(57)【要約】【課題】低いアッベ数を有しながらも、着色が少ないガラスを得ることが可能な、光学ガラスの製造方法を提供する。【解決手段】光学ガラスの製造方法は、Ｐ２Ｏ５成分と、Ｎｂ２Ｏ５成分、ＴｉＯ２成分及びＷＯ３成分からなる群より選択される１種以上と、を必須成分として含有する光学ガラスを製造する方法であって、ガラス原料を溶解後に急冷してカレットを作成するカレット作製工程を含み、前記カレット作製工程における溶解炉内の温度を、生成されるガラスの液相温度よりも０〜２００℃高い温度範囲に保持する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｐ２Ｏ５成分と、Ｎｂ２Ｏ５成分、ＴｉＯ２成分及びＷＯ３成分からなる群より選択される１種以上をと、必須成分として含有する光学ガラスを製造する方法であって、
ガラス原料を溶解後に急冷してカレットを作成するカレット作製工程を含み、
前記カレット作製工程における溶解炉内の温度を、生成されるガラスの液相温度よりも０〜２００℃高い温度範囲に保持する方法。
【請求項２】
前記ガラス原料として、正リン酸及びその複合塩からなる群より選択される１種以上を含んだ原料を用いる請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記ガラス原料を溶解させる際に、正リン酸及びその複合塩からなる群より選択される１種以上と、他原料と、を混合して前記溶解炉に供給する請求項２記載の方法。
【請求項４】
正リン酸及びその複合塩からなる群より選択される１種以上と、他原料と、を混合して粉粒体を形成させてから、前記粉粒体を液相温度よりも０〜２００℃高い温度範囲に保持した溶解炉に分割して供給する請求項２から３いずれか記載の前記方法。
【請求項５】
前記粉粒体を前記溶解炉に分割して供給する際に、既に溶解された粉粒体の発泡が略完結した後に新たな粉粒体を供給する請求項４の方法。
【請求項６】
前記溶解中の前記溶解炉内の酸素濃度を５％以上に保持する請求項１から５いずれか記載の方法。
【請求項７】
前記溶解中の前記溶解炉内の温度を１３００℃未満に調整する請求項１から６いずれか記載の方法。
【請求項８】
酸化物基準の質量％で、Ｐ２Ｏ５を１０．０〜４０．０％、並びにＮｂ２Ｏ３、ＴｉＯ２及びＷＯ３からなる群より選択される１種以上を１０．０〜７０．０％含有する光学ガラスを製造する請求項１から７いずれか記載の方法。
【請求項９】
酸化物基準の質量％で、Ｎｂ２Ｏ５成分及びＴｉＯ２成分からなる群より選択される１種以上を３０．０％以上含有する光学ガラスを製造する請求項８記載の方法。
【請求項１０】
酸化物基準の質量％で、
Ｓｂ２Ｏ３成分  ０〜０．５％未満及び／又は
ＳｎＯ２成分  ０〜１．５％
の各成分を含有する光学ガラスを製造する請求項１から９いずれか記載の方法。
【請求項１１】
酸化物基準の質量和Ｓｂ２Ｏ３＋ＳｎＯ２が１．５％以下である光学ガラスを製造する請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
酸化物基準の質量％で、
Ｌｉ２Ｏ成分  ０〜２０．０％及び／又は
Ｎａ２Ｏ成分  ０〜３５．０％及び／又は
Ｋ２Ｏ成分  ０〜２０．０％
の各成分を含有する光学ガラスを製造する請求項１から１１いずれか記載の方法。
【請求項１３】
酸化物基準の質量和Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏが３５．０％以下である光学ガラスを製造する請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
酸化物基準の質量％で、
ＭｇＯ成分  ０〜５．０％及び／又は
ＣａＯ成分  ０〜１０．０％及び／又は
ＳｒＯ成分  ０〜１０．０％及び／又は
ＢａＯ成分  ０〜３０．０％
の各成分を含有する光学ガラスを製造する請求項１から１３いずれか記載の方法。
【請求項１５】
酸化物基準の質量和ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯが３０．０％以下である光学ガラスを製造する請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
酸化物基準の質量％で、
Ｙ２Ｏ３成分  ０〜１０．０％及び／又は
Ｌａ２Ｏ３成分  ０〜１０．０％及び／又は
Ｇｄ２Ｏ３成分  ０〜１０．０％
の各成分を含有する光学ガラスを製造する請求項１から１５のいずれか記載の方法。
【請求項１７】
酸化物基準の質量和Ｙ２Ｏ３＋Ｌａ２Ｏ３＋Ｇｄ２Ｏ３が２０．０％以下である光学ガラスを製造する請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
酸化物基準の質量％で、
ＳｉＯ２成分  ０〜１０．０％及び／又は
Ｂ２Ｏ３成分  ０〜１０．０％及び／又は
ＧｅＯ２成分  ０〜１０．０％及び／又は
Ｂｉ２Ｏ３成分  ０〜２０．０％及び／又は
ＺｒＯ２成分  ０〜１０．０％及び／又は
ＺｎＯ成分  ０〜１０．０％及び／又は
Ａｌ２Ｏ３成分  ０〜１０．０％及び／又は
Ｔａ２Ｏ５成分  ０〜１０．０％
の各成分を含有する光学ガラスを製造する請求項１から１７のいずれか記載の方法。
【請求項１９】
１．７０以上２．２０以下の屈折率（ｎｄ）を有し、１０以上２５以下のアッベ数（νｄ）を有する光学ガラスを製造する請求項１から１８のいずれか記載の方法。
【請求項２０】
アッベ数（νｄ）が１９未満の光学ガラスを製造する請求項１から１９いずれか記載の方法。
【請求項２１】
前記成形工程を行ったガラスを（Ｔｇ−２００）℃以上（Ｔｇ＋１００）℃以下の再加熱温度に昇温させる再加熱試験の前後における、分光透過率が７０％を示す波長（λ７０）の差が５００ｎｍ以下の光学ガラスを製造する請求項１から２０いずれか記載の方法。
【請求項２２】
請求項１から２１いずれか記載の方法で製造される光学ガラスを用いる光学機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学ガラスの製造方法及び光学機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光学レンズを使用する光学機器の高機能化が急速に進められており、これに伴って光学レンズに対する高精度化の要求が強まっている。これら高精度化に対する市場の要求としては、具体的にはガラス内部の均質性が高いこと、透過率が極めて高いこと、屈折率やアッベ数といった光学特性が一定であること等が挙げられるが、これらを実現するために種々の方法が公知である。
【０００３】
かかる方法として、Ｐ２Ｏ５を含有するガラス原料を用い、このガラス原料を石英坩堝又は白金坩堝で約１０００℃〜１２００℃でガラス化させ、得られた粗ガラス（カレット）を白金坩堝で溶解、脱泡及び清澄させた後で降温し、これを流出パイプより流出させて成形型に鋳込む工程を有する方法が公知である（特許文献１参照）。
【０００４】
また、Ｐ２Ｏ５を含有するガラス原料を石英坩堝又は白金坩堝に移し、１０００〜１３００℃で溶融したガラス原料を均質化した後、坩堝から流出させて金型に鋳込み、徐冷する工程を有する方法が公知である（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２９３５７２号公報
【特許文献２】特開平０６−３４５４８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１及び特許文献２に記載された方法を用いて光学ガラスを作製した場合、得られるガラスは着色して光線透過率が低く、又は失透するため、可視光のうち特に短波長側の光を透過させる用途には用いることができない。
【０００７】
特に、特許文献２に記載された方法では、冷却後に（ガラス転移温度−１００℃)の温度以上に再昇温して熱処理することが必須となっている。しかしながら、特許文献２に記載された方法で形成される熱処理後のガラスであっても、光線透過率が十分に高くないため、可視光の特に短波長側の光を透過させる用途には用いることができない。
【０００８】
本発明は、以上の実情に鑑みてなされたものであり、Ｐ２Ｏ５成分を含有するガラスにおいて、可視光に対する透過率が高く着色が少ないガラスを得ることが可能な、光学ガラス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】
