(57)【要約】【課題】  異常部分分散性を有するフツリン酸ガラスであって、比重が小さいことに加えて、温度変化による光学特性の変動が小さい、洗浄耐性に優れる、より高屈折低分散である、または、耐熱性に優れるといった種々の特性を有する光学ガラスおよび光学素子を提供すること。【解決手段】  比重が３．３以下のフツリン酸ガラスであって、（ａ）〜（ｄ）のうち１以上を満たす光学ガラス。（ａ）Ｈｅ−Ｎｅレーザの波長（６３３ｎｍ）における相対屈折率の温度係数ｄｎ／ｄＴが２０〜４０℃の範囲で０±５．０×１０−６℃−１の範囲である。（ｂ）０．０１ｍｏｌ／Ｌのトリポリリン酸ナトリウムＮａ５Ｐ３Ｏ１０水溶液中に１時間浸漬したときのガラス表面１ｃｍ２あたりの重量減少量ＤＳＴＰＰが０．４ｍｇ／ｃｍ２・ｈ以下である。（ｃ）屈折率ｎｄとアッベ数νｄが下記の関係式（１）を満たす。（ｄ）ガラス転移温度Ｔｇが３６０℃以上である。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
比重が３．３以下のフツリン酸ガラスであって、（ａ）〜（ｄ）のうち１以上を満たす光学ガラス。
（ａ）Ｈｅ−Ｎｅレーザの波長（６３３ｎｍ）における相対屈折率の温度係数ｄｎ／ｄＴが２０〜４０℃の範囲で０±５．０×１０−６℃−１以内である。
（ｂ）０．０１ｍｏｌ／Ｌのトリポリリン酸ナトリウムＮａ５Ｐ３Ｏ１０水溶液中に１時間浸漬したときのガラス表面１ｃｍ２あたりの重量減少量ＤＳＴＰＰが
０．４ｍｇ／ｃｍ２・ｈ以下である。
（ｃ）屈折率ｎｄとアッベ数νｄが下記の関係式（１）を満たす。
ｎｄ＋０．００２５０×νｄ−１．６９０００≧０  ・・・（１）
（ｄ）ガラス転移温度Ｔｇが３６０℃以上である。
【請求項２】
Ｂａ２＋の含有量が１０カチオン％以下である、請求項１に記載の光学ガラス。
【請求項３】
カチオン％表示において、Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋、Ｂａ２＋およびＺｎ２＋の合計含有量Ｒ’に対するＭｇ２＋およびＣａ２＋の合計含有量のカチオン比
［（Ｍｇ２＋＋Ｃａ２＋）／Ｒ’］が０．４０以上である、請求項１または２に記載の光学ガラス。
【請求項４】
カチオン成分として、Ｌｉ＋、Ｎａ＋およびＫ＋からなる群から選択される１種以上のイオン、Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋、Ｂａ２＋およびＺｎ２＋からなる群から選択される１種以上のイオン、Ｐ５＋、およびＡｌ３＋を含み、
Ｂａ２＋の含有量が１０カチオン％以下であり、
カチオン％表示において、Ｌｉ＋、Ｎａ＋およびＫ＋の合計含有量Ｒに対するＭｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋、Ｂａ２＋およびＺｎ２＋の合計含有量Ｒ’のカチオン比［Ｒ’／Ｒ］が０．６以上であり、
上記合計含有量Ｒ’に対するＭｇ２＋およびＣａ２＋の合計含有量のカチオン比
［（Ｍｇ２＋＋Ｃａ２＋）／Ｒ’］が０．４０以上であって、
上記合計含有量Ｒに対するＬｉ＋およびＮａ＋の合計含有量のカチオン比
［（Ｌｉ＋＋Ｎａ＋）／Ｒ］が０．８以上であり、
アニオン成分として、Ｏ２−を含み、
Ｆ−の含有量が１０〜４０アニオン％である、光学ガラス。
【請求項５】
Ｐ５＋の含有量が３０〜５０カチオン％であり、
Ａｌ３＋の含有量が５〜１５カチオン％であり、
Ｎａ＋の含有量が１０〜３０カチオン％である、請求項４に記載の光学ガラス。
【請求項６】
波長５００〜７００ｎｍにおける透過率が９０％以上である、請求項１〜５のいずれかにに記載の光学ガラス。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の光学ガラスからなる、光学素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異常部分分散性の高いフツリン酸ガラスからなる光学ガラス、およびその光学ガラスからなる光学素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、レンズ等の光学素子の軽量化が求められている。特にドローンのような小型遠隔操作機を用いた空撮では、軽量であるだけでなく、温度変化により屈折率などの光学特性が変動しない光学素子が求められる。
【０００３】
また、ガラスの製造において、洗浄工程で洗浄液によりガラス表面が侵食されることがあり、洗浄耐性に優れる光学ガラスが求められている。
【０００４】
さらに、色収差の補正では、より高屈折率で低分散性を有する光学ガラスから作られる光学素子が有用である。
【０００５】
そして、光学ガラスの製造において、ガラスの熔解温度が高すぎると製造コストが高くなり、ガラスの成形性も悪化する。一方、光学素子の光学機能面には、使用目的に応じて反射防止膜や全反射膜等をコーティングできるが、コーティング工程においてコーティング剤を３５０℃近くにまで加熱して光学素子に適用することがあり、光学ガラスに耐熱性が求められている。
【０００６】
特許文献１では、屈折率の温度変化が小さいフツリン酸ガラスが開示されている。具体的には、２０〜４０℃における相対屈折率の温度係数（ｄｎ／ｄＴ）が−４．３〜
−４．４であるフツリン酸ガラスからなる光学ガラスが開示されている。ここでいう相対屈折率とは、空気に対するガラスの屈折率を意味する。
しかし、特許文献１に開示された光学ガラスは比重が大きく、近年求められている軽量化の水準を満足しないことがわかった。
【０００７】
特許文献２では、比重の低減されたフツリン酸ガラスからなる光学ガラスが開示されている。
特許文献２に開示された光学ガラスは、洗浄耐性に劣ることがわかった。また、特許文献２に開示された光学ガラスは、屈折率の割に分散が大きく、より色収差の補正に適した、高屈折低分散の光学ガラスが求められている。さらに、特許文献２に開示された光学ガラスはガラス転移温度Ｔｇが低く、コーティング工程で光学機能面が熱で変形または変質するおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特願２０１４−１５６３９４号公報
【特許文献２】国際公開第２００３／０３７８１３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、異常部分分散性を有するフツリン酸ガラスであって、比重が小さいことに加えて、温度変化による光学特性の変動が小さい、洗浄耐性に優れる、より高屈折低分散である、または、耐熱性に優れるといった種々の特性を有する光学ガラスおよび光学素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の要旨は以下のとおりである。
【００１１】
［１］比重が３．３以下のフツリン酸ガラスであって、（ａ）〜（ｄ）のうち１以上を満たす光学ガラス。
（ａ）Ｈｅ−Ｎｅレーザの波長（６３３ｎｍ）における相対屈折率の温度係数
ｄｎ／ｄＴが２０〜４０℃の範囲で０±５．０×１０−６℃−１以内である。
（ｂ）０．０１ｍｏｌ／Ｌのトリポリリン酸ナトリウムＮａ５Ｐ３Ｏ１０水溶液中に１時間浸漬したときのガラス表面１ｃｍ２あたりの重量減少量ＤＳＴＰＰが
０．４ｍｇ／ｃｍ２・ｈ以下である。
（ｃ）屈折率ｎｄとアッベ数νｄが下記の関係式（１）を満たす。
ｎｄ＋０．００２５０×νｄ−１．６９０００≧０  ・・・（１）
（ｄ）ガラス転移温度Ｔｇが３６０℃以上である。
【００１２】
［２］Ｂａ２＋の含有量が１０カチオン％以下である、［１］に記載の光学ガラス。
【００１３】
