(57)【要約】【課題】酸化ビスマスを含有し光学ガラスにおいて、脱泡性に優れた光学ガラスを提供する。【解決手段】質量％で、Ｂｉ２Ｏ３成分を１０％以上９０％未満含有する光学ガラスにおいて、かつＴｅＯ２成分及び／又はＳｅＯ２成分を０．１％以上含有させることにより、「ＪＯＧＩＳ１２−１９９４光学ガラスの泡の測定方法」に準じた測定方法において、４級から１級の級を有する光学ガラスを製造できる。さらに、アルカリ土類金属酸化物、アルカリ金属酸化物等の調整により、清澄工程を短時間・低温で完了することが可能である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量％でＢｉ２Ｏ３成分を１０〜９０％未満含有し、かつＴｅＯ２成分及び／又はＳｅＯ２成分を０．１％以上含有する光学ガラスであって、「ＪＯＧＩＳ１２−１９９４光学ガラスの泡の測定方法」において、４級から１級の級を有する光学ガラス。
【請求項２】
屈折率[ｎｄ]が１.７０以上、アッベ数[νｄ]が１０以上の光学恒数を有する請求項1に記載の光学ガラス。
【請求項３】
ガラス転移点(Ｔｇ)が５３０℃以下である請求項１または２記載の光学ガラス。
【請求項４】
ＲＯ成分（ＲはＺｎ，Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｍｇからなる群より選択される１種以上）を含有する請求項１〜３のいずれかに記載の光学ガラス。
【請求項５】
質量％でＲｎ２Ｏ成分(ＲｎはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓからなる群より選択される１種以上)を０．１％以上含有する請求項１から４いずれかに記載の光学ガラス。
【請求項６】
質量％でＢ２Ｏ３を０％を超え３０％以下含有し、かつＳｉＯ２を０％を超え３０％以下含有する請求項１から５いずれかに記載の光学ガラス。
【請求項７】
質量％で
任意成分として
Ａｌ２Ｏ３        ０〜２０％及び／又は
ＴｉＯ２            ０〜２０％及び／又は
Ｎｂ２Ｏ５          ０〜２０％及び／又は
ＷＯ３              ０〜１５％及び／又は
Ｔａ２Ｏ５          ０〜１５％及び／又は
ＺｒＯ２            ０〜１５％及び／又は
ＺｎＯ              ０〜２０％及び／又は
ＭｇＯ              ０〜２０％及び／又は
ＣａＯ              ０〜３０％及び／又は
ＳｒＯ              ０〜４０％及び／又は
ＢａＯ              ０〜４０％及び／又は
Ｌｉ２Ｏ            ０〜２０％及び／又は
Ｎａ２Ｏ            ０〜２０％及び／又は
Ｋ２Ｏ              ０〜２０％及び／又は
Ｃｓ２Ｏ              ０〜２０％及び／又は
Ｙ２Ｏ３              ０〜１０％及び／又は
Ｌａ２Ｏ３            ０〜１０％及び／又は
Ｇｄ２Ｏ３            ０〜１０％及び／又は
Ｙｂ２Ｏ３            ０〜１０％及び／又は
Ｐ２Ｏ５              ０〜１０％及び／又は
Ｓｂ２Ｏ3          ０〜３％及び／又は
ＧｅＯ２          ０〜２０％
の各成分を含み、かつ上記酸化物の一部又は全部をフッ化物置換したＦの合計量が、上記酸化物基準組成１００質量％に対して０〜５質量％の範囲となる各成分を含有し、かつＲＯ（ＲはＺｎ，Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｍｇからなる群より選択される１種以上）＋Ｒｎ２Ｏ(ＲｎはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓからなる群より選択される１種以上)が５０％以下、Ｙ２Ｏ３+Ｌａ２Ｏ３+Ｇｄ２Ｏ３+Ｙｂ２Ｏ３が１０％以下、であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の光学ガラス
【請求項８】
請求項１〜７いずれか記載の光学ガラスからなる精密プレス成形用プリフォーム。
【請求項９】
請求項８記載のガラス成形予備体を精密プレス成形してなる光学素子。