【０００９】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意試験研究を重ねた結果、原料ガラスにＰ２Ｏ５成分と、Ｎｂ２Ｏ５成分、ＴｉＯ２成分及びＷＯ３成分からなる群より選択される１種以上と、を含有させた上で、形成されるガラスの液相温度より０〜２００℃高い温度で原料ガラスを溶解した後に急冷するカレット作製工程を行うことで、高分散を有するガラスを作製することが可能であり、且つガラスの可視光に対する透過率が高いカレットが得られることを見出し、本発明を完成するに至った。具体的には、本発明は以下のようなものを提供する。
【００１０】
（１）  Ｐ２Ｏ５成分と、Ｎｂ２Ｏ５成分、ＴｉＯ２成分及びＷＯ３成分からなる群より選択される１種以上と、を必須成分として含有する光学ガラスを製造する方法であって、
ガラス原料を溶解後に急冷してカレットを作成するカレット作製工程を含み、
前記カレット作製工程における溶解炉内の温度を、生成されるガラスの液相温度よりも０〜２００℃高い温度範囲に保持する方法。
【００１１】
（２）  前記ガラス原料として、正リン酸及びその複合塩からなる群より選択される１種以上を含んだ原料を用いる（１）記載の方法。
【００１２】
（３）  前記ガラス原料を溶解させる際に、正リン酸及びその複合塩からなる群より選択される１種以上と、他原料と、を混合して前記溶解炉に供給する（２）記載の方法。
【００１３】
（４）  正リン酸及びその複合塩からなる群より選択される１種以上と、他原料と、を混合して粉粒体を形成させてから、前記粉粒体を液相温度よりも０〜２００℃高い温度範囲に保持した溶解炉に分割して供給する（２）又は（３）記載の前記方法。
【００１４】
（５）  前記粉粒体を前記溶解炉に分割して供給する際に、既に溶解された粉粒体の発泡が略完結した後に新たな粉粒体を供給する（４）の方法。
【００１５】
（６）  前記溶解中の前記溶解炉内の酸素濃度を５％以上に保持する（１）から（５）いずれか記載の方法。
【００１６】
（７）  前記溶解中の前記溶解炉内の温度を１３００℃未満に調整する（１）から（６）いずれか記載の方法。
【００１７】
（８）  酸化物基準の質量％で、Ｐ２Ｏ５を１０．０〜４０．０％、並びにＮｂ２Ｏ３、ＴｉＯ２及びＷＯ３からなる群より選択される１種以上を１０．０〜７０．０％含有する光学ガラスを製造する（１）から（７）いずれか記載の方法。
【００１８】
（９）  酸化物基準の質量％で、Ｎｂ２Ｏ５成分及びＴｉＯ２成分からなる群より選択される１種以上を３０．０％以上含有する光学ガラスを製造する（８）記載の方法。
【００１９】
（１０）  酸化物基準の質量％で、
Ｓｂ２Ｏ３成分  ０〜０．５％未満及び／又は
ＳｎＯ２成分  ０〜１．０％
の各成分を含有する光学ガラスを製造する（１）から（９）いずれか記載の方法。
【００２０】
（１１）  酸化物基準の質量和Ｓｂ２Ｏ３＋ＳｎＯ２が１．５％以下である光学ガラスを製造する（１０）記載の方法。
【００２１】
（１２）  酸化物基準の質量％で、
Ｌｉ２Ｏ成分  ０〜２０．０％及び／又は
Ｎａ２Ｏ成分  ０〜３５．０％及び／又は
Ｋ２Ｏ成分  ０〜２０．０％
の各成分を含有する光学ガラスを製造する（１）から（１１）いずれか記載の方法。
【００２２】
（１３）  酸化物基準の質量和Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏが３５．０％以下である光学ガラスを製造する（１２）記載の方法。
【００２３】
（１４）  酸化物基準の質量％で、
ＭｇＯ成分  ０〜５．０％及び／又は
ＣａＯ成分  ０〜１０．０％及び／又は
ＳｒＯ成分  ０〜１０．０％及び／又は
ＢａＯ成分  ０〜３０．０％
の各成分を含有する光学ガラスを製造する（１）から（１３）いずれか記載の方法。
【００２４】
（１５）  酸化物基準の質量和ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯが３０．０％以下である光学ガラスを製造する（１４）記載の方法。
【００２５】
（１６）  酸化物基準の質量％で、
Ｙ２Ｏ３成分  ０〜１０．０％及び／又は
Ｌａ２Ｏ３成分  ０〜１０．０％及び／又は
Ｇｄ２Ｏ３成分  ０〜１０．０％
の各成分を含有する光学ガラスを製造する（１）から（１５）のいずれか記載の方法。
【００２６】
（１７）  酸化物基準の質量和Ｙ２Ｏ３＋Ｌａ２Ｏ３＋Ｇｄ２Ｏ３が２０．０％以下である光学ガラスを製造する（１６）記載の方法。
【００２７】
（１８）  酸化物基準の質量％で、
ＳｉＯ２成分  ０〜１０．０％及び／又は
Ｂ２Ｏ３成分  ０〜１０．０％及び／又は
ＧｅＯ２成分  ０〜１０．０％及び／又は
Ｂｉ２Ｏ３成分  ０〜２０．０％及び／又は
ＺｒＯ２成分  ０〜１０．０％及び／又は
ＺｎＯ成分  ０〜１０．０％及び／又は
Ａｌ２Ｏ３成分  ０〜１０．０％及び／又は
Ｔａ２Ｏ５成分  ０〜１０．０％
の各成分を含有する光学ガラスを製造する（１）から（１７）のいずれか記載の方法。
【００２８】
（１９）  １．７０以上２．２０以下の屈折率（ｎｄ）を有し、１０以上２５以下のアッベ数（νｄ）を有する光学ガラスを製造する（１）から（１８）のいずれか記載の方法。
【００２９】
（２０）  アッベ数（νｄ）が１９未満の光学ガラスを製造する（１）から（１９）いずれか記載の方法。
【００３０】
（２１）  前記成形工程を行ったガラスを（Ｔｇ−２００）℃以上（Ｔｇ＋１００）℃以下の再加熱温度に昇温させる再加熱試験の前後における、分光透過率が７０％を示す波長（λ７０）の差が５００ｎｍ以下の光学ガラスを製造する（１）から（２０）いずれか記載の方法。
【００３１】
（２２）  （１）から（２１）いずれか記載の方法で製造される光学ガラスを用いる光学機器。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、原料ガラスにＰ２Ｏ５成分と、Ｎｂ２Ｏ５成分、ＴｉＯ２成分及びＷＯ３成分からなる群より選択される１種以上と、を含有させた上で、得られるガラスの液相温度より０〜２００℃高い温度で原料ガラスを溶解した後に急冷するカレット作製工程を行うことで、高分散を有するガラスを作製することが可能であり、且つガラスの可視光に対する透過率が高いカレットが得られる。そのため、所望の光学特性、特に低いアッベ数を有しながらも、可視光に対する透過率が高く着色が少ないガラスを得ることが可能な、光学ガラスの製造方法を提供できる。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
本発明の光学ガラスの製造方法は、Ｐ２Ｏ５成分と、Ｎｂ２Ｏ５成分、ＴｉＯ２成分及びＷＯ３成分からなる群より選択される１種以上と、を必須成分として含有する光学ガラスを製造する方法であって、ガラス原料を溶解後に急冷してカレットを作成するカレット作製工程を有し、前記カレット作製工程をガラスの液相温度より０〜２００℃高い温度にて行う。これにより、Ｎｂ２Ｏ５成分、ＴｉＯ２成分及びＷＯ３成分より選択される１種以上によって屈折率及び分散が高められながらも、所定温度でのカレット作製工程によって、形成されるカレットの可視光についての透過率が高められる。そのため、所望の光学特性を有しつつ、着色を少なくすることが可能なガラスを得ることができる。
【００３４】
以下、本発明の光学ガラスの製造方法の実施形態について詳細に説明するが、本発明は、以下の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の目的の範囲内において、適宜変更を加えて実施することができる。なお、説明が重複する箇所については、適宜説明を省略する場合があるが、発明の趣旨を限定するものではない。
【００３５】
［ガラス原料］
まず、本発明の製造方法で用いられるガラス原料について説明する。本発明で用いられるガラス原料は、Ｐ２Ｏ５と、Ｎｂ２Ｏ５、ＴｉＯ２及びＷＯ３からなる群より選択される１種以上と、を必須成分として含有し、且つガラスを形成可能な原料の中から適宜選択される。その中でも、以下に述べるようなガラス原料を用いることが好ましい。
【００３６】
以下、本発明で用いられるガラス原料を構成する各成分の組成範囲を以下に述べる。本明細書中において、各成分の含有率は特に断りがない場合は、全て酸化物換算組成のガラス原料の全質量に対する質量％で表示されるものとする。ここで、「酸化物換算組成」とは、本発明でガラス原料として使用される酸化物、複合塩、金属弗化物等が溶解時及び／又は溶融時に全て分解され酸化物へ変化すると仮定した場合に、当該生成酸化物の総質量を１００質量％として、ガラス原料中に含有される各成分を表記した組成である。
【００３７】
＜必須成分、任意成分について＞
