(57)【要約】屈折率（ｎｄ）及びアッベ数（νｄ）が所望の範囲内にありながら、粉末法による耐酸性の高いガラスを得る。光学ガラスは、質量％で、Ｐ２Ｏ５成分  ３５．０〜６５．０％、Ｂ２Ｏ３成分  ０超〜２０．０％、ＢａＯ成分    ０超〜３０．０％、ＳｒＯ成分    ０超〜３５．０％を含有し、質量比（Ｂ２Ｏ３／ＳｒＯ）が０超であり、屈折率（ｎｄ）１．５５〜１．７０、アッベ数（νｄ）４５〜７５を有し、粉末法による化学的耐久性（耐酸性）が１級〜５級を有する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量％で、
Ｐ２Ｏ５成分  ３５．０〜６５．０％、
Ｂ２Ｏ３成分  ０超〜２０．０％、
ＢａＯ成分    ０超〜３０．０％、
ＳｒＯ成分    ０超〜３５．０％
を含有し、
質量比（Ｂ２Ｏ３／ＳｒＯ）が０超であり、
屈折率（ｎｄ）１．５５〜１．７０、アッベ数（νｄ）４５〜７５を有し、
粉末法による化学的耐久性（耐酸性）が１級〜５級を有する光学ガラス。
【請求項２】
ＳｉＯ２成分        ０〜１０．０％、
ＭｇＯ成分        ０〜１５．０％、
ＣａＯ成分        ０〜１５．０％、
ＺｎＯ成分        ０〜２５．０％、
Ｌａ２Ｏ３成分        ０〜１５．０％、
Ｇｄ２Ｏ３成分        ０〜１５．０％、
Ｙ２Ｏ３成分        ０〜１５．０％、
Ｙｂ２Ｏ３成分        ０〜１５．０％、
ＺｒＯ２成分        ０〜１０．０％、
Ｎｂ２Ｏ５成分        ０〜１０．０％、
ＷＯ３成分        ０〜１０．０％、
ＴｉＯ２成分        ０〜１０．０％、
Ｔａ２Ｏ５成分        ０〜５．０％、
Ｌｉ２Ｏ成分        ０〜１０．０％、
Ｎａ２Ｏ成分        ０〜１０．０％、
Ｋ２Ｏ成分        ０〜１０．０％、
ＧｅＯ２成分        ０〜１０．０％、
Ａｌ２Ｏ３成分        ０〜１０．０％、
Ｇａ２Ｏ３成分        ０〜１０．０％、
Ｂｉ２Ｏ３成分        ０〜１０．０％、
ＴｅＯ２成分        ０〜１０．０％、
ＳｎＯ２成分        ０〜３．０％、
Ｓｂ２Ｏ３成分        ０〜１．０％
であり、
上記各元素の１種又は２種以上の酸化物の一部又は全部と置換した弗化物のＦとしての含有量が０〜１０．０質量％である請求項１記載の光学ガラス。
【請求項３】
質量％で、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）の含有量の和が１０．０％〜５０．０％であり、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）の含有量の和が１５．０％以下であり、Ｌｎ２Ｏ３成分（式中、ＬｎはＬａ、Ｇｄ、Ｙ、Ｙｂからなる群より選択される１種以上）を合計２０．０％以下である請求項１又は２のいずれか記載の光学ガラス
【請求項４】
質量比（ＳｒＯ／ＢａＯ）が０超〜１５．０未満である請求項１から３記載の光学ガラス。
【請求項５】
質量和（ＢａＯ＋Ｇｄ２Ｏ３）が０超〜５０．０％以下である請求項１から請求項４の記載の光学ガラス。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか記載の光学ガラスからなるプリフォーム材。
【請求項７】
請求項１から５のいずれか記載の光学ガラスからなる光学素子。
【請求項８】
請求項７に記載の光学素子を備える光学機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学ガラス、プリフォーム及び光学素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光学系を使用する機器のデジタル化や高精細化が急速に進んでおり、デジタルカメラやビデオカメラ等の撮影機器や、プロジェクタやプロジェクションテレビ等の画像再生（投影）機器等の各種光学機器の分野では、加工歩留を向上し、コストを抑える為加工しやすい硝材に対する要求が強まっている。【０００３】
光学素子を作製する光学ガラスの中でも特に、屈折率（ｎｄ）１．５５〜１．７０、アッベ数（νｄ）４５以上７５以下の低いアッベ数を有し、フッ素を含有しないリン酸系ガラスの加工性の改良が非常に高まっている。このようなフッ素を含有しないリン酸系ガラスとしては、特許文献１に代表されるようなガラス組成物が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−５１７８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
光学ガラスは各種光学機器に使用するため、研磨や洗浄などが行われる。研磨工程では研磨材や洗浄工程では洗剤などが使用され、ガラスの化学的耐久性、特に耐酸性が悪いものはキズになりやすいとされている。また、摩耗度が大きいものについては、加工する際の扱いが困難になる為可能な限り小さいものが求められている。しかし、特許文献１に記載されているガラスはこのような要求に十分に応えるものとは言い難い。【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、屈折率（ｎｄ）及びアッベ数（νｄ）が所望の範囲内にある光学ガラスについて、研磨工程や洗浄工程におけるガラスの加工が容易であり、各ガラスの工程時にガラス表面を傷つきにくいものを得ることによる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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、Ｐ２Ｏ５成分を主成分とし、Ｂ２Ｏ３成分、ＳｒＯ成分及びＢａＯ成分を併用し、ＳｒＯ成分に対するＢ２Ｏ３成分の質量比が所定量である場合に、所望の高屈折率及び高分散を得られながらも、粉末法による耐酸性が良好であり、摩耗度が小さいガラス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、本発明は以下のものを提供する。【０００８】