【請求項１０】
質量％でＢｉ２Ｏ３成分を１０〜９０％未満含有する光学ガラスを製造する方法であって、原料中にＴｅ及び／又はＳｅ成分を酸化物換算で０．１％以上添加することを特徴とする前記製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は酸化ビスマスを含有する光学ガラスに関し、更に詳しくは脱泡性が良好な酸化ビスマスを含有する光学ガラスに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光学系を使用する機器の集積化、高機能化が急速に進められており、光学系に対する高精度化、軽量化、小型化の要求がますます強まってきている。これに伴い、レンズ枚数の削減を図るため、高屈折率高分散ガラスの非球面レンズを使用して光学設計することが主流になりつつある。非球面レンズは精密プレスにより製造されることが多いため、安価に製造可能な低Ｔｇ光学ガラスが望まれている。精密プレス成形のメリットは、レンズを研削研磨せずに、最終形状まで成形可能なことである。また、研削研磨加工の困難な非球面レンズも、精密プレスのみで作製することが可能である
【０００３】
高屈折率高分散領域ガラスとして多くのガラスが開発されているが、その多くはＮｂ２Ｏ５成分を高純度に含有したリン酸塩ガラスである。例えば特許文献１、２にはＰ２Ｏ５−Ｎｂ２Ｏ５−ＷＯ３−（Ｋ２Ｏ，Ｎａ２Ｏ，Ｌｉ２Ｏ）系のガラスが特許文献３にはＰ２Ｏ５−Ｎｂ２Ｏ５−ＴｉＯ２−Ｂｉ２Ｏ３−Ｎａ２Ｏ系のガラスが開示されている。しかし、これらの光学ガラスのガラス転移点（Ｔｇ）はそれほど低いものではなく、また耐失透性も不十分という欠点がある。
【０００４】
また、ガラス転移点（Ｔｇ）の低いガラスとして、Ｂｉ２Ｏ３成分を大量に含むガラスが開発されている。例えば、非特許文献１〜５には、Ｂｉ２Ｏ３−Ｇａ２Ｏ３−ＰｂＯ系，Ｂｉ２Ｏ３−Ｇａ２Ｏ３−（Ｌｉ２Ｏ，Ｋ２Ｏ，Ｃｓ２Ｏ）系，Ｂｉ２Ｏ３−ＧｅＯ２系が開示されている。これらのガラスはＴｇが比較的低いが、ガラスの吸収端が４５０ｎｍよりも長波長側にあるため、可視領域における透過率が十分でなく、可視領域に高い透過性が要求される光学ガラスとしては使用できないという問題点があった。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−３２１２４５号公報
【特許文献２】特開平８−１５７２３１号公報
【特許文献３】特開２００３−３００７５１号公報
【非特許文献１】Ｐｈｙｓｉｃｓ  ａｎｄ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ｏｆ  Ｇｌａｓｓｅｓ，  Ｐ１１９，Ｖｏｌ．２７  Ｎｏ．３  Ｊｕｎｅ  １９８６
【非特許文献２】Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｃｅｒａｍｉｃ  Ｓｏｃｉｅｔｙ，  Ｐ．２３１５，  Ｖｏｌ．７５，  Ｎｏ．９，Ｏｃｔｏｂｅｒ  １９９２
【非特許文献３】Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｃｅｒａｍｉｃ  Ｓｏｃｉｅｔｙ，  Ｐ．１０，  Ｖｏｌ．７５，  Ｎｏ．９，Ｏｃｔｏｂｅｒ  １９９２
【非特許文献４】Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｃｅｒａｍｉｃ  Ｓｏｃｉｅｔｙ  Ｂｕｌｌｅｔｉｎ，  Ｐ．１５４３，  Ｖｏｌ．７１，  Ｎｏ．１０，  Ｏｃｔｏｂｅｒ  １９９２
【非特許文献５】Ｇｌａｓｓ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ，  Ｐ．１０６，  Ｖｏｌ．２８，  Ｎｏ．２，  Ａｐｒｉｌ  １９８７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このようにＢｉ２Ｏ３成分を多量に含有する光学ガラスは、熱的性質、光学的性質において優れた点を有しているものの、生産技術上の問題点を解消できず、光学ガラスとしての実用化は困難であった。特に、白金坩堝を用いた溶解をする場合、白金イオンのガラス内熔出や、白金との合金化を生じる性質がある。この性質は高価な白金坩堝の破損原因となるばかりでなく、ガラスに溶け込んだ白金成分が光線透過性を悪化させることがあるため、この反応を抑制すべく様々な方法が採用されてきた。