Ｐ２Ｏ５成分は、ガラス形成成分であり、ガラスの溶解温度を下げる成分である。特に、Ｐ２Ｏ５成分の含有率を１０．０％以上にすることで、ガラスの可視域における透過率を高めつつ、ガラスの安定性を高めて耐失透性を高めることができる。一方、Ｐ２Ｏ５成分の含有率を４０．０％以下にすることで、ガラスの屈折率の低下を低減することができる。従って、酸化物換算組成のガラス原料の全質量に対するＰ２Ｏ５成分の含有率は、好ましくは１０．０％、より好ましくは１５．０％、最も好ましくは２０．０％を下限とし、好ましくは４０．０％、より好ましくは３５．０％、最も好ましくは３０．０％を上限とする。Ｐ２Ｏ５成分は、正リン酸及びその複合塩からなる群より選択される１種以上、例えばＡｌ（ＰＯ３）３、Ｃａ（ＰＯ３）２、Ｂａ（ＰＯ３）２、ＢＰＯ４、Ｈ３ＰＯ４等を用いてガラス原料に含有できるが、正リン酸（Ｈ３ＰＯ４）を用いてガラス原料に含有することが好ましい。これにより、Ｐ２Ｏ５成分を原料ガラスに含有したときに一緒に含有される、アルカリ金属成分やアルカリ土類金属成分等が低減されるため、ガラスの屈折率の低下や液相温度の上昇を抑えることができ、ひいては所望の光学特性及び光線透過率を有する光学ガラスを得ることができる。また、Ｐ２Ｏ５成分を原料ガラスに含有したときに一緒に含有される各成分が低減されることで、原料ガラスの組成の自由度が高められるため、よりアッベ数の低い光学ガラスを得ることができる。
【００３８】
Ｎｂ２Ｏ５成分は、ガラスの屈折率及び分散を高める成分であり、ガラス原料中の任意成分である。特に、Ｎｂ２Ｏ５成分の含有率を６０．０％以下にすることで、ガラスの安定性を高めて耐失透性を高めることができる。従って、酸化物換算組成のガラス原料の全質量に対するＮｂ２Ｏ５成分の含有率は、好ましくは６０．０％、より好ましくは５８．０％、最も好ましくは５６．０％を上限とする。なお、Ｎｂ２Ｏ５成分は含有しなくとも技術的な不利益はないが、Ｎｂ２Ｏ５成分の含有率を１０．０％以上にすることで、所望の高屈折率及び高分散を得易くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス原料の全質量に対するＮｂ２Ｏ５成分の含有率は、好ましくは１０．０％、より好ましくは２０．０％、最も好ましくは３０．０％を下限とする。Ｎｂ２Ｏ５成分は、例えばＮｂ２Ｏ５等を用いてガラス原料に含有できる。
【００３９】
ＴｉＯ２成分は、ガラスの屈折率及び分散を高める成分であり、ガラス原料中の任意成分である。特に、ＴｉＯ２成分の含有率を３０．０％以下にすることで、ガラスの安定性を高めて耐失透性を高めることができる。従って、酸化物換算組成のガラス原料の全質量に対するＴｉＯ２成分の含有率は、好ましくは３０．０％、より好ましくは２８．０％、最も好ましくは２５．０％を上限とする。ここで、高い屈折率及び分散を得つつ、ガラスの可視光に対する透過率が特に高められる点では、酸化物換算組成のガラス原料の全質量に対するＴｉＯ２成分の含有率は、好ましくは２０．０％、より好ましくは１５．０％を上限とし、最も好ましくは１０．０％未満とする。なお、ＴｉＯ２成分は含有しなくとも技術的な不利益はないが、ＴｉＯ２成分を０．１％以上含有することで、所望の高屈折率及び高分散を得易くすることができる。従って、この場合における酸化物換算組成のガラス原料の全質量に対するＴｉＯ２成分の含有率は、好ましくは０．１％、より好ましくは１．０％、最も好ましくは２．０％を下限とする。ここで、ガラスの化学的耐久性をより高める観点で、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＴｉＯ２の含有率を、好ましくは１０．０％以上、より好ましくは１２．０％以上、最も好ましくは１４．０％以上にしてもよい。ＴｉＯ２成分は、例えばＴｉＯ２等を用いてガラス原料に含有できる。
【００４０】
ＷＯ３成分は、ガラスの屈折率及び分散を高める成分であり、ガラス原料中の任意成分である。特に、ＷＯ３成分の含有率を２０．０％以下にすることで、ガラスの耐失透性を高めるとともに、短波長の可視光に対するガラスの透過率の低下を抑えることができる。従って、酸化物換算組成のガラス原料の全質量に対するＷＯ３成分の含有率は、好ましくは２０．０％、より好ましくは１５．０％、最も好ましくは１０．０％を上限とする。なお、ＷＯ３成分は含有しなくとも技術的な不利益はないが、ＷＯ３成分を０．１％以上含有することで、所望の高屈折率及び高分散を得易くすることができる。従って、この場合における酸化物換算組成のガラス原料の全質量に対するＷＯ３成分の含有率は、好ましくは０．１％、より好ましくは１．０％、最も好ましくは２．０％を下限とする。ＷＯ３成分は、例えばＷＯ３等を用いてガラス原料に含有できる。
【００４１】
本発明で用いられるガラス原料は、Ｎｂ２Ｏ５成分、ＴｉＯ２成分及びＷＯ３成分からなる群より選択される１種以上を含有する。特に、Ｎｂ２Ｏ５成分、ＴｉＯ２成分及びＷＯ３成分からなる群より選択される１種以上の質量和を１０．０％以上にすることにより、ガラスの屈折率及び分散が高められるため、所望の高屈折率及び高分散を有しつつ、ガラスから形成される光学素子を用いた光学系の小型化を図ることができる。一方で、これらの１種以上の質量和を７０．０％以下にすることにより、ガラスの耐失透性が高められるため、所望の高い透過率を有するガラスを得易くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス原料の全質量に対する、Ｎｂ２Ｏ５成分、ＴｉＯ２成分及びＷＯ３成分からなる群より選択される１種以上の質量和は、好ましくは１０．０％、より好ましくは１５．０％、最も好ましくは２０．０％を下限とし、好ましくは７０．０％、より好ましくは６８．０％、最も好ましくは６６．０％を上限とする。
【００４２】
特に、本発明は、Ｎｂ２Ｏ５成分及び／又はＴｉＯ２成分を３０．０％以上含有するガラス原料を用いる場合に有用である。本発明の方法によれば、所望の高屈折率及び高分散が得られながらも、以下に述べるＳｂ２Ｏ３成分及び／又はＳｎＯ２成分を単に加えるだけでも低減することが困難な、Ｎｂ２Ｏ５成分及び／又はＴｉＯ２成分の還元によるガラスの着色が低減される。そのため、所望の光学特性を有しつつ、着色を少なくすることが可能な光学ガラスを得ることができる。従って、Ｎｂ２Ｏ５成分及び／又はＴｉＯ２成分の１種以上の含有率は、好ましくは３０．０％、より好ましくは３５．０％、最も好ましくは４０．０％を下限とする。
【００４３】
Ｓｂ２Ｏ３成分は、短波長の可視光に対するガラスの透過率を高める成分であるとともに、ガラスを溶解及び溶融する際に脱泡効果を有する成分である。特に、Ｓｂ２Ｏ３成分の含有量を１．０％以下にすることで、Ｓｂ２Ｏ３成分から放出される酸素による溶解設備（特にＰｔ等の貴金属）のカレットへの溶存が低減されるため、ガラスの着色を低減できる。従って、酸化物換算組成のガラス原料の全質量に対するＳｂ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは１．０％、より好ましくは０．８％、最も好ましくは０．６％を上限とする。ここで、ガラスの可視光に対する光線透過率をより高められる観点では、酸化物換算組成のガラス原料の全質量に対するＳｂ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは０．５％未満、より好ましくは０．４％未満、最も好ましくは０．３％未満とする。Ｓｂ２Ｏ３成分は、例えばＳｂ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ５、Ｎａ２Ｈ２Ｓｂ２Ｏ７・５Ｈ２Ｏ等を用いてガラス原料に含有することができる。
【００４４】
ＳｎＯ２成分は、ガラス転移点（Ｔｇ）を低くする成分であるとともに、短波長の可視光に対するガラスの透過率を高める成分である。特に、ＳｎＯ２成分の含有量を１．０％以下にすることで、ガラスの耐失透性を低下し難くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス原料の全質量に対するＳｎＯ２成分の含有量は、好ましくは１．０％、より好ましくは０．５％、さらに好ましくは０．２５％、最も好ましくは０．１％を上限とする。ＳｎＯ２成分は、例えばＳｎＯ、ＳｎＯ２、ＳｎＯ３等を用いてガラス原料に含有することができる。
【００４５】