（１）
質量％で、
Ｐ２Ｏ５成分  ３５．０〜６５．０％、
Ｂ２Ｏ３成分  ０超〜２０．０％、
ＢａＯ成分    ０超〜３０．０％、
ＳｒＯ成分    ０超〜３５．０％
を含有し、
質量比（Ｂ２Ｏ３／ＳｒＯ）が０超であり、
屈折率（ｎｄ）１．５５〜１．７０、アッベ数（νｄ）４５〜７５を有し、
粉末法による化学的耐久性（耐酸性）が１級〜５級を有する光学ガラス。【０００９】
（２）
ＳｉＯ２成分        ０〜１０．０％、
ＭｇＯ成分        ０〜１５．０％、
ＣａＯ成分        ０〜１５．０％、
ＺｎＯ成分        ０〜２５．０％、
Ｌａ２Ｏ３成分        ０〜１５．０％、
Ｇｄ２Ｏ３成分        ０〜１５．０％、
Ｙ２Ｏ３成分        ０〜１５．０％、
Ｙｂ２Ｏ３成分        ０〜１５．０％、
ＺｒＯ２成分        ０〜１０．０％、
Ｎｂ２Ｏ５成分        ０〜１０．０％、
ＷＯ３成分        ０〜１０．０％、
ＴｉＯ２成分        ０〜１０．０％、
Ｔａ２Ｏ５成分        ０〜５．０％、
Ｌｉ２Ｏ成分        ０〜１０．０％、
Ｎａ２Ｏ成分        ０〜１０．０％、
Ｋ２Ｏ成分        ０〜１０．０％、
ＧｅＯ２成分        ０〜１０．０％、
Ａｌ２Ｏ３成分        ０〜１０．０％、
Ｇａ２Ｏ３成分        ０〜１０．０％、
Ｂｉ２Ｏ３成分        ０〜１０．０％、
ＴｅＯ２成分        ０〜１０．０％、
ＳｎＯ２成分        ０〜３．０％、
Ｓｂ２Ｏ３成分        ０〜１．０％
であり、
上記各元素の１種又は２種以上の酸化物の一部又は全部と置換した弗化物のＦとしての含有量が０〜１０．０質量％である（１）記載の光学ガラス。【００１０】
（３）
質量％で、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）の含有量の和が１０．０％〜５０．０％であり、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）の含有量の和が１５．０％以下であり、Ｌｎ２Ｏ３成分（式中、ＬｎはＬａ、Ｇｄ、Ｙ、Ｙｂからなる群より選択される１種以上）を合計２０．０％以下である（１）又は（２）のいずれか記載の光学ガラス。【００１１】
（４）
質量比（ＳｒＯ／ＢａＯ）が０超〜１５．０未満である（１）から（３）記載の光学ガラス。【００１２】
（５）
質量和（ＢａＯ＋Ｇｄ２Ｏ３）が０超〜５０．０％以下である（１）から（４）の記載の光学ガラス。【００１３】
（６）
（１）から（５）のいずれか記載の光学ガラスからなるプリフォーム材。【００１４】
（７）
（１）から（５）のいずれか記載の光学ガラスからなる光学素子。【００１５】
（８）
（７）に記載の光学素子を備える光学機器。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、屈折率（ｎｄ）及びアッベ数（νｄ）が所望の範囲内にあり、かつ粉末法による化学的耐久性（耐酸性）の良好な光学ガラスを得ることができる。
また、本発明によれば、屈折率（ｎｄ）及びアッベ数（νｄ）が所望の範囲内にありながらも、摩耗度が小さく、加工性の良好な光学ガラスを得ることもできる。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の光学ガラスは、質量％で、Ｐ２Ｏ５成分を３５．０〜６５．０％、Ｂ２Ｏ３成分を０％超〜２０．０、ＢａＯ成分を０％超〜３０．０％、ＳｒＯ成分を０％超〜３５．０％を含有し、質量比（Ｂ２Ｏ３／ＳｒＯ）が０超であり、屈折率（ｎｄ）１．５５〜１．７０、アッベ数（νｄ）４５〜７５を有し、粉末法による化学的耐久性（耐酸性）が１級〜５級を有する。本発明によれば，Ｐ２Ｏ５成分、Ｂ２Ｏ３成分、ＢａＯ成分、ＳｒＯ成分を必須成分として含有し、質量比（Ｂ２Ｏ３／ＳｒＯ）を所定量に調整することにより、所望の屈折率及びアッベ数が得られながらも、耐酸性の良好な光学ガラスを得ることができる。
【００１８】
以下、本発明の光学ガラス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。
【００１９】
［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。本明細書中において、各成分の含有量は特に断りがない場合は、全て酸化物換算組成のガラス全物質量に対する質量％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、金属弗化物等が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物質量を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る。
【００２０】
＜必須成分、任意成分について＞