［３］カチオン％表示において、Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋、Ｂａ２＋およびＺｎ２＋の合計含有量Ｒ’に対するＭｇ２＋およびＣａ２＋の合計含有量のカチオン比
［（Ｍｇ２＋＋Ｃａ２＋）／Ｒ’］が０．４０以上である、［１］または［２］に記載の光学ガラス。
【００１４】
［４］カチオン成分として、Ｌｉ＋、Ｎａ＋およびＫ＋からなる群から選択される１種以上のイオン、Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋、Ｂａ２＋およびＺｎ２＋からなる群から選択される１種以上のイオン、Ｐ５＋、およびＡｌ３＋を含み、
Ｂａ２＋の含有量が１０カチオン％以下であり、
カチオン％表示において、Ｌｉ＋、Ｎａ＋およびＫ＋の合計含有量Ｒに対するＭｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋、Ｂａ２＋およびＺｎ２＋の合計含有量Ｒ’のカチオン比［Ｒ’／Ｒ］が０．６以上であり、
上記合計含有量Ｒ’に対するＭｇ２＋およびＣａ２＋の合計含有量のカチオン比
［（Ｍｇ２＋＋Ｃａ２＋）／Ｒ’］が０．４０以上であって、
上記合計含有量Ｒに対するＬｉ＋およびＮａ＋の合計含有量のカチオン比
［（Ｌｉ＋＋Ｎａ＋）／Ｒ］が０．８以上であり、
アニオン成分として、Ｏ２−を含み、
Ｆ−の含有量が１０〜４０アニオン％である、光学ガラス。
【００１５】
［５］Ｐ５＋の含有量が３０〜５０カチオン％であり、
Ａｌ３＋の含有量が５〜１５カチオン％であり、
Ｎａ＋の含有量が１０〜３０カチオン％である、［４］に記載の光学ガラス。
【００１６】
［６］波長５００〜７００ｎｍにおける透過率が９０％以上である、［１］〜［５］のいずれかにに記載の光学ガラス。
【００１７】
［７］上記［１］〜［６］のいずれかに記載の光学ガラスからなる、光学素子。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、異常部分分散性を有するフツリン酸ガラスであって、比重が小さいことに加えて、温度変化による光学特性の変動が小さい、洗浄耐性に優れる、より高屈折低分散である、または、耐熱性に優れるといった種々の特性を有する光学ガラスおよび光学素子を提供できる。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について説明する。本実施形態では、カチオン％表示での各成分の含有比率に基づいて本発明に係る光学ガラスを説明する。したがって、以下、各含有量は特記しない限り、カチオン％にて表示する。
【００２０】
本明細書では、屈折率は、特記しない限り、ヘリウムのｄ線（波長５８７．５６ｎｍ）における屈折率ｎｄをいう。
【００２１】
アッベ数νｄは、分散に関する性質を表す値として用いられるものであり、下式で表される。ここで、ｎＦは青色水素のＦ線（波長４８６．１３ｎｍ）における屈折率、
ｎＣは赤色水素のＣ線（６５６．２７ｎｍ）における屈折率である。
νｄ＝（ｎｄ−１）／（ｎＦ−ｎＣ）
【００２２】
カチオン％とは、全てのカチオン成分の含有量の合計を１００％としたときのモル百分率である。また、合計含有量とは、複数種のカチオン成分の含有量（含有量が０％である場合も含む）の合計量をいう。また、カチオン比とは、カチオン％における、カチオン成分同士の含有量（複数種のカチオン成分の合計含有量も含む）の割合（比）をいう。
【００２３】
なお、アニオン％とは、全てのアニオン成分の含有量の合計を１００％としたときのモル百分率である。
【００２４】
カチオン成分の価数（例えばＢ３＋の価数は＋３、Ｓｉ４＋の価数は＋４、Ｌａ３＋の価数は＋３）は、慣習により定まった値であり、ガラス成分としてのＢ、Ｓｉ、Ｌａを酸化物基準で表記する際、Ｂ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ｌａ２Ｏ３と表記するのと同様である。したがって、ガラス組成を分析する際、カチオン成分の価数まで分析しなくてもよい。また、アニオン成分の価数（例えばＯ２-の価数がー２）も慣習により定まった値であり、上
記のように酸化物基準におけるガラス成分を、例えばＢ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ｌａ２Ｏ３と表記するのと同様である。したがって、ガラス組成を分析する際、アニオン成分の価数まで分析しなくてもよい。
【００２５】
ガラス成分の含有量は、公知の方法、例えば、誘導結合プラズマ発光分光分析法（ＩＣＰ−ＡＥＳ）、誘導結合プラズマ質量分析法（ＩＣＰ−ＭＳ）等の方法で定量できる。また、本明細書および本発明において、構成成分の含有量が０％とは、この構成成分を実質的に含まないことを意味し、該成分が不可避的不純物レベルで含まれることを許容する。
【００２６】
以下に、第１実施形態として物性値に基づいて本発明の光学ガラスを説明し、第２実施形態としてガラス組成に基づいて本発明の光学ガラスを説明する。
【００２７】
第１実施形態
第１実施形態に係る光学ガラスは、
比重が３．３以下のフツリン酸ガラスであって、（ａ）〜（ｄ）のうち１以上を満たすことを特徴とする。
（ａ）Ｈｅ−Ｎｅレーザの波長（６３３ｎｍ）における相対屈折率の温度係数
ｄｎ／ｄＴが２０〜４０℃の範囲で０±５．０×１０−６℃−１以内である。
（ｂ）０．０１ｍｏｌ／Ｌのトリポリリン酸ナトリウムＮａ５Ｐ３Ｏ１０水溶液中に１時間浸漬したときのガラス表面１ｃｍ２あたりの重量減少量ＤＳＴＰＰが
０．４ｍｇ／ｃｍ２・ｈ以下である。
（ｃ）屈折率ｎｄとアッベ数νｄが下記の関係式（１）を満たす。
ｎｄ＋０．００２５０×νｄ−１．６９０００≧０  ・・・（１）
（ｄ）ガラス転移温度Ｔｇが３６０℃以上である。
【００２８】
以下、第１実施形態に係る光学ガラスについて詳しく説明する。
【００２９】
第１実施形態に係る光学ガラスにおいて、比重は３．３以下である。比重は、好ましくは３．２以下であり、さらには３．１以下、３．０以下の順により好ましい。ガラスの比重を低減することで、レンズの重量を減少できる。その結果、レンズを搭載するカメラレンズのオートフォーカス駆動の消費電力を低減できる。比重は、たとえば
Ｂａ２＋またはＰ５＋の含有量を増減することで調整できる。
【００３０】
また、第１実施形態に係る光学ガラスは、以下に説明する（ａ）相対屈折率の温度係数ｄｎ／ｄＴ、（ｂ）重量減少量ＤＳＴＰＰ、（ｃ）屈折率ｎｄおよびアッベ数νｄ、および（ｄ）ガラス転移温度Ｔｇのうち１以上について、それぞれの項目において記載する好ましい数値範囲を満たす。
【００３１】
（ａ）相対屈折率の温度係数ｄｎ／ｄＴ
第１実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｈｅ−Ｎｅレーザの波長（６３３ｎｍ）における相対屈折率の温度係数ｄｎ／ｄＴは、２０〜４０℃の範囲において、好ましくは０±５．０×１０−６℃−１以内であり、より好ましくは０±４．０×１０−６以内、さらに好ましくは０±３．０×１０−６℃−１以内である。ｄｎ／ｄＴを上記範囲とすることで、光学素子の温度が大きく変動するような環境下でも屈折率の変動が小さくなるため、より幅広い温度範囲において、所望の光学特性を高精度に発揮できる。
【００３２】
相対屈折率の温度係数ｄｎ／ｄＴは、ＪＯＧＩＳ１８の干渉法に基づいて測定される。
なお、本明細書では、温度係数ｄｎ／ｄＴを［℃−１］の単位で表しているが、単位として［Ｋ−１］を用いた場合でも温度係数ｄｎ／ｄＴの数値は同じである。
【００３３】
（ｂ）重量減少量ＤＳＴＰＰ
