(57)【要約】【課題】Ｂｉ２Ｏ３を成分として含有しながらも、低い屈伏点を有し、且つ広い範囲の屈折率、高屈折率をもつ光学ガラスの提供を課題とする。【解決手段】Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ、Ｐ２Ｏ５からなる３成分の各１００モル％をそれぞれ正三角形の頂点とする３元系成分組成図上において、前記３成分が下記Ａ〜Ｇの７点を結ぶ線で囲まれる領域にある。Ａ：（Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ）＝（２．５モル％、６０．０モル％）、Ｂ：（Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ）＝（１２．５モル％、５０．０モル％）、Ｃ：（Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ）＝（１２．５モル％、４２．５モル％）、Ｄ：（Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ）＝（３２．５モル％、２．５モル％）、Ｅ：（Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ）＝（１７．５モル％、２．５モル％）、Ｆ：（Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ）＝（１７．５モル％、１０．０モル％）、Ｇ：（Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ）＝（２．５モル％、２５．０モル％）。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ、Ｐ２Ｏ５からなる３成分の各１００モル％をそれぞれ正三角形の頂点とする３元系成分組成図上において、前記３成分が下記Ａ〜Ｇの７点を結ぶ線で囲まれる領域にあることを特徴とする光学ガラス。
Ａ：（Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ）＝（２．５モル％、６０．０モル％）
Ｂ：（Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ）＝（１２．５モル％、５０．０モル％）
Ｃ：（Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ）＝（１２．５モル％、４２．５モル％）
Ｄ：（Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ）＝（３２．５モル％、２．５モル％）
Ｅ：（Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ）＝（１７．５モル％、２．５モル％）
Ｆ：（Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ）＝（１７．５モル％、１０．０モル％）
Ｇ：（Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ）＝（２．５モル％、２５．０モル％）
【請求項２】
Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ、Ｐ２Ｏ５からなる３成分の各１００モル％をそれぞれ正三角形の頂点とする３元系成分組成図上において、前記３成分が下記Ｈ〜Ｏの８点を結ぶ線で囲まれる領域にあることを特徴とする請求項１に記載の光学ガラス。
Ｈ：（Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ）＝（５モル％、５５モル％）
Ｉ：（Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ）＝（１０モル％、５０モル％）
Ｊ：（Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ）＝（１０モル％、４５モル％）
Ｋ：（Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ）＝（３０モル％、５モル％）
Ｌ：（Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ）＝（２０モル％、５モル％）
Ｍ：（Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ）＝（２０モル％、１０モル％）
Ｎ：（Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ）＝（１０モル％、２０モル％）
Ｏ：（Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ）＝（５モル％、３０モル％）
【請求項３】
Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ、Ｐ２Ｏ５からなる３成分の各１００モル％をそれぞれ正三角形の頂点とする３元系成分組成図上において、前記３成分が下記Ｐ〜Ｕの６点を結ぶ線で囲まれる領域にあることを特徴とする請求項１に記載の光学ガラス。
Ｐ：（Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ）＝（５モル％、３０モル％）
Ｑ：（Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ）＝（１７．５モル％、３０モル％）
Ｒ：（Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ）＝（３０モル％、５モル％）
Ｓ：（Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ）＝（２０モル％、５モル％）
Ｔ：（Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ）＝（２０モル％、１０モル％）