【０００７】
最も簡便な方法として、できる限り溶解温度を下げ、比較的低温で溶融する方法が行われているが、この方法によれば、特にＢｉ２Ｏ３成分を多量に含有する光学ガラスでは、多量の泡が残留するという問題があった。光学ガラス中に泡が残留すると、結局、光線透過性を悪化させることとなり、光学ガラスとしての価値を著しく低下させることとなる。したがって、Ｂｉ２Ｏ３成分を多量に含有する光学ガラスを低温で溶解しても、多量の泡を残さないような光学ガラス又は溶解方法が求められていた。
【０００８】
本発明は以上のような課題に鑑みてなされたものであり、酸化ビスマスを含有する光学ガラスにおいて、脱泡性に優れた光学ガラスを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、Ｂｉ２Ｏ３を含有するガラスにおいて、ＴｅＯ２及び／又はＳｅＯ２成分を所定量含有させることにより、所望の屈折率、アッベ数を有し、ガラス転移点が十分に低く、脱泡性に優れ、安価な製造コストで所望の光学ガラスを得られることを見出し、本発明を完成させるに至った。より具体的には本発明は以下のようなものを提供する。
【００１０】
（１）質量％でＢｉ２Ｏ３成分を１０〜９０％未満含有し、かつＴｅＯ２成分及び／又はＳｅＯ２成分を０．１％以上含有する光学ガラスであって、「ＪＯＧＩＳ １２−１９９４光学ガラスの泡の測定方法」において、４級から１級の級を有する光学ガラス。
【００１１】
本発明の光学ガラスはＢｉ２Ｏ３成分を１０％以上９０％未満含有させることで、ガラス転移点の低いガラスを得ることができる。従って、精密プレス成形温度を全体的に低く抑えることが可能となり、その結果、金型の表面劣化の進行を抑え、金型の寿命を延ばすことができる。さらにＴｅＯ２成分及び／又はＳｅＯ２成分を含有させることで、脱泡効果が飛躍的に向上するため、光線透過性の良い光学ガラスを低温溶解にて製造することができる。
【００１２】
（２）屈折率[ｎｄ]が１．７０以上、アッベ数[νd]が１０以上の光学恒数を有する（1）に記載の光学ガラス。
【００１３】
この態様のガラスは高屈折率高分散のガラスである為、レンズ枚数を減少し、光学系を使用する機器の軽量化、小型化を図ることができる。
【００１４】
（３）ガラス転移点(Ｔｇ)が５３０℃以下である(１)または(２)の光学ガラス。
【００１５】
この態様によれば、ガラス転移点が５３０℃以下であるため、プレス成形時の温度を約６００℃以下に設定することができる。従って、再加熱時の温度を低く設定することができ、精密プレス成形用金型の寿命を延ばすことが可能となる。
【００１６】
（４）ＲＯ成分（ＲはＺｎ，Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｍｇからなる群より選択される１種以上）を含有する（１）〜（３）のいずれかに記載の光学ガラス。
【００１７】
この態様によれば、アルカリ土類金属酸化物およびＺｎＯを含有させることで、ガラス安定性を向上させることが可能となる。
【００１８】
（５）質量％でＲｎ２Ｏ成分(ＲｎはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓからなる群より選択される１種以上)を０．１％以上含有する(１)から（４）の光学ガラス。
【００１９】
この態様によれば、アルカリ金属成分を含有させることで、溶融ガラスの粘度を下げ、泡の上昇速度を上げ、効率的な脱泡が可能となる。
【００２０】
（６）質量％でＢ２Ｏ３成分を０％を超え３０％以下含有し、かつＳｉＯ２成分を０％を超え３０％以下含有する（１）から（５）の光学ガラス。
【００２１】
この態様によれば、所定量のＳｉＯ２成分及びＢ２Ｏ３成分を含有させることによって、耐失透性を向上させることができる。
【００２２】
（７）質量％で、任意成分として
Ａｌ２Ｏ３          ０〜２０％及び／又は
ＴｉＯ２              ０〜２０％及び／又は
Ｎｂ２Ｏ５            ０〜２０％及び／又は
ＷＯ３                ０〜１５％及び／又は