第１実施形態に係る光学ガラスを、５０℃、０．０１ｍｏｌ／Ｌのトリポリリン酸ナトリウムＮａ５Ｐ３Ｏ１０水溶液中に１時間浸漬したときのガラス表面１ｃｍ２あたりの重量減少量ＤＳＴＰＰは、好ましくは０．４ｍｇ／ｃｍ２・ｈ以下であり、さらには
０．３ｍｇ／ｃｍ２・ｈ以下、０．２ｍｇ／ｃｍ２・ｈ以下の順により好ましい。ＤＳＴＰＰを上記範囲とすることで、洗浄時のガラス表面の浸食が少ない、すなわち洗浄耐性の高いガラスとなる。
なお、重量減少量ＤＳＴＰＰとは、単位面積（ｃｍ２）および単位時間（ｈ）あたりの減少量（ｍｇ）であり、その単位は［ｍｇ／（ｃｍ２・ｈ）］と表すこともできる。
【００３４】
（ｃ）屈折率ｎｄおよびアッベ数νｄ
第１実施形態に係る光学ガラスにおいて、屈折率ｎｄおよびアッベ数νｄは、好ましくは下記式（１）を満たす。
ｎｄ＋０．００２５０×νｄ−１．６９０００≧０・・・（１）
さらには、屈折率ｎｄおよびアッベ数νｄは、下記式（２）を満たすことがより好ましく、下記式（３）を満たすことがさらに好ましい。
ｎｄ＋０．００２５０×νｄ−１．６９２００≧０・・・（２）
ｎｄ＋０．００２５０×νｄ−１．６９５００≧０・・・（３）
屈折率ｎｄおよびアッベ数νｄが上記式（１）、（２）または（３）を満たすことで、色収差の補正に適した光学ガラスが得られる。
【００３５】
（ｄ）ガラス転移温度Ｔｇ
第１実施形態に係る光学ガラスにおいて、ガラス転移温度Ｔｇは好ましくは３６０℃以上であり、さらには、３８０℃以上、４００℃以上の順により好ましい。ガラス転移温度Ｔｇを上記範囲とすることで、コーティング工程において求められる耐熱性を確保できる。
【００３６】
第１実施形態に係る光学ガラスは、比重が３．３以下であって、かつ上記（ａ）〜（ｄ）のうち１以上、好ましくは２以上、より好ましくは３以上、さらに好ましくは４つすべてについて、それぞれの項目において記載する好ましい数値範囲を満たす。
【００３７】
（ｅ）屈折率ｎｄ
第１実施形態に係る光学ガラスにおいて、屈折率ｎｄは、好ましくは１．５０以上であり、また、１．５１以上、１．５２以上とすることもできる。
【００３８】
（ｆ）アッベ数νｄ
第１実施形態に係る光学ガラスにおいて、アッベ数νｄは、好ましくは５８以上であり、また、６５以上、６８以上、７０以上とすることもできる。
【００３９】
（ｇ）光線透過率
第１実施形態に係る光学ガラスの光線透過性は、波長５００ｎｍ〜７００ｎｍの光線透過率で評価できる。
厚さ１０．０ｍｍ±０．１ｍｍのガラス試料について、波長５００ｎｍ〜７００ｎｍにおける外部透過率を分光光度計で測定する。波長５００ｎｍ〜７００ｎｍの光線透過率の値が大きいほど、透過率に優れ、ガラスの着色は少ないことを意味する。
【００４０】
本実施形態に係る光学ガラスの波長５００ｎｍ〜７００ｎｍにおける外部透過率は、好ましくは９０％以上であり、より好ましくは９０．５％以上であり、さらに好ましくは９１％以上である。波長５００ｎｍ〜７００ｎｍにおける外部透過率は、ガラス中のＶ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｐｒ，Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｔｂ、
Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｃｅなどの着色成分を総量で１０ｐｐｍ以下とすることにより上記の値を満たすことができる
【００４１】
さらに、第１実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｂａ２＋の含有量は１０％以下であることが好ましい。Ｂａ２＋の含有量の上限は、より好ましくは９％であり、さらには８％、７％の順により好ましい。Ｂａ２＋の含有量の下限は、好ましくは０％である。なお、Ｂａ２＋の含有量は０％であってもよい。
【００４２】
Ｂａ２＋の含有量を上記範囲とすることで、低比重を保ちつつ、耐洗浄性に優れたガラスを得ることができ、またガラス化時の分相、失透および結晶化が抑制される。さらには屈折率の温度変化が小さいガラスが得られる。
【００４３】
第１実施形態に係る光学ガラスは、カチオン成分として、Ｌｉ＋、Ｎａ＋およびＫ＋からなる群から選択される１種以上のイオン、Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋、Ｂａ２＋およびＺｎ２＋からなる群から選択される１種以上のイオン、Ｐ５＋、およびＡｌ３＋を含むことが好ましい。
【００４４】
カチオン成分として、Ｌｉ＋、Ｎａ＋およびＫ＋からなる群から選択される１種以上のイオンを含むことで、ガラスの熱的安定性を改善できる。また、Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、
Ｓｒ２＋、Ｂａ２＋およびＺｎ２＋からなる群から選択される１種以上のイオンを含むことで、ガラスの洗浄耐性を改善できる。さらに、Ｐ５＋およびＡｌ３＋を含むことで、ガラスの屈折率の温度変化を小さくし、またガラスの洗浄耐性を高めることができる。
【００４５】
第１実施形態に係る光学ガラスにおいて、カチオン％表示における、Ｍｇ２＋、
Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋、Ｂａ２＋およびＺｎ２＋の合計含有量Ｒ’に対するＭｇ２＋および
Ｃａ２＋の合計含有量のカチオン比［（Ｍｇ２＋＋Ｃａ２＋）／Ｒ’］は０．４０以上であることが好ましい。カチオン比［（Ｍｇ２＋＋Ｃａ２＋）／Ｒ’］の下限は、より好ましくは０．４５であり、さらには０．５０、０．５３、０．６０、０．６５、０．７、０．７０、０．７５、０．８０の順により好ましい。
【００４６】
カチオン比［（Ｍｇ２＋＋Ｃａ２＋）／Ｒ’］を上記範囲とすることで、比重が低減され、また、屈折率の温度変化の小さい光学ガラスが得られる。
【００４７】
第１実施形態に係る光学ガラスにおいて、カチオン％表示における、Ｌｉ＋、Ｎａ＋およびＫ＋の合計含有量Ｒに対するＭｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋、Ｂａ２＋およびＺｎ２＋の合計含有量Ｒ’のカチオン比［Ｒ’／Ｒ］は０．６以上であることが好ましい。カチオン比［Ｒ’／Ｒ］の下限は、より好ましくは０．８であり、さらに好ましくは１．０である。
【００４８】
カチオン比［Ｒ’／Ｒ］を上記範囲とすることで、洗浄耐性に優れ、屈折率の温度変化が小さな光学ガラスが得られる。
【００４９】
また、第１実施形態に係る光学ガラスにおいて、カチオン％表示における、Ｌｉ＋、Ｎａ＋およびＫ＋の合計含有量Ｒに対するＬｉ＋およびＮａ＋の合計含有量のカチオン比［（Ｌｉ＋＋Ｎａ＋）／Ｒ］は、好ましくは０．８以上である。カチオン比
［（Ｌｉ＋＋Ｎａ＋）／Ｒ］の下限は、より好ましくは０．８５であり、さらに好ましくは０．９０である。
【００５０】
カチオン比［（Ｌｉ＋＋Ｎａ＋）／Ｒ］を上記範囲とすることで、洗浄耐性に優れ、脈理の発生しにくい光学ガラスが得られる。
【００５１】
第１実施形態に係る光学ガラスは、フツリン酸ガラスである。すなわち、アニオン成分としてＦ−を含む。Ｆ−の含有量は、好ましくは１０〜４０アニオン％であり、より好ましくは１０〜３０アニオン％、さらに好ましくは１０〜２５アニオン％である。フツリン酸ガラスとすることで、異常部分分散性の高い光学ガラスが得られる。
【００５２】
また、第１実施形態に係る光学ガラスは、アニオン成分としてＯ２−を含むことができる。Ｏ２−の含有量は、好ましくは６０〜９０アニオン％であり、より好ましくは
７０〜９０アニオン％である。
【００５３】
（ガラス成分）
第１実施形態に係る光学ガラスの上記以外のガラス成分について、以下に詳述する。
