが望ましい。
【００８４】
光学ガラスＩは酸化物ガラスであって、アニオン成分としては、Ｏ２−が占める割合が９５アニオン％以上、好ましくは９７アニオン成分以上、より好ましくは９８アニオン％以上、さらに好ましくは９９アニオン％以上、一層好ましくは９９．３アニオン％以上、より一層好ましくは９９．５アニオン％以上、さらに一層好ましくは９９．７アニオン％以上、なお一層好ましくは９９．８アニオン％以上、さらになお一層好ましくは９９．９アニオン％以上、特に好ましくは１００アニオン％である。Ｏ２−以外に導入されるアニオン成分としては、Ｆ−、Ｃｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−などがある。
【００８５】
このように光学ガラスＩは、アルカリ金属、アルカリ土類金属の総量およびＺｎ２＋の含有量が制限されており、Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙ３＋、Ｙｂ３＋、Ｓｃ３＋、Ｌｕ３＋、Ｔａ５＋、Ｚｒ４＋、Ｔｉ４＋、Ｎｂ５＋、Ｗ６＋、Ｂｉ４＋といった高屈折率付与成分の総量が多いため、光学ガラス全般と比べ、熔融温度が高い、あるいは清澄に適したガラスの粘度が低いという性質を有する。
【００８６】
こうした理由により、光学ガラスＩは熔融ガラス中に存在する泡が浮上しにくく、泡切れが悪いガラスであるにもかかわらず、本発明のガラスの製造方法によれば、炭酸塩と硫酸塩が共存する状態でガラスを熔融することにより、泡切れの優れたガラスの製造方法を提供することができる。また、本発明のガラスの製造方法によれば、比較的短時間で十分な清澄を行うことができるので、白金などの熔融容器やガラスを流すためのパイプを構成する耐熱性材料が熔融ガラスにより侵蝕され、ガラスが着色したり、白金異物が混入したりするのを防ぐことができる。
【００８７】
図１、図４、図７より明らかなように、炭酸塩と硫酸塩が共存しない状態でＳｎＯ２を添加しても清澄効果の改善は小さい。そのため、ＳｎＯ２の添加量は少量もしくはゼロとすればよい。具体的には、ＳｎＯ２の添加量を外割りで０〜２質量％とすることが好ましく、０〜１質量％とすることがより好ましい。ＳｎＯ２を添加しなくてもよい。
【００８８】
図１、図５、図７より明らかなように、Ｓｂ２Ｏ３の添加による清澄効果の改善は小さい。そして、Ｓｂ２Ｏ３の添加により、ガラスの着色が増大してしまうことがあることから、Ｓｂ２Ｏ３の添加量を少量もしくはゼロにすることが望ましい。具体的には、Ｓｂ２Ｏ３の添加量を外割りで０〜０．１質量％とすることが好ましく、０〜０．０５質量％とすることがより好ましく、０〜０．０４質量％とすることが好ましく、０〜０．０３質量％とすることがさらに好ましく、０〜０．０１質量％とすることがさらに好ましく、０〜０．００８質量％とすることが一層好ましく、添加しないことが特に好ましい。
【００８９】
屈折率の高い光学ガラスからなる光学素子を用いて撮像光学系や投射光学系を構成することにより光学系をコンパクト化することができる。また、屈折率の高い光学ガラスでレンズを作製することにより、同じパワー（焦点距離の逆数）のレンズで、光学機能面の曲率半径の絶対値を大きくすることができるので、研磨によりレンズを作製する場合でも、精密プレス成形でレンズを作製する場合でも、レンズの生産性を改善することもできる。こうした観点から、屈折率の高い光学ガラスが望まれるが、光学ガラスＩの好ましいガラスにおいて、屈折率ｎｄが１．７８以上、アッベ数νｄが４６以下の光学特性を得ることができる。
【００９０】
ガラスの製法Ｉおよびガラスの製法ＩＩにおけるガラス原料を熔融、ガラス化する容器、ガラスの製法Ｉおよびガラスの製法ＩＩＩにおける熔融ガラスを清澄する容器、清澄後のガラスを均質化する容器、ガラスの製法ＩＩにおけるカレット原料を熔融する容器、各容器を連結するパイプ、ガラスを流出するパイプ、熔融ガラスを攪拌する攪拌棒など、ガラス熔融物が接触する器具、装置は、耐熱性およびガラス熔融物に対する耐侵蝕性、加工性の観点から、白金または白金合金製とすることが好ましい。
【００９１】
本発明によれば、優れた清澄性を実現することができるので、熔融時間、清澄時間を長くしたり、熔融温度や清澄温度を高温にしなくても良好な泡切れが得られるため、熔融または清澄の少なくとも一方の工程を白金または白金合金製容器を用いて行っても、侵蝕された白金がガラスに溶け込み、ガラスの着色を増大させることがなく、高品質の光学ガラスを得ることができる。
次に光学ガラスＩの好ましい態様について説明する。
【００９２】
［光学ガラスＩＡ］
光学ガラスＩは、光学ガラスＩＡと光学ガラスＩＢとに大別することができる。光学ガラスＩＡは、屈折率を高めることを優先する光学ガラスであり、光学ガラスＩＢは、精密プレス成形性を改善するため、ガラス転移温度の低下を優先する光学ガラスである。
【００９３】
以下、光学ガラスＩＡについて説明する。
光学ガラスＩＡは、カチオン％表示で、
Ｂ３＋を１２〜６５％、
Ｓｉ４＋を０〜２０％、
Ｇｅ４＋を０〜６％、
Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙ３＋、Ｙｂ３＋、Ｓｃ３＋およびＬｕ３＋を合計で１５〜５０％、
Ｔａ５＋、Ｚｒ４＋、Ｔｉ４＋、Ｎｂ５＋、Ｗ６＋およびＢｉ３＋を合計で４〜５４％、
Ｚｎ２＋を０〜９％、
Ｌｉ＋、Ｎａ＋およびＫ＋を合計で０〜５％、
Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋およびＢａ２＋を合計で０〜１５％、
を含み、前記全カチオン成分の合計量が９９〜１００％となる酸化物ガラスである。
【００９４】
光学ガラスＩＡは、光学ガラスＩにおいて、Ｚｎ２＋の含有量の上限およびＬｉ＋、Ｎａ＋およびＫ＋の合計含有量の上限を低く抑え、より屈折率の高いガラスを得るのに好適な組成範囲としている。Ｂ３＋の含有量は、光学ガラスＩと同様、１２〜６５％であるが、Ｂ３＋の含有量の好ましい上限は６２％、より好ましい上限は６０％である。
【００９５】
光学ガラスＩＡにおいて、屈折率を高める上から、Ｌｉ＋、Ｎａ＋およびＫ＋の合計含有量を０〜５％とする。より一層屈折率を高める上から、Ｌｉ＋、Ｎａ＋およびＫ＋の合計含有量０〜４％とすることが好ましく、０〜３％とすることがより好ましく、０〜２％とすることがさらに好ましく、０〜１％とすることが一層好ましく、０〜０．５％とすることがより一層好ましく、０〜０．４％とすることがなお一層好ましく、アルカリ金属を含有させないことが特に好ましい。
【００９６】
Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋およびＢａ２＋の合計含有量は、光学ガラスＩと同様の理由により、０〜１５％とする。
【００９７】
Ｌａ３＋は、ガラスの安定性を損なうことなく、比較的多量に含有させることができる成分であり、優れたガラス安定性を維持しつつ、屈折率を高める上から、Ｌａ３＋の含有量を１３％以上とすることが好ましが、４０％を超えるとガラス安定性が低下する傾向を示すため、Ｌａ３＋の含有量を１３〜４０％とすることが好ましく、１５〜３３％とすることがより好ましい。また、Ｌａ３＋の含有量を上記範囲にすることにより化学的耐久性を改善することもできる。
【００９８】
Ｇｄ３＋は、屈折率を高めるとともに化学的耐久性を改善する働きを有する成分であるが、１２％を超えるとガラス安定性が低下する傾向を示すので、Ｇｄ３＋の含有量を０〜１２％の範囲とすることが好ましく、０〜１０％の範囲とすることがより好ましく、０〜９％の範囲とすることがさらに好ましい。
【００９９】
Ｙ３＋も屈折率を高めるとともに化学的耐久性を改善する働きを有する成分であるが、１０％を超えるとガラス安定性が低下する傾向を示すので、Ｙ３＋の含有量を０〜１０％の範囲とすることが好ましく、０〜８％の範囲とすることがより好ましく、０〜７％の範囲とすることがさらに好ましい。
【０１００】
Ｙｂ３＋も屈折率を高めるとともに化学的耐久性を改善する働きを有する成分であるが、５％を超えるとガラス安定性が低下する傾向を示すので、Ｙｂ３＋の含有量を０〜５％の範囲とすることが好ましく、０〜３％の範囲とすることがより好ましく、０〜２％の範囲とすることがさらに好ましい。
【０１０１】
Ｓｃ３＋も屈折率を高めるとともに化学的耐久性を改善する働きを有する成分であるが、高価な成分であり、その導入効果も上記成分と比較して優れているものではないことから、Ｓｃ３＋の含有量を０〜３％とすることが好ましく、０〜１％とすることがより好ましく、０〜０．５％とすることが一層好ましく、含有させないことがより一層好ましい。
【０１０２】
Ｌｕ３＋も屈折率を高めるとともに化学的耐久性を改善する働きを有する成分であるが、高価な成分であり、その導入効果も上記成分と比較して優れているものではないことから、Ｌｕ３＋の含有量を０〜３％とすることが好ましく、０〜１％とすることがより好ましく、０〜０．５％とすることが一層好ましく、含有させないことがより一層好ましい。
【０１０３】
Ｔａ５＋、Ｚｒ４＋、Ｔｉ４＋、Ｎｂ５＋、Ｗ６＋、Ｂｉ３＋も、屈折率を高める働きを有する成分であるが、Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙ３＋、Ｓｃ３＋、Ｌｕ３＋と比べ、分散も大きくする働きがある。また、Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙ３＋、Ｓｃ３＋、Ｌｕ３＋のうち少なくとも一種の成分と、Ｔａ５＋、Ｚｒ４＋、Ｔｉ４＋、Ｎｂ５＋、Ｗ６＋、Ｂｉ３＋のうち少なくとも一種の成分とを共存させることにより、ガラス安定性を改善することもできる。
【０１０４】
Ｔａ５＋は、屈折率を高めるとともに化学的耐久性を改善する働きを有する成分であるが、１５％を超えて含有させるとガラス安定性が低下する傾向を示すため、Ｔａ５＋の含有量を０〜１５％とすることが好ましく、０〜１３％とすることがより好ましく、０〜１２％とすることがさらに好ましい。
【０１０５】
Ｚｒ４＋も、屈折率を高めるとともに化学的耐久性を改善する働きを有する成分であるが、１２％を超えて含有させるとガラス安定性が低下する傾向を示すため、Ｚｒ４＋の含有量を０〜１２％とすることが好ましく、０〜１０％とすることがより好ましく、０〜９％とすることがさらに好ましい。
【０１０６】
Ｔｉ４＋も、屈折率を高めるとともに化学的耐久性を改善する働きを有する成分であるが、４４％を超えて含有させるとガラス安定性が低下する傾向を示すとともにガラスの着色も増大する傾向を示すため、Ｔｉ４＋の含有量を０〜４４％とすることが好ましく、０〜４２％とすることがより好ましく、０〜４０％とすることがさらに好ましい。前述のように、酸化スズの添加による清澄効果に比べ、本発明の清澄効果は、格段優れたものであるが、特にＴｉ４＋を含有するガラスについては、酸化スズの添加によって清澄性が改善されない場合があるのに対し、本発明によれば、Ｔｉ４＋含有ガラスにおいても優れた清澄効果を得ることができる。こうした観点から、上記各範囲において、Ｔｉ４＋の含有量の好ましい範囲は０．５％以上、より好ましい範囲は１％以上、さらに好ましい範囲は２％以上、一層好ましい範囲は３％以上である。
【０１０７】
Ｎｂ５＋も、屈折率を高めるとともに化学的耐久性を改善する働きを有する成分であるが、１６％を超えて含有させるとガラス安定性が低下する傾向を示すため、Ｎｂ５＋の含有量を０〜１６％とすることが好ましく、０〜１４％とすることがより好ましく、０〜１３％とすることがさらに好ましい。
【０１０８】
Ｗ６＋も、屈折率を高めるとともに化学的耐久性を改善する働きを有する成分であるが、７％を超えて含有させるとガラス安定性が低下する傾向を示すとともに、ガラスの着色が増大するため、Ｗ６＋の含有量を０〜７％とすることが好ましく、０〜５％とすることがより好ましく、０〜３％とすることがさらに好ましく、０〜２％とすることが一層好ましく、０〜１％とすることがより一層好ましい。
【０１０９】
Ｂｉ３＋も屈折率を高めるとともに化学的耐久性を改善する働きを有する成分であるが、７％を超えて含有させるとガラス安定性が低下する傾向を示すとともに、ガラスの着色が増大するため、Ｂｉ３＋の含有量を０〜７％とすることが好ましく、０〜５％とすることがより好ましく、０〜３％とすることがさらに好ましく、０〜１％とすることが一層好ましい。
【０１１０】
光学ガラスＩＡは、Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋およびＢａ２＋の合計含有量が７％以下のガラスと、７％を超えるガラス、すなわち、光学ガラスＩＡ−１と上記合計含有量が７％を超える光学ガラスＩＡ−２に大別することができる。
【０１１１】
なお、光学ガラスＩＡにおいて、ガラスの製法Ｉおよびガラスの製法ＩＩＩにおける熔融温度の好ましい範囲は１２００〜１４８０℃、より好ましい範囲は１２３０〜１４５０℃、さらに好ましい範囲は１２４０〜１３５０℃であり、清澄温度の好ましい範囲は１２００〜１５００℃、より好ましい範囲は１２１０〜１４８０℃であり、流出温度の好ましい範囲は１０５０〜１２５０℃、より好ましい範囲は１１００〜１２５０℃、さらに好ましい範囲は１１６０〜１２５０℃である。
【０１１２】
光学ガラスＩＡにおいて、未ガラス化原料の熔融温度の好ましい範囲は１２００〜１４８０℃、より好ましい範囲は１２３０〜１４５０℃、さらに好ましい範囲は１２５０〜１３５０℃である。
【０１１３】
［光学ガラスＩＡ−１］
光学ガラスＩＡ−１は、Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋およびＢａ２＋の合計含有量が０〜７％、好ましくはＢａ２＋の含有量が０〜７％である。すなわち、光学ガラスＩＡ−１は、カチオン％表示で、
Ｂ３＋を１２〜６５％、
Ｓｉ４＋を０〜２０％、
Ｇｅ４＋を０〜６％、
Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙ３＋、Ｙｂ３＋、Ｓｃ３＋およびＬｕ３＋を合計で１５〜５０％、