本発明の光学ガラスにおいて、Ｐ２Ｏ５成分は必須の成分であり、ガラスを形成する主成分であるとともに、ガラスの粘性を高め、ガラスの安定性を高める成分である。
Ｐ２Ｏ５成分の含有量が少なすぎると、ガラスが不安定になるとともに粘性が低くなるおそれやガラスの安定性が悪化するおそれあるため、本発明の光学ガラスでは、Ｐ２Ｏ５成分の含有量は、好ましくは３５．０％以上、より好ましくは３８．０％以上、さらに好ましくは４０．０％以上とする。
他方で、Ｐ２Ｏ５成分の含有量が多すぎると、屈折率が下がってしまうため、Ｐ２Ｏ５成分の含有量は、好ましくは６５．０％以下、より好ましくは６２．０％以下、より好ましくは６０．０％以下、さらに好ましくは５８．０％以下とする。
Ｐ２Ｏ５成分は、原料としてＡｌ（ＰＯ３）３、Ｃａ（ＰＯ３）２、Ｂａ（ＰＯ３）２、ＢＰＯ４、Ｈ３ＰＯ４等を用いることができる。
【００２１】
Ｂ２Ｏ３成分は、希土類酸化物を多く含む本発明の光学ガラスにおいて、ガラス形成酸化物として欠かすことの出来ない必須成分である。特に本発明の光学ガラスでは、Ｂ２Ｏ３成分を０％超含有することで、ガラスの熔融性を高められる。従って、Ｂ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは０％超、より好ましくは１．０％以上、さらに好ましくは２．０％超とする。
他方で、Ｂ２Ｏ３成分の含有量を２０．０％以下にすることで、化学的耐久性の悪化を抑えられる。従って、Ｂ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは１８．０％以下、より好ましくは１５．０％未満、さらに好ましくは１３．０％未満とする。
Ｂ２Ｏ３成分は、原料としてＨ３ＢＯ３、Ｎａ２Ｂ４Ｏ７、Ｎａ２Ｂ４Ｏ７・１０Ｈ２Ｏ、ＢＰＯ４等を用いることができる。
【００２２】
ＢａＯ成分は、ガラスの屈折率を高めるとともにガラスの安定化を高める効果があり、本発明における必須成分である。従って、ＢａＯ成分の含有量は、好ましくは０％超、より好ましくは１．０％超、さらに好ましくは１．５％超とする。
他方で、ＢａＯ成分の含有量が多すぎると耐酸性が悪化し、摩耗度が大きくなるため、本発明の光学ガラスが目的とする加工性の改良が難しくなる。従って、ＢａＯ成分の含有量は、好ましくは３０．０％以下、より好ましくは２５．０％以下、さらに好ましくは２０．０％以下とする。
ＢａＯ成分は、原料としてＢａＣＯ３、Ｂａ（ＮＯ３）２、Ｂａ（ＰＯ３）２、ＢａＦ２、等を用いることができる。
【００２３】
ＳｒＯ成分は、所望の屈折率や分散を維持しながら、摩耗度を小さくする効果があり、本発明における必須成分である。従って、ＳｒＯ成分の含有量は、好ましくは０％超、より好ましくは１．５％超、さらに好ましくは３．０％超とする。
他方で、ＳｒＯ成分の含有量が多すぎると、耐酸性が悪化し、ガラスが安定しなくなる。従って、ＳｒＯ成分の含有量は、好ましくは３５．０％以下、より好ましくは３０．０％以下、より好ましくは２８．０％以下、より好ましくは２６．０％以下、さらに好ましくは２５．０％以下とする。
ＳｒＯ成分は、原料としてＳｒ（ＮＯ３）２、ＳｒＦ２、Ｓｒ（ＰＯ３）２等を用いることができる。
【００２４】
ＳｒＯ成分の含有量に対するＢ２Ｏ３成分の含有量の比率（質量比）は、摩耗度の良いガラスが取得できるため、０超であることが好ましい。従って、質量比（Ｂ２Ｏ３／ＳｒＯ）は、好ましくは０超、より好ましくは０．０５以上、さらに好ましくは０．１１以上とする。
他方で、この質量比を１．８０未満とすることで、耐酸性を良くすることができるため、好ましくは１．８０未満、より好ましくは１．７０未満、より好ましくは１．５０未満、さらに好ましくは１．３０未満、さらに好ましくは１．１５未満、最も好ましくは１．１１未満とする。
【００２５】
ＳｉＯ２成分は、０％超含有する場合に、熔融ガラスの粘度を高められ、ガラスの着色を低減でき、且つ耐失透性を高められる任意成分である。
他方で、ＳｉＯ２成分の含有量を１０．０％以下にすることで、安定したガラスが得ることができる。従って、ＳｉＯ２成分の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは５．０％未満、さらに好ましくは３．０％未満とする。
ＳｉＯ２成分は、原料としてＳｉＯ２、Ｋ２ＳｉＦ６、Ｎａ２ＳｉＦ６等を用いることができる。
【００２６】
ＭｇＯ成分は、０％超含有する場合に、耐酸性の減量率を小さくし、摩耗度を小さくすることができる任意成分である。
他方で、ＭｇＯ成分の含有量を１５．０％以下にすることで、これらの成分の過剰な含有による屈折率の低下や失透を低減できる。従って、ＭｇＯ成分の含有量は、好ましくは１５．０％以下、より好ましくは１３．０％未満、さらに好ましくは１０．０％未満とする。
ＭｇＯ成分は、原料としてＭｇＣＯ３、ＭｇＦ２、ＭｇＯ、４ＭｇＣＯ３・Ｍｇ（ＯＨ）２等を用いることができる。
【００２７】
ＣａＯ成分は、０％超含有する場合に、ガラス原料の熔融性やガラスの耐失透性を高められる任意成分である。
他方で、ＣａＯ成分の含有量を１５．０％以下にすることで、これらの成分の過剰な含有による、屈折率の低下や失透を低減できる。ＣａＯ成分の含有量は、好ましくは１５．０％以下、より好ましくは１３．０％未満、さらに好ましくは１１．０％未満とする。
ＣａＯ成分は、原料としてＣａＣＯ３、ＣａＦ２、等を用いることができる。
【００２８】