【００５４】
第１実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｐ５＋の含有量の下限は、好ましくは３０％であり、さらには３３％、３５％順により好ましい。また、Ｐ５＋の含有量の上限は、好ましくは５０％であり、さらには４７％、４５％、４２％の順により好ましい。
【００５５】
Ｐ５＋は、ガラスのネットワーク形成成分であり、屈折率の温度変化を小さくし、また比重の低減に寄与する成分である。一方、Ｐ５＋を過剰に含むと洗浄耐性が悪化する。したがって、Ｐ５＋の含有量は上記範囲であることが好ましい。
【００５６】
第１実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ａｌ３＋の含有量の下限は、好ましくは５％であり、さらには６％、７％、８％の順により好ましい。また、Ａｌ３＋の含有量の上限は、好ましくは１５％であり、さらには１４％、１３％、１２％の順により好ましい。
【００５７】
Ａｌ３＋は、ガラスの屈折率の温度変化を小さくし、また、洗浄耐性を改善し、光学特性をより低分散化する働きを有するガラス成分である。一方、Ａｌ３＋の含有量が多くなると、ガラスの耐失透性が低下する。したがって、Ａｌ３＋の含有量は上記範囲であることが好ましい。
【００５８】
第１実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｌｉ＋の含有量の上限は、好ましくは２５％であり、さらには２０％、１５％、１０％の順により好ましい。また、Ｌｉ＋の含有量の下限は、好ましくは０％であり、さらには１％、２％、３％の順により好ましい。なお、Ｌｉ＋の含有量は０％であってもよい。
【００５９】
第１実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｎａ＋の含有量の下限は、好ましくは１０％であり、さらには１２％、１５％の順により好ましい。また、Ｎａ＋の含有量の上限は、好ましくは３０％であり、さらには２８％、２５％の順により好ましい。
【００６０】
Ｌｉ＋およびＮａ＋は、ガラスの低比重化に寄与する成分であり、ガラスの熔融性を改善し、また屈折率の温度変化を小さくする働きを有する。一方、Ｌｉ＋およびＮａ＋の含有量が多くなると、耐失透性や洗浄耐性が低下する。したがって、Ｌｉ＋の含有量は上記範囲であることが好ましい。
【００６１】
第１実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｋ＋の含有量の上限は、好ましくは５％であり、さらには３％、２％、１％の順により好ましい。また、Ｋ＋の含有量の下限は、好ましくは０％である。なお、Ｋ＋の含有量は０％であってもよい。
【００６２】
Ｋ＋は、ガラスの低比重化に寄与する成分であり、ガラスの熱的安定性を改善する働きを有する。一方、これらの含有量が多くなると、熱的安定性が低下し、ガラス化時に脈理が発生しやすくなる。したがって、Ｋ＋の含有量は、それぞれ上記範囲であることが好ましい。
【００６３】
第１実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｒｂ＋の含有量の上限は、好ましくは５％であり、さらには４％、３％、２％、１％、０．５％、０．１％の順により好ましい。また、Ｒｂ＋の含有量の下限は、好ましくは０％である。なお、Ｒｂ＋の含有量は０％であってもよい。
【００６４】
第１実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｃｓ＋の含有量の上限は、好ましくは５％であり、さらには４％、３％、２％、１％、０．５％、０．１％の順により好ましい。また、Ｃｓ＋の含有量の下限は、好ましくは０％である。なお、Ｃｓ＋の含有量は０％であってもよい。
【００６５】
Ｒｂ＋およびＣｓ＋は、いずれも、ガラスの熔融性を改善する働きを有するが、これらの含有量が多くなると、屈折率ｎｄが低下し、また熔解中にガラス成分の揮発が増加して、所望のガラスが得られなくなる。したがって、Ｒｂ＋およびＣｓ＋の各含有量は、それぞれ上記範囲であることが好ましい。
【００６６】
第１実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｍｇ２＋の含有量の下限は、好ましくは５％であり、さらには６％、７％、８％の順により好ましい。また、Ｍｇ２＋の含有量の上限は、好ましくは２５％であり、さらには２２％、２０％、１８％の順により好ましい。
【００６７】
第１実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｃａ２＋の含有量の下限は、好ましくは５％であり、さらには６％、７％、８％の順により好ましい。また、Ｃａ２＋の含有量の上限は、好ましくは２０％であり、さらには１８％、１６％、１５％の順により好ましい。
【００６８】
第１実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｓｒ２＋の含有量の上限は、好ましくは１０％であり、さらには８％、５％の順により好ましい。また、Ｓｒ２＋の含有量の下限は、好ましくは０％である。なお、Ｓｒ２＋の含有量は０％であってもよい。
【００６９】
Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋およびＳｒ２＋の各含有量を上記範囲とすることで、洗浄耐性、熱的安定性、熔融性および耐失透性に優れる光学ガラスが得られる。
【００７０】
第１実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｚｎ２＋の含有量の上限は、好ましくは１０％であり、さらには８％、５％の順により好ましい。また、Ｚｎ２＋の含有量の下限は、好ましくは０％である。なお、Ｚｎ２＋の含有量は０％であってもよい。
【００７１】
Ｚｎ２＋は、ガラスの熱的安定性を改善する働きを有するガラス成分である。一方、Ｚｎ２＋の含有量が多すぎると熔融性が悪化し、アッベ数νｄが減少する。したがって、Ｚｎ２＋の含有量は上記範囲であることが好ましい。
【００７２】
第１実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｙ３＋の含有量の上限は、好ましくは５％であり、さらには４％、３％の順により好ましい。また、Ｙ３＋の含有量の下限は、好ましくは０％である。なお、Ｙ３＋の含有量は０％であってもよい。
【００７３】
Ｙ３＋は洗浄耐性を改善する働きを有する成分である。一方、Ｙ３＋の含有量が多くなり過ぎるとガラスの熱的安定性および耐失透性が低下する。したがって、Ｙ３＋の含有量は上記範囲であることが好ましい。
【００７４】
第１実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｌａ３＋の含有量の上限は、好ましくは５％であり、さらには４％、３％の順により好ましい。また、Ｌａ３＋の含有量の下限は、好ましくは０％である。なお、Ｌａ３＋の含有量は０％であってもよい。
【００７５】
Ｌａ３＋は洗浄耐性を改善する働きを有する成分である。一方、Ｌａ３＋の含有量が多くなるとガラスの熱的安定性および耐失透性が低下し、製造中にガラスが失透しやすくなる。したがって、熱的安定性および耐失透性の低下を抑制する観点から、Ｌａ３＋の含有量は上記範囲であることが好ましい。
【００７６】
第１実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｇｄ３＋の含有量の上限は、好ましくは５％であり、さらには４％、３％の順により好ましい。また、Ｇｄ３＋の含有量の下限は、好ましくは０％である。なお、Ｇｄ３＋の含有量は０％であってもよい。