本発明で用いられるガラス原料は、Ｓｂ２Ｏ３成分及びＳｎＯ２成分からなる群より選択される１種以上を含有することが好ましい。これにより、ガラスを溶解及び溶融する際に、ガラス成分、特にＮｂ２Ｏ５成分、ＴｉＯ２成分及びＷＯ３成分の還元が低減される。そのため、Ｎｂ２Ｏ５成分、ＴｉＯ２成分及びＷＯ３成分の還元によって低下しがちな、ガラスの可視光についての透過率を高めることが出来ることで、カレットの着色を低減することができ、ひいてはガラスの着色を低減することができる。特に、Ｓｂ２Ｏ３成分及びＳｎＯ２成分からなる群より選択される１種以上を含有する場合、酸化物換算組成のガラス原料の全質量に対する、Ｓｂ２Ｏ３成分及びＳｎＯ２成分からなる群より選択される１種以上の質量和は、好ましくは０％を超え、より好ましくは０．００５％、最も好ましくは０．０１０％を下限とする。一方で、Ｓｂ２Ｏ３成分及びＳｎＯ２成分からなる群より選択される１種以上の質量和を１．５％以下にすることで、Ｓｂ２Ｏ３成分及びＳｎＯ２成分から放出される酸素によるカレットへの溶解設備（特にＰｔ等の貴金属）の溶存が低減されるため、ガラスの着色を低減できる。従って、酸化物換算組成のガラス原料の全質量に対する、Ｓｂ２Ｏ３成分及びＳｎＯ２成分からなる群より選択される１種以上の質量和は、好ましくは１．５％、より好ましくは１．０％、最も好ましくは０．５％を上限とする。
【００４６】
Ｌｉ２Ｏ成分は、ガラス転移点（Ｔｇ）を下げる成分であるとともに、ガラス形成時の耐失透性を高める成分であり、ガラス原料中の任意成分である。特に、Ｌｉ２Ｏ成分の含有率を２０．０％以下にすることで、所望の高屈折率を得易くすることができ、ガラスの安定性を高めて失透等の発生を低減できる。従って、酸化物換算組成のガラス原料の全質量に対するＬｉ２Ｏ成分の含有率は、好ましくは２０．０％、より好ましくは１８．０％、最も好ましくは１５．０％を上限とする。なお、Ｌｉ２Ｏ成分は含有しなくとも所望の高分散及び高透過率を有する光学ガラスを得ることは可能であるが、Ｌｉ２Ｏ成分を０％より多く含有することで、ガラス転移点（Ｔｇ）が低くなるため、高い分散を有しつつ低い温度で軟化し易いガラスを得ることができる。従って、この場合における酸化物換算組成のガラス原料の全質量に対するＬｉ２Ｏ成分の含有率は、好ましくは０％より多くし、より好ましくは０．３％より多くし、最も好ましくは０．５％を下限とする。Ｌｉ２Ｏ成分は、例えばＬｉ２ＣＯ３、ＬｉＮＯ３、ＬｉＦ等を用いてガラス原料内に含有できる。
【００４７】
Ｎａ２Ｏ成分は、ガラス転移点（Ｔｇ）を下げる成分であるとともに、ガラス形成時の耐失透性を高める成分であり、ガラス原料中の任意成分である。特に、Ｎａ２Ｏ成分の含有率を３５．０％以下にすることで、所望の高屈折率を得易くすることができ、ガラスの安定性を高めて失透等の発生を低減できる。従って、酸化物換算組成のガラス原料の全質量に対するＮａ２Ｏ成分の含有率は、好ましくは３５．０％、より好ましくは３０．０％、最も好ましくは２５．０％を上限とする。なお、Ｎａ２Ｏ成分は含有しなくとも所望の特性を備えた光学ガラスを得ることができるが、Ｎａ２Ｏ成分を０．１％以上含有することで、ガラスの液相温度が低くなるため、ガラスの耐失透性をより高めることができる。従って、この場合における酸化物換算組成のガラス全物質量に対するＮａ２Ｏ成分の含有率は、好ましくは０．１％、より好ましくは１．０％、最も好ましくは２．０％を下限とする。Ｎａ２Ｏ成分は、例えばＮａ２ＣＯ３、ＮａＮＯ３、ＮａＦ、Ｎａ２ＳｉＦ６等を用いてガラス原料内に含有できる。
【００４８】
Ｋ２Ｏ成分は、ガラス転移点（Ｔｇ）を下げる成分であるとともに、ガラス形成時の耐失透性を高める成分であり、ガラス原料中の任意成分である。特に、Ｋ２Ｏ成分の含有率を２０．０％以下にすることで、所望の高屈折率を得易くすることができ、ガラスの安定性を高めて失透等の発生を低減できる。従って、酸化物換算組成のガラス原料の全質量に対するＫ２Ｏ成分の含有率は、好ましくは２０．０％、より好ましくは１５．０％、最も好ましくは１０．０％を上限とする。なお、Ｋ２Ｏ成分は含有しなくとも所望の特性を備えた光学ガラスを得ることができるが、Ｋ２Ｏ成分を０．１％以上含有することで、ガラスの液相温度が低くなるため、ガラスの耐失透性をより高めることができる。従って、この場合における酸化物換算組成のガラス全物質量に対するＫ２Ｏ成分の含有率は、好ましくは０．１％、より好ましくは０．１５％、最も好ましくは０．２％を下限とする。Ｋ２Ｏ成分は、例えばＫ２ＣＯ３、ＫＮＯ３、ＫＦ、ＫＨＦ２、Ｋ２ＳｉＦ６等を用いてガラス原料内に含有できる。
【００４９】
本発明では、Ｌｉ２Ｏ成分、Ｎａ２Ｏ成分、及びＫ２Ｏ成分の少なくともいずれかをガラス原料に含有することが好ましく、２種以上の成分を含有することがより好ましい。これにより、光学ガラスのガラス転移点（Ｔｇ）が低くなるため、プレス成形における成形温度を下げることができ、プレス成形を行った後における表面の凹凸や曇りを低減できる。また、光学ガラスの液相温度が低くなって耐失透性が高められるため、所望の光線透過率を有する光学ガラスをより安定的に作製できる。
【００５０】
さらに、このガラス原料は、Ｒｎ２Ｏ成分（式中、ＲｎはＬｉ、Ｎａ、Ｋからなる群より選択される１種以上）の含有率の質量和が、３５．０％以下であることが好ましい。特に、Ｒｎ２Ｏ成分の含有率の質量和が３５．０％以下であることにより、ガラスの屈折率の低下が抑えられるため、所望の高屈折率を得易くすることができる。また、ガラスの安定性が高められるため、ガラスへの失透等の発生を低減できる。従って、酸化物換算組成のガラス原料の全質量に対するＲｎ２Ｏ成分の含有率の質量和は、好ましくは３５．０％、より好ましくは３０．０％、最も好ましくは２５．０％を上限とする。なお、Ｒｎ２Ｏ成分は含有しなくとも所望の特性を備えた光学ガラスを得ることができるが、Ｒｎ２Ｏ成分の含有率の質量和が０．１％以上であることにより、ガラスの高分散化を図りつつ、ガラス転移点（Ｔｇ）を下げ、ガラスの耐水性を高めることができる。従って、酸化物換算組成のガラス原料の全質量に対するＲｎ２Ｏ成分の含有率の質量和は、好ましくは０．１％、より好ましくは５．０％、最も好ましくは７．０％を下限とする。
【００５１】
ＢａＯ成分は、ガラスの屈折率を高め、ガラスの耐失透性を高める成分であり、ガラス原料中の任意成分である。特に、ＢａＯ成分の含有率を３０．０％以下にすることで、所望の高屈折率を得易くし、耐失透性や化学的耐久性の低下を抑えることができる。従って、酸化物換算組成のガラス原料の全質量に対するＢａＯ成分の含有率は、好ましくは３０．０％、より好ましくは２８．０％、最も好ましくは２５．０％を上限とする。ここで、特に分散の大きい（アッベ数の小さい）ガラスが得られる点では、酸化物換算組成のガラス原料の全質量に対するＢａＯ成分の含有率は、好ましくは１７．０％、より好ましくは１５．０％を上限とし、さらに好ましくは７，０％未満、最も好ましくは４．５％未満とする。なお、ＢａＯ成分は含有しなくとも所望の高い分散と、可視光に対する高い透明性と、高い耐失透性とを備えた光学ガラスを得ることができるが、ＢａＯ成分を０．１％以上含有することで、ガラスの液相温度が低くなるため、ガラスの耐失透性をより高めることができる。従って、この場合における酸化物換算組成のガラス全質量に対するＢａＯ成分の含有率は、好ましくは０．１％、より好ましくは０．５％、さらに好ましくは１．０％、最も好ましくは２．０％を下限とする。ここで、ガラスの液相温度をより低くしつつ、ガラスの耐洗剤性を高める観点で、酸化物換算組成のガラス全質量に対するＢａＯ成分の含有率を、好ましくは７．０％、より好ましくは１０．０％、最も好ましくは１５．０％を下限としてもよい。ＢａＯ成分は、例えばＢａＣＯ３、Ｂａ（ＮＯ３）２、ＢａＦ２等を用いてガラス原料内に含有できる。
【００５２】
ＭｇＯ成分は、ガラスの液相温度を下げることでガラスの耐失透性を高める成分であり、ガラス原料中の任意成分である。特に、ＭｇＯ成分の含有率を５．０％以下にすることで、所望の高屈折率及び高分散を得易くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス原料の全質量に対するＭｇＯ成分の含有率は、好ましくは５．０％、より好ましくは４．０％、最も好ましくは３．０％を上限とする。ＭｇＯ成分は、例えばＭｇＣＯ３、ＭｇＦ２等を用いてガラス原料内に含有できる。
【００５３】
ＣａＯ成分は、ガラスの液相温度を下げることでガラスの耐失透性を高める成分であり、ガラス原料中の任意成分である。特に、ＣａＯ成分の含有率を１０．０％以下にすることで、所望の高屈折率及び高分散を得易くし、耐失透性や化学的耐久性の低下を抑えることができる。従って、酸化物換算組成のガラス原料の全質量に対するＣａＯ成分の含有率は、好ましくは１０．０％、より好ましくは８．０％、最も好ましくは５．０％を上限とする。ＣａＯ成分は、例えばＣａＣＯ３、ＣａＦ２等を用いてガラス原料内に含有できる。
【００５４】
ＳｒＯ成分は、ガラスの液相温度を下げることでガラスの耐失透性を高める成分であり、ガラス原料中の任意成分である。特に、ＳｒＯ成分の含有率を１０．０％以下にすることで、所望の高屈折率及び高分散を得易くし、耐失透性や化学的耐久性の低下を抑えることができる。従って、酸化物換算組成のガラス原料の全質量に対するＳｒＯ成分の含有率は、好ましくは１０．０％、より好ましくは８．０％、最も好ましくは５．０％を上限とする。ＳｒＯ成分は、例えばＳｒ（ＮＯ３）２、ＳｒＦ２等を用いてガラス原料内に含有できる。