ＺｎＯ成分は、耐失透性を高め、０％超含有する場合に、ガラス転移点を低くでき、比重を小さくでき、且つ化学的耐久性を高められる任意成分である。従って、ＺｎＯ成分の含有量は、好ましくは０％超、より好ましくは０．５％超、さらに好ましくは１．０％超、さらに好ましくは２．０％超としてもよい。
他方で、ＺｎＯ成分の含有量を２５．０％以下にすることで、低分散を維持することができる。従って、ＺｎＯ成分の含有量は、好ましくは２５．０％以下、より好ましくは２３．０％以下、より好ましくは２１．０％以下とする。
ＺｎＯ成分は、原料としてＺｎＯ、ＺｎＦ２等を用いることができる。
【００２９】
Ｌａ２Ｏ３成分は、０％超含有することで、耐酸性の減量率及び摩耗度も小さくすることが出来る任意の成分である。
他方で、含有量が多いと耐失透性が悪化するため、Ｌａ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは１５．０％以下、より好ましくは１０．０％未満、さらに好ましくは７．０％未満とする。
Ｌａ２Ｏ３成分は、原料としてＬａ２Ｏ３、Ｌａ（ＮＯ３）３・ＸＨ２Ｏ（Ｘは任意の整数）等を用いることができる。
【００３０】
Ｇｄ２Ｏ３成分、Ｙ２Ｏ３成分及びＹｂ２Ｏ３成分は、少なくともいずれかを０％超含有する場合に、所望のアッベ数を維持しながらガラスの屈折率を高められ、且つ耐失透性を高められる任意成分である。
他方で、Ｇｄ２Ｏ３成分及びＹｂ２Ｏ３成分のそれぞれの含有量を１５．０％以下にすることで、これらの成分の過剰な含有による失透を低減でき、ガラスの材料コストを抑えられる。従って、Ｇｄ２Ｏ３成分及びＹｂ２Ｏ３成分の含有量は、それぞれ好ましくは１５．０％以下、より好ましくは１２．０％未満、さらに好ましくは１０．０％未満とする。
また、Ｙ２Ｏ３成分の含有量を１５．０％以下にすることで、これらの成分の過剰な含有による失透を低減でき、且つアッベ数の上昇を抑えられる。従って、Ｙ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは２０．０％以下、より好ましくは１５．０％未満、より好ましくは１０．０％未満、さらに好ましくは５．０％未満とする。
Ｇｄ２Ｏ３成分、Ｙ２Ｏ３成分及びＹｂ２Ｏ３成分は、原料としてＧｄ２Ｏ３、ＧｄＦ３、Ｙ２Ｏ３、ＹＦ３、Ｙｂ２Ｏ３等を用いることができる。
【００３１】
ＺｒＯ２成分は、０％超含有する場合に、耐酸性の減量率を小さくすることができる任意成分である。
他方で、ＺｒＯ２成分の含有量を１０．０％以下にすることで、所望のアッベ数を維持し、ＺｒＯ２成分の過剰な含有によるや耐失透性の低下を抑えられる。従って、ＺｒＯ２成分の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは５．０％未満、さらに好ましくは３．０％未満とする。
ＺｒＯ２成分は、原料としてＺｒＯ２、ＺｒＦ４等を用いることができる。
【００３２】
Ｎｂ２Ｏ５成分は、０％超含有する場合に耐酸性を良くする任意成分である。
他方で、Ｎｂ２Ｏ５成分の含有量を１０．０％以下とすることで、低いアッベ数を維持し、耐酸性の減量率を小さくすることができるため、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは８．０％以下、さらに好ましくは７．０％以下、さらに好ましくは５．０％未満、さらに好ましくは３．０％未満とする。
Ｎｂ２Ｏ５成分は、原料としてＮｂ２Ｏ５等を用いることができる。
【００３３】
ＷＯ３成分は、０％超含有する場合に、屈折率を高めつつも摩耗度を小さくし、且つ耐失透性を高められる任意成分である。
他方で、ＷＯ３成分の含有量を１０．０％以下にすることで、ガラスの可視光に対する透過率を低下し難くでき、且つ材料コストを抑えられる。従って、ＷＯ３成分の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは７．０％未満、さらに好ましくは５．０％未満、さらに好ましくは３．０％未満、さらに好ましくは１．０％未満とする。
ＷＯ３成分は、原料としてＷＯ３等を用いることができる。
【００３４】
ＴｉＯ２成分は、０％超含有することで、耐酸性の減量率を小さくする任意成分である。
他方で、ＴｉＯ２成分の含有量を１０．０％以下とすることで、低いアッベ数を維持し、安定したガラスを得ることができる。従って、ＴｉＯ２成分の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは５．０％未満、さらに好ましくは３．０％未満とする。
ＴｉＯ２成分は、原料としてＴｉＯ２等を用いることができる。
【００３５】
Ｔａ２Ｏ５成分は、０％超含有する場合に、屈折率を高め、耐失透性を高め、且つ熔融ガラスの粘性を高められる任意成分である。
他方で、Ｔａ２Ｏ５成分の含有量を５．０％以下にすることで、希少鉱物資源であるＴａ２Ｏ５成分の使用量が減るため、ガラスの材料コストを低減できる。従って、Ｔａ２Ｏ５成分の含有量は、好ましくは５．０％以下、より好ましくは３．０％未満、さらに好ましくは１．０％未満とし、最も好ましくは含有しない。
Ｔａ２Ｏ５成分は、原料としてＴａ２Ｏ５等を用いることができる。
【００３６】
Ｌｉ２Ｏ成分は、０％超含有する場合に、ガラスの熔融性を改善し、且つ屈折率を高める任意成分である。従って、Ｌｉ２Ｏ成分の含有量は、好ましくは０％超、より好ましくは０．５％超としてもよい。
他方で、Ｌｉ２Ｏ成分の含有量を１０．０％以下にすることで、失透を低減でき、熔融ガラスの粘性が高められるため、ガラスへの脈理の発生を低減できる。従って、Ｌｉ２Ｏ成分の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは８．０％未満、さらに好ましくは５．０％未満とする。