【００７７】
Ｇｄ３＋は洗浄耐性を改善する働きを有する成分である。一方、Ｇｄ３＋の含有量が多くなり過ぎるとガラスの熱的安定性および耐失透性が低下し、製造中にガラスが失透しやすくなり、また、比重が増大する。したがって、Ｇｄ３＋の含有量は上記範囲であることが好ましい。
【００７８】
第１実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｙｂ３＋の含有量の上限は、好ましくは３％であり、さらには２％、１％の順により好ましい。また、Ｙｂ３＋の含有量の下限は、好ましくは０％である。なお、Ｙｂ３＋の含有量は０％であってもよい。
【００７９】
Ｙｂ３＋は洗浄耐性を改善する働きを有する成分である。一方、Ｙｂ３＋の含有量が多くなり過ぎるとガラスの熱的安定性および耐失透性が低下し、製造中にガラスが失透しやすくなり、また、比重が増大する。したがって、Ｙｂ３＋の含有量は上記範囲であることが好ましい。
【００８０】
第１実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｌｕ３＋の含有量の上限は、好ましくは３％であり、さらには２％、１％の順により好ましい。また、Ｌｕ３＋の含有量の下限は、好ましくは０％である。なお、Ｌｕ３＋の含有量は０％であってもよい。
【００８１】
Ｌｕ３＋は洗浄耐性を改善する働きを有する成分である。一方、Ｌｕ３＋の含有量が多くなり過ぎるとガラスの熱的安定性および耐失透性が低下する。また、比重が増大する。したがって、Ｌｕ３＋の含有量は上記範囲であることが好ましい。
【００８２】
第１実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｔｉ４＋の含有量の上限は、好ましくは３％であり、さらには２％、１％の順により好ましい。また、Ｔｉ４＋の含有量の下限は、好ましくは０％である。なお、Ｔｉ４＋の含有量は０％であってもよい。
【００８３】
Ｔｉ４＋は、洗浄耐性を改善する働きを有する成分である。一方、Ｔｉ４＋の含有量が多くなり過ぎると、アッベ数が大幅に低下する。また、Ｔｉ４＋は、比較的ガラスの着色を増大させやすく、熔融性も悪化する。したがって、Ｔｉ４＋の含有量は上記範囲であることが好ましい。
【００８４】
第１実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｚｒ４＋の含有量の上限は、好ましくは３％であり、さらには２％、１％の順により好ましい。また、Ｚｒ４＋の含有量の下限は、好ましくは０％である。なお、Ｚｒ４＋の含有量は０％であってもよい。
【００８５】
Ｚｒ４＋は、ガラスの洗浄耐性を改善する働きを有するガラス成分である。一方、
Ｚｒ４＋の含有量が多すぎると、熱的安定性、耐失透性が低下する。したがって、Ｚｒ４＋の含有量は上記範囲であることが好ましい。
【００８６】
第１実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｎｂ５＋の含有量の上限は、好ましくは４％であり、さらには３％、２％、１％の順により好ましい。また、Ｎｂ５＋の含有量の下限は、好ましくは０％である。なお、Ｎｂ５＋の含有量は０％であってもよい。
【００８７】
Ｎｂ５＋は、ガラスの洗浄耐性を改善する働きを有するガラス成分である。また、ガラスの熱的安定性を改善するガラス成分でもある。一方、Ｎｂ５＋の含有量が多くなりすぎると、アッベ数が大幅に低下する。また、ガラスの着色が強まる傾向がある。したがって、Ｎｂ５＋の含有量は上記範囲であることが好ましい。
【００８８】
第１実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｔａ５＋の含有量の上限は、好ましくは３％であり、さらには２％、１％の順により好ましい。また、Ｔａ５＋の含有量の下限は、好ましくは０％である。なお、Ｔａ５＋の含有量は０％であってもよい。
【００８９】
Ｔａ５＋は、ガラスの洗浄耐性を改善する働きを有するガラス成分である。一方、Ｔａ５＋の含有量が多くなると、ガラスの熱的安定性が低下する。したがって、Ｔａ５＋の含有量は上記範囲であることが好ましい。
【００９０】
第１実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｗ６＋の含有量の上限は、好ましくは３％であり、さらには２％、１％の順により好ましい。また、Ｗ６＋の含有量の下限は、好ましくは０％である。なお、Ｗ６＋の含有量の０％であってもよい。
【００９１】
Ｗ６＋は、適量を含有させることにより、Ｔｇを低下させ、ガラスの熱的安定性を改善する働きを有する。一方、Ｗ６＋の含有量を高めると、ガラスの着色が増大する。したがって、Ｗ６＋の含有量は上記範囲であることが好ましい。
【００９２】
第１実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｂ３＋の含有量の上限は、好ましくは５％であり、さらには３％、２％、１％の順により好ましい。また、Ｂ３＋の含有量の下限は、好ましくは０％である。なお、Ｂ３＋の含有量は０％であってもよい。
【００９３】
第１実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｓｉ４＋の含有量の上限は、好ましくは５％であり、さらには３％、２％、１％の順により好ましい。また、Ｓｉ４＋の含有量の下限は、好ましくは０％である。なお、Ｓｉ４＋の含有量は０％であってもよい。
【００９４】
第１実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｂｉ３＋の含有量の上限は、好ましくは３％であり、さらには２％、１％の順により好ましい。また、Ｂｉ３＋の含有量の下限は、好ましくは０％である。なお、Ｂｉ３＋の含有量の０％であってもよい。
【００９５】
第１実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｇａ３＋の含有量の上限は、好ましくは３％であり、さらには２％、１％の順により好ましい。また、Ｇａ３＋の含有量の下限は、好ましくは０％である。なお、Ｇａ３＋の含有量は０％であってもよい。
【００９６】
第１実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｉｎ３＋の含有量の上限は、好ましくは３％であり、さらには２％、１％の順により好ましい。また、Ｉｎ３＋の含有量の下限は、好ましくは０％である。なお、Ｉｎ３＋の含有量は０％であってもよい。
【００９７】
第１実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｓｃ３＋の含有量の上限は、好ましくは３％であり、さらには２％、１％の順により好ましい。また、Ｓｃ３＋の含有量の下限は、好ましくは０％である。なお、Ｓｃ３＋の含有量は０％であってもよい。
【００９８】
第１実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｈｆ４＋の含有量の上限は、好ましくは３％であり、さらには２％、１％の順により好ましい。また、Ｈｆ４＋の含有量の下限は、好ましくは０％である。なお、Ｈｆ４＋の含有量は０％であってもよい。
【００９９】
第１実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｇｅ４＋の含有量の上限は、好ましくは３％であり、さらには２％、１％の順により好ましい。また、Ｇｅ４＋の含有量の下限は、好ましくは０％である。なお、Ｇｅ４＋の含有量は０％であってもよい。