Ｔａ２Ｏ５            ０〜１５％及び／又は
ＺｒＯ２            ０〜１５％及び／又は
ＺｎＯ              ０〜２０％及び／又は
ＭｇＯ              ０〜２０％及び／又は
ＣａＯ              ０〜３０％及び／又は
ＳｒＯ              ０〜４０％及び／又は
ＢａＯ              ０〜４０％及び／又は
Ｌｉ２Ｏ            ０〜２０％及び／又は
Ｎａ２Ｏ            ０〜２０％及び／又は
Ｋ２Ｏ              ０〜２０％及び／又は
Ｃｓ２Ｏ              ０〜２０％及び／又は
Ｙ２Ｏ３              ０〜１０％及び／又は
Ｌａ２Ｏ３            ０〜１０％及び／又は
Ｇｄ２Ｏ３            ０〜１０％及び／又は
Ｙｂ２Ｏ３            ０〜１０％及び／又は
Ｐ２Ｏ５              ０〜１０％及び／又は
Ｓｂ２Ｏ3          ０〜３％及び／又は
ＧｅＯ２          ０〜２０％
の各成分を含み、かつ上記酸化物の一部又は全部をフッ化物置換したＦの合計量が、上記酸化物基準組成１００質量％に対して０〜５質量％の範囲となる各成分を含有し、かつＲＯ（ＲはＺｎ，Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｍｇからなる群より選択される１種以上）＋Ｒｎ２Ｏ(ＲｎはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓからなる群より選択される１種以上)が５０％以下、Ｙ２Ｏ３+Ｌａ２Ｏ３+Ｇｄ２Ｏ３+Ｙｂ２Ｏ３が１０％以下、であることを特徴とする（１）〜（６）のいずれかに記載の光学ガラス
【００２３】
上記組成により光学ガラスを製造することで、所望の屈折率、アッベ数を有し、ガラス転移点が十分に低く、脱泡性に優れ、安価な製造コストで所望の光学ガラスを得られる。
【００２４】
（８）（１）〜（７）光学ガラスからなる精密プレス成形用プリフォーム。
【００２５】
（９）（８）の精密プレス成形用プリフォームを精密プレス成形してなる光学素子。
【００２６】
（１０）質量％でＢｉ２Ｏ３成分を１０〜９０％未満含有する光学ガラスを製造する方法であって、原料中にＴｅ及び／又はＳｅ成分を酸化物換算で０．１％以上添加することを特徴とする前記製造方法。
【００２７】
この態様によれば、Ｂｉ２Ｏ３成分を主成分とするガラスの溶解工程において、泡を残さずに光線透過性の良い光学ガラスを効率的に製造することができる。
【００２８】
なお、「Ｔｅ及び／又はＳｅ成分を酸化物換算で０．１％以上添加する」とは、溶解するガラス原料中に含有させるＴｅ及び／又はＳｅ成分として酸化物以外の化合物使用した場合に、それらをＴｅＯ２およびＳｅＯ２に置き換えた際の含有量として０．１％以上含有することを意味する。これは、ガラス原料としてはＴｅ及び／又はＳｅ成分は酸化物以外の形体が考えられるものの、ガラスに溶融される際には全て酸化物へ変化するものと考えられるからである。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の光学ガラスは、上記構成要件を採用することにより、脱泡効率の良い光学ガラスを提供することが可能である。
【００３０】
また、本発明の光学ガラスによれば、Ｂｉ２Ｏ３を主成分とする光学ガラスに要求される高屈折率高分散性、および低いガラス転移点を維持しつつ、清澄工程時の脱泡を効率的に進行させることが可能である。例えば、溶融時の清澄温度を低温にすることや、清澄時間を短時間にすることが可能となる。更に、溶融時間・温度の短縮させることによって、金属坩堝との反応性を低下させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
次に、本発明の光学ガラスにおいて、具体的な実施態様について説明する。
【００３２】
[ガラス成分]