Ｌｉ２Ｏ成分は、原料としてＬｉ２ＣＯ３、ＬｉＮＯ３、ＬｉＦ等を用いることができる。
【００３７】
Ｎａ２Ｏ成分及びＫ２Ｏ成分は、少なくともいずれかを０％超含有する場合に、ガラス原料の熔融性を改善でき、耐失透性を高められる任意成分である。
他方で、Ｎａ２Ｏ成分及びＫ２Ｏ成分のそれぞれの含有量を１０．０％以下にすることで、屈折率を低下し難くでき、且つ過剰な含有による失透を低減できる。従って、Ｎａ２Ｏ成分及びＫ２Ｏ成分のそれぞれの含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは８．０％未満、さらに好ましくは５．０％未満とする。
Ｎａ２Ｏ成分及びＫ２Ｏ成分は、原料としてＮａ２ＣＯ３、ＮａＮＯ３、ＮａＦ、Ｎａ２ＳｉＦ６、Ｋ２ＣＯ３、ＫＮＯ３、ＫＦ、ＫＨＦ２、Ｋ２ＳｉＦ６等を用いることができる。
【００３８】
ＧｅＯ２成分は、０％超含有する場合に、ガラスの屈折率を高められ、且つ耐失透性を高められる任意成分である。
しかしながら、ＧｅＯ２は原料価格が高いため、その量が多いと材料コストが高くなる。従って、ＧｅＯ２成分の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは５．０％未満、さらに好ましくは３．０％未満、さらに好ましくは１．０％未満とし、最も好ましくは含有しない。
ＧｅＯ２成分は、原料としてＧｅＯ２等を用いることができる。
【００３９】
Ａｌ２Ｏ３成分は、０％超含有する場合に、耐酸性の減量率を小さくし、耐失透性を高められる任意成分である。従って、Ａｌ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは０％超、より好ましくは１．５％超、さらに好ましくは２．０％超としてもよい。
他方で、Ａｌ２Ｏ３成分の含有量を１０．０％以下にすることで、過剰な含有による失透を低減できる。従って、Ａｌ２Ｏ３成分の含有量は、それぞれ好ましくは１０．０％以下、より好ましくは８．０％未満、さらに好ましくは５．０％未満とする。
Ａｌ２Ｏ３成分は、原料としてＡｌ２Ｏ３、Ａｌ（ＯＨ）３、ＡｌＦ３等を用いることができる。
【００４０】
Ｇａ２Ｏ３成分は、少なくともいずれかを０％超含有する場合に、化学的耐久性及び耐失透性を高められる任意成分である。
他方で、Ｇａ２Ｏ３成分の含有量を１０．０％以下にすることで、過剰な含有による失透を低減できる。従って、Ｇａ２Ｏ３成分の含有量は、それぞれ好ましくは１０．０％以下、より好ましくは５．０％未満、さらに好ましくは３．０％未満、さらに好ましくは１．０％未満とする。
Ｇａ２Ｏ３成分は原料としてＧａ２Ｏ３等を用いることが出来る。
【００４１】
Ｂｉ２Ｏ３成分は、０％超含有する場合に、屈折率を高めてアッベ数を低くでき、且つガラス転移点を下げられる任意成分である。
他方で、Ｂｉ２Ｏ３成分の含有量を１０．０％以下にすることで、ガラスの耐失透性を高められ、且つ、ガラスの着色を低減して可視光透過率を高められる。従って、Ｂｉ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは５．０％未満、さらに好ましくは３．０％未満、さらに好ましくは１．０％未満とする。
Ｂｉ２Ｏ３成分は、原料としてＢｉ２Ｏ３等を用いることができる。
【００４２】
ＴｅＯ２成分は、０％超含有する場合に、屈折率を高め、且つガラス転移点を下げられる任意成分である。
他方で、ＴｅＯ２成分の含有量を１０．０％以下にすることで、ガラスの着色を低減して可視光透過率を高められる。また、ＴｅＯ２は白金製の坩堝や、熔融ガラスと接する部分が白金で形成されている熔融槽でガラス原料を熔融する際、白金と合金化しうる問題がある。従って、ＴｅＯ２成分の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは５．０％未満、さらに好ましくは３．０％未満、さらに好ましくは１．０％未満とする。
ＴｅＯ２成分は、原料としてＴｅＯ２等を用いることができる。
【００４３】
ＳｎＯ２成分は、０％超含有する場合に、熔融ガラスの酸化を低減することで白金の溶け込みを抑制しつつ、熔融ガラスの清澄を促進することができる任意成分である。
他方で、ＳｎＯ２成分の含有量を３．０％以下にすることで、熔融ガラスの還元によるガラスの着色や、ガラスの失透を低減できる。また、ＳｎＯ２成分と熔解設備（特にＰｔ等の貴金属）の合金化が低減されるため、熔解設備の長寿命化を図れる。従って、ＳｎＯ２成分の含有量は、好ましくは３．０％以下、より好ましくは１．０％未満、さらに好ましくは０．５％未満とする。
ＳｎＯ２成分は、原料としてＳｎＯ、ＳｎＯ２、ＳｎＦ２、ＳｎＦ４等を用いることができる。
【００４４】
Ｓｂ２Ｏ３成分は、０％超含有する場合に、熔融ガラスを脱泡できる任意成分である。
一方で、Ｓｂ２Ｏ３量が多すぎると、可視光領域の短波長領域における透過率が悪くなる。従って、Ｓｂ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは１．０％以下、より好ましくは０．５％未満、さらに好ましくは０．１％未満とする。
Ｓｂ２Ｏ３成分は、原料としてＳｂ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ５、Ｎａ２Ｈ２Ｓｂ２Ｏ７・５Ｈ２Ｏ等を用いることができる。
【００４５】
なお、ガラスを清澄し脱泡する成分としては、上記のＳｂ２Ｏ３成分に限定されず、ガラス製造の分野における公知の清澄剤や脱泡剤、或いはそれらの組み合わせを用いることができる。