【０１００】
第１実施形態に係る光学ガラスのカチオン成分は、主として上述の成分、すなわち、Ｐ５＋、Ａｌ３＋、Ｌｉ＋、Ｎａ＋、Ｋ＋、Ｒｂ＋、Ｃｓ＋、Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋、Ｂａ２＋、Ｚｎ２＋、Ｙ３＋、Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙｂ３＋、Ｌｕ３＋、Ｔｉ４＋、Ｚｒ４＋、Ｎｂ５＋、Ｔａ５＋、Ｗ６＋、Ｂ３＋、Ｓｉ４＋、Ｂｉ３＋、Ｇａ３＋、Ｉｎ３＋、Ｓｃ３＋、Ｈｆ４＋および
Ｇｅ４＋で構成されていることが好ましく、上述の成分の合計含有量は、９５％よりも多くすることが好ましく、９８％よりも多くすることがより好ましく、９９％よりも多くすることがさらに好ましく、９９．５％よりも多くすることが一層好ましい。
【０１０１】
第１実施形態に係る光学ガラスは、アニオン成分として、Ｆ−およびＯ２−以外の成分を含んでいてもよい。Ｆ−およびＯ２−以外のアニオン成分として、Ｃｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−を例示できる。しかし、Ｃｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−は、いずれもガラスの熔融中に揮発しやすい。これらの成分の揮発によって、ガラスの特性が変動する、ガラスの均質性が低下する、熔融設備の消耗が著しくなる等の問題が生じる。したがって、Ｃｌ−の含有量は、５アニオン％未満であることが好ましく、より好ましくは３アニオン％未満、さらに好ましくは１アニオン％未満、特に好ましくは０．５アニオン％未満、一層好ましくは
０．２５アニオン％未満である。また、Ｂｒ−およびＩ−の合計含有量は、５アニオン％未満であることが好ましく、より好ましくは３アニオン％未満、さらに好ましくは１アニオン％未満、特に好ましくは０．５アニオン％未満、一層好ましくは０．１アニオン％未満、より一層好ましくは０アニオン％である。
【０１０２】
第１実施形態の光学ガラスは、基本的に上記成分により構成されることが好ましいが、本発明の作用効果を妨げない範囲において、その他の成分を含有させることも可能である。また、本発明において、不可避的不純物の含有を排除するものではない。
【０１０３】
＜その他の成分組成＞
Ｐｂ、Ａｓ、Ｃｄ、Ｔｌ、Ｂｅ、Ｓｅは、いずれも毒性を有する。そのため、第１実施形態の光学ガラスがこれら元素をガラス成分として含有しないことが好ましい。
【０１０４】
Ｕ、Ｔｈ、Ｒａはいずれも放射性元素である。そのため、第１実施形態の光学ガラスがこれら元素をガラス成分として含有しないことが好ましい。
【０１０５】
Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｐｒ，Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｃｅは、ガラスの着色を増大させ、蛍光の発生源となり得る。そのため、第１実施形態の光学ガラスがこれら元素をガラス成分として含有しないことが好ましい。
【０１０６】
Ｓｂ（Ｓｂ２Ｏ３）、Ｓｎ（ＳｎＯ２）、Ｃｅ（ＣｅＯ２）は清澄剤として機能する任意に添加可能な元素である。このうち、Ｓｂ（Ｓｂ２Ｏ３）は、清澄効果の大きな清澄剤である。しかし、Ｓｂ（Ｓｂ２Ｏ３）は酸化性が強く、Ｓｂ（Ｓｂ２Ｏ３）の添加量を多くしていくと、精密プレス成形のときに、ガラスに含まれるＳｂ（Ｓｂ２Ｏ３）がプレス成形型の成形面を酸化する。そのため、精密プレス成形を重ねるうちに、成形面が著しく劣化し、精密プレス成形ができなくなる。また、成形した光学素子の表面品質が低下する。また、Ｓｎ（ＳｎＯ２）、Ｃｅ（ＣｅＯ２）は、Ｓｂ（Ｓｂ２Ｏ３）と比較し、清澄効果が小さい。さらに、Ｃｅ（ＣｅＯ２）は、多量に添加するとガラスの着色が強まる。したがって、清澄剤を添加する場合は、添加量に注意しつつ、Ｓｂ（Ｓｂ２Ｏ３）を添加することが好ましい。
【０１０７】
下記清澄剤の含有量については、酸化物換算した値を示す。
Ｓｂ２Ｏ３の含有量は、外割り表示とする。すなわち、Ｓｂ２Ｏ３、ＳｎＯ２およびＣｅＯ２以外の全ガラス成分の合計含有量を１００質量％としたときのＳｂ２Ｏ３の含有量は、好ましくは１質量％未満、より好ましくは０．５質量％未満、さらに好ましくは０．１質量％未満の範囲である。Ｓｂ２Ｏ３の含有量は０質量％であってもよい。
【０１０８】
ＳｎＯ２の含有量も、外割り表示とする。すなわち、ＳｎＯ２、Ｓｂ２Ｏ３およびＣｅＯ２以外の全ガラス成分の合計含有量を１００質量％としたときのＳｎＯ２の含有量は、好ましくは２質量％未満、より好ましくは１質量％未満、さらに好ましくは０．５質量％未満、一層好ましくは０．１質量％未満の範囲である。ＳｎＯ２の含有量は０質量％であってもよい。ＳｎＯ２の含有量を上記範囲とすることによりガラスの清澄性を改善できる。
【０１０９】
ＣｅＯ２の含有量も、外割り表示とする。すなわち、ＣｅＯ２、Ｓｂ２Ｏ３、ＳｎＯ２以外の全ガラス成分の合計含有量を１００質量％としたときのＣｅＯ２の含有量は、好ましくは２質量％未満、より好ましくは１質量％未満、さらに好ましくは０．５質量％未満、一層好ましくは０．１質量％未満の範囲である。ＣｅＯ２の含有量は０質量％であってもよい。ＣｅＯ２の含有量を上記範囲とすることによりガラスの清澄性を改善できる。
【０１１０】
（光学ガラスの製造）
第１実施形態に係る光学ガラスは、上記所定の組成となるようにガラス原料を調合し、調合したガラス原料により公知のガラス製造方法に従って作製すればよい。例えば、複数種の化合物を調合し、十分混合してバッチ原料とし、バッチ原料を石英坩堝や白金坩堝中に入れて粗熔解（ラフメルト）する。粗熔解によって得られた熔融物を急冷、粉砕してカレットを作製する。さらにカレットを白金坩堝中に入れて加熱、再熔融（リメルト）して熔融ガラスとし、さらに清澄、均質化した後に熔融ガラスを成形し、徐冷して光学ガラスを得る。熔融ガラスの成形、徐冷には、公知の方法を適用すればよい。
【０１１１】
なお、ガラス中に所望のガラス成分を所望の含有量となるように導入することができれば、バッチ原料を調合するときに使用する化合物は特に限定されないが、このような化合物として、酸化物、炭酸塩、リン酸塩、硝酸塩、硫酸塩、水酸化物、フッ化物、塩化物等が挙げられる。
【０１１２】
（光学素子等の製造）
第１実施形態に係る光学ガラスを使用して光学素子を作製するには、公知の方法を適用すればよい。例えば、ガラス原料を熔融して熔融ガラスとし、この熔融ガラスを鋳型に流し込んで板状に成形し、本発明に係る光学ガラスからなるガラス素材を作製する。得られたガラス素材を適宜、切断、研削、研磨し、プレス成形に適した大きさ、形状のカットピースを作製する。
【０１１３】
カットピースを加熱、軟化して、公知の方法でプレス成形（リヒートプレス）し、光学素子の形状に近似する光学素子ブランクを作製する。光学素子ブランクをアニールし、公知の方法で研削、研磨して光学素子を作製できる。
【０１１４】
カットピースを粗研磨加工（バレル研磨）して重量を均等化するとともに表面に離型剤を付着し易くして、再加熱し、軟化したガラスを所望の光学素子の形状に近似した形状にプレス成形し、最後に研削・研磨して光学素子を製造することもできる。
【０１１５】
または、所定重量の熔融ガラスを成形型上に分離して直接にプレス成形し、最後に研削および研磨して光学素子を製造してもよい。
【０１１６】