Ｕ：（Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ）＝（１０モル％、２０モル％）
【請求項４】
Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ、Ｐ２Ｏ５の３成分の合計１００モル部に対して、Ａｌ２Ｏ３を１０モル部以下の割合で加えてあることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の光学ガラス。
【請求項５】
Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ、Ｐ２Ｏ５の３成分の合計１００モル部に対して、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏの何れか１種以上を合計で１０モル部以下の割合で加えてあることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の光学ガラス。
【請求項６】
Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ、Ｐ２Ｏ５の３成分の合計１００モル部に対して、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、ＳｒＯの何れか１種以上を合計で１０モル部以下の割合で加えてあることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の光学ガラス。
【請求項７】
Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ、Ｐ２Ｏ５の３成分の合計１００モル部に対して、ＺｎＯを１０モル部以下の割合で加えてあることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の光学ガラス。
【請求項８】
Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ、Ｐ２Ｏ５の３成分の合計１００モル部に対して、Ａｌ２Ｏ３と、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏの何れか１種以上と、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、ＳｒＯの何れか１種以上と、ＺｎＯとの４群中から１群以上を、合計で１０モル部以下の割合で加えてあることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の光学ガラス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光学ガラスに関し、特に高屈折率、低屈伏点で、モールド成形及び微細構造の転写（ガラスインプリント）に適した組成を有する光学ガラスに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光学機器の小型軽量化が著しく進展している中で、非球面レンズが多く用いられるようになってきている。これは、非球面レンズは光線収差の補正が容易であり、レンズの枚数を少なくし、機器をコンパクトにすることができるためである。
またガラス表面に光の波長レベルの周期をもつナノ微細構造を形成することにより、光波制御機能を発現させた光学素子、即ち光波制御素子への要求が高まってきている。光波制御機能により、構造性複屈折や表面反射の防止等の特性が得られる。このような光波制御素子をガラスで作製することは、光学物性の選択範囲が広く、温度変化に対して安定で、耐熱性、耐候性、耐光性がよいなどの理由から、光学素子材料として頻繁に用いられている樹脂よりも広い適用範囲が期待できる。
非球面レンズ等の製造は、ガラスのプリフォームを加熱軟化させ、これを所望形状に精密モールド成形することによってなされている。
また光波制御素子の作製についても、低コストの点から１００ｎｍ〜１０μｍレベルの周期のナノ微細構造を表面に形成した耐熱モールドを用いた、精密モールド成形によるガラスインプリントの研究開発がなされている。
精密モールド成形によってガラス成形品を得るためには、プリフォームの加圧成形を屈伏点（Ａｔ）近傍の温度で行うことが必要である。このため、プリフォームの屈伏点（Ａｔ）が高いほど、これに接する金型（モールド）が一層の高温に曝されることとなり、モールド表面が酸化消耗し、モールドのメンテナンスが必要となり、低コストでの大量生産が実現できなくなる。このためプリフォームを構成する光学ガラスは、比較的低温で成形できること、即ち屈伏点（Ａｔ）が低いことが望まれている。
また屈折率（ｎｄ）が高いほど焦点距離を短くでき、光学系をコンパクトにできると共に、光学設計の自由度が大きくなることから、高屈折率（ｎｄ）であることも望まれている。
屈伏点（Ａｔ）の低いガラス系としては、リン酸塩を主体としたリン酸塩系光学ガラスをあげることができる。
【０００３】
上記光学特性への要求を満たす従来のガラスとして、例えば特許文献１に開示されているガラスがある。特許文献１には、Ｐ２Ｏ５−Ｎｂ２Ｏ５−Ｂｉ２Ｏ３系ガラスの高屈折率、高分散の精密プレス成形用光学ガラスが開示されている。
また特許文献２には、高濃度のＡｇを含有させた光学ガラス用のリン酸塩系ガラス組成物が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−５８８４５号公報
【特許文献２】特開２００８−２９０９１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら特許文献１、２に開示されているガラスは、屈伏点が高いためにモールド表面が酸化し易く、大量生産の点で問題を有する。
【０００６】
そこで本発明は上記従来の光学ガラスにおける欠点を解消し、Ｂｉ２Ｏ３を成分として含有しながらも、低い屈伏点を有し、且つ広い範囲の屈折率、高屈折率をもつ光学ガラスの提供を課題とする。