【００４６】
Ｆ成分は、０％超含有する場合に、ガラスのアッベ数を高め、ガラス転移点を低くし、且つ耐失透性を向上できる任意成分である。
しかし、Ｆ成分の含有量、すなわち上述した元素の１種又は２種以上の酸化物の一部又は全部と置換した弗化物のＦとしての合計量が１０．０％を超えると、Ｆ成分の揮発量が多くなるため、安定した光学恒数が得られ難くなり、均質なガラスが得られ難くなる。また、アッベ数が必要以上に上昇する。
従って、Ｆ成分の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは５．０％未満、さらに好ましくは３．０％未満、さらに好ましくは１．０％未満とする。
Ｆ成分は、原料として例えばＺｒＦ４、ＡｌＦ３、ＮａＦ、ＣａＦ２等を用いることで、ガラス内に含有することができる。
【００４７】
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）の含有量の和（質量和）は、１０．０％以上５０．０％以下が好ましい。
特に、この和を１０．０％以上にすることで、屈折率を高め、ガラスの耐失透性を高められる。従って、ＲＯ成分の合計含有量は、好ましくは１０．０％以上、より好ましくは１５．０％超、より好ましくは１８．０％以上、さらに好ましくは２０．０％以上、さらに好ましくは２３．０％超とする。
他方で、この和を５０．０％以下にすることで、これらの成分の過剰な含有による失透を低減でき、耐酸性の減量率や摩耗度が小さいものが得られる。従って、ＲＯ成分の合計含有量は、好ましくは５０．０％以下、より好ましくは４５．０％未満、さらに好ましくは４２．０％未満、さらに好ましくは４０．０％未満とする。
【００４８】
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）の含有量の和（質量和）は、１５．０％以下が好ましい。これにより、ガラスの屈折率の低下を抑えられ、且つ失透を低減できる。従って、Ｒｎ２Ｏ成分の含有量の質量和は、好ましくは１５．０％以下、より好ましくは１０．０％未満、さらに好ましくは８．０％未満、さらに好ましくは５．０％未満とする。
【００４９】
Ｌｎ２Ｏ３成分（式中、ＬｎはＬａ、Ｇｄ、Ｙ、Ｙｂからなる群より選択される１種以上）の含有量の和（質量和）は、２０．０％以下が好ましい。
特に、この質量和を２０．０％以下にすることで、ガラスの安定性を高め、ガラスの耐失透性を高められる。従って、Ｌｎ２Ｏ３成分の含有量の質量和は、好ましくは２０．０％以下、より好ましくは１５．０％以下、さらに好ましくは１３．０％以下とする。
【００５０】
ＢａＯ成分の含有量に対するＳｒＯ成分の含有量の比率（質量比）は、０超が好ましい。これにより、所望のアッベ数を有しながらも耐酸性の減量率が小さく、摩耗度の小さいガラスが取得できる。従って、質量比（ＳｒＯ／ＢａＯ）は、好ましくは０超、より好ましくは０．１０超、さらに好ましくは０．２０超、さらに好ましくは０．３０超、さらに好ましくは０．４２超とする。
他方で、この質量比（ＳｒＯ／ＢａＯ）は、好ましくは１５．０未満、より好ましくは１４．０未満、さらに好ましくは１３．０未満とする。
【００５１】
ＢａＯ成分及びＧｄ２Ｏ３成分の含有量の和（質量和）は、０％超以上５０．０％以下が好ましい。
特に、この和を０％超にすることで、所望のアッベ数を維持しながらも耐酸性の減量率が小さく、摩耗度の小さいガラスが得られる。従って、質量和（ＢａＯ＋Ｇｄ２Ｏ３）は、好ましくは０％超、より好ましくは０．０５％超、さらに好ましくは１．０％超、さらに好ましくは１．５％超とする。
他方で、この質量和（ＢａＯ＋Ｇｄ２Ｏ３）は、５０．０％以下とすることで、所望の屈折率を有しながら、摩耗度を小さくし且つガラスを安定にすることができる。好ましくは５０．０％以下、より好ましくは４０．０％未満、より好ましくは３５．０％未満、より好ましくは３０．０％未満、より好ましくは２４．５％未満にしてもよい。
【００５２】
＜含有すべきでない成分について＞
次に、本発明の光学ガラスに含有すべきでない成分、及び含有することが好ましくない成分について説明する。
【００５３】
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、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｗ、Ｌａ、Ｇｄ、Ｙ、Ｙｂ、Ｌｕ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でもガラスが着色し、可視域の特定の波長に吸収を生じる性質があるため、特に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。
【００５４】
また、ＰｂＯ等の鉛化合物及びＡｓ２Ｏ３等の砒素化合物は、環境負荷が高い成分であるため、実質的に含有しないこと、すなわち、不可避な混入を除いて一切含有しないことが望ましい。
【００５５】
さらに、Ｔｈ、Ｃｄ、Ｔｌ、Ｏｓ、Ｂｅ、及び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、これらを実質的に含有しないことが好ましい。
【００５６】
［製造方法］
本発明の光学ガラスは、例えば以下のように作製される。すなわち、上記原料を各成分が所定の含有量の範囲内になるように均一に混合し、作製した混合物を白金坩堝、石英坩堝又はアルミナ坩堝に投入して粗溶融した後、白金坩堝、白金合金坩堝又はイリジウム坩堝に入れて１１００〜１４００℃の温度範囲で１〜５時間溶融し、攪拌均質化して泡切れ等を行った後、１０００〜１３００℃の温度に下げてから仕上げ攪拌を行って脈理を除去し、金型に鋳込んで徐冷することにより作製される。