Ｔａ５＋、Ｚｒ４＋、Ｔｉ４＋、Ｎｂ５＋、Ｗ６＋およびＢｉ３＋を合計で４〜５４％、
Ｚｎ２＋を０〜９％、
Ｌｉ＋、Ｎａ＋およびＫ＋を合計で０〜５％、
Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋およびＢａ２＋を合計で０〜７％、
を含み、前記全カチオン成分の合計量が９９〜１００％となる酸化物ガラスである。
【０１１４】
光学ガラスＩＡ−１は、高屈折率であって比較的分散が低い領域、例えば、アッベ数νｄが２８以上の範囲でより高屈折率化を図る場合に好適なガラスである。
【０１１５】
次に、光学ガラスＩＡ−１における組成範囲の限定理由について説明する。
Ｂ３＋の含有量は、光学ガラスＩと同様の理由により、１２〜６５％とする。Ｂ３＋の含有量の好ましい上限は６２％、より好ましい上限は６０％である。低分散性を維持しつつ、屈折率を高める場合は、Ｂ３＋の含有量を２０〜６０％とすることが好ましく、２５〜３６％とすることがより好ましく、２９〜３６％とすることがさらに好ましく、３０〜３６％とすることが一層好ましい。一方、低分散化よりも一層の高屈折率化を優先する場合は、Ｂ３＋の含有量を１２〜３５％とすることが好ましく、２０〜３５％とすることがより好ましく、２０〜３０％とすることがさらに好ましく、２１〜２８％とすることが一層好ましい。
【０１１６】
Ｓｉ４＋の含有量は、光学ガラスＩと同様の理由により、０〜２０％とする。Ｓｉ４＋の含有量の好ましい範囲は６〜１６％である。低分散性を維持しつつ、屈折率を高める場合は、Ｓｉ４＋の含有量を８〜１４％とすることが好ましい。低分散化よりも一層の高屈折率化を優先する場合は、Ｓｉ４＋の含有量を６〜１１％とすることが好ましい。
【０１１７】
Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙ３＋、Ｙｂ３＋、Ｓｃ３＋およびＬｕ３＋の合計含有量は、光学ガラスＩと同様の理由により、１５〜５０％とすることが好ましく、１５〜４０％とすることがより好ましく、２０〜４０％とすることがさらに好ましく、  ３０〜４０％とすることが一層好ましい。低分散性を維持しつつ、屈折率を高める場合は、Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙ３＋、Ｙｂ３＋、Ｓｃ３＋およびＬｕ３＋の合計含有量を３１〜３６％とすることが好ましく、低分散化よりも一層の高屈折率化を優先する場合は、２７〜４０％とすることが好ましく、２７〜３９％とることがより好ましく、３０〜３９％とすることがさらに好ましく、３４〜３９％とすることが一層好ましい。
【０１１８】
Ｌａ３＋は、分散を増加させずに屈折率を高める働きを有し、比較的多量に含有させてもガラス安定性が維持できる成分であることから、Ｌａ３＋の含有量を１３〜４０％とすることが好ましく、１５〜３３％とすることがより好ましい。低分散性を維持しつつ、屈折率を高める場合は、Ｌａ３＋の含有量を２０〜３０％とすることが好ましく、低分散化よりも一層の高屈折率化を優先する場合は、Ｌａ３＋の含有量を１５〜３２％とすることが好ましく、２３〜３２％とすることがより好ましく、２７〜３２％とすることがさらに好ましい。
【０１１９】
Ｔａ５＋、Ｚｒ４＋、Ｔｉ４＋、Ｎｂ５＋、Ｗ６＋およびＢｉ３＋の合計含有量は、光学ガラスＩと同様の理由により、４〜４０％とする。Ｔａ５＋、Ｚｒ４＋、Ｔｉ４＋、Ｎｂ５＋、Ｗ６＋およびＢｉ３＋の合計含有量の好ましい範囲は８〜４０％、より好ましい範囲は８〜３０％である。低分散性を維持しつつ、屈折率を高める場合は、Ｔａ５＋、Ｚｒ４＋、Ｔｉ４＋、Ｎｂ５＋、Ｗ６＋およびＢｉ３＋の合計含有量を１０〜２０％とすることが好ましく、１４〜１９％とすることがより好ましい。低分散化よりも一層の高屈折率化を優先する場合は、Ｔａ５＋、Ｚｒ４＋、Ｔｉ４＋、Ｎｂ５＋、Ｗ６＋およびＢｉ３＋の合計含有量を１０〜３０％とすることが好ましく、１４〜３０％とすることがより好ましく、２０〜３０％とすることがさらに好ましく、２２〜２９％とすることが一層好ましく、２４〜２９％とすることがより一層好ましい。
【０１２０】
Ｚｎ２＋は、ガラスの熔融性を改善し、ガラス転移温度を低下させる働きを有するものの、過剰の導入により屈折率が低下するため、ガラス転移温度の低下よりも高屈折率化を優先する光学ガラスＩＡ−１においては、その含有量を０．１〜９％とし、好ましくは１〜９％とする。低分散性を維持しつつ、屈折率を高める場合は、Ｚｎ２＋の含有量を１〜８％とすることが好ましく、３〜８％とすることがより好ましい。低分散化よりも一層の高屈折率化を優先する場合は、Ｚｎ２＋の含有量を０．５〜８％とすることが好ましく、０．５〜６％とすることがより好ましく、０．５〜４％とすることがさらに好ましい。
【０１２１】
Ｌｉ＋、Ｎａ＋およびＫ＋の合計含有量とその好ましい範囲は、光学ガラスＩＡと同様である。
【０１２２】
Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋およびＢａ２＋は、ガラスの熔融性を改善し、ガラス転移温度を低下させる働きを有するが、多量に含有させるとガラス安定性が低下する。光学ガラスＩＡ−１は低分散性を維持しつつ、屈折率を高めるガラスとして好ましいものであるが、高屈折率ガラスでは、分散が低いほうが、ガラスの安定性を良好に維持することが難しい傾向がある。そのため、低分散性維持の制約がある光学ガラスＩＡ−１では、Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋およびＢａ２＋の合計含有量を０〜７％に制限する。Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋およびＢａ２＋の合計含有量の好ましい範囲は、０〜５％、より好ましい範囲は０〜３％、さらに好ましい範囲は０〜１％、一層好ましくはゼロとする。Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋およびＢａ２＋のうち、高屈折率化に最も効果がある成分はＢａ２＋であるから、Ｂａ２＋の含有量を０〜７％の範囲にすることが好ましく、０〜５％の範囲にすることがより好ましく、０〜３％の範囲にすることがさらに好ましく、０〜１％の範囲にすることが一層好ましく、ゼロにすることがより一層好ましい。
【０１２３】
＜光学ガラスＩＡ−１−ａ＞
光学ガラスＩＡ−１において、低分散性を維持しつつ、屈折率を高める場合に特に好適な上記光学ガラス（以下、光学ガラスＩＡ−１−ａという。）は、カチオン％表示にて、
Ｂ３＋を２０〜６０％、
Ｓｉ４＋を８〜１４％、
Ｇｅ４＋を０〜１％、
Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙ３＋、Ｙｂ３＋、Ｓｃ３＋およびＬｕ３＋を合計で３１〜３６％
（ただし、Ｌａ３＋の含有量が２０〜３０％）、
Ｔａ５＋、Ｚｒ４＋、Ｔｉ４＋、Ｎｂ５＋、Ｗ６＋およびＢｉ３＋を合計で１４〜１９％、
Ｚｎ２＋を３〜８％、
Ｌｉ＋、Ｎａ＋およびＫ＋を０〜１％、
Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋およびＢａ２＋を合計で０〜１％、
を含み、前記全カチオン成分の合計量が９９〜１００％となる酸化物ガラスである。
【０１２４】
上記組成範囲において、Ｇｅ４＋、Ｙｂ３＋、Ｓｃ３＋、Ｌｕ３＋、Ｌｉ＋、Ｎａ＋、Ｋ＋、Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋、Ｂａ２＋を含有しないガラスが好ましい。また、上記組成範囲において、Ｂ３＋の含有量の好ましい範囲は２５〜３６％、より好ましい範囲は２９〜３６％、さらに好ましい範囲は３０〜３６％、一層好ましい範囲は３３〜３６％である。さらに、Ｌａ３＋の含有量の好ましい範囲は２３〜２８％である。
【０１２５】
光学ガラスＩＡ−１−ａにおいて、ガラスの製法Ｉおよびガラスの製法ＩＩＩのガラスの熔融温度の好ましい範囲は１２７０〜１３２０℃、清澄温度の好ましい範囲は１３００〜１３８０℃、流出温度の好ましい範囲は１１６０〜１１９０℃である。また、ガラスの製法ＩＩにおいて、未ガラス化原料の熔融温度の好ましい範囲は１２７０〜１３２０℃である。
【０１２６】
光学ガラスＩＡ−１−ａにおいて、屈折率ｎｄは１．８９〜２．０であることが好ましい。屈折率が高いほうが、同じ焦点距離のレンズを作製するにしても、レンズ面のカーブを緩くする（曲率半径の絶対値を大きくする）ことができ、レンズの作製が容易になる、あるいは収差の補正が容易になるなどの効果を得ることができる。また、複数のレンズを組み合わせて撮像光学系や投射光学系を構成する場合、光学系をコンパクトにすることもできる。さらに撮像光学系や投射光学系などの光学系において、光路長を短縮化するため、プリズムを用いて光路を折り曲げる際、プリズムを構成するガラスの屈折率が高いほうが光路長を短縮化する上で有効である。また、撮像光学系においては画角を大きくすることができる。こうした理由から屈折率ｎｄの好ましい下限を上記のように定める。一方、屈折率を過度に高めるとガラス安定性が低下し、ガラスの製造が困難になる傾向を示すため、屈折率ｎｄの好ましい上限を上記のように定める。屈折率ｎｄのより好ましい下限は１．８９２、さらに好ましい下限は１．８９４、一層好ましい下限は１．８９５、より一層好ましい下限は１．９０であり、より好ましい上限は１．９８、さらに好ましい上限は１．９５、一層好ましい上限は１．９４、より一層好ましい上限は１．９３である。
【０１２７】
光学ガラスＩＡ−１−ａにおいて、アッベ数νｄは３２〜３８であることが好ましい。光学ガラスＩＡ−１−ａからなるレンズと高屈折率高分散ガラス製レンズとを組み合わせることによりコンパクトな色収差補正光学系を得ることができるが、こうした色収差補正光学系では、光学ガラスＩＡ−１−ａのアッベ数と高屈折率高分散ガラスのアッベ数の差が大きいほうが、コンパクトかつ良好な色収差補正を実現する上で有利になる。こうした理由からアッベ数νｄの好ましい下限を上記値とする。一方、高屈折率を維持しつつ過度な低分散化を行うと、ガラス安定性や熔融ガラス成形性が低下し、ガラスの製造が困難になる。したがって、アッベ数νｄの好ましい上限を上記値とする。アッベ数νｄのより好ましい下限は３２．５、さらに好ましい下限は３３．０、一層好ましい下限は３３．５、より一層好ましい下限は３４．０、さらに一層好ましい下限は３４．５であり、アッベ数νｄのより好ましい上限は３７．９、さらに好ましい上限は３７．８、一層好ましい上限は３７．７である。
【０１２８】
また、アッベ数νｄが小さいガラス、すなわち分散が高いガラスのほうが、安定性や熔融ガラス成形時の粘性を維持しつつ、屈折率を高めやすい。しかし、上記光学特性の範囲内で、高屈折率低分散化してもガラス安定性や熔融ガラス成形性が維持されるため、光学設計上、特に有用な光学特性を実現することができる。こうした観点から、下記（１）式を満たす光学特性を有する光学ガラスが好ましく、下記（２）式を満たす光学特性を有する光学ガラスがより好ましく、下記（３）式を満たす光学特性を有する光学ガラスがさらに好ましく、下記（４）式を満たす光学特性を有する光学ガラスが一層好ましく、下記（５）式を満たす光学特性を有する光学ガラスがより一層好ましく、下記（６）式を満たす光学特性を有する光学ガラスがなお一層好ましい。
【０１２９】
ｎｄ≧２．５４−０．０２×νｄ                          ・・・  （１）
ｎｄ≧２．５５−０．０２×νｄ                          ・・・  （２）
ｎｄ≧２．５６−０．０２×νｄ                          ・・・  （３）
ｎｄ≧２．５７−０．０２×νｄ                          ・・・  （４）
ｎｄ≧２．５８−０．０２×νｄ                          ・・・  （５）
ｎｄ≧２．５９−０．０２×νｄ                          ・・・  （６）
【０１３０】
ここで、（１）式〜（６）式で定められる各範囲と屈折率ｎｄの好ましい下限を組み合わせると、本発明の範囲において、
ｎｄ≧２．５４−０．０２×νｄ  （ただし、νｄ＞３２．５）  かつ
ｎｄ≧１．８９                    （ただし、νｄ≦３２．５）
で定められる範囲が好ましく、
ｎｄ≧２．５５−０．０２×νｄ  （ただし、νｄ＞３３．０）  かつ
ｎｄ≧１．８９                    （ただし、νｄ≦３３．０）
で定められる範囲がより好ましく、
ｎｄ≧２．５６−０．０２×νｄ  （ただし、νｄ＞３３．５）  かつ
ｎｄ≧１．８９                    （ただし、νｄ≦３３．５）
で定められる範囲がさらに好ましく、
ｎｄ≧２．５７−０．０２×νｄ  （ただし、νｄ＞３４．０）  かつ
ｎｄ≧１．８９                    （ただし、νｄ≦３４．０）
で定められる範囲が一層好ましく、
ｎｄ≧２．５８−０．０２×νｄ  （ただし、νｄ＞３４．５）  かつ
ｎｄ≧１．８９                    （ただし、νｄ≦３４．５）
で定められる範囲がより一層好ましく、
ｎｄ≧２．５９−０．０２×νｄ  （ただし、νｄ＞３５．０）  かつ
ｎｄ≧１．８９                    （ただし、νｄ≦３５．０）
で定められる範囲がなお一層好ましい。
【０１３１】
上記の例は、屈折率ｎｄが１．８９以上、かつ（１）式〜（６）式が成り立つ範囲であるが、屈折率ｎｄが１．８９２以上かつ（１）式〜（６）式が成り立つ範囲、屈折率ｎｄが１．８９４以上かつ（１）式〜（６）式が成り立つ範囲、屈折率ｎｄが１．８９５以上かつ（１）式〜（６）式が成り立つ範囲、屈折率ｎｄが１．９０以上かつ（１）式〜（６）式が成り立つ範囲も各々、同様に定義することができる。