【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べく鋭意研究を重ねた結果、ガラス製造にあたって、構成成分としてＢｉ２Ｏ３以外に、Ｐ２Ｏ５、Ａｇ２Ｏを選択し、これらの配合比を所望の範囲にすることにより、屈伏点（Ａｔ）の低い、広い範囲の屈折率（ｎｄ）を有するガラスインプリント用に適した光学ガラスを得ることができることを見出し、本発明を完成した。
【０００８】
即ち本発明の光学ガラスは、Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ、Ｐ２Ｏ５からなる３成分の各１００モル％をそれぞれ正三角形の頂点とする３元系成分組成図上において、前記３成分が下記Ａ〜Ｇの７点を結ぶ線で囲まれる領域にあることを第１の特徴としている。
Ａ：（Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ）＝（２．５モル％、６０．０モル％）
Ｂ：（Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ）＝（１２．５モル％、５０．０モル％）
Ｃ：（Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ）＝（１２．５モル％、４２．５モル％）
Ｄ：（Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ）＝（３２．５モル％、２．５モル％）
Ｅ：（Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ）＝（１７．５モル％、２．５モル％）
Ｆ：（Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ）＝（１７．５モル％、１０．０モル％）
Ｇ：（Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ）＝（２．５モル％、２５．０モル％）
【０００９】
また本発明の光学ガラスは、上記第１の特徴に加えて、Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ、Ｐ２Ｏ５からなる３成分の各１００モル％をそれぞれ正三角形の頂点とする３元系成分組成図上において、前記３成分が下記Ｈ〜Ｏの８点を結ぶ線で囲まれる領域にあることを第２の特徴としている。
Ｈ：（Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ）＝（５モル％、５５モル％）
Ｉ：（Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ）＝（１０モル％、５０モル％）
Ｊ：（Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ）＝（１０モル％、４５モル％）
Ｋ：（Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ）＝（３０モル％、５モル％）
Ｌ：（Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ）＝（２０モル％、５モル％）
Ｍ：（Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ）＝（２０モル％、１０モル％）
Ｎ：（Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ）＝（１０モル％、２０モル％）
Ｏ：（Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ）＝（５モル％、３０モル％）
【００１０】
また本発明の光学ガラスは、上記第１の特徴に加えて、Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ、Ｐ２Ｏ５からなる３成分の各１００モル％をそれぞれ正三角形の頂点とする３元系成分組成図上において、前記３成分が下記Ｐ〜Ｕの６点を結ぶ線で囲まれる領域にあることを第３の特徴としている。
Ｐ：（Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ）＝（５モル％、３０モル％）
Ｑ：（Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ）＝（１７．５モル％、３０モル％）
Ｒ：（Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ）＝（３０モル％、５モル％）
Ｓ：（Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ）＝（２０モル％、５モル％）
Ｔ：（Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ）＝（２０モル％、１０モル％）
Ｕ：（Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ）＝（１０モル％、２０モル％）
【００１１】
また本発明の光学ガラスは、上記第１〜第３の何れかの特徴に加えて、Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ、Ｐ２Ｏ５の３成分の合計１００モル部に対して、Ａｌ２Ｏ３を１０モル部以下の割合で加えてあることを第４の特徴としている。
【００１２】
また本発明の光学ガラスは、上記第１〜第３の何れかの特徴に加えて、Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ、Ｐ２Ｏ５の３成分の合計１００モル部に対して、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏの何れか１種以上を合計で１０モル部以下の割合で加えてあることを第５の特徴としている。
【００１３】