【００５５】
このガラス原料は、ＲＯ成分（式中、ＲはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａからなる群より選択される１種以上）の含有率の質量和が、３０．０％以下であることが好ましい。これにより、ＲＯ成分による屈折率及び分散の低下が抑えられるため、所望の高屈折率及び高分散を得易くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス原料の全質量に対するＲＯ成分の含有率の質量和は、好ましくは３０．０％、より好ましくは２５．０％、最も好ましくは２０．０％を上限とする。なお、ＲＯ成分はいずれも含有しなくとも所望の特性を備えた光学ガラスを得ることができるが、ＲＯ成分の少なくともいずれかを０．１％以上含有することで、ガラスの液相温度が低くなるため、ガラスの耐失透性をより高めることができる。従って、この場合における酸化物換算組成のガラス原料の全質量に対するＲＯ成分の含有率の質量和は、好ましくは０．１％、より好ましくは０．５％、最も好ましくは１．０％を下限とする。
【００５６】
Ｌａ２Ｏ３成分、Ｇｄ２Ｏ３成分及びＹ２Ｏ３成分は、ガラスの屈折率を高めるとともに、ガラスの化学的耐久性を向上する成分であり、ガラス原料中の任意成分である。特に、Ｌｎ２Ｏ３成分（式中、ＬｎはＹ、Ｌａ、Ｇｄからなる群より選択される１種以上）の含有率を所定以下にすることで、Ｌｎ２Ｏ３成分によるアッベ数の上昇が抑えられるため、所望の高分散を得易くすることができる。また、Ｌｎ２Ｏ３成分の含有率を所定以下にすることにより、ガラスの液相温度が低くなるため、ガラスの耐失透性を高めて光線透過率を高めることができる。従って、酸化物換算組成のガラス原料の全質量に対するＬｎ２Ｏ３成分の各々の含有率は、好ましくは１０．０％、より好ましくは８．０％、最も好ましくは５．０％を上限とする。また、酸化物換算組成のガラス原料の全質量に対するＬｎ２Ｏ３成分の合計の含有率は、好ましくは２０．０％、より好ましくは１８．０％、最も好ましくは１５．０％を上限とする。Ｌｎ２Ｏ３成分は、例えばＹ２Ｏ３、ＹＦ３、Ｌａ２Ｏ３、Ｌａ（ＮＯ３）３・ＸＨ２Ｏ（Ｘは任意の整数）、Ｇｄ２Ｏ３、ＧｄＦ３等を用いてガラス原料に含有できる。
【００５７】
ＳｉＯ２成分は、着色を低減して短波長の可視光に対する透過率を高めるとともに、ガラスの液相温度を低くしてガラスの耐失透性を高める成分であり、ガラス原料中の任意成分である。特に、ＳｉＯ２成分の含有率を１０．０％以下にすることで、ＳｉＯ２成分による屈折率の低下が抑えられるため、所望の高屈折率を得易くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス原料の全質量に対するＳｉＯ２成分の含有率は、好ましくは１０．０％、より好ましくは８．０％、さらに好ましくは５．０％を上限とし、最も好ましくは２．０％未満とする。ＳｉＯ２成分は、例えばＳｉＯ２、Ｋ２ＳｉＦ６、Ｎａ２ＳｉＦ６等を用いてガラス原料に含有できる。
【００５８】
Ｂ２Ｏ３成分は、ガラスの液相温度を低くして耐失透性を高める成分であり、ガラス原料中の任意成分である。特に、Ｂ２Ｏ３成分の含有率を１０．０％以下にすることで、Ｂ２Ｏ３成分による屈折率の低下が抑えられるため、所望の高屈折率を得易くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス原料中の全質量に対するＢ２Ｏ３成分の含有率は、好ましくは１０．０％、より好ましくは８．０％、最も好ましくは５．０％を上限とする。Ｂ２Ｏ３成分は、例えばＨ３ＢＯ３、Ｎａ２Ｂ４Ｏ７、Ｎａ２Ｂ４Ｏ７・１０Ｈ２Ｏ、ＢＰＯ４等を用いてガラス原料に含有できる。
【００５９】
ＧｅＯ２成分は、ガラスの屈折率を高めるとともに、ガラスの液相温度を低くしてガラスの耐失透性を高める成分であり、ガラス原料中の任意成分である。特に、ＧｅＯ２成分の含有率を１０．０％以下にすることで、ガラスの材料コストを低減できる。従って、酸化物換算組成のガラス原料の全質量に対するＧｅＯ２成分の含有率は、好ましくは１０．０％、より好ましくは８．０％、最も好ましくは５．０％を上限とする。ＧｅＯ２成分は、例えばＧｅＯ２等を用いてガラス原料に含有できる。
【００６０】
Ｂｉ２Ｏ３成分は、ガラスの屈折率を上げ、ガラスの分散を高める成分であり、ガラス原料中の任意成分である。特に、Ｂｉ２Ｏ３成分の含有率を２０．０％以下にすることで、ガラスの液相温度を低くして耐失透性の低下を抑えることができるため、ガラスの透過率の低下を抑えることができる。従って、酸化物換算組成のガラス原料の全質量に対するＢｉ２Ｏ３成分の含有率は、好ましくは２０．０％、より好ましくは１５．０％を上限とし、さらに好ましくは１０．０％未満とし、最も好ましくは５．０％未満とする。
【００６１】
ＺｒＯ２成分は、可視光に対する透過率を高めるとともに、ガラスの耐失透性を高めてガラスの耐失透性を高める成分であり、ガラス原料中の任意成分である。特に、ＺｒＯ２成分の含有率を１０．０％以下にすることで、ＺｒＯ２成分による屈折率の低下が抑えられるため、所望の高屈折率を得易くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス原料の全質量に対するＺｒＯ２成分の含有率は、好ましくは１０．０％、より好ましくは８．０％、最も好ましくは５．０％を上限とする。ＺｒＯ２成分は、例えばＺｒＯ２、ＺｒＦ４等を用いてガラス原料内に含有できる。
【００６２】
ＺｎＯ成分は、ガラスの液相温度を下げることでガラスの耐失透性を高める成分であり、ガラス原料中の任意成分である。特に、ＺｎＯ成分の含有率を１０．０％以下にすることで、所望の高屈折率及び高分散を得易くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス原料の全質量に対するＺｎＯ成分の含有率は、好ましくは１０．０％、より好ましくは８．０％、最も好ましくは５．０％を上限とする。ＺｎＯ成分は、例えばＺｎＯ、ＺｎＦ２等を用いてガラス原料内に含有できる。
【００６３】
Ａｌ２Ｏ３成分は、ガラスの化学的耐久性を向上し、ガラス溶解時及び溶融時の粘度を高める成分であり、ガラス原料中の任意成分である。特に、Ａｌ２Ｏ３成分の含有率を１０．０％以下にすることで、ガラスの溶解性及び溶融性を高めつつ、ガラスの失透傾向を弱めることができる。従って、酸化物換算組成のガラス原料の全質量に対するＡｌ２Ｏ３成分の含有率は、好ましくは１０．０％、より好ましくは８．０％、最も好ましくは５．０％を上限とする。Ａｌ２Ｏ３成分は、原料として例えばＡｌ２Ｏ３、Ａｌ（ＯＨ）３、ＡｌＦ３等を用いてガラス原料内に含有できる。
【００６４】
Ｔａ２Ｏ５成分は、ガラスの屈折率を高める成分であり、ガラス原料中の任意成分である。特に、Ｔａ２Ｏ５成分の含有率を１０．０％以下にすることで、ガラスを失透し難くすることができる。従って、酸化物換算組成のガラス原料の全質量に対するＴａ２Ｏ５成分の含有率は、好ましくは１０．０％、より好ましくは８．０％、最も好ましくは４．０％を上限とする。Ｔａ２Ｏ５成分は、原料として例えばＴａ２Ｏ５等を用いてガラス原料内に含有できる。
【００６５】
＜含有すべきでない成分について＞
ガラス原料には、ガラスの特性を損なわない範囲で、他の成分を必要に応じて添加できる。しかしながら、Ｔｉ、Ｎｂ及びＷを除く、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ及びＭｏ等の各遷移金属成分は、ガラスの着色を起こり易くして、本発明の光線透過率に関する効果を減殺する性質がある。従って、これらの遷移金属成分は、含有量を低減させることが好ましく、実質的に含まないことがより好ましい。
【００６６】
また、ＰｂＯ等の鉛化合物、及び、Ｔｈ、Ｃｄ、Ｔｌ、Ｏｓ、Ｂｅ、Ｓｅの各成分は、近年有害な化学物資として使用を控える傾向にあり、ガラスの製造工程のみならず、加工工程、及び製品化後の処分に至るまで環境対策上の措置が必要とされる。従って、環境上の影響を重視する場合には、不可避な混入を除き、これらを実質的に含有しないことが好ましい。これにより、光学ガラスに環境を汚染する物質が実質的に含まれなくなる。そのため、特別な環境対策上の措置を講じなくとも、この光学ガラスを製造し、加工し、及び廃棄できる。
【００６７】
［カレット作製工程］