【０１３２】
一方、より一層優れたガラス安定性を実現する上から、下記（７）式を満たす光学特性を有する光学ガラスが好ましく、下記（８）式を満たす光学特性を有する光学ガラスがより好ましく、下記（９）式を満たす光学特性を有する光学ガラスがさらに好ましい。
【０１３３】
ｎｄ≦２．６９−０．０２×νｄ                          ・・・  （７）
ｎｄ≦２．６８−０．０２×νｄ                          ・・・  （８）
ｎｄ≦２．６７−０．０２×νｄ                          ・・・  （９）
【０１３４】
ここで、（７）式〜（９）式で定められる各範囲と屈折率ｎｄの好ましい上限を組み合わせると、本発明の範囲において、
ｎｄ≦２．６９−０．０２×νｄ  （ただし、νｄ＞３４．５）  かつ
ｎｄ≦２．０                    （ただし、νｄ≦３４．５）
で定められる範囲が好ましく、
ｎｄ≦２．６８−０．０２×νｄ  （ただし、νｄ＞３４．０）  かつ
ｎｄ≦２．０                    （ただし、νｄ≦３４．０）
で定められる範囲がより好ましく、
ｎｄ≦２．６７−０．０２×νｄ  （ただし、νｄ＞３３．５）  かつ
ｎｄ≦２．０                    （ただし、νｄ≦３３．５）
で定められる範囲がさらに好ましい。
【０１３５】
上記の例は、屈折率ｎｄが２．０以下、かつ（７）式〜（９）式が成り立つ範囲であるが、屈折率ｎｄが１．９８以下かつ（７）式〜（９）式が成り立つ範囲、屈折率ｎｄが１．９５以下かつ（７）式〜（９）式が成り立つ範囲、屈折率ｎｄが１．９６以下かつ（７）式〜（９）式が成り立つ範囲、屈折率ｎｄが１．９４以下かつ（７）式〜（９）式が成り立つ範囲も各々、同様に定義することができる。
【０１３６】
（ガラスの着色）
光学ガラスＩＡ−１−ａの着色度λ７０は４３０ｎｍ以下である。着色度λ７０は、互いに平行で、光学研磨された２つの対向する平面を有する厚さ１０±０．１ｍｍのガラスを用い、２８０ｎｍから７００ｎｍまでの波長域での分光透過率を測定し、透過率７０％を示す波長に相当する。ここで、分光透過率あるいは透過率とは、ガラスの上記表面に対して垂直に強度Ｉｉｎの光を入射し、ガラスを透過して一方の平面から強度Ｉｏｕｔの光が出射する場合において、Ｉｏｕｔ／Ｉｉｎによって表される量であり、ガラスの上記平面における表面反射損失も含まれた透過率である。
【０１３７】
表面反射損失はガラスの屈折率が高いほど大きくなる。そのため、高屈折率ガラスにおいてλ７０が小さいということは、ガラス自体の着色が極めて少ないことを意味する。λ７０を４３０ｎｍ以下にすることにより、カラーバランスの優れた撮像光学系あるいは投射光学系を構成する光学素子を提供することができる。撮像光学系あるいは投射光学系では、諸々の収差を補正するため、複数枚のレンズを用いる。そのため、着色したガラスからなるレンズを用いると光学系全体の透過光量が低下してしまうという問題がある。特に一眼レフカメラの交換レンズでは、口径が大きいことからレンズの肉厚が厚く、着色したガラスを用いると透過光量の低下が著しくなる。本発明の光学ガラスを用いてレンズを作製すれば、高屈折率低分散ガラスでありながら着色が極めて少ないため、レンズ１枚としても光学系全体としても透過光量を十分確保することができる。さらに、着色の少ないことと、高屈折率低分散性を備えることがあいまって、撮像光学系や投射光学系をコンパクトにすることもできる。こうしたことから、光学ガラスＩは、撮像光学系や投射光学系を構成する光学素子材料として好適であり、特に一眼レフカメラの交換レンズを構成する光学素子用材料として好適である。
【０１３８】
こうした要求に応えるためには、λ７０が上記範囲のある光学ガラスが必要であるが、さらに、本発明の光学ガラスにおいて、好ましい着色度の範囲はλ７０が４２５ｎｍ以下の範囲であり、より好ましい着色度の範囲はλ７０が４２０ｎｍ以下の範囲であり、さらに好ましい着色度の範囲はλ７０が４１５ｎｍ以下の範囲であり、一層好ましい着色度の範囲はλ７０が４１０ｎｍ以下の範囲であり、より一層好ましい着色度の範囲はλ７０が４０５ｎｍ以下の範囲である。なお、λ７０の下限は、屈折率などのガラスの特性や組成によって自ずと定まる。
なお、λ７０以外の着色度としてはλ８０、λ５もある。λ８０は透過率８０％を示す波長、λ５は透過率５％を示す波長である。
【０１３９】
（液相温度におけるガラスの粘性）
高屈折率ガラス、特に高屈折率低分散ガラスは、熔融ガラス成形時の失透を防止するため、全般的に熔融ガラス流出、成形時の温度を高くする。そのため、流出、成形時の粘性が非常に低く、高品質のガラスを高い生産性のもとに製造することが難しい。
【０１４０】
例えば、ガラス流出温度が高いと、高温のガラス表面から特定の揮発しやすいガラス成分が揮発してガラス表面が変質する。その結果、ガラス表面に脈理と呼ばれる光学的に不均質な部分ができてしまう。また、流出、成形時の粘性が低いと流出したガラスの表面が内部に巻き込まれ、ガラス内部に脈理が生じてしまう。また、流出時の温度が高いと高温のガラスと接触する鋳型が熱的に劣化、消耗しやすくなる。
【０１４１】
高屈折率低分散ガラスにおいて、液相温度における粘性を確保できれば、熔融ガラスの成形性を改善することができ、高品質のガラスを高い生産性のもとに供給することができる。また、液相温度の上昇抑制も高品質ガラスの生産性向上にとって有利に働く。
【０１４２】
こうした理由から、光学ガラスＩＡ−１−ａにおいて、液相温度における粘度が１ｄＰａ・ｓ以上の光学ガラスであることが好ましい。前記粘性特性を付与することにより、高屈折率低分散ガラスの熔融ガラス成形性を飛躍的に改善することができる。上記成形性を一層改善する上から、液相温度における粘度を１．２ｄＰａ・ｓ以上とすることが好ましく、１．４ｄＰａ・ｓ以上とすることがより好ましく、１．６ｄＰａ・ｓ以上とすることがさらに好ましく、２．０ｄＰａ・ｓ以上とすることが一層好ましく、２．５ｄＰａ・ｓ以上とすることが一層好ましい。液相温度における粘度の上限は上記ガラス組成範囲から自ずと制限されるが、目安として３０ｄＰａ・ｓ以下と考えればよい。
【０１４３】
また、前述の観点から光学ガラスＩＡ−１−ａにおいて、液相温度を１３００℃以下にすることが好ましく、１２８０℃以下にすることがより好ましく、１２５０℃以下にすることがさらに好ましい。液相温度の下限もガラス組成から自ずと制限されるが、目安として１０００℃以上と考えればよい。
【０１４４】
（ガラス転移温度）
光学ガラスＩＡ−１−ａは、複数の高屈折率付与成分をバランスよく導入し、特定の高屈折率付与成分の含有量が突出して多くならないようにしている。また、ＺｎＯを必須成分として導入しているため、高屈折率低分散ガラスとしてはガラス転移温度を低く抑えることができる。
【０１４５】
光学ガラスＩＡ−１−ａにおいてガラス転移温度の好ましい範囲は７１０℃以下、より好ましい範囲は７００℃以下、さらに好ましい範囲は６９５℃以下である。ガラス転移温度を低く抑えることにより、ガラスのアニール温度の上昇を抑えることができ、アニール設備の熱的劣化、消耗を抑制することができる。また、ガラスを再加熱、軟化してプレス成形する際の加熱温度も低く抑えることができるため、プレス成形型などのプレス成形設備の熱的劣化、消耗を抑制することができる。アニール炉やアニール炉内でガラスを移動する装置、プレス成形装置などにはステンレス鋼が用いられる場合が多い。ステンレス鋼の変形温度は７００℃付近であるため、ガラス転移温度を上記範囲、特に７００℃以下、好ましくは６９５℃以下に抑えることにより、上記各工程におけるステンレス鋼の変形を防止することができる。
ガラス転移温度の下限はガラス組成から自ずと制限されるが、目安として６５０℃以上と考えればよい。
【０１４６】
（再加熱時の耐失透性）
光学ガラスＩＡ−１−ａは、ガラスを再加熱して成形する際の耐失透性にも優れている。光学ガラスＩＡ−１−ａの好ましいものでは、ガラス試料を６００℃〜８００℃で、１０分間ガラスを保持し（一次熱処理）、その後８２０℃〜９００℃に昇温し、当該温度にて１０分間保持（二次熱処理）した後でもガラス内部に結晶の析出は認められない。図８は、後記する実施例１で得たガラスの一次熱処理および二次熱処理（再加熱）の温度とガラス内部に析出した結晶数密度の関係を示すものである。図８より、再加熱時の結晶数密度が極めて低く、耐失透性が極めて優れたガラスであることがわかる。なお、上記テストを行う場合、ガラス試料としては、切断、研磨により得たものが好ましく、例えば、大きさ１５×１５×１５ｍｍのものを用いることができる。なお、結晶析出の有無は、ガラス内部を１００倍の光学顕微鏡で拡大観察することにより行うことができる。
【０１４７】
また、切断、バレルを施したガラス試料（試料重量＝６．０５ｇ）を用いて、例えば図９に示す加熱スケジュールに従い、再加熱しプレス成形を行ったところ、プレス成形したガラスの内部に結晶の析出は確認されなかった。
このように、本発明の光学ガラスは耐失透性に優れているため、高品質なプレス成形品を成形できるプレス成形用ガラス素材の材料として好適である。
【０１４８】
＜光学ガラスＩＡ−１−ｂ＞
光学ガラスＩＡ−１において、屈折率を一層高める場合に特に好適な上記光学ガラス（以下、光学ガラスＩＡ−１−ｂという。）は、カチオン％表示で、
Ｂ３＋を１２〜３５％、
Ｓｉ４＋を６〜１１％、
Ｇｅ４＋を０〜１％、
Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙ３＋、Ｙｂ３＋、Ｓｃ３＋およびＬｕ３＋を合計で２７〜４０％
（ただし、Ｌａ３＋の含有量が１５〜３２％）、
Ｔａ５＋、Ｚｒ４＋、Ｔｉ４＋、Ｈｂ５＋、Ｗ６＋およびＢｉ３＋を合計で１０〜３０％、
Ｚｎ２＋を０．５〜８％、
Ｌｉ＋、Ｎａ＋およびＫ＋を合計で０〜１％、
Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋およびＢａ２＋を合計で０〜５％、
を含み、前記全カチオン成分の合計量が９９〜１００％となる酸化物ガラスである。
【０１４９】
上記組成範囲において、Ｇｅ４＋、Ｙｂ３＋、Ｓｃ３＋、Ｌｕ３＋、Ｌｉ＋、Ｎａ＋、Ｋ＋、Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋、Ｂａ２＋を含有しないガラスが好ましい。
【０１５０】
光学ガラスＩＡ−１−ｂにおいて、ガラスの製法Ｉおよびガラスの製法ＩＩＩのガラスの熔融温度の好ましい範囲は１２４０〜１３００℃、清澄温度の好ましい範囲は１３２０〜１４００℃、流出温度の好ましい範囲は１１７５〜１２０５℃である。また、ガラスの製法ＩＩにおいて、未ガラス化原料の熔融温度の好ましい範囲は１２４０〜１３００℃である。
【０１５１】
光学ガラスＩＡ−１−ｂにおいて、屈折率ｎｄの好ましい範囲は、１．９２〜２．２である。屈折率ｎｄの好ましいより好ましい下限は１．９３０、さらに好ましい下限は１．９３５、一層好ましい下限は１．９４０であり、より好ましい上限は２．０、さらに好ましい上限は１．９９５、一層好ましい上限は１．９９０である。屈折率を高めることは、光学素子の高機能化、コンパクト化に有効であり、屈折率の上限を制限することは、ガラス安定性を高める上で有利である。
【０１５２】
光学ガラスＩＡ−１−ｂにおけるアッベ数νｄの好ましい範囲は、２５〜４５である。高分散ガラス製のレンズと組み合わせて色収差を補正する場合、アッベ数νｄが大きいほうが有利である。こうした観点から、アッベ数νｄのより好ましい下限は２６、さらに好ましい下限は２７、一層好ましい下限は２８、より一層好ましい下限は２９である。一方、アッベ数νｄの上限を緩和することはガラス安定性を維持、向上させる上で有利に働く。こうした観点からアッベ数νｄのより好ましい上限は４３、さらに好ましい上限は４０、一層好ましい上限は３８、より一層好ましい上限は３６、さらに一層好ましい上限は３５である。
【０１５３】
光学ガラスＩＡ−１−ｂは、アッベ数νｄを固定したとき、部分分散比が小さいガラスであるため、光学ガラスＩＡ−１−ｂからなるレンズなどの光学素子は、高次の色収差補正に好適である。
【０１５４】
ここで、部分分散比Ｐｇ，Ｆは、ｇ線、Ｆ線、ｃ線における各屈折率ｎｇ、ｎＦ、ｎｃを用いて、（ｎｇ−ｎＦ）／（ｎＦ−ｎｃ）と表される。
【０１５５】
高次の色収差補正に好適な光学ガラスを提供する上から、光学ガラスＩＡにおいて、部分分散比Ｐｇ，Ｆとアッベ数νｄとが下記（１０）式の関係を満たすものが好ましく、下記（１１）式の関係を満たすものがより好ましく、下記（１２）式の関係を満たすものがさらに好ましい。
【０１５６】
Ｐｇ，Ｆ≦−０．００１７×νｄ＋０．６６０            ・・・（１０）
Ｐｇ，Ｆ≦−０．００１７×νｄ＋０．６５５            ・・・（１１）
Ｐｇ，Ｆ≦−０．００１７×νｄ＋０．６５０            ・・・（１２）
【０１５７】
次に、光学ガラスＩＡ−１−ｂの光線透過性について説明する。
光学ガラスＩＡ−１−ｂは、可視域の広い波長域にわたり高い光線透過率を示す。光学ガラスＩＡ−１−ｂの好ましい態様では、λ７０が４７０ｎｍ以下の着色度を示す。λ７０のより好ましい範囲は４６５ｎｍ以下、さらに好ましい範囲は４６０ｎｍ以下、一層好ましい範囲は４５５ｎｍ以下、より一層好ましい範囲は４５０ｎｍ以下、さらに一層好ましい範囲は４４５ｎｍ以下、なお一層好ましい範囲は４４０ｎｍ以下である。
【０１５８】
光学ガラスＩＡ−１−ｂの好ましい態様において、λ７０よりも長波長側の可視域では、光線透過率が７０％を超える。λ５の好ましい範囲は３８０ｎｍ以下、より好ましい範囲は３７５ｎｍ以下、さらに好ましい範囲は３６５ｎｍ以下である。λ７０、λ５の意味については、光学ガラスＩＡ−１−ａについての説明において記載したとおりである。
【０１５９】