また本発明の光学ガラスは、上記第１〜第３の何れかの特徴に加えて、Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ、Ｐ２Ｏ５の３成分の合計１００モル部に対して、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、ＳｒＯの何れか１種以上を合計で１０モル部以下の割合で加えてあることを第６の特徴としている。
【００１４】
また本発明の光学ガラスは、上記第１〜第３の何れかの特徴に加えて、Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ、Ｐ２Ｏ５の３成分の合計１００モル部に対して、ＺｎＯを１０モル部以下の割合で加えてあることを第７の特徴としている。
【００１５】
また本発明の光学ガラスは、上記第１〜第３の何れかの特徴に加えて、Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ、Ｐ２Ｏ５の３成分の合計１００モル部に対して、Ａｌ２Ｏ３と、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏの何れか１種以上と、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、ＳｒＯの何れか１種以上と、ＺｎＯとの４群中から１群以上を、合計で１０モル部以下の割合で加えてあることを第８の特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１記載の光学ガラスによれば、そこに示す組成としたので、屈折率（ｎｄ）が１．６５〜１．８６であり、着色がなく、且つ屈伏点（Ａｔ）が２１５〜４５０℃で、ガラスインプリント工程における等温成形時に白濁も生じ難い、微細構造の転写に適したものを提供することが可能となった。
また特許文献２及び３に記載のＺｎＯ−Ｂｉ２Ｏ３−Ｐ２Ｏ５系ガラスに比べて、より屈伏点が低いガラスが得られており、耐熱温度が低いＮｉＰ系の金型を使用してプレス成型やガラスインプリントをする場合、より低い温度で成型可能なため、金型の耐久性を向上させることができる。
【００１７】
請求項２に記載の光学ガラスによれば、上記請求項１に記載の構成による効果を一層安定して、確実に奏することができる。
【００１８】
請求項３に記載の光学ガラスによれば、上記請求項１に記載の構成による効果を一層安定して、確実に奏することができる。
【００１９】
請求項４に記載の光学ガラスによれば、上記請求項１〜３の何れかに記載の構成による効果に加えて、Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ、Ｐ２Ｏ５の３成分の合計１００モル部に対して、Ａｌ２Ｏ３を１０モル部以下の割合で加えることにより、ガラスの安定性と耐候性を一層向上させることができる。
【００２０】
請求項５に記載の光学ガラスによれば、上記請求項１〜３の何れかに記載の構成による効果に加えて、Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ、Ｐ２Ｏ５の３成分の合計１００モル部に対して、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏの何れか１種以上を合計で１０モル部以下の割合で加えることにより、ガラスの屈伏点（Ａｔ）を低下させると同時に、安定性を一層高めることができる。
【００２１】
請求項６に記載の光学ガラスによれば、上記請求項１〜３の何れかに記載の構成による効果に加えて、Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ、Ｐ２Ｏ５の３成分の合計１００モル部に対して、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、ＳｒＯの何れか１種以上を合計で１０モル部以下の割合で加えることにより、ガラスの安定性を一層向上させることができる。
【００２２】
請求項７に記載の光学ガラスによれば、上記請求項１〜３の何れかに記載の構成による効果に加えて、Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ、Ｐ２Ｏ５の３成分の合計１００モル部に対して、ＺｎＯを１０モル部以下の割合で加えることにより、ガラスの屈伏点を一層低下させることができる。
【００２３】
請求項８に記載の光学ガラスによれば、上記請求項１〜３の何れかに記載の構成による効果に加えて、Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ、Ｐ２Ｏ５の３成分の合計１００モル部に対して、Ａｌ２Ｏ３と、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏの何れか１種以上と、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、ＳｒＯの何れか１種以上と、ＺｎＯとの４群中から１群以上を、合計で１０モル部以下の割合で加えることにより、ガラスの安定性と耐候性を一層向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ、Ｐ２Ｏ５からなる３成分の各１００モル％をそれぞれ正三角形の頂点とする３元系成分組成図上に、本発明の実施例１〜２７の成分組成を白丸で、比較例１〜１８の成分組成を黒丸で表した図である。
【図２】Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ、Ｐ２Ｏ５からなる３成分の各１００モル％をそれぞれ正三角形の頂点とする３元系成分組成図上に、本発明の第１の特徴に係る光学ガラスの成分範囲をＡ〜Ｇの７点とそれらを結ぶ線で表すと共に、実施例１〜２７成分組成を白丸で、比較例１〜１８の成分組成を黒丸で表した図である。
【図３】Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ、Ｐ２Ｏ５からなる３成分の各１００モル％をそれぞれ正三角形の頂点とする３元系成分組成図上に、本発明の第２の特徴に係る光学ガラスの成分範囲をＨ〜Ｏの８点とそれらを結ぶ線で表すと共に、実施例１〜２７の成分組成を白丸で、比較例１〜１８の成分組成を黒丸で表した図である。