作製した光学素子の光学機能面には使用目的に応じて、反射防止膜、全反射膜などをコーティングしてもよい。
【０１１７】
光学素子としては、球面レンズなどの各種レンズ、プリズム、回折格子などが例示できる。
【０１１８】
第２実施形態
本発明の第２実施形態に係る光学ガラスは、
カチオン成分として、Ｌｉ＋、Ｎａ＋およびＫ＋からなる群から選択される１種以上のイオン、Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋、Ｂａ２＋およびＺｎ２＋からなる群から選択される１種以上のイオン、Ｐ５＋、およびＡｌ３＋を含み、
Ｂａ２＋の含有量が１０カチオン％以下であり、
カチオン％表示において、Ｌｉ＋、Ｎａ＋およびＫ＋の合計含有量Ｒに対するＭｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋、Ｂａ２＋およびＺｎ２＋の合計含有量Ｒ’のカチオン比［Ｒ’／Ｒ］が０．６以上であり、
上記合計含有量Ｒ’に対するＭｇ２＋およびＣａ２＋の合計含有量のカチオン比
［（Ｍｇ２＋＋Ｃａ２＋）／Ｒ’］が０．４０以上であって、
上記合計含有量Ｒに対するＬｉ＋およびＮａ＋の合計含有量のカチオン比
［（Ｌｉ＋＋Ｎａ＋）／Ｒ］が０．８以上であり、
アニオン成分として、Ｏ２−を含み、
Ｆ−の含有量が１０〜４０アニオン％であることを特徴とする。
【０１１９】
以下、第２実施形態に係る光学ガラスについて詳しく説明する。
【０１２０】
第２実施形態に係る光学ガラスは、カチオン成分として、Ｌｉ＋、Ｎａ＋およびＫ＋からなる群から選択される１種以上のイオンを含む。これらの成分を含むことで、ガラスの熱的安定性および耐候性を改善できる。
【０１２１】
第２実施形態に係る光学ガラスは、カチオン成分として、Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋、Ｂａ２＋およびＺｎ２＋からなる群から選択される１種以上のイオンを含む。これらの成分を含むことで、ガラスの洗浄耐性および耐候性を改善できる。
【０１２２】
さらに、第２実施形態に係る光学ガラスは、カチオン成分として、Ｐ５＋およびＡｌ３＋を含む。これらの成分を含むことで、ガラスの熱的安定性、洗浄耐性および耐候性を高めることができる。
【０１２３】
第２実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｂａ２＋の含有量は１０％以下である。Ｂａ２＋の含有量の上限は、好ましくは９％であり、さらには８％、７％の順により好ましい。Ｂａ２＋の含有量の下限は、好ましくは０％である。なお、Ｂａ２＋の含有量は０％であってもよい。
【０１２４】
Ｂａ２＋の含有量を上記範囲とすることで、低比重を保ちつつ、耐洗浄性に優れたガラスを得ることができ、またガラス化時の分相、失透および結晶化が抑制される。
【０１２５】
第２実施形態に係る光学ガラスにおいて、カチオン％表示における、Ｌｉ＋、Ｎａ＋およびＫ＋の合計含有量Ｒに対するＭｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋、Ｂａ２＋およびＺｎ２＋の合計含有量Ｒ’のカチオン比［Ｒ’／Ｒ］は０．６以上である。カチオン比［Ｒ’／Ｒ］の下限は、好ましくは０．８であり、さらに好ましくは１．０である。
【０１２６】
カチオン比［Ｒ’／Ｒ］を上記範囲とすることで、洗浄耐性に優れ、屈折率の温度変化が小さな光学ガラスが得られる。
【０１２７】
第２実施形態に係る光学ガラスにおいて、カチオン％表示における、Ｍｇ２＋、
Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋、Ｂａ２＋およびＺｎ２＋の合計含有量Ｒ’に対するＭｇ２＋および
Ｃａ２＋の合計含有量のカチオン比［（Ｍｇ２＋＋Ｃａ２＋）／Ｒ’］は０．４０以上である。カチオン比［（Ｍｇ２＋＋Ｃａ２＋）／Ｒ’］の下限は、好ましくは０．４５であり、さらには０．５０、０．５３、０．６０、０．６５、０．７、０．７０、０．７５、０．８０の順により好ましい。
【０１２８】
カチオン比［（Ｍｇ２＋＋Ｃａ２＋）／Ｒ’］を上記範囲とすることで、比重が低減され、また、屈折率の温度変化の小さい光学ガラスが得られる。
【０１２９】
また、第２実施形態に係る光学ガラスにおいて、カチオン％表示における、Ｌｉ＋、Ｎａ＋およびＫ＋の合計含有量Ｒに対するＬｉ＋およびＮａ＋の合計含有量のカチオン比［（Ｌｉ＋＋Ｎａ＋）／Ｒ］は０．８以上である。カチオン比［（Ｌｉ＋＋Ｎａ＋）／Ｒ］の下限は、好ましくは０．８５であり、より好ましくは０．９０である。
【０１３０】
カチオン比［（Ｌｉ＋＋Ｎａ＋）／Ｒ］を上記範囲とすることで、洗浄耐性に優れ、脈理の発生しにくい光学ガラスが得られる。
【０１３１】
第２実施形態に係る光学ガラスは、アニオン成分としてＯ２−を含む。Ｏ２−の含有量は、好ましくは６０〜９０アニオン％であり、より好ましくは７０〜９０アニオン％である。
【０１３２】
また、第２実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｆ−の含有量は１０〜４０アニオン％であり、好ましくは１０〜３０アニオン％、より好ましくは１０〜２５アニオン％である。Ｆ−の含有量を上記範囲とすることで、耐候性および洗浄耐性に優れ、また、低比重で異常部分分散性の高い光学ガラスが得られる。
【０１３３】
第２実施形態に係る光学ガラスにおいて、上記以外のガラス成分およびその他の成分組成は、第１実施形態と同様とすることができる。
【０１３４】
第２実施形態に係る光学ガラスにおいて、比重は好ましくは３．３以下であり、さらには、３．２以下、３．１以下、３．０以下の順により好ましい。ガラスの比重を低減することで、レンズの重量を減少できる。その結果、レンズを搭載するカメラレンズのオートフォーカス駆動の消費電力を低減できる。比重は、たとえばＢａ２＋またはＰ５＋の含有量を増減することで調整できる。
【０１３５】
第２実施形態に係る光学ガラスは、第１実施形態において述べた（ａ）相対屈折率の温度係数ｄｎ／ｄＴ、（ｂ）重量減少量ＤＳＴＰＰ、（ｃ）屈折率ｎｄおよびアッベ数νｄ、および（ｄ）ガラス転移温度Ｔｇのうち１以上について好ましい数値範囲を満たし得る。
【０１３６】
また、第２実施形態に係る光学ガラスにおいて、上記（ａ）〜（ｄ）以外のガラスの特性（ｅ）〜（ｇ）は、第１実施形態と同様とすることができる。
【０１３７】
第２実施形態に係る光学ガラスの製造および光学素子等の製造は、第１実施形態と同様とすることができる。
【実施例】
【０１３８】
以下、実施例により本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【０１３９】
（実施例１）
表１〜５に示すガラス組成を有するガラスサンプルを以下の手順で作製し、各種評価を行った。
【０１４０】
なお、表１〜５では、カチオン成分についてはカチオン％表示にてガラス組成を表示し、アニオン成分についてはアニオン％表示にてガラス組成を表示している。
【０１４１】
［光学ガラスの製造］
ガラスの構成成分に対応するフッ化物、酸化物、水酸化物、炭酸塩、および硝酸塩を原材料として準備し、得られる光学ガラスのガラス組成が、表１〜５に示す各組成となるように上記原材料を秤量、調合して、原材料を十分に混合した。得られた調合原料（バッチ原料）を、白金坩堝に投入し、９００℃〜１２００℃で1〜２時間加熱して熔融ガラスと
し、攪拌して均質化を図り、清澄してから、熔融ガラスを適当な温度に予熱した金型に鋳込んだ。鋳込んだガラスを、ガラス転移温度Ｔｇ付近で熱処理し、炉内で室温まで放冷することにより、ガラスサンプルを得た。