後述するように、光学ガラスＩＡ−１−ｂからなるレンズは、超低分散光学ガラスからなるレンズと組合せることにより、色収差補正能力に優れ、コンパクト、高機能な光学系を提供することができる。従来、色収差補正光学系で超低分散ガラス製レンズと組合わせとして、高屈折率高分散ガラス製レンズが使用されていたが、高屈折率高分散ガラスは、比較的多量のＴｉ、Ｎｂ、Ｂｉ、Ｗなどの高屈折率高分散付与成分を含有させており、可視域の短波長側において十分高い光線透過率が得られない場合がある。超低分散ガラス製レンズと高屈折率高分散ガラス製レンズを組合わせた色収差補正光学系では、青色など可視域の短波長側の光に対し、高屈折率高分散ガラス製レンズの透過率が低下する分、光学系全体の可視光透過率が低下してしまう。高屈折率高分散ガラス製レンズに換えて、光学ガラスＩＡ−１−ｂからなるレンズを用いることにより、上記色収差補正光学系全体の可視域における光線透過率が十分確保される。
【０１６０】
（光学ガラスＩＡ−１−ｂのガラス転移温度）
光学ガラスＩＡ−１−ｂは、研削、研磨により平滑な光学機能面を形成するのに好適なガラスである。研削、研磨などの冷間加工の適性、すなわち冷間加工性は間接的ながらガラス転移温度と関連がある。ガラス転移温度が低いガラスは冷間加工性よりも精密プレス成形に好適であるのに対し、ガラス転移温度が高いガラスは精密プレス成形よりも冷間加工に好適であって、冷間加工性に優れる。したがって、光学ガラスＩＡ−１−ｂにおいてもガラス転移温度を過剰に低くしないことが好ましく、６３０℃よりも高くすることが好ましく、６４０℃以上にすることがより好ましく、６６０℃以上にすることがさらに好ましい。しかし、ガラス転移温度が高すぎるとガラスを再加熱、軟化して成形する際の加熱温度が高くなり、成形に使用する金型の劣化が著しくなったり、アニール温度も高温になり、アニール炉の劣化、消耗も著しくなる。したがって、ガラス転移温度は７５０℃以下とすることが好ましく、７３０℃以下にすることがより好ましく、７１０℃以下にすることがさらに好ましい。
【０１６１】
＜光学ガラスＩＡ−２＞
光学ガラスＩＡ−２は、Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋およびＢａ２＋の合計含有量が７％を超え１５％以下、好ましくはＢａ２＋の含有量が７％を超え１５％以下である。すなわち、光学ガラスＩＡ−２は、カチオン％表示で、
Ｂ３＋を２０〜６０％、
Ｓｉ４＋を０〜２０％、
Ｇｅ４＋を０〜６％、
Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙ３＋、Ｙｂ３＋、Ｓｃ３＋およびＬｕ３＋を合計で１５〜５０％、
Ｔａ５＋、Ｚｒ４＋、Ｔｉ４＋、Ｎｂ５＋、Ｗ６＋およびＢｉ３＋を合計で４〜４０％、
Ｚｎ２＋を０〜９％、
Ｌｉ＋、Ｎａ＋およびＫ＋を０〜５％、
Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋およびＢａ２＋を合計で７％を超え１５％以下、
を含み、前記全カチオン成分の合計量が９９〜１００％となる酸化物ガラスである。
【０１６２】
光学ガラスＩＡ−２は、低分散性の制限を課さずに屈折率を高めるガラスとして好ましいものであり、高屈折率ガラスでありながら、着色の極めて少ない光学ガラスを得ることができる。光学ガラスＩＡ−２において、アッベ数νｄの好ましい範囲は３４以下である。
【０１６３】
次に、光学ガラスＩＡ−２における組成範囲の限定理由について説明する。
Ｂ３＋の含有量は、光学ガラスＩと同様の理由により、２０〜６０％とする。Ｂ３＋の含有量の好ましい範囲は２０〜３６％である
【０１６４】
Ｓｉ４＋の含有量は、光学ガラスＩと同様の理由により、０〜２０％とする。Ｓｉ４＋の含有量の好ましい範囲は６〜１６％である。
【０１６５】
Ｇｅ４＋の含有量は、光学ガラスＩと同様の理由により０〜６％とする。Ｇｅ４＋の含有量の好ましい範囲も光学ガラスＩと同様の範囲である。
【０１６６】
Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙ３＋、Ｙｂ３＋、Ｓｃ３＋およびＬｕ３＋の合計含有量は、光学ガラスＩと同様の理由により、１５〜５０％とすることが好ましく、１５〜４０％とすることがより好ましく、２０〜４０％とすることがさらに好ましく、  ３０〜４０％とすることが一層好ましい。
【０１６７】
Ｌａ３＋は、分散を増加させずに屈折率を高める働きを有し、比較的多量に含有させてもガラス安定性が維持できる成分であることから、Ｌａ３＋の含有量を１３〜４０％とすることが好ましく、１５〜３３％とすることがより好ましい。
【０１６８】
Ｔａ５＋、Ｚｒ４＋、Ｔｉ４＋、Ｎｂ５＋、Ｗ６＋およびＢｉ３＋の合計含有量は、光学ガラスＩと同様の理由により、４〜４０％とする。Ｔａ５＋、Ｚｒ４＋、Ｔｉ４＋、Ｎｂ５＋、Ｗ６＋およびＢｉ３＋の合計含有量の好ましい範囲は８〜４０％、より好ましい範囲は８〜３０％、さらに好ましい範囲は１４〜３０％、一層好ましい範囲は１０〜２０％、より一層好ましい範囲は１４〜１９％である。
【０１６９】
Ｚｎ２＋は、ガラスの熔融性を改善し、ガラス転移温度を低下させる働きを有するものの、過剰の導入により屈折率が低下するため、ガラス転移温度の低下よりも高屈折率化を優先する光学ガラスＩＡ−２においては、その含有量を０〜９％とし、好ましくは０．１〜９％とする。Ｚｎ２＋の含有量の好ましい範囲は０．５〜８％、より好ましい範囲は１〜８％である。
【０１７０】
Ｌｉ＋、Ｎａ＋およびＫ＋の合計含有量とその好ましい範囲は、光学ガラスＩＡと同様である。
【０１７１】
Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋およびＢａ２＋は、ガラスの熔融性を改善し、ガラスの着色を低減、抑制する働きを有するが、多量に含有させるとガラス安定性が低下するため、Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋およびＢａ２＋の合計含有量を７％を超え１５％以下とする。Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋およびＢａ２＋の合計含有量の好ましい範囲は８〜１５％、より好ましい範囲は８〜１４％、さらに好ましい範囲は８〜１３％、一層好ましい範囲は９〜１２％である。
【０１７２】
なお、光学ガラスＩＡは、光学ガラスＩＢと比較し、Ｂ３＋の含有量およびＺｎ２＋の含有量の上限が低く抑えられており、ガラスの熔融粘性が高いこと、熔融時の加熱、熱分解でガスを発生し、清澄効果を高める原料の使用量が限られることなどの理由から、炭酸塩と硫酸塩を共存させた状態でガラスを熔融する本発明のガラスの製造方法が極めて有効であり、光学ガラスＩＢと比べて優れた清澄効果を得ることもできる。
【０１７３】
さらに光学ガラスＩＡ−１は、Ｂ３＋の含有量およびＺｎ２＋の含有量の上限の制限に加え、Ｚｎ２＋、Ｌｉ＋、Ｎａ＋、Ｋ＋、Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋、Ｂａ２＋の合計含有量の上限も少量に制限されているため、ガラスの熔融粘性がより高く、熔融時の加熱、熱分解でガスを発生し、清澄効果を高める原料の使用量もより少量に限られることなどの理由から、炭酸塩と硫酸塩を共存させた状態でガラスを熔融する本発明のガラスの製造方法がより一層有効である。
【０１７４】
熔融ガラス中に含まれる直径５０μｍを超える泡は浮上しやすく、ガラス中に残留する泡として問題になるのは、直径５０μｍ以下の泡である。したがって、泡の数のコントロールは、直径５０μｍ以下の泡に注目して行えばよい。具体的には、光学顕微鏡でガラスを拡大観察し、泡の有無、個数を調べ、単位質量あたり含まれる泡の数密度に換算する。
【０１７５】
光学ガラスＩＡ、光学ガラスＩＡ−１、光学ガラスＩＡ−２によれば、ガラス中に含まれる直径５０μｍ以下の泡を６０個／ｋｇ以下、好ましくは５０個／ｋｇ以下、より好ましくは４０個／ｋｇ以下、さらに好ましくは３０個／ｋｇ以下、一層好ましくは２０個／ｋｇ以下、より一層好ましくは１５個／ｋｇ以下、さらに一層好ましくは１０個／ｋｇ以下、なお一層好ましくは７個／ｋｇ以下、特に好ましくは５個／ｋｇ以下、最も好ましくは０個／ｋｇに抑えることができる。
【０１７６】
＜光学ガラスＩＢ＞
光学ガラスＩＢは、精密プレス成形性を改善するため、ガラス転移温度の低下を優先する光学ガラスである。
【０１７７】
以下、光学ガラスＩＢについて説明する。
光学ガラスＩＢは、カチオン％表示で、
Ｂ３＋を２５〜６２％、
Ｓｉ４＋を０〜９％、
Ｇｅ４＋を０〜６％、
Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙ３＋、Ｙｂ３＋、Ｓｃ３＋およびＬｕ３＋を合計で１６〜３１％、
Ｔａ５＋、Ｚｒ４＋、Ｔｉ４＋、Ｎｂ５＋、Ｗ６＋およびＢｉ３＋を合計で４〜４０％、
Ｚｎ２＋を８〜２４％、
Ｌｉ＋、Ｎａ＋およびＫ＋を合計で０〜９％、
Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋およびＢａ２＋を合計で０〜７％、
を含み、前記全カチオン成分の合計量が９９〜１００％となる酸化物ガラスである。
【０１７８】
光学ガラスＩＢにおいて、ガラス転移温度を低く維持しつつ、ガラス安定性も良好な状態に維持する上から、その光学特性を屈折率ｎｄが１．７８〜１．９０、アッベ数νｄが３６〜４６の範囲とすることが好ましい。
【０１７９】
光学ガラスＩＢは、精密プレス成形用光学ガラスとして好適であり、ガラス転移温度が６３０℃以下となる低温軟化性を有する。
【０１８０】
次に光学ガラスＩＢの組成範囲について詳説する。
Ｂ３＋は網目形成成分であり、ガラス安定性の維持に必要な必須成分であり、分散を低くするとともに、ガラスの熔融性を改善し、ガラス転移温度の上昇を抑える働きもある。Ｂ３＋の含有量が２５％未満になるとガラス安定性の維持が困難となり、ガラス製造中に失透しやすくなる。また、分散も大きくなる。一方、６２％を超えると屈折率が低下するため、Ｂ３＋の含有量は２５〜６２％とする。Ｂ３＋の含有量の好ましい下限は３０％、より好ましい下限は３６％であり、Ｂ３＋の含有量の好ましい上限は６０％、より好ましい上限は５８％である。
【０１８１】
Ｓｉ４＋も網目形成成分であり、ガラス安定性の維持、熔融ガラスの成形に適した粘性の維持、化学的耐久性の改善などの効果を有するが、その含有量が９％を超えると、ガラス転移温度が上昇する。したがって、Ｓｉ４＋の含有量は０〜９％とする。Ｓｉ４＋の含有量の好ましい範囲は０〜８％である。
【０１８２】
Ｇｅ４＋は網目形成成分であり、屈折率を高める働きもするため、ガラス安定性を維持しつつ屈折率を高めることができる成分である。しかし、非常に高価な成分であるため、その含有量を０〜６％とする。Ｇｅ４＋の含有量の好ましい範囲は０〜５％、より好ましい範囲は０〜３％、さらに好ましい範囲は０〜２％、一層好ましい範囲は０〜１％であり、Ｇｅ４＋を含有しないことがより一層好ましい。
【０１８３】
Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙ３＋、Ｙｂ３＋、Ｓｃ３＋およびＬｕ３＋は高屈折率低分散特性を付与する成分である。Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙ３＋、Ｙｂ３＋、Ｓｃ３＋およびＬｕ３＋の合計含有量が１６％未満であると、所望の高屈折率特性を実現することができず、３１％を超えるとガラス安定性が低下したり、ガラス転移温度やガラスの熔融温度が上昇し、精密プレス成形性が低下したり、熔融ガラスの侵蝕性が高まり、熔融容器を構成する白金や白金合金など耐熱性材料が侵蝕され、白金イオンがガラスに溶け込みガラスを着色させたり、異物となってガラスの品質を低下してしまう。また、熔融温度が上昇すると、熔融ガラスからホウ酸などの揮発しやすい成分が揮発して、これら成分の含有量が減少するため、光学特性、特に屈折率が時間とともに変動するなどの問題が生じる。こうした問題を回避するため、Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙ３＋、Ｙｂ３＋、Ｓｃ３＋およびＬｕ３＋の合計含有量を１６〜３１％とする。
【０１８４】
Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙ３＋、Ｙｂ３＋、Ｓｃ３＋、Ｌｕ３＋のうち、Ｓｃ３＋、Ｌｕ３＋は高価な成分であり、導入効果も低いので、Ｓｃ３＋、Ｌｕ３＋を導入しないこと、すなわち、Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙ３＋およびＹｂ３＋の合計含有量を１６〜３１％とすることが好ましい。次に、Ｙｂ３＋もＳｃ３＋、Ｌｕ３＋ほどではないが、高価な成分であり、導入効果も低いので、Ｙｂ３＋を導入しないこと、すなわち、Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋およびＹ３＋の合計含有量を１６〜３１％とすることがより好ましい。
【０１８５】
Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙ３＋、Ｙｂ３＋、Ｓｃ３＋、Ｌｕ３＋のうち、Ｌａ３＋は、比較的多量に導入してもガラス安定性を低下させにくい成分である。また、高屈折率付与成分の中にあって、ガラスを着色させにくい成分でもあるため、Ｌａ３＋の含有量を９％以上とすることが好ましい。一方、その含有量が２５％を超えるとガラス安定性が低下したり、熔融温度が上昇し、熔融ガラスの侵蝕性が高まり、前記不都合が生じるおそれが高まる。したがって、Ｌａ３＋の含有量は９〜２５％とすることが好ましい。
【０１８６】