本発明の光学ガラスを構成する各成分の組成範囲を以下に述べる。各成分は質量％にて表現する。なお、本願明細書中において質量％で表されるガラス組成は全て酸化物基準での質量％で表されたものである。ここで「酸化物基準」とは、本発明のガラス構成成分の原料として使用される酸化物、複合塩、金属フッ化物等が熔融時にすべて分解され酸化物へ変化すると仮定した場合に、当該生成酸化物の質量の総和を１００質量％として、ガラス中に含有される各成分を表記した組成であり、上記酸化物の一部又は全部をフッ化物置換したFの合計量とは、本発明のガラス組成物中に存在しうるフッ素の含有率を、前記酸化物基準組成１００％を基準にして、Ｆ原子として計算した場合の質量％で表したものである。
【００３３】
＜必須成分、任意成分について＞
Ｂｉ２Ｏ３成分はガラスの安定性の向上、及び、高屈折率高分散化、低Ｔｇ化、化学的耐久性の向上等を実現するために欠かせない成分である。しかし、その量が多すぎるとプレス前のガラス自体の透過率を悪化させることがあり、また少なすぎると光学設計ニーズの高い光学定数を満たすことを困難にしやすい。したがって、Ｂｉ２Ｏ３成分量は好ましくは１０％、より好ましくは１５％、最も好ましくは２０％を下限とし、好ましくは９０％未満、より好ましくは８８％、最も好ましくは８５％を上限とする。
【００３４】
ＴｅＯ２成分及びＳｅＯ２成分は、Ｂｉ２Ｏ３成分を多量に含有する光学ガラスにおいて、高い屈折率及び低いガラス転移点を維持しつつ、脱泡性向上に極めて有効な成分である。ただし過剰に含有させるとガラスの安定性を低下させやすい。従って、これら成分の一方又は両方の合計は、好ましくは０．１％、より好ましくは０．３％、最も好ましくは０．５％を下限とし、好ましくは１０％、より好ましくは８％、最も好ましくは３％を上限とする。なお、各々の成分の含有量については、好ましくは１０％、より好ましくは８％、最も好ましくは３％を上限とし、特に下限は設けない。
【００３５】
ＲＯ成分（Ｒ＝Ｚｎ，Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｍｇからなる群より選択される１種以上）はガラスの溶融性の向上及び任意の光学恒数に調整するために含有させることができるが、過剰に含有させると安定性の低下、化学的耐久性の低下、透過率の低下を招きやすくなる。したがってＲＯ成分の合計含有量は好ましくは０％を超えて含有し、より好ましくは０．５％、最も好ましくは１％を下限とし、好ましくは３０％、より好ましくは２０％、最も好ましくは１０％を上限とする。
【００３６】
ＺｎＯ成分は化学的耐久性向上、透過率向上に効果のある成分であるが、その量が多すぎるとガラス安定性を低下させやすくする。したがって、好ましくは２０％、より好ましくは１５％、最も好ましくは１０％を上限とする。
【００３７】
ＢａＯ成分はガラスを高屈折率化させ、ガラス安定性に効果のある成分であるが、その量が多すぎると化学的耐久性を下げ、ガラス安定性を低下させやすくする。したがって、好ましくは４０％、より好ましくは１５％、最も好ましくは１０％を上限とする。
【００３８】
ＳｒＯ成分はガラスを高屈折率高分散に保つ効果のある成分であるが、その量が多すぎると透過率を低下させやすくする。したがって、好ましくは４０％、より好ましくは１５％、最も好ましくは１０％を上限とする。
【００３９】
ＣａＯ成分は透過率向上、ガラス安定性の向上効果のある成分であるが、その量が多すぎるとガラス安定性が低下しやすくなる。したがって、好ましくは３０％、より好ましくは２０％、最も好ましくは１５％を上限とする。
【００４０】
ＭｇＯ成分は大幅に高分散化させる効果のある成分であるが、その量が多すぎるとプレス温度域での耐失透性低下をまねくことがある。したがって、好ましくは２０％、より好ましくは１０％、最も好ましくは５％を上限とする。
【００４１】
Ｒｎ２Ｏ成分（Ｒｎ＝Ｌｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｃｓ）はガラスの溶融性向上及びガラス転移点の低下させるために含有させることができるが、過剰に含有させると化学的耐久性を低下させやすくなる。したがってＲｎ２Ｏの合計含有量は好ましくは０．１％、より好ましくは０．５％、最も好ましくは１％を下限とし、好ましくは２０％、より好ましくは１０％、最も好ましくは５％を上限とする。
【００４２】
Ｌｉ２Ｏ成分は低Ｔｇ化、ガラス安定性、溶融性向上に効果のある成分であるが、その量が多すぎると化学的耐久性が低下しやすくなる。したがって、好ましくは２０％、より好ましく１０％、最も好ましくは５％を上限とする。