カレット作製工程は、溶解炉に供給された上述のガラス原料の少なくとも一部を混合してなるバッチを溶解した後で冷却し、カレットを形成する工程である。カレット作製工程でＴｉ，Ｎｂ，Ｗ等の遷移金属成分の還元による黒変の少ないカレットを形成することにより、カレットを溶融してガラスを作製するまでの遷移金属成分の還元が、ガラスに含まれるＳｂ２Ｏ３成分及び／又はＳｎＯ２成分等の成分から放出される酸素によって消失できる程度に低減される。それとともに、カレット作製工程で溶解設備からの成分の溶出が少ないカレットを形成することにより、カレットから得られるガラスの着色も低減し易くなる。そのため、可視光の透過率の高い光学ガラスを得易くすることができる。また、ガラス原料のガラス化が複数回に分かれることで、ガラス原料のガラス化がより進められ易くなるため、耐失透性の高い光学ガラスを得ることができる。
【００６８】
上述のガラス原料のうち、正リン酸及びその複合塩からなる群より選択される１種以上を他の原料と混合して粉粒体を形成し、混合したガラス原料を溶解炉に供給することが好ましい。これにより、遅くともガラス原料が加熱されて正リン酸や複合塩の反応が始まるまでの間に、ガラス原料が液体状の正リン酸及びその複合塩によって湿潤し、ガラス原料に隣接していた雰囲気が排出されると推測される。そのため、正リン酸や複合塩が加熱により脱水する際や、加熱により脱水した正リン酸や複合塩と他の原料とが反応する際に発生する気体の量を低減でき、カレット作製時の原料ガラス内の伝熱性を高めることができると推測される。従って、カレット作製時の溶け残りを低減することができるため、所望の高分散を有し且つ均質な光学ガラスを得ることができる。ここで、正リン酸及びその複合塩は、加温された液体状のものを用いてもよく、冷却された粉末状のものを用いてもよい。特に、前者を用いることにより、原料ガラスの加熱前にガラス原料に隣接していた雰囲気が排出されると推測されるため、原料ガラスをより均等に加熱できる。一方で、後者を用いることにより、混合時に他の材料が正リン酸及びその複合塩によって濡れ難くなるため、正リン酸や複合塩と他の材料との混合を容易にできる。なお、本明細書における「溶融ガラス」は、ガラス化した後の溶融状態のガラス原料に加えて、ガラス化する前の溶解されたガラス原料をも含むものとする。
【００６９】
このとき、正リン酸や複合塩と他原料とを混合して形成させた粉粒体は、後述のカレット形成温度に保持した溶解炉に分割して供給することが特に好ましい。特に、粉粒体を異なるタイミングに分割して供給することにより、粉粒体の加熱によって発生する気体が原料ガラスから複数回に分かれて排出されるため、原料ガラスからの単位時間当たりの気体発生量を低減できる。すなわち、原料ガラスをより均等に加熱することができ、原料ガラスの溶け残りを低減できる。一方、粉粒体を溶解炉内の異なる位置から分割して供給することにより、粉粒体の加熱によって発生する気体が原料ガラスから複数箇所に分かれて排出されるため、原料ガラスからの局所的な気体の発生を低減できる。すなわち、原料ガラスをより均等に加熱することができ、原料ガラスの溶け残りを低減できる。また、粉粒体を溶解炉内の異なるタイミング及び／又は異なる位置から分割して供給することにより、粉粒体による局所的な温度の低下が抑えられるため、粉粒体の加熱温度をカレット形成温度に保持し易くでき、ガラス成分の結晶化による失透を低減できる。
【００７０】
粉粒体を異なるタイミングに分割して溶解炉に供給する場合、既に溶解された粉粒体の発泡が略完結した後に新たな粉粒体を供給することが好ましい。これにより、既に溶解された粉粒体からの発泡と新たな粉粒体からの発泡とが同時に起こらなくなるため、原料ガラスからの単位時間当たりの気体発生量をより低減でき、原料ガラスの溶け残りをより低減できる。ここで、粉粒体を供給してから粉粒体の発泡が略完結するまでの時間は、原料ガラスからの単位時間当たりの気体発生量を低減できる観点から、好ましくは３０分、より好ましくは４０分、最も好ましくは６０分を下限とする。一方で、粉粒体を供給してから粉粒体の発泡が略完結するまでの時間は、溶解炉に含まれる成分の溶融ガラスへの溶出を低減できる観点から、好ましくは５時間、より好ましくは４時間、最も好ましくは３時間を上限とする。
【００７１】
カレット作製工程で原料ガラスを溶解するカレット作製温度は、得られるガラスの液相温度との関係で、（液相温度＋２００℃）以下である。また、カレット作製温度は、（液相温度＋１８０℃）以下であることがより好ましく、（液相温度＋１６０℃）以下であることが最も好ましい。これにより、溶解した原料ガラスからの気体成分、特に酸素成分の過剰な蒸発が低減される。そのため、形成されるカレットに含まれる遷移金属成分、特に高分散をもたらすことが可能なＮｂ２Ｏ５成分、ＴｉＯ２成分及び／又はＷＯ３成分の還元によるカレットの着色が、ガラスに含まれるＳｂ２Ｏ３成分及び／又はＳｎＯ２成分等の成分から放出される酸素によって消失できる程度に低減される。すなわち、所望の高分散を有しつつ、可視光についての透過率を高めることが可能な光学ガラスを得ることができる。また、このカレット作製温度は、１２５０℃未満が好ましく、１２００℃未満がより好ましく、１１８０℃未満が最も好ましい。これにより、溶解炉に含まれる成分の溶融ガラスへの溶出が低減されるため、これらの成分によるカレットの着色を低減でき、且つ溶解炉の長寿命化を図ることができる。
【００７２】
一方、このカレット作製温度は、得られるガラスの液相温度以上、より好ましくは（液相温度＋１０℃）以上、最も好ましくは（液相温度＋２０℃）以上に設定する。これにより、溶解したガラス成分の結晶化が低減され、得られるカレットに失透が発生し難くなるため、安定性が高い光学ガラスを得ることができる。また、カレット作製工程における溶融ガラスのカレット作製温度は、１０２０℃以上が好ましく、１０５０℃以上がより好ましく、１０８０℃以上が最も好ましい。これにより、原料ガラスの溶け残り、特に高分散成分の溶け残りが生じ難くなるため、所望の高分散を有し且つ均質な光学ガラスを得ることができる。
【００７３】
ここで、得られるガラスの液相温度は、原料ガラスと同じ組成を有するガラスから形成され、直径２ｍｍ程度の粒状に粉砕したガラス試料を白金板上に載せ、８００℃から１２２０℃の温度傾斜のついた炉内で３０分間保持した後取り出し、冷却後にガラス中の結晶の有無を倍率８０倍の顕微鏡にて観察することで測定される、ガラス中に結晶が認められず失透が生じない最も低い温度から求められる。
【００７４】
なお、本願明細書における「カレット作製温度」は、カレット作製工程において溶解炉に滞留する溶融ガラスの平均温度を用いることが好ましい。より具体的には、溶解炉の上部における溶融ガラスの温度と、溶解炉の下部における溶融ガラスの温度と、の平均を用いることが好ましい。これにより、特に溶融ガラスの内部で温度勾配が生じている場合であっても、溶融ガラスの黒変やガラス成分の結晶化が抑えられ易くなるため、可視光の透過率の高い光学ガラスを得易くすることができる。ここで、溶解炉の上部及び下部における溶融ガラスの温度は、例えば溶解炉の内部や壁面に設けられた熱電対を用いて求めることができる。また、溶解炉の上部における溶融ガラスの温度は、放射温度計を用いて求めることもできる。
【００７５】
原料ガラスの溶解により得られる溶融ガラスを保持する時間は、溶解炉の形状や容量等によって適宜選択される。より具体的には、原料ガラスが供給された後で溶融ガラスを保持する時間は、０．５時間以上が好ましく、２時間以上がより好ましく、５時間以上が最も好ましい。これにより、原料ガラスの溶け残り、特に高分散成分の溶け残りが生じ難くなるため、所望の高分散を有し且つ均質な光学ガラスを得ることができる。一方で、溶融ガラスを保持する時間は、２４時間以下が好ましく、１２時間以下がより好ましく、８時間以下が最も好ましい。これにより、溶融ガラスと溶解炉との接触時間が短くなり、溶解炉に含まれる成分の溶融ガラスへの溶出が低減されるため、これらの成分によるガラスの着色を低減できる。
【００７６】
なお、本願明細書において上述の溶融ガラスを保持する時間は、溶融ガラスが上述のカレット作製温度の範囲内で溶解炉に滞留する平均の時間を指す。例えば、原料ガラスの供給及び排出速度が一定の場合、ガラス原料の溶解炉への供給を開始する時点（原料ガラスの供給後に原料ガラスをカレット作製温度に加熱する場合は、供給されたガラス原料の温度が上述のカレット作製温度に達する時点）からガラス原料の溶解炉からの排出を開始する時点（又は、溶解炉の温度が上述のカレット作製温度以下に冷却される時点）までの時間をΔｔａｂ、ガラス原料の溶解炉への供給を終了する時点（原料ガラスの供給後に原料ガラスをカレット作製温度に加熱する場合は、供給されたガラス原料の温度が上述のカレット作製温度に達する時点）からガラス原料の溶解炉からの排出を終了する時点（又は、溶解炉の温度が上述のカレット作製温度以下に冷却される時点）までの時間をΔｔｃｄとしたとき、溶融時間Δｔ１は、以下の式（１）より求められる。