Ｔａ５＋、Ｚｒ４＋、Ｔｉ４＋、Ｎｂ５＋、Ｗ６＋およびＢｉ４＋は、屈折率を高める働きをするとともに、分散を高める働きもする。Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙ３＋、Ｙｂ３＋、Ｓｃ３＋、Ｌｕ３＋のみで屈折率を高めると、ガラスの安定性が低下するため、Ｔａ５＋、Ｚｒ４＋、Ｔｉ４＋、Ｎｂ５＋、Ｗ６＋およびＢｉ４＋の少なくとも一種以上の成分を含有させることが必要である。一方、Ｔａ５＋、Ｚｒ４＋、Ｔｉ４＋、Ｎｂ５＋、Ｗ６＋およびＢｉ４＋を過剰に導入すると、ガラスの安定性が低下する、分散が大きくなりすぎるなどの問題が生じる。こうした理由から、Ｔａ５＋、Ｚｒ４＋、Ｔｉ４＋、Ｎｂ５＋、Ｗ６＋およびＢｉ４＋の合計含有量を４〜４０％とする。
【０１８７】
Ｚｎ２＋は、ガラスの熔融性、耐失透性を改善し、液相温度やガラス転移温度を低下させる働きを有し、ガラスの生産性、成形性の向上、着色の抑制に有効な成分である。また、光学特性の高屈折率低分散化を図る際に有用な成分である。ガラス転移温度の低下を優先させる光学ガラスＩＢにおいて、Ｚｎ２＋を８％以上含有させる必要があるが、その含有量が２４％を超えると屈折率が低下したり、ガラスの化学的耐久性が低下するため、Ｚｎ２＋の含有量を８〜２４％とする。
【０１８８】
Ｌｉ＋、Ｎａ＋、Ｋ＋は、ガラスの熔融性を改善し、ガラス転移温度を低下させる働きをする任意成分である。Ｌｉ＋、Ｎａ＋およびＫ＋の合計含有量が９％を超えると所望の屈折率を実現するのが困難になり、化学的耐久性も低下する。したがって、Ｌｉ＋、Ｎａ＋およびＫ＋の合計含有量を０〜９％とする。なお、アルカリ金属としてＲｂ＋、Ｃｓ＋は高価な成分である上に、Ｌｉ＋、Ｎａ＋、Ｋ＋と比較して導入効果も乏しい。したがって、Ｒｂ＋、Ｃｓ＋を含有させないことが好ましい。
【０１８９】
Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋、Ｂａ２＋は、ガラスの熔融性や可視域における光線透過率を改善する働きをする。また、炭酸塩や硝酸塩の形でガラスに導入することにより、脱泡効果も得られる。しかし、Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋およびＢａ２＋の合計含有量が７％を超えると液相温度が上昇し、耐失透性が悪化するほか、屈折率が低下し、化学的耐久性も悪化してしまう。したがって、Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋およびＢａ２＋の合計含有量を０〜７％とする。Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋およびＢａ２＋のうち、屈折率を高める上で最も有利な成分はＢａ２＋である。したがって、Ｂａ２＋の含有量を０〜７％とすることが好ましい。
【０１９０】
なお、アルカリ金属土類であるＢｅ２＋は毒性が強く、Ｒａ２＋は放射性物質であることから、Ｂｅ２＋、Ｒａ２＋を含有させないことが好ましい。
【０１９１】
なお、Ｂ３＋、Ｓｉ４＋、Ｇｅ４＋、Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙ３＋、Ｙｂ３＋、Ｓｃ３＋、Ｌｕ３＋、Ｔａ５＋、Ｚｒ４＋、Ｔｉ４＋、Ｎｂ５＋、Ｗ６＋、Ｂｉ４＋、Ｚｎ２＋、Ｌｉ＋、Ｎａ＋、Ｋ＋、Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋、およびＢａ２＋の合計含有量は９９％以上とする。前記成分以外の成分を１％を超えて導入すると、高屈折率を維持しつつ、ガラスの安定性を良好に維持することが難しくなる。高屈折率かつ優れたガラス安定性を付与する上から、上記合計含有量を９９．２％以上にすることが好ましく、９９．５％以上にすることがより好ましく、９９．８以上にすることがより好ましく、１００％にすることが一層好ましい。
【０１９２】
光学ガラスＩＢにおいて、特に好ましい２つの範囲がある。
第１の範囲（以下、光学ガラスＩＢ−１という。）は、屈折率ｎｄが１．７８〜１．８２、アッベ数νｄが４４〜４６の範囲の光学特性を有するガラスとして好ましいものである。
【０１９３】
光学ガラスＩＢ−１は、カチオン％表示にて、
Ｂ３＋を４４〜６２％、
Ｓｉ４＋を０〜８％、
Ｇｅ４＋を０〜６％、
Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙ３＋、Ｙｂ３＋、Ｓｃ３＋およびＬｕ３＋を合計で１６〜２６％、
Ｔａ５＋、Ｚｒ４＋、Ｔｉ４＋、Ｎｂ５＋、Ｗ６＋およびＢｉ３＋を合計で４〜１２％、
Ｚｎ２＋を８〜１６％、
Ｌｉ＋、Ｎａ＋およびＫ＋を合計で０〜９％、
Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋およびＢａ２＋を合計で０〜７％、
を含み、前記全カチオン成分の合計量が９９〜１００％となる酸化物ガラスである。
【０１９４】
Ｂ３＋の含有量は、低分散性を維持する上から４４〜６２％とする。Ｂ３＋の含有量の好ましい範囲は４４〜６１％、より好ましい範囲は４４〜６０％、さらに好ましい範囲は４６〜５７％、一層好ましい範囲は５１〜５６％である。
【０１９５】
Ｓｉ４＋の含有量は、ガラス転移温度を低く維持する上から０〜８％とする。Ｓｉ４＋の含有量の好ましい範囲は０〜６％、より好ましい範囲は０〜５％、さらに好ましい範囲は０〜３％である。
【０１９６】
Ｇｅ４＋の含有量は、光学ガラスＩと同様の理由により０〜６％とする。Ｇｅ４＋の含有量の好ましい範囲も光学ガラスＩと同様の範囲である。
【０１９７】
Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙ３＋、Ｙｂ３＋、Ｓｃ３＋およびＬｕ３＋の合計含有量は、上
記光学特性を付与しつつ、ガラスの安定性と低温軟化性を維持する上から、１６〜２６％とする。Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙ３＋、Ｙｂ３＋、Ｓｃ３＋およびＬｕ３＋の合計含有量の好ましい範囲は１７〜２６％、より好ましい範囲は１８〜２６％、さらに好ましい範囲は１９〜２５％、一層好ましい範囲は２０〜２４％である。Ｓｃ３＋およびＬｕ３＋は高価な成分であり、その含有効果も他の成分と比べ優れたものではないことから、Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙ３＋およびＹｂ３＋の合計含有量を１６〜２６％とすることが好ましく、１７〜２６％とすることより好ましく、１８〜２６％とすることがさらに好ましく、１９〜２５％とすることが一層好ましく、２０〜２４％とすることがより一層好ましい。さらに、Ｙｂ３＋も高価な成分であり、その含有効果も優れたものではないことから、Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋およびＹ３＋の合計含有量を１６〜２６％とすることが好ましく、１７〜２６％とすることより好ましく、１８〜２６％とすることがさらに好ましく、１９〜２５％とすることが一層好ましく、２０〜２４％とすることがより一層好ましい。
【０１９８】
Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙ３＋、Ｙｂ３＋、Ｓｃ３＋、Ｌｕ３＋の中でも、Ｌａ３＋は比較的多量に含有させてもガラス安定性が低下しにくいことから、Ｌａ３＋の含有量を９〜１８％とすることが好ましく、１０〜１８％とすることがより好ましく、１１〜１７％とすることがさらに好ましく、１２〜１６％とすることが一層好ましい。
【０１９９】
Ｔａ５＋、Ｚｒ４＋、Ｔｉ４＋、Ｎｂ５＋、Ｗ６＋およびＢｉ３＋の合計含有量は、上
記光学特性を付与しつつ、ガラスの安定性と低温軟化性を維持する上から、４〜１２％とする。Ｔａ５＋、Ｚｒ４＋、Ｔｉ４＋、Ｎｂ５＋、Ｗ６＋およびＢｉ３＋の合計含有量の好ましい範囲は５〜１０％、より好ましい範囲は５〜９％、さらに好ましい範囲は６〜９％、一層好ましい範囲は６〜８％である。
【０２００】
Ｚｎ２＋の含有量は、ガラス転移温度を低く維持しつつ、低分散性を維持する上から、８〜１６％とする。Ｚｎ２＋の含有量の好ましい範囲は９〜１５％、より好ましい範囲は１０〜１４％、さらに好ましい範囲は１１〜１４％とする。
【０２０１】
Ｌｉ＋、Ｎａ＋およびＫ＋の合計含有量は、ガラス安定性を維持する上から０〜９％とする。Ｌｉ＋、Ｎａ＋およびＫ＋の合計含有量の好ましい範囲は０〜７％、より好ましい範囲は０〜５％、さらに好ましい範囲は０〜４％、一層好ましい範囲は０〜３％、より一層好ましい範囲は０〜２％である。Ｌｉ＋、Ｎａ＋、Ｋ＋のうち高屈折率、優れたがラス安定性を維持しつつガラス転移温度を低下させる効果が最も大きい成分がＬｉ＋であることから、Ｌｉ＋の含有量を０〜９％とすることが好ましく、０〜７％とすることがより好ましく、０〜５％とすることがさらに好ましく、０〜４％とすることが一層好ましく、０〜３％とすることがより一層好ましく、０〜２％とすることがさらに一層好ましい。
【０２０２】
Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋、Ｂａ２＋は、ガラスの熔融性やガラス転移温度を低下させる働きをする。また、炭酸塩や硝酸塩の形でガラスに導入することにより、脱泡効果も得られる。しかし、Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋およびＢａ２＋の合計含有量が７％を超えると液相温度が上昇し、耐失透性が悪化するほか、屈折率が低下し、化学的耐久性も悪化してしまう。したがって、Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋およびＢａ２＋の合計含有量を０〜７％とする。Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋およびＢａ２＋の合計含有量の好ましい範囲は０〜５％、より好ましい範囲は０〜３％、さらに好ましい範囲は０〜２％、一層好ましい範囲は０〜１％、より一層好ましくは０％である。Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋およびＢａ２＋のうち、屈折率を高める上で最も有利な成分はＢａ２＋である。したがって、Ｂａ２＋の含有量を０〜７％とすることが好ましく、０〜５％とすることがより好ましく、０〜３％とすることがさらに好ましく、０〜２％とすることが一層好ましく、０〜１とすることがより一層好ましく、０％とすることがさらに一層好ましい。なお、アルカリ金属土類であるＢｅ２＋は毒性が強く、Ｒａ２は放射性物質であることから、Ｂｅ２＋、Ｒａ２＋を含有させないことが好ましい。
【０２０３】
光学ガラスＩＢ−１において、ガラス転移温度の好ましい範囲は６３０℃以下、より好ましい範囲は６２０℃以下、さらに好ましい範囲は６１０℃以下、一層好ましい範囲は６００℃以下である。
【０２０４】
光学ガラスＩＢの特に好ましい範囲のうち、第２の範囲（以下、光学ガラスＩＢ−２という。）は、屈折率ｎｄが１．８６〜１．９０、アッベ数νｄが３６〜３９の範囲の光学特性を有するガラスとして好ましいものである。
【０２０５】
光学ガラスＩＢ−２は、カチオン％表示にて、
Ｂ３＋を２８〜４７％、
Ｓｉ４＋を０〜９％、
Ｇｅ４＋を０〜６％、
Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙ３＋、Ｙｂ３＋、Ｓｃ３＋およびＬｕ３＋を合計で１８〜３１％、
Ｔａ５＋、Ｚｒ４＋、Ｔｉ４＋、Ｎｂ５＋、Ｗ６＋およびＢｉ３＋を合計で９〜２０％、
Ｚｎ２＋を１３〜３４％、
Ｌｉ＋、Ｎａ＋およびＫ＋を０〜９％、
Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋およびＢａ２＋を合計で０〜７％、
を含み、前記全カチオン成分の合計量が９９〜１００％となる酸化物ガラスである。
【０２０６】
Ｂ３＋の含有量は、屈折率を一層高める上から２８〜４７％とする。Ｂ３＋の含有量の好ましい範囲は３６〜４７％、より好ましい範囲は３８〜４５％、さらに好ましい範囲は３９〜４３％である。
【０２０７】
Ｓｉ４＋の含有量は、ガラス転移温度を低く維持する上から０〜９％とする。Ｓｉ４＋の含有量の好ましい範囲は０〜８％、より好ましい範囲は０〜６％、さらに好ましい範囲は０〜５％、一層好ましい範囲は０〜２％である。
【０２０８】
Ｇｅ４＋の含有量は、光学ガラスＩと同様の理由により０〜６％とする。Ｇｅ４＋の含有量の好ましい範囲も光学ガラスＩと同様の範囲である。
【０２０９】
Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙ３＋、Ｙｂ３＋、Ｓｃ３＋およびＬｕ３＋の合計含有量は、上記光学特性を付与しつつ、ガラスの安定性と低温軟化性を維持する上から、１８〜３１％とする。Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙ３＋、Ｙｂ３＋、Ｓｃ３＋およびＬｕ３＋の合計含有量の好ましい範囲は１９〜３０％、より好ましい範囲は２０〜２９％、さらに好ましい範囲は２１〜２８％、一層好ましい範囲は２２〜２７％である。Ｓｃ３＋およびＬｕ３＋は高価な成分であり、その含有効果も他の成分と比べ優れたものではないことから、Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙ３＋およびＹｂ３＋の合計含有量を１８〜３１％とすることが好ましく、１９〜３０％とすることより好ましく、２０〜２９％とすることがさらに好ましく、２１〜２８％とすることが一層好ましく、２２〜２７％とすることがより一層好ましい。さらに、Ｙｂ３＋も高価な成分であり、その含有効果も優れたものではないことから、Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋およびＹ３＋の合計含有量を１８〜３１％とすることが好ましく、１９〜３０％とすることより好ましく、２０〜２９％とすることがさらに好ましく、２１〜２８％とすることが一層好ましく、２２〜２７％とすることがより一層好ましい。
【０２１０】
Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙ３＋、Ｙｂ３＋、Ｓｃ３＋、Ｌｕ３＋の中でも、Ｌａ３＋は比較的多量に含有させてもガラス安定性が低下しにくいことから、Ｌａ３＋の含有量を１２〜２５％とすることが好ましく、１４〜２４％とすることがより好ましく、１５〜２４％とすることがさらに好ましく、１６〜２３％とすることが一層好ましく、１７〜２２％とすることがより一層好ましい。
【０２１１】
Ｔａ５＋、Ｚｒ４＋、Ｔｉ４＋、Ｎｂ５＋、Ｗ６＋およびＢｉ３＋の合計含有量は、上記光学特性を付与しつつ、ガラスの安定性と低温軟化性を維持する上から、９〜２０％とする。Ｔａ５＋、Ｚｒ４＋、Ｔｉ４＋、Ｎｂ５＋、Ｗ６＋およびＢｉ３＋の合計含有量の好ましい範囲は１０〜１８％、より好ましい範囲は１１〜１８％、さらに好ましい範囲は１１〜１７％、より一層好ましい範囲は１１〜１６％、さらに一層好ましい範囲は１２〜１６％、なお一層好ましい範囲は１２〜１５％である。
【０２１２】
Ｚｎ２＋の含有量は、ガラス転移温度を低く維持する上から、１３〜３４％とする。Ｚｎ２＋の含有量の好ましい範囲は１３〜３０％、より好ましい範囲は１３〜２６％、さらに好ましい範囲は１３〜２４％、一層好ましい範囲は１５〜２２％、より一層好ましい範囲は１６〜２１％、さらに一層好ましい範囲は１７〜２０％とする。
【０２１３】
Ｌｉ＋、Ｎａ＋およびＫ＋の合計含有量は、ガラス安定性を維持する上から０〜９％とする。Ｌｉ＋、Ｎａ＋およびＫ＋の合計含有量の好ましい範囲は０〜７％、より好ましい範囲は０〜５％、さらに好ましい範囲は０〜３％、一層好ましい範囲は０〜２％、より一層好ましい範囲は０〜１％、さらに一層好ましくは０％である。Ｌｉ＋、Ｎａ＋、Ｋ＋のうち高屈折率、優れたがラス安定性を維持しつつガラス転移温度を低下させる効果が最も大きい成分がＬｉ＋であることから、Ｌｉ＋の含有量を０〜９％とすることが好ましく、０〜７％とすることがより好ましく、０〜５％とすることがさらに好ましく、０〜３％とすることが一層好ましく、０〜２％とすることがより一層好ましく、０〜１％とすることがさらに一層好ましく、なお一層好ましくは０％である。
【０２１４】
Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋、Ｂａ２＋は、ガラスの熔融性やガラス転移温度を低下させる働きをする。また、炭酸塩や硝酸塩の形でガラスに導入することにより、脱泡効果も得られる。しかし、Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋およびＢａ２＋の合計含有量が７％を超えると液相温度が上昇し、耐失透性が悪化するほか、屈折率が低下し、化学的耐久性も悪化してしまう。したがって、Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋およびＢａ２＋の合計含有量を０〜７％とする。Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋およびＢａ２＋の合計含有量の好ましい範囲は０〜５％、より好ましい範囲は０〜３％、さらに好ましい範囲は０〜２％、一層好ましい範囲は０〜１％、より一層好ましくは０％である。Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋およびＢａ２＋のうち、屈折率を高める上で最も有利な成分はＢａ２＋である。したがって、Ｂａ２＋の含有量を０〜７％とすることが好ましく、０〜５％とすることがより好ましく、０〜３％とすることがさらに好ましく、０〜２％とすることが一層好ましく、０〜１とすることがより一層好ましく、０％とすることがさらに一層好ましい。なお、アルカリ金属土類であるＢｅ２＋は毒性が強く、Ｒａ２は放射性物質であることから、Ｂｅ２＋、Ｒａ２＋を含有させないことが好ましい。
【０２１５】
なお、光学ガラスＩＢ−２において、ガラス転移温度の好ましい範囲は６３０℃以下、より好ましい範囲は６２０℃以下である。
【０２１６】
光学ガラスＩＢにおいて、ガラスの製法Ｉおよびガラスの製法ＩＩＩにおけるガラスの熔融温度の好ましい範囲は１１００〜１３５０℃、より好ましい範囲は１１００〜１３００℃、さらに好ましい範囲は１１５０〜１２５０℃、一層好ましい範囲は１１８０〜１２３０℃であり、清澄温度の好ましい範囲は１２００〜１４００℃、より好ましい範囲は１２３０〜１３８０℃、さらに好ましい範囲は１２５０〜１３５０℃、一層好ましい範囲は１２７０〜１３３０℃であり、ガラスの製法ＩＩにおける未ガラス化原料の熔融温度の好ましい範囲は１１００〜１３５０℃、より好ましい範囲は１１００〜１３００℃、さらに好ましい範囲は１１５０〜１２５０℃、一層好ましい範囲は１１８０〜１２３０℃である。
【０２１７】
さらに、光学ガラスＩＢ−２におけるより好ましい熔融温度条件、清澄温度条件は次のとおりである。ガラスの製法Ｉおよびガラスの製法ＩＩＩにおけるガラスの熔融温度およびガラスの製法ＩＩにおける未ガラス化原料の熔融温度は、ガラスの液相温度以上の温度、好ましくは液相温度より３０℃以上高い温度以上の温度であって、ガラスの粘度が２０ｄＰａ・ｓに相当する温度以上とすることが好ましく、ガラスの粘度が１０ｄＰａ・ｓに相当する温度以上とすることがより好ましく、５ｄＰａ・ｓに相当する温度以上とすることがさらに好ましく、３ｄＰａ・ｓに相当する温度以上とすることが一層好ましく、１ｄＰａ・ｓに相当する温度以上とすることがより好ましい。具体例をあげると、ガラスの熔融温度を液相温度以上であって液相温度より４００℃高い温度以下の温度範囲とすることが好ましく、液相温度より１００℃高い温度以上であって液相温度より２５０℃高い温度以下の範囲とすることがより好ましく、液相温度より１２０℃高い温度以上であって液相温度より２２０℃高い温度以下の範囲とすることがさらに好ましく、液相温度より１４０℃高い温度以上であって液相温度より２００℃高い温度以下の範囲とすることが一層好ましい。
【０２１８】
ガラスの製法Ｉおよびガラスの製法ＩＩＩにおける清澄温度の好ましい範囲は、ガラスの液相温度以上の範囲、好ましくは液相温度より３０℃高い温度以上の範囲であって、ガラスの粘度が２０ｄＰａ・ｓとなる温度以上の範囲であり、より好ましい範囲はガラスの粘度が１０ｄＰａ・ｓとなる温度以上の範囲であり、さらに好ましい範囲はガラスの粘度が５ｄＰａ・ｓとなる温度以上の範囲であり、一層好ましい範囲はガラスの粘度が３ｄＰａ・ｓとなる温度以上の範囲であり、より一層好ましい範囲はガラスの粘度が１ｄＰａ・ｓとなる温度以上の範囲である。具体例をあげると、ガラスの清澄温度を液相温度より１００℃高い温度以上であって液相温度より５００℃高い温度以下の温度範囲とすることが好ましく、液相温度より１２０℃高い温度以上であって液相温度より４５０℃高い温度以下の範囲とすることがより好ましく、液相温度より１４０℃高い温度以上であって液相温度より４００℃高い温度以下の範囲とすることがさらに好ましく、液相温度より１５０℃高い温度以上であって液相温度より４００℃高い温度以下の範囲とすることが一層好ましく、液相温度より２００℃高い温度以上であって液相温度より３５０℃高い温度以下の範囲とすることがより一層好ましい。
【０２１９】
ガラスの溶融を促進するためには温度を上げると良いが、一方で原料による炉への損傷を抑制するために、所定時間で溶融可能な最低温度を取ることが多い。また、清澄効果を得るためには温度を高めるが、一方で炉へのダメージやガラスの着色などを抑えるために清澄可能な範囲の低い温度を採用することが多い。流出温度は液相温度よりも高いことが望ましいが、ガラスの揮発や折れ込みによる脈理を抑制するためには流出温度はできるだけ低いことが望ましい。またガラスの熱的安定性に見合う短い時間であれば液相温度以下でガラスを流出することもできる。
【０２２０】
ガラスの製法Ｉおよびガラスの製法ＩＩＩにおいて、ガラスの流出温度の好ましい範囲は９５０〜１１５０℃、より好ましい範囲は１０００〜１１００℃である。流出温度はガラスの液相温度よりも高いことがガラスの失透を確実に防止する上から好ましいが、急冷前、ガラスが液相温度以下の状態に置かれる時間が、ガラスの熱的安定性に見合う短い時間であれば、流出温度を液相温度以下としてもガラスの失透を回避することができる。なお、光学ガラスＩＢ−１における流出温度の好ましい範囲は１０００〜１０５０℃であり、光学ガラスＩＢ−２における流出温度の好ましい範囲は１０５０〜１０８０℃である。
【０２２１】
＜カレット原料＞
本発明のカレット原料は、光学ガラスＩと同様の組成を有し、炭素およびイオウを含む。光学ガラスＩ、ならびに、光学ガラスＩＡ、光学ガラスＩＡ−１、光学ガラスＩＡ−２、光学ガラスＩＢ、光学ガラスＩＢ−１、光学ガラスＩＢ−２をガラスの製法ＩＩＩにより製造する場合、製造しようとする上記各光学ガラスの組成と同様の組成を有するカレット原料を複数種作製する。カレット原料を加熱、熔融、清澄することにより、カレット原料中に存在する炭素はＣＯｘガスとして、イオウはＳＯｘガスとして熔融ガラス外へと排出されるので、カレット原料には、光学ガラスＩよりも多くの炭素、イオウが含まれる。
【０２２２】
ガラスの製法ＩＩＩでは、複数種のカレット原料を調合し、熔融して目的とする光学ガラスを作製する。例えば、目的とする光学ガラスの組成に近い複数種のカレット原料を作製する。複数種のカレット原料として、目的とする光学ガラスの屈折率よりも高い屈折率を有するカレット原料と、前記屈折率よりも低い屈折率を有するカレット原料を作製する。そして、目的とする光学ガラスの屈折率よりも高い屈折率を有するカレット原料と目的とする光学ガラスの屈折率よりも低い屈折率を有するカレット原料を所定の割合で調合し、目的とする屈折率を有するガラスが得られるようにカレット原料の調合を行う。カレット原料の屈折率調整は、目的とする光学ガラスの組成のうち、特定成分の量をコントロールすることによって行うことが好ましい。また、複数のカレット原料を調合する方法として次の例を示すことができる。２種のカレット原料Ａ、Ｂがあり、カレット原料Ａの屈折率ｎｄが目的とする値よりαだけ高く、カレット原料Ｂの屈折率ｎｄが目的とする値よりβだけ低いとき、調合原料に導入するカレット原料Ａの質量ａ、カレット原料Ｂの質量ｂを、α×ａ＝β×ｂとなるようにすれば、目的の屈折率を有する光学ガラスを得ることができる。
カレット原料は、ガラスの製法ＩＩにより作製すればよい。
【０２２３】
＜プレス成形用ガラス素材＞
本発明のプレス成形用ガラス素材は、光学ガラスＩからなる。光学ガラスＩＡからなるプレス成形用ガラス素材は、加熱、軟化し、プレス成形型を用いてプレス成形し、目的とする光学素子の形状に研削しろと研磨しろを加えた形状を有する光学素子ブランクを作製するためのガラス素材（ガラスゴブ）として好適である。光学ガラスＩＢからなるプレス成形用ガラス素材は、加熱し、プレス成形型を用いて精密プレス成形し、光学素子を作製するためのガラス素材（プリフォーム）として好適である。
【０２２４】
光学ガラスＩからなるプレス成形用ガラス素材の製造例は、以下のとおりである。
第１の製造例においては、流出パイプの下方に水平に配置した鋳型にパイプから流出する熔融ガラスを連続的に鋳込み、一定の厚みを有する板状に成形する。成形されたガラスは鋳型側面に設けた開口部から水平方向へと連続して引き出される。板状ガラス成形体の引き出しはベルトコンベアによって行う。ベルトコンベアの引き出し速度を一定にしてガラス成形体の板厚が一定になるように引き出すことにより、所定の厚み、板幅のガラス成形体を得ることができる。ガラス成形体はベルトコンベアによりアニール炉内へと搬送され、徐冷される。徐冷したガラス成形体を板厚方向に切断あるいは割断し、さらに研磨加
工を施してガラスゴブやプリフォームなどのプレス成形用ガラス素材としたり、バレル研磨を施してガラスゴブなどのプレス成形用ガラス素材を得る。
【０２２５】
第２の製造例においては、上記鋳型の代わりに円筒状の鋳型内に熔融ガラスを鋳込んで円柱状のガラス成形体を成形する。鋳型内で成形されたガラス成形体は鋳型底部の開口部から一定の速度で鉛直下方に引き出される。引き出し速度は鋳型内での熔融ガラス液位が一定になるように行えばよい。ガラス成形体を徐冷した後、切断もしくは割断し、さらに研磨加工を施してガラスゴブやプリフォームなどのプレス成形用ガラス素材としたり、バレル研磨を施してガラスゴブなどのプレス成形用ガラス素材を得る。
【０２２６】
なお、第１の製造例、第２の製造例において、研磨加工により作製するガラス素材は、精密プレス成形用、すなわちプリフォームとして好適であり、ガラスとしては光学ガラスＩＢが好適である。バレル研磨に作製するガラス素材は、光学素子ブランクをプレス成形するためのガラス素材、すなわち、ガラスゴブとして好適であり、ガラスとしては光学ガラスＩＡが好適である。
【０２２７】
第３の製造例においては、流出パイプの下方に円形のターンテーブルの円周上に複数個の成形型を等間隔に配置した成形機を流出パイプの下方に設置し、ターンテーブルをインデックス回転し、成形型の停留位置の一つを成形型に熔融ガラスを供給する位置（キャスト位置という）として熔融ガラスを供給し、供給した熔融ガラスをガラス成形体に成形した後、キャスト位置とは異なる所定の成形型の停留位置（テイクアウト位置）からガラス成形体を取り出す。テイクアウト位置をどの停留位置にするかは、ターンテーブルの回転速度、ガラスの冷却速度などを考慮して定めればよい。キャスト位置における成形型への熔融ガラスの供給は、流出パイプのガラス流出口から熔融ガラスを滴下し、ガラス滴を上記成形型で受ける方法、キャスト位置に停留する成形型をガラス流出口に近づけて流出する熔融ガラス流の下端部を支持し、ガラス流の途中にくびれを作り、所定のタイミングで成形型を鉛直方向に急降下することによりくびれより下の熔融ガラスを分離して成形型上に受ける方法、流出する熔融ガラス流を切断刃で切断し、分離した熔融ガラス塊をキャスト位置に停留する成形型で受ける方法などにより行うことができる。
【０２２８】