【００４３】
Ｎａ２Ｏ成分は低Ｔｇ化、溶融性向上の効果のある成分であるが、その量が多すぎるとガラス安定性の低下、化学的耐久性が低下しやすくなる。したがって、好ましくは２０％、より好ましく１０％、最も好ましくは５％を上限とする。
【００４４】
Ｋ２Ｏ成分は低Ｔｇ化の効果のある成分であるが、その量が多すぎるとガラス安定性の低下、化学的耐久性が低下しやすくなる。したがって、好ましくは２０％、より好ましく１０％、最も好ましくは５％を上限とする。
【００４５】
Ｃｓ２Ｏ成分は低Ｔｇ化の効果のある成分であるが、その量が多すぎるとガラス安定性の低下、化学的耐久性が低下しやすくなる。したがって、好ましくは２０％、より好ましく１０％、最も好ましくは５％を上限とする。
【００４６】
ＲＯ及びＲｎ２Ｏ成分の合計含有量は、ガラスの安定性向上、光学恒数の調整、ガラス転移点の低下等のために０％を超えることが好ましく、さらに好ましくは１％を超えて含有させ、最も好ましくは３％以上含有する。また、ＲＯ及びＲｎ２Ｏ成分の合計含有量が多すぎると液相温度の上昇や、化学的耐久性の低下が生じることがあるため、その合計含有量は、好ましくは５０％、より好ましくは４５％、最も好ましくは４０％を上限とする。
【００４７】
Ｂ２Ｏ３、ＳｉＯ２及びＡｌ２Ｏ３成分はガラス形成成分として有用な成分であり、透過率の向上や液相温度に対する粘性の向上、化学的耐久性を向上させることができる成分である。したがって、これら成分の１種以上の合計含有量が０％を超えることが好ましく、３％以上とすることが好ましく、更に好ましくは、７％以上含有する。ただし、これらの成分の合計含有量が多すぎるとＴｇが高くなる傾向があり、好ましくは５０％、より好ましくは４５％、最も好ましくは４０％を上限とする。また、この範囲で製造を行うことで、液相温度が低く安定したガラスを得ることができる。
【００４８】
Ｂ２Ｏ３成分はガラス安定性を向上させる為に有用な成分であるが、その量が多すぎるとガラス安定性が悪化し、熱的物性値が高くなる。したがって、０％を超えて含有することが好ましく、好ましくは０．１％、より好ましくは０．２％を下限とし、好ましくは３０％、より好ましくは２０％、最も好ましくは１０％を上限とする。
【００４９】
ＳｉＯ２成分はガラス安定性を向上させ、ガラスの粘性を上げる為に有用な成分であるが、その量が多すぎると、ガラス安定性が悪化する傾向がある。したがって、したがって、０％を超えて含有することが好ましく、好ましくは０．１％、より好ましくは０．２％を下限とし、好ましくは３０％、より好ましくは２０％、最も好ましくは１０％を上限とする。
【００５０】
Ａｌ２Ｏ３成分はガラス安定性を向上させ、化学的耐久性や機械的強度を向上させる為に有用な成分ではあるが、その量が多すぎると、ガラス安定性が悪化する傾向がある。したがって、好ましくは２０％、より好ましくは１０％、最も好ましくは７％を上限とする。なお、Ａｌ２Ｏ３は含有しなくとも差し支えない。
【００５１】
ＴｉＯ２成分は光学恒数を高屈折率高分散に調整するために効果のある成分であるが、その量が多すぎると透過率を低下させ、ガラス安定性を低下させやすくする。したがって、好ましくは２０％、より好ましくは１５％、最も好ましくは１０％を上限とする。
【００５２】
Ｎｂ２Ｏ５成分はガラスの高屈折率化に効果のある成分であるが、その量が多すぎるとガラス安定性を低下させやすくする。したがって、好ましくは２０％、より好ましくは１５％、最も好ましくは１０％を上限とする。
【００５３】
ＷＯ３成分はガラスを高分散化させる効果のある成分であるが、その量が多すぎるとガラス安定性の低下、透過率を悪化させやすくする。したがって、好ましくは１５％、より好ましくは１０％、最も好ましくは５％を上限とする。
【００５４】
Ｔａ２Ｏ５成分は高屈折率化成分として効果のある成分であるが、その量が多すぎるとガラスの安定性を悪化させる。したがって、好ましくは１５％、より好ましくは１０％、最も好ましくは５％を上限とする。
【００５５】
ＺｒＯ２成分は化学的耐久性を向上させる成分として効果のある成分であるが、その量が多すぎるとガラスの安定性を悪化させる。したがって、好ましくは１５％、より好ましくは１０％、最も好ましくは５％を上限とする。