【数１】
2011136884.tif 000002
【００７７】
カレット作製工程で原料ガラスを溶解し、これを保持している間、溶解炉内の酸素濃度は、５％以上に保持することが好ましい。これは、バッチからカレットを作製するカレット作製工程での雰囲気調整が、遷移金属の酸化還元に非常に影響する為である。溶解炉内の酸素濃度を５％以上に保持して還元雰囲気が弱い状態を溶解炉内で形成することで、カレットに含まれるＴｉ，Ｎｂ，Ｗ等の高分散をもたらす遷移金属成分の還元が低減される。そのため、４００〜４５０ｎｍと６００〜７００ｎｍ近辺の吸収が小さく、可視光に対する透明性を高くすることが可能な光学ガラスを得ることができる。ここで、溶解炉内の酸素濃度は、好ましくは５％以上、より好ましくは１０％以上、最も好ましくは１５％以上である。なお、本願明細書における「酸素濃度」は、溶解炉内における平均の酸素濃度を指す。一方で、溶解炉内の酸素濃度は、３０％以下に保持することが好ましい。これにより、溶融ガラスへの酸素の過剰な溶け込みが低減されるため、溶解設備からの成分の溶出が少ないカレットを形成できる。ここで、溶解炉内の酸素濃度は、好ましくは３０％、より好ましくは２５％、最も好ましくは２０％を上限とする。
【００７８】
溶融ガラスを所定時間にわたって保持した後、溶融ガラスを常温まで冷却してカレットを形成する。これにより、Ｔｉ，Ｎｂ，Ｗ等の高分散をもたらす遷移金属成分が含まれながらも、溶解設備からの成分の溶出が少なく、着色の少ないカレットが得られるため、アッベ数が小さく且つ可視光の透過率の高い光学ガラスを作製し易くすることができる。
【００７９】
［光学ガラスの作製］
本発明の製造方法は、上述のカレット作製工程で作製されたカレットを用いて溶融槽に供給して光学ガラスを作製する。光学ガラスの作製手順は特に限定されないが、例えば、カレットから溶融ガラスを形成する溶融工程、溶融したガラス原料を所定時間にわたり滞留させて清澄させる清澄工程、清澄した溶融ガラスを攪拌して気泡を除去する攪拌工程、攪拌された溶融ガラスを攪拌槽から流出させる流出工程、及び、所定の流量で供給される溶融ガラスを成形する成形工程を行うことで、光学ガラスが作製される。
【００８０】
本発明の製造方法では、溶融工程、清澄工程、攪拌工程、流出工程及び成形工程を通じて、溶融ガラスの温度を１３００℃未満に調整することが好ましく、液相温度よりも２５０℃以上高くならないように調整することが好ましい。これにより、溶融ガラスからの酸素の過剰な蒸発が低減されて遷移金属成分の還元が低減され、且つ、溶融槽に含まれる成分の溶出が低減される。従って、可視光の透過率が高いカレットの特性を生かした光学ガラスを得ることができる。ここで、本発明の製造方法における溶融ガラスの温度は、好ましくは１３００℃未満、より好ましくは１２５０℃未満、最も好ましくは１２４０℃未満になるように調整する。また、得られるガラスの液相温度に対する相対的な温度の観点では、本発明の製造方法における溶融ガラスの温度は、（液相温度＋２５０℃）未満であることが好ましく、（液相温度＋２２０℃）未満であることがより好ましく、（液相温度＋２００℃）未満であることが最も好ましい。
【００８１】
また、本発明の製造方法では、溶融工程、清澄工程、攪拌工程及び流出工程に要する時間は、各工程による作用効果が得られる範囲内で短いことが好ましい。より具体的には、溶融工程、清澄工程、攪拌工程及び流出工程に要する合計の時間は、２４時間以下が好ましく、２０時間以下がより好ましく、１５時間以下が最も好ましい。これにより、溶融ガラスからの酸素の過剰な蒸発が低減されて遷移金属成分の還元が低減され、且つ、溶融槽に含まれる成分の溶出が低減される。従って、可視光の透過率が高いカレットの特性を生かした光学ガラスを得ることができる。一方、これら工程の合計時間の下限は特に限定されず、技術水準に応じて適宜決定されるものであるが、概ね３時間以上であることが多い。
【００８２】
［光学ガラス］
本発明により作製される光学ガラスは、高い屈折率（ｎｄ）を有するとともに、高い分散を有する必要がある。特に、光学ガラスの屈折率（ｎｄ）は、好ましくは１．７０、より好ましくは１．７５、最も好ましくは１．８０を下限とし、好ましくは２．２０、より好ましくは２．１５、最も好ましくは２．１０を上限とする。また、光学ガラスのアッベ数（νｄ）は、好ましくは２５、より好ましくは２２、最も好ましくは１９を上限とする。これらにより、光学設計の自由度が広がり、更に素子の薄型化を図っても大きな光の屈折量を得ることができる。特に、本発明の方法は、アッベ数（νｄ）が１９未満、より具体的には１８．５未満、さらに具体的には１８未満の高分散を有する光学ガラスを製造する際に有用である。本発明の方法によれば、高分散を有するガラスを形成する際に生じるガラスの着色が低減される。特に、原料ガラスにＳｂ２Ｏ３成分及び／又はＳｎＯ２成分を用いる場合には、単にＳｂ２Ｏ３成分及び／又はＳｎＯ２成分を加えるだけでは低減することが困難な、ガラスの着色すらも低減される。そのため、所望の高分散を有しつつ、着色を低減することが可能な光学ガラスを得ることができる。なお、光学ガラスのアッベ数（νｄ）の下限は特に限定されず、技術水準に応じて適宜決定されるものであるが、本発明によって得られる光学ガラスのアッベ数（νｄ）は、概ね１０以上、具体的には１２以上、さらに具体的には１５以上であることが多い。
【００８３】
また、本発明により作製される光学ガラスは、着色が少ないことが好ましい。特に、本発明により作製される光学ガラスは、（Ｔｇ−２００）℃以上（Ｔｇ＋１００）℃以下の再加熱温度に昇温させる再加熱試験の後において、厚み１０ｍｍのサンプルで分光透過率７０％を示す波長（λ７０）が５００ｎｍ以下であり、より好ましくは４８０ｎｍ以下であり、最も好ましくは４５０ｎｍ以下である。ガラスに対して再加熱を行うことで、ガラス中への不純物の溶存が抑えられつつ、ガラスが除歪される。特に、原料ガラスにＳｂ２Ｏ３成分及び／又はＳｎＯ２成分を用いる場合には、ガラスに還元された状態で含まれていた遷移金属成分がＳｂ２Ｏ３成分及び／又はＳｎＯ２成分によって酸化されて、着色が低減される。以上のことから、得られるガラスの吸収端を紫外領域の近傍に位置することができ、可視域におけるガラスの透明性を高められる。従って、この光学ガラスをレンズ等の光学素子の材料として用いることができる。
【００８４】
また、本発明により作製される光学ガラスは、再加熱した際に色の変化が少ないことがより好ましい。特に、本発明により作製される光学ガラスは、（Ｔｇ−２００）℃以上（Ｔｇ＋１００）℃以下の再加熱温度に昇温させる再加熱試験の前後において、分光透過率が７０％を示す波長（λ７０）の差が５００ｎｍ以下であり、より好ましくは３００ｎｍ未満であり、さらに好ましくは２００ｎｍ未満、最も好ましくは１００ｎｍ未満である。このようなガラスは、再加熱試験を行う前の時点で既に光線透過率が高められているため、ガラスを再加熱する再加熱工程に要する時間を短縮し、又は再加熱工程を実質的に有しなくとも、可視域におけるガラスの透明性を高めることができる。なお、本発明により作製される光学ガラスは、少なくとも再加熱後に所望の透明性を有していればよいため、再加熱前の光学ガラスの分光透過率７０％を示す波長（λ７０）が測定できなくてもよい。
【００８５】
ここで、本発明により作製される光学ガラスは、上述の再加熱温度への昇温を行う際に、例えば精密アニールやプレス成形を同時に行ってもよい。これにより、所望の形状に成型され又は機械的な衝撃への耐性が強化されながらも、ガラスの再加熱が行われるため、所望の形状や機械的特性を有しながらも、高い分光透過率を有する光学ガラスを得ることができる。なお、本発明により作製される光学ガラスの用途は、再加熱温度への昇温を要する用途に限定されない。
【００８６】
また、本発明により作製される光学ガラスは、耐失透性が高いことが好ましい。特に、本発明により作製される光学ガラスは、１２００℃以下の低い液相温度を有することが好ましい。より具体的には、本発明により作製される光学ガラスの液相温度は、好ましくは１２００℃、より好ましくは１１５０℃、最も好ましくは１１００℃を上限とする。これにより、溶解した原料ガラスの温度を低下させてもガラスの結晶化が低減されるため、カレット作製工程における酸素成分の必要以上の蒸発や、溶解設備に含まれる成分の溶出をより抑え、ガラスの透過率をより高めることができる。また、このようなガラスはガラス化が進められ易いため、カレット作製工程に要する時間を短縮でき、より短時間で高品質なカレットを作製できる。一方、本発明により作製される光学ガラスの液相温度の下限は特に限定しないが、概ね５００℃以上、具体的には５５０℃以上、さらに具体的には６００℃以上であることが多い。