第３の製造例により作製するガラス素材は、精密プレス成形用、すなわち、プリフォームとしても、光学素子ブランクをプレス成形するためのガラス素材、すなわち、ガラスゴブとしても好適であり、ガラスとしては光学ガラスＩＡ、光学ガラスＩＢが好適であり、特に、光学ガラスＩＢが好適である。
【０２２９】
成形型上でのガラスの成形方法は公知の方法を適用すればよい。中でも成形型から上向きにガスを噴出してガラス塊に上向きの風圧を加え、ガラスを浮上させながら成形すると、ガラス成形体の表面にシワができたり、成形型との接触によってガラス成形体にカン割れが発生するのを防止することができる。
【０２３０】
ガラス成形体の形状は、成形型形状の選択や上記ガスの噴出の仕方により、球状、回転楕円体状、回転対象軸を１つ有し、該回転対象軸の軸方向を向いた２つの面が共に外側に凸状である形状等にすることができる。これらの形状はレンズなどの光学素子あるいはレンズブランクなどの光学素子ブランクをプレス成形するためのガラス素材に好適である。このようにして得られたガラス成形体はそのまま、あるいは表面を研磨あるいはバレル研磨してプレス成形用ガラス素材にすることができる。
ガラスゴブをプレス成形する場合、ガラスゴブの表面に公知の粉末状離型剤を塗布するとプレス成形時にプレス成形型とガラスとの融着を確実に防止することができる。プリフォームを精密プレス成形する場合、プリフォーム表面に炭素含有膜などをコートすることにより、プレス成形型とガラスとの融着を確実に防止し、プレス成形型成形面の形状をガラスにより精密に転写しやすくなる。
【０２３１】
［光学素子］
次に本発明の光学素子について説明する。
本発明の光学素子は、光学ガラスＩからなることを特徴とする。本発明の光学素子は、屈折率が高く、泡を含まず内部品質の高い光学ガラスＩからなるため、光学−−的な価値の高い各種レンズ、プリズムなどの光学素子を提供することができる。
【０２３２】
レンズの例としては、光学機能面が球面または非球面であるレンズ、具体的には、凹メニスカスレンズ、凸メニスカスレンズ、両凸レンズ、両凹レンズ、平凸レンズ、平凹レンズなどの各種レンズを示すことができる。
【０２３３】
光学ガラスＩは高屈折率ガラスでありながら、着色が抑制されているので、本発明の光学素子は、一眼レフカメラの交換レンズを構成するレンズとして好適である。
また、プリズムについては、着色の少ない屈折率が高い光学ガラスＩからなるため、撮像光学系に組み込むことにより、光路を曲げて所望の方向に向けることによりコンパクトで広い画角の光学系を実現することもできる。
なお、本発明の光学素子の光学機能面には、反射防止膜などの光線透過率を制御する膜を設けることもできる。
【０２３４】
次に本発明の光学素子の製造方法について説明する。
本発明の光学素子の製造方法の第１の態様は、上記プレス成形用ガラス素材を加熱、軟化してプレス成形し、光学素子ブランクを成形する。そして、光学素子ブランクをアニールして歪を低減するとともに、屈折率が精密に目的とする値に一致するよう、屈折率の微調整を行う。アニール後、光学素子ブランクを公知の方法により研削、研磨して目的とする光学素子を得る。光学素子ブランクを作製するにあたり、該ブランクの形状を反転した形状の成形面を有するプレス成形型を用意する。プレス成形型は上型、下型そして必要に応じて胴型を含む型部品によって構成され、上下型の成形面、あるいは胴型を使用する場合は胴型成形面を前述の形状にする。次にプレス成形用ガラス素材の表面に窒化ホウ素などの粉末状離型剤を均一に塗布し、加熱、軟化してから予熱された下型に導入し、下型と対向する上型とでプレス成形するし、光学素子ブランクに成形する。ガラスゴブの加熱条件、プレス成形条件、プレス成形型に使用する材料などは公知のものを適用すればよい。
以上の工程は大気中で行うことができる。
【０２３５】
本発明の光学素子の製造方法の第２の態様は、ガラスの製法Ｉまたはガラスの製法ＩＩＩにより、ガラス原料を熔融し、得られた熔融ガラスをプレス成形し、光学ガラスＩからなる光学素子ブランクを作製する。そして、光学素子ブランクをアニールして歪を低減するとともに、屈折率が精密に目的とする値に一致するよう、屈折率の微調整を行う。アニール後、光学素子ブランクを公知の方法により研削、研磨して目的とする光学素子を得る。
上記プレス成形では、上型、下型、必要に応じて胴型を含む型部品によりプレス成形型を構成し、前述のように光学素子ブランクの表面形状を反転した形状にプレス成形型の成形面を加工する。
【０２３６】
下型成形面上に窒化ホウ素などの粉末状離型剤を均一に塗布し、前述の光学ガラスの製造方法にしたがい熔融した熔融ガラスを下型成形面上に流出し、下型上の熔融ガラス量が所望の量になったところで熔融ガラス流をシアと呼ばれる切断刃で切断する。こうして下型上に熔融ガラス塊を得た後、上方に上型が待機する位置に熔融ガラス塊ごと下型を移動し、上型と下型とでガラスをプレスし、光学素子ブランクに成形する。ガラス素材の加熱条件、プレス成形条件、プレス成形型に使用する材料などは公知のものを適用すればよい。以上の工程は大気中で行うことができる。
【０２３７】
本発明の光学素子の製造方法の第３の態様は、上記本発明のプレス成形用ガラス素材（プリフォーム）を、プレス成形型を用いて精密プレス成形する光学素子の製造方法である。
【０２３８】
プレス成形型ならびにプリフォームの加熱および精密プレス成形工程は、プレス成形型の成形面あるいは前記成形面に設けられた離型膜の酸化を防止するため、窒素ガス、あるいは窒素ガスと水素ガスの混合ガスなどのような非酸化性ガス雰囲気中で行うことが好ましい。非酸化性ガス雰囲気中ではプリフォーム表面を被覆する炭素含有膜も酸化されずに、精密プレス成形された成形品の表面に前記膜が残存することになる。この膜は、最終的には除去するべきものであるが、炭素含有膜を比較的容易にしかも完全に除去するには、精密プレス成形品を酸化性雰囲気、例えば大気中において加熱すればよい。炭素含有膜の酸化、除去は、精密プレス成形品が加熱により変形しないような温度で行うべきである。具体的には、ガラスの転移温度未満の温度範囲において行うことが好ましい。
【０２３９】
精密プレス成形では、予め成形面を所望の形状に高精度に加工されたプレス成形型を用いるが、成形面には、プレス時のガラスの融着を防止するため、離型膜を形成してもよい。離型膜としては、炭素含有膜や窒化物膜、貴金属膜が挙げられ、炭素含有膜としては水素化カーボン膜、炭素膜などが好ましい。
本発明の光学素子の製造方法の第３の態様には、以下に示す２つの方法が含まれる。
【０２４０】
第１の方法（光学素子製法１という）は、プリフォームをプレス成形型に導入し、前記プリフォームとプレス成形型を一緒に加熱して精密プレス成形する光学素子の製造方法であり、第２の方法（光学素子製法２という）は、加熱したプリフォームを予熱したプレス成形型に導入し、精密プレス成形する光学素子の製造方法である。
【０２４１】
光学素子製法１では、成形面が精密に形状加工された対向した一対の上型と下型との間にプリフォームを供給した後、ガラスの粘度が１０５〜１０９ｄＰａ・ｓ相当の温度まで成形型とプリフォームの両者を加熱してプリフォームを軟化し、これを加圧成形することによって、成形型の成形面をガラスに精密に転写する。光学素子製法１は、面精度、偏心精度など成形精度の向上を重視した場合、推奨される方法である。
【０２４２】
光学素子製法２では、成形面が精密に形状加工された対向した一対の上型と下型との間に、予めガラスの粘度で１０４〜１０８ｄＰａ・ｓに相当する温度に昇温したプリフォームを供給し、これを加圧成形することによって、成形型の成形面をガラスに精密に転写することができる。光学素子製法２は、生産性向上を重視した場合に推奨される方法である。
【０２４３】
加圧時の圧力及び時間は、ガラスの粘度などを考慮して適宜決定することができ、例えば、プレス圧力は約５〜１５ＭＰａ、プレス時間は１０〜３００秒とすることができる。プレス時間、プレス圧力などのプレス条件は成形品の形状、寸法に合わせて周知の範囲で適宜設定すればよい。
【０２４４】
この後、成形型と精密プレス成形品を冷却し、好ましくは歪点以下の温度となったところで、離型し、精密プレス成形品を取出す。なお、光学特性を精密に所望の値に合わせるため、冷却時における成形品のアニール処理条件、例えばアニール速度等を適宜調整してもよい。
【０２４５】
なお、本発明の光学素子は、プレス成形工程を経なくても作製することはできる。例えば、均質な熔融ガラスを鋳型に鋳込んでガラスブロックを成形し、アニールして歪を除去するとともに、ガラスの屈折率が所望の値になるようにアニール条件を調整して光学特性の調整を行ったのち、次にガラスブロックを切断または割断してガラス片を作り、さらに研削、研磨して光学素子に仕上げることにより得ることができる。
【実施例】
【０２４６】
次に、本発明を実施例にさらに詳細に説明する。本実施例と上記説明に基づき、本発明全体を実施することができる。
（実施例１）
最初に、表１−１〜１−３、表２−１〜２−１０および表３−１〜３−３に示す組成の光学ガラスが得られるように、ホウ酸、酸化物、炭酸塩、硫酸塩を秤量し、ガラス原料を調合する。炭酸塩として炭酸ランタン、炭酸亜鉛、炭酸バリウム、硫酸塩として硫酸亜鉛、硫酸バリウムなどを用いた。なお、Ｓｂ、Ａｓ、硝酸塩は、いずれもガラス原料に導入しない。【０２４７】
得られる光学ガラスの質量をａとしたとき、炭酸塩によりガラス原料に導入する炭素の量は、ＣＯ２に換算して、０．２×１０−２×ａ〜２×１０−２×ａ（外割で０．２〜２質量％）の範囲とし、硫酸塩によりガラス原料に導入するイオウの量は、ＳＯ３に換算して、０．０７×１０−２×ａ〜０．５×１０−２×ａ（外割で０．０７〜０．５質量％）の範囲とし、光学ガラス中に含まれる直径５０μｍ以下の泡の数密度が５個／ｋｇ以下、好ましくは０個／ｋｇになるよう、光学ガラス中の泡の数密度を制御した。【０２４８】
表１−１〜１−３に示す組成については、調合により得たガラス原料を白金製熔融槽内に入れて、１２７０〜１３２０℃で加熱、熔融した後、熔融ガラスを白金製パイプ内を通して熔融槽から清澄槽に移し、１３００〜１３８０℃で清澄した。パイプ内を通る際、熔融ガラスは加熱されて上記清澄温度に昇温される。清澄後、熔融ガラスを白金製パイプ内を通して清澄槽から作業槽に移し、１１６０〜１１９０℃で攪拌、均質化した後、流出する。そして、流出する熔融ガラスを成形して光学ガラスＩＡ−１−ａに相当するガラスＮｏ．１−１〜Ｎｏ．１−２２の２２種の光学ガラスを得た。
図１０は、横軸にガラス熔融工程における経過時間、左縦軸に単位質量あたりのガラス中に含まれる泡の数（泡密度）、右縦軸にガラスの温度をとり、ガラスＮｏ．１−２２について、ガラス中に含まれる泡密度およびガラスの温度の時間変化の様子を示したものである。図中、プロット●を通る線は、ガラスの温度変化を示し、プロット■を通る線は、炭酸ランタンとしてガラス中に導入するＬａ２Ｏ３量を３．０４質量％、硫酸亜鉛としてガラス中に導入するＺｎＯ量を０．１質量％としたときに得られた結果であり、プロット▲を通る線は、炭酸ランタンとしてガラス中に導入するＬａ２Ｏ３量を３．０４質量％、硫酸亜鉛としてガラス中に導入するＺｎＯ量を０．２質量％としたときに得られた結果である。上記結果を表４にも示す。
上記いずれの場合も図１０に示すように、ガラス中の泡密度をゼロにすることができた。なお、炭酸塩の導入量や硫酸塩の導入量を上記範囲内で変化させても、上記結果と同様、ガラス中の泡密度を低レベルにすることができる。また、ガラスＮｏ．１−１〜ガラスＮｏ．１−２１の各ガラスについても同様の結果が得られる。このようにガラス中の泡密度が所定の値以下になるように、ガラスの熔融時間などの熔融条件を調整し、炭酸塩および硫酸塩の使用によって、泡密度を極めて低レベルにコントロールすることができる。【０２４９】
表２−１〜２−１０に示す組成については、調合により得たガラス原料を白金製ルツボ内に入れて、１２４０〜１３００℃で加熱、熔融した後、昇温して１３２０〜１４００℃で清澄した後、降温して１１７５〜１２００℃で攪拌、均質化した後、流出する。そして、流出する熔融ガラスを成形して光学ガラスＩＡ−１−ｂに相当するガラスＮｏ．２−１〜Ｎｏ．２−７０の７０種の光学ガラスを得た。【０２５０】
表３−１〜１−３に示す組成については、調合により得たガラス原料を白金製ルツボ内に入れて、１２００〜１４８０℃で加熱、熔融した後、昇温して１２１０〜１５００℃で清澄した後、降温して１０５０〜１２５０℃で攪拌、均質化した後、流出する。そして、流出する熔融ガラスを成形して光学ガラスＩＡに相当するガラスＮｏ．３−１〜Ｎｏ．３−２２の２２種の光学ガラスを得た。【０２５１】
上記各ガラスの特性を以下のように測定した。その結果を表１−１〜１−３、表２−１〜２−１０および表３−１〜３−３に示す。
【０２５２】
表１−１〜１−３および表２−１〜２−１０に示すように、ガラスＮｏ．１−１〜Ｎｏ．１−２２、ガラスＮｏ．２−１〜Ｎｏ．２−７０の９２種の光学ガラスにおいて、極めて優れた清澄効果を確認した。
図１１は、横軸にガラス熔融工程における経過時間、左縦軸に単位質量あたりのガラス中に含まれる泡の数（泡密度）、右縦軸にガラスの温度をとり、ガラスＮｏ．２−４２について、ガラス中に含まれる泡密度の時間変化の様子を示したものである。図中、プロット●を通る線は、ガラスの温度変化を示し、プロット■を通る線は、炭酸ランタンとしてガラス中に導入するＬａ２Ｏ３量を３．０５質量％、硫酸亜鉛としてガラス中に導入するＺｎＯ量を０．２５質量％としたときに得られた結果であり、プロット▲を通る線は、炭酸ランタンとしてガラス中に導入するＬａ２Ｏ３量を３．０５質量％、硫酸亜鉛としてガラス中に導入するＺｎＯ量を０．３質量％としたときに得られた結果であり、プロット◆を通る線は、炭酸ランタンとしてガラス中に導入するＬａ２Ｏ３量を３．０５質量％、硫酸亜鉛としてガラス中に導入するＺｎＯ量を０．１５質量％としたときに得られた結果であり、プロット×を通る線は、炭酸ランタンとしてガラス中に導入するＬａ２Ｏ３量を３．０５質量％、硫酸亜鉛としてガラス中に導入するＺｎＯ量を０．１５質量％としたときに得られた結果である。上記結果を表５にも示す。