【００５６】
Ｙ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３の成分は、ガラスの化学的耐久性の向上に効果があり、任意に添加し得る成分であるが、その量が多いと分散が低分散になる傾向があり、耐失透性も増加しやすくなる。従って、上記成分の合計量の上限値を１０％とすることが好ましく、７％とすることが好ましく、５％とすることが最も好ましい。なお、各成分においては、それぞれ１０％以下であれば問題ない。
【００５７】
Ｐ２Ｏ５成分は、ガラス安定性の向上に効果のある成分であり、任意に添加し得る成分である。しかしその量が多すぎるとガラスの分相傾向が強くなる。したがって、上限値を１０％とすることが好ましく、５％とすることがより好ましく、１％とすることが最も好ましい。更に好ましくは含まない。
【００５８】
Ｓｂ２Ｏ３成分は脱泡剤、ガラスの酸化還元性調整、高分散化の効果のあり、任意に添加し得る成分である、その量が多すぎると溶融性の悪化、透過率を低下させやすくする。したがって、好ましくは３％、より好ましくは２％、最も好ましくは１％を上限とする。
【００５９】
ＧｅＯ２成分はガラスの着色改善とガラス安定性の向上に効果のある成分であるが、高価であるために、上限値を２０％とすることが好ましく、１０％とすることが好ましく、５％とすることが好ましい。更に好ましくは含まない。
【００６０】
Ｆは、ガラスの溶融性を高める効果があるが、屈折率を急激に下げる為に任意に添加し得る成分である。したがって、上記酸化物の一部又は全部をフッ化物置換したFの合計量が前記酸化物基準組成１００質量％基準にして、F原子として計算した場合の質量％で表した場合に上限値を５％とすることが好ましく、３％とすることがより好ましく、１％とすることが最も好ましい。さらに好ましくは含まない。
【００６１】
＜含有させるべきでない成分について＞
本発明においては、他の成分を本発明のガラスの特性を損なわない範囲で必要に応じ、添加することができる。ただし、Ｔｉを除くＶ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ａｇ及びＭｏ等の各遷移金属成分は、それぞれを単独又は複合して少量含有した場合においても、ガラスが着色し、可視域の特定の波長に吸収を生じさせる。したがって、可視領域の波長を使用する光学ガラスにおいては、実質的に含まないことが好ましい。ここで「実質的に含まない」とは、不純物として混入される場合を除き、人為的に含有させないことを意味する。
【００６２】
Ｔｈ成分は高屈折率化又はガラスとしての安定性向上を目的として、Ｃｄ及びＴｌ成分は低Ｔｇ化を目的として含有することができる。しかし、Ｔｈ，Ｃｄ，Ｔｌ，Ｏｓの各成分は、近年有害な化学物質成分として使用を控える傾向にあるため、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。したがって、環境上の影響を重視する場合には実質的に含まない方が好ましい。
【００６３】
鉛成分は、ガラスを製造、加工、及び廃棄をする際に環境対策上の措置を講ずる必要があるため、コストが高くなり、本発明のガラスに鉛成分を含有させるべきでない。
【００６４】
Ａｓ２Ｏ３成分は、ガラスを溶融する際、泡切れ（脱法性）を良くするために使用されている成分であるが、ガラスを製造、加工、及び廃棄をする際に環境対策上の措置を講ずる必要があるため、本発明のガラスにＡｓ２Ｏ３を含有させることが好ましくない。
【００６５】
本発明のガラス組成物は、その組成が質量％で表されているため直接的にｍｏｌ％の記載に表せるものではないが、本発明において要求される諸特性を満たすガラス組成物中に存在する各成分のｍｏｌ％表示による組成は、酸化物換算組成で概ね以下の値をとる。
Ｂｉ２Ｏ３            ５〜５０％、  
ＳｉＯ２            ０を超え３０％以下、 
Ｂ２Ｏ３              ０を超え５０％以下、並びに
Ａｌ２Ｏ３            ０〜２０％及び／又は
ＴｉＯ２              ０〜２０％及び／又は
Ｎｂ２Ｏ５            ０〜２０％及び／又は
ＷＯ３                ０〜１０％及び／又は