【００５７】
＜物性＞
本発明の光学ガラスは、高屈折率及び高アッベ数（低分散）を有する。
特に、本発明の光学ガラスの屈折率（ｎｄ）の下限は、好ましくは１．５５以上、より好ましくは１．５６以上、さらに好ましくは１．５７以上とする。この屈折率の上限は、好ましくは１．７０以下、より好ましくは１．６５、さらに好ましくは１．６３とする。
また、本発明の光学ガラスのアッベ数（νｄ）の下限は、好ましくは４５以上、より好ましくは５０以上、さらに好ましくは５５以上、さらに好ましくは６０以上とする。このアッベ数の上限は、好ましくは７５以下、より好ましくは７３以下、さらに好ましくは７０未満とする。
本発明の光学ガラスは、このような屈折率及びアッベ数を有するため、光学設計上有用であり、特に高い結像特性等を図りながらも、光学系の小型化を図ることができ、光学設計の自由度を広げることができる。
【００５８】
本発明の光学ガラスは、高い耐酸性を有することが好ましい。特に、ＪＯＧＩＳ０６−２００９に準じたガラスの粉末法による化学的耐久性（耐酸性）は、好ましくは１〜５級、より好ましくは２〜４級、より好ましくは３〜４級であることが好ましい。
これにより、光学ガラスの加工性が改善するほか車載用途等で使用する際に、酸性雨等によるガラスの曇りが低減されるため、ガラスからの光学素子の作製をより行い易くできる。
【００５９】
ここで「耐酸性」とは、酸によるガラスの侵食に対する耐久性であり、この耐酸性は、日本光学硝子工業会規格「光学ガラスの化学的耐久性の測定方法」ＪＯＧＩＳ０６−２００９により測定することができる。また、「粉末法による化学的耐久性（耐酸性）が１〜３級である」とは、ＪＯＧＩＳ０６−２００９に準じて行った化学的耐久性（耐酸性）が、測定前後の試料の質量の減量率で、０．６５質量％未満であることを意味する。
なお、化学的耐久性（耐酸性）の「１級」は、測定前後の試料の質量の減量率が０．２０質量％未満であり、「２級」は、測定前後の試料の質量の減量率が０．２０質量％以上０．３５質量％未満であり、「３級」は、測定前後の試料の質量の減量率が０．３５質量％以上０．６５質量％未満であり、「４級」は、測定前後の試料の質量の減量率が０．６５質量％以上１．２０質量％未満であり、「５級」は、測定前後の試料の質量の減量率が１．２０質量％以上２．２０質量％未満であり、「６級」は、測定前後の試料の質量の減量率が２．２０質量％以上である。
【００６０】
また、本発明の光学ガラスは、磨耗度が低いことが好ましい。本発明の光学ガラスの磨耗度の上限は、好ましくは４８０、より好ましくは４５０、より好ましくは４３０とする。
なお、摩耗度とは、「ＪＯＧＩＳ１０−１９９４光学ガラスの磨耗度の測定方法」に準じて測定して得た値を意味するものとする。
【００６１】
本発明の光学ガラスは、可視光透過率、特に可視光のうち短波長側の光の透過率が高く、それにより着色が少ないことが好ましい。
特に、本発明の光学ガラスは、ガラスの透過率で表すと、厚み１０ｍｍのサンプルで分光透過率８０％を示す波長（λ8０）は、好ましくは４２０ｎｍ、より好ましくは４１０ｎｍ、さらに好ましくは４００ｎｍを上限とする。
また、本発明の光学ガラスにおける、厚み１０ｍｍのサンプルで分光透過率５％を示す最も短い波長（λ５）は、好ましくは３８０ｎｍ、より好ましくは３７０ｎｍ、さらに好ましくは３６０ｎｍを上限とする。
これらにより、ガラスの吸収端が紫外領域の近傍になり、可視光に対するガラスの透明性が高められるため、この光学ガラスを、レンズ等の光を透過させる光学素子に好ましく用いることができる。
【００６２】
［ガラス成形体及び光学素子］
作製された光学ガラスから、例えば研磨加工の手段、又は、リヒートプレス成形や精密プレス成形等のモールドプレス成形の手段を用いて、ガラス成形体を作製することができる。すなわち、光学ガラスに対して研削及び研磨等の機械加工を行ってガラス成形体を作製したり、光学ガラスから作製したプリフォームに対してリヒートプレス成形を行った後で研磨加工を行ってガラス成形体を作製したり、研磨加工を行って作製したプリフォームや、公知の浮上成形等により成形されたプリフォームに対して精密プレス成形を行ってガラス成形体を作製したりすることができる。なお、ガラス成形体を作製する手段は、これらの手段に限定されない。
【００６３】
このように、本発明の光学ガラスから形成したガラス成形体は、様々な光学素子及び光学設計に有用であるが、その中でも特に、レンズやプリズム等の光学素子に用いることが好ましい。これにより、径の大きなガラス成形体の形成が可能になるため、光学素子の大型化を図りながらも、カメラやプロジェクタ等の光学機器に用いたときに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】
【００６４】
本発明の実施例（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．７０）及び比較例の組成、並びに、屈折率（ｎｄ）、アッベ数（νｄ）、並びに、耐酸性、摩耗度、分光透過率が５％及び８０％を示す波長（λ５、λ８０）を表１〜表１０に示す。
なお、以下の実施例はあくまで例示の目的であり、これらの実施例のみ限定されるものではない。【００６５】