【０１４２】
［ガラス成分組成の確認］
得られたガラスサンプルについて、誘導結合プラズマ発光分光分析法（ＩＣＰ−ＡＥＳ）で各ガラス成分の含有量を測定し、表１〜５に示す各組成のとおりであることを確認した。
【０１４３】
［相対屈折率の温度係数ｄｎ／ｄＴの測定］
得られたガラスサンプルについて、ＪＯＧＩＳ１８の干渉法に基づき測定した。光源は波長６３３ｎｍのＨｅ−Ｎｅレーザを用い、温度−７０〜１５０℃の範囲で連続測定した。測定結果のうち、２０℃〜４０℃の範囲のｄｎ／ｄＴ値を表１〜５に示す。
【０１４４】
［重量減少量ＤＳＴＰＰの測定］
得られたガラスサンプルを、直径４３．７ｍｍ（両面で３０ｃｍ２）、厚さ約５ｍｍに加工し、対面研磨して、５０℃、０．０１ｍｏｌ／Ｌのトリポリリン酸ナトリウム
（Ｎａ５Ｐ３Ｏ１０）水溶液中に１時間浸漬したときのガラス表面１ｃｍ２あたりの重量減少量ＤＳＴＰＰを測定した。結果を表１〜５に示す。
【０１４５】
［光学特性の測定］
得られたガラスサンプルを、さらにガラス転移温度Ｔｇ付近で約３０分から約２時間アニール処理した後、炉内で降温速度−３０℃／時間で室温まで冷却してアニールサンプルを得た。得られたアニールサンプルについて、屈折率ｎｄ、アッベ数νｄ、比重、ガラス転移温度Ｔｇ、および透過率を測定した。結果を表１〜５に示す。
【０１４６】
（ｉ）屈折率ｎｄおよびアッベ数νｄ
上記アニールサンプルについて、ＪＩＳ規格  ＪＩＳ  Ｂ  ７０７１−１の屈折率測定法により、屈折率ｎｄ、ｎｇ、ｎＦ、ｎＣを測定し、下式に基づきアッベ数νｄを算出した。結果を表１〜５に示す。
νｄ＝（ｎｄ−１）／（ｎＦ−ｎＣ）
【０１４７】
（ii）比重
比重は、アルキメデス法により測定した。結果を表１〜５に示す。
【０１４８】
（iii）ガラス転移温度Ｔｇ
ガラス転移温度Ｔｇは、ＮＥＴＺＳＣＨ  ＪＡＰＡＮ社製の示差走査熱量分析装置（ＤＳＣ３３００ＳＡ）を使用し、昇温速度１０℃／分にて測定した。結果を表１〜５に示す。
【０１４９】
（iv）透過率
上記ガラスサンプルを、厚さ１０ｍｍで、互いに平行かつ光学研磨された平面を有するように加工し、波長５００〜７００ｎｍにおける外部透過率を測定したところ、すべてのサンプルで９０％以上となった。なお、外部透過率には試料表面における光線の反射損失も含まれる。
【０１５０】
【表１】
2019085326.tif 000002
【０１５１】
【表２】
2019085326.tif 000003
【０１５２】
【表３】
2019085326.tif 000004
【０１５３】
【表４】
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【０１５４】
【表５】
2019085326.tif 000006
【０１５５】
（実施例２）
実施例１で得られたガラスサンプルを使用し、公知の方法で精密プレス成形用プリフォームを作製した。得られたプリフォームを窒素雰囲気中で加熱、軟化し、プレス成形型で精密プレス成形し、光学ガラスを非球面レンズの形状に成形した。その後、成形した光学ガラスをプレス成形型から取り出し、アニールし、芯取りすることで、非球面レンズが得られた。
【０１５６】
（実施例３）
実施例１で得られたガラスサンプルを、切断、研削してカットピースを作製した。カットピースをリヒートプレスによりプレス成形して、光学素子ブランクを作製した。光学素子ブランクを精密アニールし、所要の屈折率になるよう屈折率を精密に調整した後、公知の方法で研削、研磨することで、両凸レンズ、両凹レンズ、平凸レンズ、平凹レンズ、凹メニスカスレンズ、凸メニスカスレンズ等の各種レンズが得られた。
【０１５７】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【０１５８】
例えば、上記に例示されたガラス組成に対し、明細書に記載の組成調整を行うことにより、本発明の一態様にかかる光学ガラスを作製できる。
また、明細書に例示または好ましい範囲として記載した事項の２つ以上を任意に組み合わせることは、もちろん可能である。
【０１５９】
最後に本発明の好ましい実施形態について総括する。
上述のとおり、本発明の第1実施形態に係る光学ガラスは、比重が３．３以下のフツリン酸ガラスであって、（ａ）〜（ｄ）のうち１以上を満たす。
（ａ）Ｈｅ−Ｎｅレーザの波長（６３３ｎｍ）における相対屈折率の温度係数
ｄｎ／ｄＴが２０〜４０℃の範囲で０±５．０×１０−６℃−１以内である。
（ｂ）０．０１ｍｏｌ／Ｌのトリポリリン酸ナトリウムＮａ５Ｐ３Ｏ１０水溶液中に１時間浸漬したときのガラス表面１ｃｍ２あたりの重量減少量ＤＳＴＰＰが
０．４ｍｇ／ｃｍ２・ｈ以下である。
（ｃ）屈折率ｎｄとアッベ数νｄが下記の関係式（１）を満たす。
ｎｄ＋０．００２５０×νｄ−１．６９０００≧０  ・・・（１）
（ｄ）ガラス転移温度Ｔｇが３６０℃以上である。
【０１６０】
また、本発明の別の好ましい実施形態として（第３実施形態とする）、フツリン酸ガラスであって、上記（ａ）〜（ｄ）のうち１以上を満たす光学ガラスが挙げられる。第３実施形態に係る光学ガラスにおいて、上記（ａ）〜（ｄ）、およびそれ以外のガラスの特性（ｅ）〜（ｇ）は、第１実施形態と同様とすることができる。また、ガラス成分およびその他の成分組成、さらに光学ガラスの製造および光学素子等の製造も、第１実施形態と同様とすることができる。
【０１６１】
第１実施形態、第３実施形態ともに、（ａ）〜（ｄ）の組み合わせとして、以下の１５通りの組み合わせが可能である。すなわち、組み合わせとして、（ａ）、（ａ）かつ（ｂ）、（ａ）かつ（ｃ）、（ａ）かつ（ｄ）、（ａ）かつ（ｂ）かつ（ｃ）、（ａ）かつ（ｂ）かつ（ｄ）、（ａ）かつ（ｃ）かつ（ｄ）、（ａ）かつ（ｂ）かつ（ｃ）かつ（ｄ）、（ｂ）、（ｂ）かつ（ｃ）、（ｂ）かつ（ｄ）、（ｂ）かつ（ｃ）かつ（ｄ）、（ｃ）、（ｃ）かつ（ｄ）、（ｄ）が挙げられる。
【０１６２】
さらに、上述のとおり、本発明の第２実施形態に係る光学ガラスは、
カチオン成分として、Ｌｉ＋、Ｎａ＋およびＫ＋からなる群から選択される１種以上のイオン、Ｍｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋、Ｂａ２＋およびＺｎ２＋からなる群から選択される１種以上のイオン、Ｐ５＋、およびＡｌ３＋を含み、
Ｂａ２＋の含有量が１０カチオン％以下であり、
カチオン％表示において、Ｌｉ＋、Ｎａ＋およびＫ＋の合計含有量Ｒに対するＭｇ２＋、Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋、Ｂａ２＋およびＺｎ２＋の合計含有量Ｒ’のカチオン比［Ｒ’／Ｒ］が０．６以上であり、
上記合計含有量Ｒ’に対するＭｇ２＋およびＣａ２＋の合計含有量のカチオン比
［（Ｍｇ２＋＋Ｃａ２＋）／Ｒ’］が０．４０以上であって、
上記合計含有量Ｒに対するＬｉ＋およびＮａ＋の合計含有量のカチオン比
［（Ｌｉ＋＋Ｎａ＋）／Ｒ］が０．８以上であり、
アニオン成分として、Ｏ２−を含み、
Ｆ−の含有量が１０〜４０アニオン％である。
【０１６３】
ここで、本発明のまた別の好ましい実施形態として、第２実施形態に係る光学ガラスであって第１実施形態で示す特性を有する光学ガラス、および、第２実施形態に係る光学ガラスであって第３実施形態で示す特性を有する光学ガラスが挙げられる。このような場合でも、第１実施形態、第２実施形態および第３実施形態において好ましい範囲として記載した事項を適宜組み合わせて適用することができる。
【０１６４】
本発明の実施形態に係る光学素子は、上記のとおり説明したいずれかの実施形態に係る光学ガラスからなる光学素子である。