Ｔａ２Ｏ５            ０〜１０％及び／又は
ＺｒＯ２              ０〜１０％及び／又は
ＺｎＯ              ０〜２０％及び／又は
ＭｇＯ              ０〜３０％及び／又は
ＣａＯ              ０〜４０％及び／又は
ＳｒＯ              ０〜４０％及び／又は
ＢａＯ              ０〜４０％及び／又は
Ｌｉ２Ｏ            ０〜３０％及び／又は
Ｎａ２Ｏ            ０〜３０％及び／又は
Ｋ２Ｏ              ０〜３０％及び／又は
Ｙ２Ｏ３            ０〜２０％及び／又は
Ｌａ２Ｏ３          ０〜２０％及び／又は
Ｇｄ２Ｏ３          ０〜２０％及び／又は
Ｙｂ２Ｏ３          ０〜２０％及び／又は
Ｐ２Ｏ５            ０〜５０％及び／又は
Ｓｂ２Ｏ3          ０〜１％及び／又は  
ＧｅＯ２          ０〜２０％及び／又は    
ＴｅＯ２          ０〜５％及び／又は
Ｆ                ０〜１０％及び／又は  
【００６６】
本発明の光学ガラスは、高屈折率、高分散であると共に、５３０℃以下のガラス転移点(Ｔｇ)を容易に得ることができる。精密プレス成形時の金型および型膜の耐熱性等を考慮すると、Ｔｇのより好ましい範囲は、５１０℃以下であり、更に好ましくは４８０℃以下である。この範囲を超えると、使用できる型膜や型材が大きく制限されることとなる。
【００６７】
なお、本明細書中で「液相温度」とは一定の粒度で粉砕したガラス試料を白金板上にのせ、温度傾斜のついた炉内に３０分間保持した後、取り出し、軟化したガラスの結晶の有無を顕微鏡にて観察し、結晶が認められない最も低い温度を表す。
【００６８】
本発明の光学ガラスを様々な光学素子に適用するためには「ＪＯＧＩＳ１２-１９９４光学ガラスの泡の測定方法」に準じた測定方法において、４〜１級であることが好ましく。３〜１級であることがより好ましく、２〜１級であることが最も好ましい。
【００６９】
本発明の光学ガラスは、精密プレス成形をされ、典型的にはレンズ、プリズム、ミラー用途に使用することができる。前述のとおり本発明の光学ガラスはプレス成形用のプリフォーム材として使用することができ、或いは溶融ガラスをダイレクトプレスすることも可能である。プリフォーム材として使用する場合、その製造方法及び精密プレス成形方法は特に限定されるものではなく、公知の製造方法及び成形方法を使用することができる。プリフォーム材の製造方法としては、例えば特開平８−３１９１２４に記載のガラスゴブの成形方法や特開平８−７３２２９に記載の光学ガラスの製造方法及び製造装置のような溶融ガラスから直接プリフォーム材を製造することもでき、またストリップ材を冷間加工して製造しても良い。
【実施例】
【００７０】
以下、実施例を用いて本発明を更に詳細に説明するが、本発明は以下に限定されるものではない。実施例１および２並びに比較例１はＢ２Ｏ３およびＢｉ２Ｏ３を主成分とする高屈折率光学ガラスであって組成は類似している。実施例１および２にはＴｅＯ２を所定量含むが、比較例１のガラスはＴｅＯ２を含有しない。
【００７１】
表１に示す組成で、合計量が５０００gになるように原料を秤量し、均一に混合した。石英坩堝、又は、金坩堝、を用いて７５０℃〜９００℃で２〜３時間溶解した後、８００℃程度に下げて、１時間くらい保温してから金型に鋳込み、ガラスを作製した。得られたガラス特性を表１に示す。
【００７２】
実施例の光学ガラスについて、屈折率[ｎｄ]、アッベ数[νｄ]、泡の判定を実施した。
【００７３】
屈折率[ｎｄ]及びアッベ数[νｄ]については、徐冷降下温度を−２５℃／ｈｒとし、得られたガラスについて測定した。
【００７４】
泡の判定については、日本光学硝子工業会規格「光学ガラスの泡の測定方法」ＪＯＧＩＳ１２-１９９４に準じて測定した。
【００７５】
【表１】
2008105865.tif 000002
【００７６】
本発明の実施例のガラスは泡が全く確認されない状態であり、光学ガラスとして使用しうるものであった。比較例のガラスは直径１ ｍｍ〜１０μｍ程度の泡が多く含まれており、光学ガラスとして使用できるものではなかった。