実施例及び比較例のガラスは、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の原料を選定し、表に示した各実施例及び比較例の組成の割合になるように秤量して均一に混合した後、石英坩堝また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１１００〜１４００℃の温度範囲で１〜５時間溶解し、攪拌均質化して泡切れ等を行った後、１０００〜１３００℃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。【００６６】
実施例及び比較例のガラスの屈折率（ｎｄ）及びアッベ数（νｄ）は、ヘリウムランプのｄ線（５８７．５６ｎｍ）に対する測定値で示した。また、アッベ数（νｄ）は、上記ｄ線の屈折率と、水素ランプのＦ線（４８６．１３ｎｍ）に対する屈折率（ｎＦ）、Ｃ線（６５６．２７ｎｍ）に対する屈折率（ｎＣ）の値を用いて、アッベ数（νｄ）＝[（ｎｄ−１）／（ｎＦ−ｎＣ）]の式から算出した。【００６７】
また、実施例及び比較例のガラスの耐酸性は、日本光学硝子工業会規格「光学ガラスの化学的耐久性の測定方法」ＪＯＧＩＳ０６−２００９に準じて測定した。すなわち、粒度４２５〜６００μｍに破砕したガラス試料を比重グラムにとり、白金かごの中に入れた。白金かごを０．０１Ｎ硝酸水溶液の入った石英ガラス製丸底フラスコに入れて、沸騰水浴中で６０分間処理した。処理後のガラス試料の減量率（質量％）を算出して、この減量率（質量％）が０．２０未満の場合を１級、減量率が０．２０〜０．３５未満の場合を２級、減量率が０．３５〜０．６５未満の場合を３級、減量率が０．６５〜１．２０未満の場合を４級、減量率が１．２０〜２．２０未満の場合を５級、減量率が２．２０以上の場合を６級とした。このとき、級の数が小さいほど、ガラスの耐酸性が優れていることを意味する。【００６８】
また、磨耗度は「ＪＯＧＩＳ１０−１９９４光学ガラスの磨耗度の測定方法」に準じて測定した。すなわち、３０×３０×１０ｍｍの大きさのガラス角板の試料を水平に毎分６０回転する鋳鉄製平面皿（２５０ｍｍφ）の中心から８０ｍｍの定位置に乗せ、９．８Ｎ（１ｋｇｆ）の荷重を垂直にかけながら、水２０ｍＬに＃８００（平均粒径２０μｍ）のラップ材（アルミナ質Ａ砥粒）を１０ｇ添加した研磨液を５分間一様に供給して摩擦させ、ラップ前後の試料質量を測定して、磨耗質量を求めた。同様にして、日本光学硝子工業会で指定された標準試料の磨耗質量を求め、
磨耗度＝｛（試料の磨耗質量／比重）／（標準試料の磨耗質量／比重）｝×１００
により計算した。【００６９】
実施例のガラスの透過率は、日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ０２−２００３に準じて測定した。なお、本発明においては、ガラスの透過率を測定することで、ガラスの着色の有無と程度を求めた。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、λ５（透過率５％時の波長）及びλ8０（透過率８０％時の波長）を求めた。
【００７０】
【表１】
2018105279.tif 000002
【００７１】
【表２】
2018105279.tif 000003
【００７２】
【表３】
2018105279.tif 000004
【００７３】
【表４】
2018105279.tif 000005
【００７４】
【表５】
2018105279.tif 000006
【００７５】
【表６】
2018105279.tif 000007
【００７６】
【表７】
2018105279.tif 000008
【００７７】
【表８】
2018105279.tif 000009
【００７８】
【表９】
2018105279.tif 000010
【００７９】
【表１０】
2018105279.tif 000011
【００８０】
これらの表のとおり、本発明の実施例の光学ガラスは、いずれも屈折率（ｎｄ）が１．５５以上、より詳細には１．５７以上であるとともに、この屈折率（ｎｄ）は１．７０以下、より詳細には１．６３以下であり、所望の範囲内であった。【００８１】
また、本発明の実施例の光学ガラスは、いずれもアッベ数（νｄ）が４５以上、より詳細には５０以上、さらに詳細には６０以上であるとともに、このアッベ数（νｄ）は７５以下、より詳細には７０未満であり、所望の範囲内であった。【００８２】
また、本発明の実施例の光学ガラスは、λ80（透過率８０％時の波長）がいずれも５５０ｎｍ以下、より詳細には５００ｎｍ以下であった。また、本発明の実施例の光学ガラスは、λ５（透過率５％時の波長）がいずれも４００ｎｍ以下、より詳細には３８０ｎｍ以下であった。このため、本発明の実施例の光学ガラスは、可視光に対する透過率が高く着色し難いことが明らかになった。【００８３】
また、本発明の実施例の光学ガラスは、失透していない安定なガラスであった。【００８４】
また、本発明の実施例の光学ガラスは、耐酸性がいずれも１〜５級の範囲内であった。一方で比較例の光学ガラスは耐酸性が６級であり、加工性が悪いガラスであること明らかとなった。【００８５】
従って、本発明の実施例の光学ガラスは、屈折率（ｎｄ）及びアッベ数（νｄ）が所望の範囲内にあり、且つ耐酸性が１〜５級の光学ガラスを得ることができることが明らかになった。【００８６】
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。
【国際調査報告】
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