【００８７】
また、本発明により作製される光学ガラスは、低いガラス転移点（Ｔｇ）を有することが好ましい。特に、本発明により作製される光学ガラスは、７００℃以下のガラス転移点（Ｔｇ）を有することが好ましい。これにより、ガラスがより低い温度で軟化するため、より低い温度でガラスをプレス成形できる。また、プレス成形に用いる金型の酸化を低減して金型の長寿命化を図ることもできる。従って、本発明により作製される光学ガラスのガラス転移点（Ｔｇ）は、好ましくは７００℃、より好ましくは６７０℃、最も好ましくは６５０℃を上限とする。なお、本発明により作製される光学ガラスのガラス転移点（Ｔｇ）の下限は特に限定されないが、概ね１００℃以上、具体的には１５０℃以上、さらに具体的には２００℃以上であることが多い。
【００８８】
［光学素子の作製］
本発明により作製される光学ガラスは、様々な光学素子及び光学設計に有用なレンズやプリズム等の光学素子を作製することができる。そして、これらの光学素子は、カメラやプロジェクタ等の光学機器に用いることが好ましい。これにより、光学素子による光の吸収が低減されて光の透過率が高められるため、高精細で高精度な結像特性及び投影特性を実現できる。
【実施例】
【００８９】
表１に、光学ガラスの作製に用いられる原料ガラスの組成と、カレット作製工程における溶解炉内の温度及び酸素濃度、並びに溶解炉内での溶融ガラスを保持する時間を示す。また、作製される光学ガラスの液相温度、屈折率（ｎｄ）、アッベ数（νｄ）、ガラス転移点（Ｔｇ）、並びに、再加熱試験の前後における分光透過率が７０％を示す波長（λ７０）も表１に示す。なお、以下の実施例はあくまで例示の目的であり、これらの実施例にのみ限定されるものではない。
【００９０】
本発明の実施例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４）及び参考例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．２）では、いずれも各成分の原料として各々相当する酸化物、水酸化物、炭酸塩、硝酸塩、弗化物、水酸化物、メタ燐酸化合物等の通常の光学ガラスに使用される高純度原料を選定した。このうち、Ｐ２Ｏ５成分の原料として正リン酸を選定した。これらを表１に示した各実施例及び参考例の組成の割合になるように秤量し、正リン酸以外の原料を均一に混合した後で、液体状態の正リン酸を加えて均一に混合して粉粒体を作製した。
【００９１】
ここで、原料ガラスと同じ組成から作られるガラスについて、液相温度を求めた。液相温度は、直径２ｍｍ程度の粒状に粉砕したガラス試料を１０ｍｍ間隔で白金板上に載せ、これを８００℃から１２００℃の温度傾斜のついた炉内で３０分間保持した後で取り出し、冷却後にガラス試料中の結晶の有無を倍率８０倍の顕微鏡にて観察することで測定した。測定される液相温度の値に基づき、表１に示すように、カレット作製工程における溶解炉内の温度を決定した。
【００９２】
ガラス原料からなる粉粒体は、表１のカレット形成温度に保持した溶解炉に１〜５０回に分けて供給し、粉粒体を溶解させた。粉粒体の供給は、０．５〜３時間ごとに行うようにして、既に溶解された粉粒体の発泡が略完結した後に新たな粉粒体が供給されるようにした。粉粒体が全て供給されてから０．５〜５時間にわたり溶融ガラスを保持した後、溶融ガラスを常温まで冷却してカレットを形成した。
【００９３】
形成されたカレットは、白金坩堝に投入し、ガラス組成の熔融難易度に応じて電気炉で１０００〜１３００℃の温度範囲で２〜１０時間溶解し、攪拌均質化して泡切れ等を行った後、１２５０℃以下に温度を下げて攪拌均質化してから金型に鋳込み、徐冷してガラスを作製した。
【００９４】
ここで、実施例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４）及び参考例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．２）で得られるガラスの屈折率（ｎｄ）及びアッベ数（νｄ）については、日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ０１―２００３に基づいて測定した。なお、本測定に用いたガラスとして、アニール条件は徐冷降下速度を−２５℃／ｈｒとして、徐冷炉にて処理を行ったものを用いた。
【００９５】
また、実施例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４）及び参考例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．２）で得られるガラスのガラス転移点（Ｔｇ）は、横型膨張測定器を用いた測定を行うことで求めた。ここで、測定を行う際のサンプルはφ４．５ｍｍ、長さ５ｍｍのものを使用し、昇温速度４℃/ｍｉｎとした。
【００９６】
また、実施例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４）及び参考例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．２）で得られるガラスの透過率については、日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ０２に準じて測定した。具体的には、厚さ１０±０．１ｍｍの対面平行研磨品をＪＩＳＺ８７２２に準じ、２００〜８００ｎｍの分光透過率を測定してλ７０（透過率７０％時の波長）を求め、ガラスの着色の有無と程度を求めた。本実施例では、ガラスの透過率の測定は、精密アニールやプレス成形を想定した再加熱試験を行う前のもの、及び再加熱試験を行った後のものについて行った。ここで、ガラスの再加熱試験は、実施例及び参考例で得られるガラスから作製される１５ｍｍ×１５ｍｍ×３０ｍｍの角柱状のガラス試料を耐火物上に載せて電気炉に入れ、１５０分で常温からガラス試料のガラス転移点（Ｔｇ）より−２００〜＋１００℃高い温度まで昇温し、３０分間保温することで行った。再加熱試験を行った後のガラスは、常温まで冷却して炉外に取り出した後、対向する２面を厚み１０ｍｍ±０．１ｍｍに研磨し、上述と同様の方法でλ７０を測定した。
【００９７】
【表１】
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【００９８】
表１に表されるように、本発明の実施例で得られる光学ガラスは、いずれも再加熱試験後のλ７０（透過率７０％時の波長）が５００ｎｍ以下、より詳細には４５０ｎｍ以下であった。一方で、参考例１で得られるガラスは、再加熱試験後のλ７０が４５０ｎｍより大きかった。このため、本発明の実施例により得られる光学ガラスは、参考例１で得られるガラスに比べて着色し難いことが明らかになった。特に、本発明の実施例１で得られる光学ガラスのλ７０は、再加熱試験の前後における変動が５０ｎｍ以下、より詳細には１０ｎｍ以下に抑えられた。
【００９９】
また、本発明の実施例で得られる光学ガラスは、いずれも屈折率（ｎｄ）が１．７０以上、より詳細には１．８０以上であるとともに、この屈折率（ｎｄ）は２．２０以下、より詳細には２．００以下であり、所望の範囲内であった。
【０１００】
また、本発明の実施例で得られる光学ガラスは、いずれもアッベ数（νｄ）が１０以上、より詳細には１６以上であるとともに、このアッベ数（νｄ）は２５以下、より詳細には２４．５以下であり、所望の範囲内であった。
【０１０１】
また、本発明の実施例の光学ガラスは、いずれも液相温度が１２００℃以下、より詳細には１１００℃以下であるとともに、この液相温度は５００℃以上であり、所望の範囲内であった。
【０１０２】
また、本発明の実施例の光学ガラスは、いずれもガラス転移点（Ｔｇ）が７００℃以下、より詳細には６８０℃以下であり、所望の範囲内であった。
【０１０３】
従って、本発明の実施例で得られる光学ガラスは、屈折率（ｎｄ）が所望の範囲内にありながら、高い分散（低いアッベ数νｄ）を有し、特に再加熱後における可視領域の波長の光に対する透明性が高く、ガラス形成時における耐失透性が高く、且つ、プレス成形を行い易いことが明らかになった。
【０１０４】
また、本発明の実施例２のカレットを用いて作製されるガラスを所定の形状に成形し、この成形体を６３０℃に４８時間加熱して精密アニールしたところ、精密アニール後の成形体のλ７０は４４１ｎｍであった。
【０１０５】
以上、本発明を例示の目的で詳細に説明したが、本実施例はあくまで例示の目的のみであって、本発明の思想及び範囲を逸脱することなく多くの改変を当業者により成し得ることが理解されよう。