上記いずれの場合も図１１に示すように、ガラス中の泡密度をゼロにすることができた。なお、炭酸塩の導入量や硫酸塩の導入量を上記範囲内で変化させても、上記結果と同様、ガラス中の泡密度を低レベルにすることができる。また、ガラスＮｏ．２−１〜ガラスＮｏ．２−４１、ガラスＮｏ．２−４３〜ガラスＮｏ．２−７０の各ガラスについても同様の結果が得られる。このようにガラス中の泡密度が所定の値以下になるように、ガラスの熔融時間などの熔融条件を調整し、炭酸塩および硫酸塩の使用によって、泡密度を極めて低レベルにコントロールすることができる。
図１２は、横軸にガラス熔融工程における経過時間、縦軸にガラスＮｏ．２−４２の着色度λ７０をとり、λ７０の経時変化の様子を示したものである。プロット●を通る線は、炭酸ランタンとしてガラス中に導入するＬａ２Ｏ３量を３．０５質量％、硫酸亜鉛としてガラス中に導入するＺｎＯ量を０．３質量％としたときに得られた結果であり、プロット■を通る線は、炭酸ランタンとしてガラス中に導入するＬａ２Ｏ３量を３．０５質量％、硫酸亜鉛としてガラス中に導入するＺｎＯ量を０．１５質量％としたときに得られた結果であり、プロット▲を通る線は、炭酸ランタンとしてガラス中に導入するＬａ２Ｏ３量を３．０５質量％、硫酸亜鉛としてガラス中に導入するＺｎＯ量を０．１５質量％としたときに得られた結果である。上記結果を表５にも示す。
いずれの場合も、時間の経過とともにλ７０の値が安定している。このように炭酸塩と硫酸塩の混合効果によって、優れた泡切れが可能になることに加え、着色度などの特性も安定化することができる。
【０２５３】
表３−１に示すガラスＮｏ．３−１〜Ｎｏ．３−８の８種の光学ガラスにおいても、優れた清澄効果を確認した。【０２５４】
表３−２〜３−３に示すガラスＮｏ．３−９〜Ｎｏ．３−２２の１４種の光学ガラスにおいても、光学ガラスとして使用可能なレベルの清澄効果を得ることができる。
（１）屈折率ｎｄ、アッベ数νｄおよび部分分散比Ｐｇ，Ｆ
降温速度−３０℃／時間で降温して得られたガラスについて、日本光学硝子工業会規格の屈折率測定法により、屈折率ｎｄ、ｎＦ、ｎｃを測定し、これらの結果からアッベ数νｄを算出した。また、屈折率ｎｇ、ｎＦ、ｎｃを測定し、これらの結果から部分分散比Ｐｇ，Ｆを算出した。
（２）液相温度ＬＴおよび液相温度における粘度
ガラスを所定温度に加熱された炉内に入れて２時間保持し、冷却後、ガラス内部を１００倍の光学顕微鏡で観察し、結晶の有無から液相温度を決定した。
″ＪＩＳ  Ｚ  ８８０３−１９９１  「液体の粘度−測定方法」８．単一円筒形回転粘度計による粘度測定″に基づき、回転円筒法によってガラスの液相温度における粘度を測定した。
（３）ガラス転移温度Ｔｇおよび屈伏点Ｔｓ
ブルカーＡＸ性熱機械分析（ＴＭＡ）により、昇温速度４℃／分として測定した。
（４）比重
アルキメデス法により測定した。
（５）ガラス中の泡の数密度
光学顕微鏡でガラスを拡大観察し、泡の有無、個数を調べ、単位質量あたり含まれる泡の数密度に換算した。
（６）ガラスに含まれるＣＯ２、ＳＯ３の検出
質量分析法により検出、確認した。
（７）λ８０、λ７０、λ５
互いに平行で、光学研磨された２つの対向する平面を有する厚さ１０±０．１ｍｍのガラスを用い、２８０ｎｍから７００ｎｍまでの波長域での分光透過率を測定し、透過率８０％を示す波長をλ８０、透過率７０％を示す波長をλ７０、透過率５％を示す波長をλ５とした。【０２５５】
なお、上記の例では、未ガラス化原料を加熱、熔融、清澄、均質化、成形して、光学ガラスを直接作製したが、未ガラス化原料を加熱、熔融して得た熔融ガラスを成形し、得られたガラスを粉砕してカレット原料とし、目的とする屈折率よりも僅かに低い屈折率を有するカレット原料と、目的とする屈折率よりも僅かに高い屈折率を有するカレット原料を調合し、調合したカレット原料を加熱、熔融、清澄、均質化、成形して光学ガラスを作製してもよい。【０２５６】
こうして得られる各光学ガラスとも極めて優れた清澄性を有する。各光学ガラスからは、炭酸塩および硫酸塩を使用せずに作製した光学ガラスと比較して多くのＣＯ２およびＳＯ３が検出される。上記各光学ガラスの内部には、いずれも白金異物などの欠点は認められなかった。【０２５７】
【表１−１】
0005461420.tif 000002
【０２５８】
【表１−２】
0005461420.tif 000003
【０２５９】
【表１−３】
0005461420.tif 000004
【０２６０】
【表２−１】
0005461420.tif 000005
【０２６１】
【表２−２】
0005461420.tif 000006
【０２６２】
【表２−３】
0005461420.tif 000007
【０２６３】
【表２−４】
0005461420.tif 000008
【０２６４】
【表２−５】
0005461420.tif 000009
【０２６５】
【表２−６】
0005461420.tif 000010
【０２６６】
【表２−７】
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【０２６７】
【表２−８】
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【０２６８】
【表２−９】
0005461420.tif 000013
【０２６９】
【表２−１０】
0005461420.tif 000014
【０２７０】
【表３−１】
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【０２７１】
【表３−２】
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【０２７２】
【表３−３】
0005461420.tif 000017
【０２７３】
（比較例）
上記ガラスＮｏ．２−４２に硫酸塩に替えてＳｎＯ２を添加した場合のガラス中の泡密度を測定した。図１３は、横軸にガラス熔融工程における経過時間、左縦軸に単位質量あたりのガラス中に含まれる泡の数（泡密度）、右縦軸にガラスの温度をとり、ガラスの温度および泡密度の時間変化の様子を示したものである。プロット●を通る線は、炭酸ランタンとしてガラス中に導入するＬａ２Ｏ３量を３．０５質量％とし、さらにＳｎＯ２を外割で０．２質量％加えたときの泡密度の経時変化である。このように、ＳｎＯ２による硫酸塩の代替は、清澄効果を大幅に低下させることになる。なお、上記泡密度の時間変化のデータを表５にも示す。【０２７４】
（実施例２）
次に、表４および表５−１〜５−２に示す組成のガラスが得られるように、ホウ酸、酸化物、炭酸塩、硫酸塩を秤量し、ガラス原料を調合する。炭酸塩として炭酸ランタン、炭酸亜鉛、炭酸バリウム、硫酸塩として硫酸亜鉛、硫酸バリウムなどを用いた。なお、Ａｓ、硝酸塩は、いずれもガラス原料に導入しない。【０２７５】
ガラス原料中に含まれる炭素の量（外割）を、ＣＯ２、ＳＯ３にそれぞれ換算した量として表４および表５−１〜５−２に示す。【０２７６】
調合により得たガラス原料を白金製ルツボ内に入れて、１１００〜１３５０℃で加熱、攪拌しながら熔融し、熔融ガラスを鋳型に鋳込んで成形した。次いで、成形したガラスを粒状に粉砕し、カレット原料とした。【０２７７】
このようにして、各光学ガラスに対し、前記光学ガラスより屈折率が僅かに低いカレット原料と、前記光学ガラスより屈折率が僅かに高いカレット原料を作製し、上記２種のカレット原料を調合し、白金製ルツボ内に入れて１１００〜１３５０℃に加熱して熔融し、次いで昇温して１２００〜１４００℃で清澄した後、降温して液相温度付近もしくは液相温度より僅かに高い温度で攪拌、均質化した後、流出、成形した。【０２７８】
こうして得た光学ガラスについて、実施例１のように特性を測定した。測定結果を表４および表５−１〜５−２に示す。【０２７９】
ガラス原料に導入する炭酸塩および硫酸塩の量を表４および表５−１〜５−２に示す。このように炭酸塩および硫酸塩の量を調整して、光学ガラス中に含まれる直径５０μｍ以下の泡の数密度が３０個／ｋｇ以下、好ましくは１０個／ｋｇになるよう、光学ガラス中の泡の数密度を制御した。【０２８０】
上記各光学ガラスにおいて、十分な清澄効果を得ることができる。各光学ガラスからは、炭酸塩および硫酸塩を使用せずに作製した光学ガラスと比較して多くのＣＯ２およびＳＯ３が検出される。上記各光学ガラスの内部には、いずれも白金異物などの欠点は認められなかった。【０２８１】
（実施例３）
実施例１において説明した方法で各種光学ガラスが得られる、清澄、均質化した熔融ガラスを用意し、パイプから一定スピードで流出させ、鋳型に鋳込んで板状ガラスや丸棒状ガラスを成形した。【０２８２】
得られた板状ガラスや丸棒状ガラスをアニールした後、切断、分割してカットピースと呼ばれるガラス片を作製し、バレル研磨して複数個のガラスゴブを得た。【０２８３】
次いで、ガラスゴブの全表面に粉末状離型剤である窒化ホウ素を均一に塗布し、加熱炉内で加熱、軟化させ、上型、下型、胴型により構成されるプレス成形型を用いて各種レンズブランクに成形した。プレス成形型から取り出したレンズブランクをアニールして内部の歪を低減するとともに、ガラスの屈折率を所望の値に一致させる屈折率の微調整を行った。【０２８４】
アニールしたレンズブランクを公知の方法で研削、研磨して凹メニスカス球面レンズ、凸メニスカス球面レンズ、両凹球面レンズ、両凸球面レンズ、平凸球面レンズ、平凹球面レンズなど各種球面レンズを作製した。【０２８５】
同様にしてプリズムのブランクをプレス成形し、アニールした後、研削、研磨してプリズムを作製した。【０２８６】
得られた各種レンズ、プリズムの光学機能面には、公知の反射防止膜を形成してもよい。【０２８７】
なお、上記の板状ガラスや丸棒状ガラスをサンプリングして屈折率ｎｄ、アッベ数νｄを測定したところ、屈折率ｎｄの公差は±０．０００５０以内であった。また、アッベ数νｄの公差は±０．８％以内であった。【０２８８】
【表４】
0005461420.tif 000018
【０２８９】
【表５−１】
0005461420.tif 000019
【０２９０】
【表５−２】
0005461420.tif 000020
【０２９１】
（実施例４）
実施例１において説明した方法で各種光学ガラスが得られる、清澄、均質化した熔融ガラスを用意し、パイプから一定スピードでプレス成形型の下型成形面上に流出させるとともに、熔融ガラスをシアと呼ばれる切断刃により切断し、下型成形面上に熔融ガラスゴブを得る。次いで、熔融ガラスゴブを下型と上型でプレス成形し、各種レンズブランクに成形した。プレス成形型から取り出したレンズブランクをアニールして内部の歪を低減するとともに、ガラスの屈折率を所望の値に一致させる屈折率の微調整を行った。【０２９２】
アニールしたレンズブランクを公知の方法で研削、研磨して凹メニスカス球面レンズ、凸メニスカス球面レンズ、両凹球面レンズ、両凸球面レンズ、平凸球面レンズ、平凹球面レンズなど各種球面レンズを作製した。【０２９３】
同様にしてプリズムのブランクをプレス成形し、アニールした後、研削、研磨してプリズムを作製した。
得られた各種レンズ、プリズムの光学機能面には、公知の反射防止膜を形成してもよい。【０２９４】
（実施例５）
実施例２において説明した方法で各種光学ガラスが得られる、清澄、均質化した熔融ガラスを用意し、パイプから一定スピードで受け型の凹部内に流出して熔融ガラス流下端を支持し、表面張力により熔融ガラス流にくびれを形成した後、受け型を急降下して前記くびれ部から下の熔融ガラスを分離する。分離して得られた熔融ガラス塊を受け型凹部内で上向きの風圧を加え、浮上させながら精密プレス成形用プリフォームに成形した。【０２９５】
得られたプリフォームの表面に炭素膜を形成し、上型、下型、スリーブ型により構成されるＳｉＣ製のプレス成形型内に配置し、プリフォームとプレス成形型を一緒に加熱し、精密プレス成形して、凹メニスカス非球面レンズ、凸メニスカス非球面レンズ、両凹非球面レンズ、両凸非球面レンズ、平凸非球面レンズ、平凹非球面レンズなど各種非球面レンズを作製した。【０２９６】
得られた各種レンズは、アニールして屈折率を微調整したり、歪を低減してもよいし、さらに、芯取り加工を行ってもよい。
得られた各種レンズの光学機能面には、公知の反射防止膜を形成してもよい。【０２９７】
なお、  実施例２において説明した方法で各種光学ガラスが得られる、清澄、均質化した熔融ガラスを用意し、パイプから一定スピードで鋳型に流し込み、板状ガラスもしくは丸棒状ガラスに成形し、アニールした後、切断、分割してカットピースを作製し、さらにカットピースを研削、研磨して精密プレス成形用プリフォームとすることもできる。こうして得たプリフォームから各種光学素子を作製する方法は、上記のとおりである。【０２９８】
なお、上記の板状ガラスや丸棒状ガラスをサンプリングして屈折率ｎｄ、アッベ数νｄを測定したところ、屈折率ｎｄの公差は±０．０００５０以内であった。また、アッベ数νｄの公差は±０．８％以内であった。【０２９９】
（実施例６）
実施例１および実施例２において説明した方法で各種光学ガラスが得られる、清澄、均質化した熔融ガラスを用意し、パイプから一定スピードで鋳型に流し込んで板状ガラスもしくは丸棒状ガラスに成形し、アニールした後、切断、分割してカットピースを作製し、さらにカットピースを研削、研磨して、凹メニスカス球面レンズ、凸メニスカス球面レンズ、両凹球面レンズ、両凸球面レンズ、平凸球面レンズ、平凹球面レンズなど各種球面レンズやプリズムを作製した。
得られた各種レンズの光学機能面には、公知の反射防止膜を形成してもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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