【図４】Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ、Ｐ２Ｏ５からなる３成分の各１００モル％をそれぞれ正三角形の頂点とする３元系成分組成図上に、本発明の第３の特徴に係る光学ガラスの成分範囲をＰ〜Ｕの６点とそれらを結ぶ線で表すと共に、実施例１〜２７の成分組成を白丸で、比較例１〜１８の成分組成を黒丸で表した図である。
【図５】Ｂｉ２Ｏ３＝１５モル％、Ａｇ２Ｏ＝２０モル％、残Ｐ２Ｏ５からなる３成分ガラスの光の透過率曲線を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明の光学ガラスにおける成分とその含有量について説明する。
成分Ｐ２Ｏ５は、ガラスの網目構造形成成分であり、ガラスに製造可能な安定性をもたせるための必須成分である。
Ａｇ２Ｏは、ガラスの安定化、ガラスの低屈伏点化及び高屈折率化に有効な成分である。
Ｂｉ２Ｏ３は、ガラスの安定化、ガラスの低屈伏点化及び高屈折率化に有効な成分である。
【００２６】
本発明の光学ガラスは、Ｂｉ２Ｏ３の１００モル％、Ａｇ２Ｏの１００モル％、Ｐ２Ｏ５の１００モル％となる点を正三角形の頂点とする３元系成分組織図上において、前記３成分が下記Ａ〜Ｇの７点を結ぶ線で囲まれる領域にある成分組成のガラスとしている。
Ａ：（Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ）＝（２．５モル％、６０．０モル％）
Ｂ：（Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ）＝（１２．５モル％、５０．０モル％）
Ｃ：（Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ）＝（１２．５モル％、４２．５モル％）
Ｄ：（Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ）＝（３２．５モル％、２．５モル％）
Ｅ：（Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ）＝（１７．５モル％、２．５モル％）
Ｆ：（Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ）＝（１７．５モル％、１０．０モル％）
Ｇ：（Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ）＝（２．５モル％、２５．０モル％）
【００２７】
上記の７点を結ぶ線で囲まれる領域（線を含む）にある成分組成（第１の特徴に係る光学ガラスの成分組成）の範囲と各点Ａ〜Ｇを図２に示す。
【００２８】
上記７点を結ぶ線で囲まれる領域を成分組成とするガラスとすることで、着色が少なく、結晶化し難く、耐水性が良好で、屈伏点（Ａｔ）が低く、モールド成形、ガラスインプリント等の微細構造の転写に適し、しかも高屈折率（ｎｄ）で、屈折率を広範囲に調整できる光学ガラスを得ることが可能になる。
【００２９】
図２も参照して、点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを結ぶ線より右側（線を含まない）では結晶が析出するため、光学ガラスとしては使用できない。
点Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇを結ぶ線より下側（線を含まない）及び左側（線を含まない）では耐水性が悪く、切断や研磨のときに白濁を生じるため、光学ガラスとしては使用できない。
点Ｇ、Ａを結ぶ線より左側（線を含まない）は、実質Ａｇ２Ｏ−Ｐ２Ｏ５の２成分ガラスとなるため、不安定であり、実際に光学ガラスとしては使用するのが難しい。Ｂｉ２Ｏ３を入れることにより安定し、光学ガラスとして使用することができる。
【００３０】
またＢｉ２Ｏ３の１００モル％、Ａｇ２Ｏの１００モル％、Ｐ２Ｏ５の１００モル％となる点を正三角形の頂点とする３元系成分組織図上において、前記３成分が下記Ｈ〜Ｏの８点を結ぶ線で囲まれる領域にある成分組成のガラスとしている。
Ｈ：（Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ）＝（５モル％、５５モル％）
Ｉ：（Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ）＝（１０モル％、５０モル％）
Ｊ：（Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ）＝（１０モル％、４５モル％）
Ｋ：（Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ）＝（３０モル％、５モル％）
Ｌ：（Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ）＝（２０モル％、５モル％）
Ｍ：（Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ）＝（２０モル％、１０モル％）
Ｎ：（Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ）＝（１０モル％、２０モル％）
Ｏ：（Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ）＝（５モル％、３０モル％）
上記の８点を結ぶ線で囲まれる領域にある成分組成（第２の特徴に係る光学ガラスの成分組成）の範囲を図３に示す。
【００３１】
上記Ｈ〜Ｏの８点を結ぶ線で囲まれる領域（線を含む）は、上記Ａ〜Ｇの７点で囲まれる領域内に存在し、作用効果においても、上記７点で囲まれる領域にあるガラスが有する特徴乃至作用効果を、更に確実に安定して発揮することができる。
【００３２】
またＢｉ２Ｏ３の１００モル％、Ａｇ２Ｏの１００モル％、Ｐ２Ｏ５の１００モル％となる点を正三角形の頂点とする３元系成分組織図上において、前記３成分が下記Ｐ〜Ｕの６点を結ぶ線で囲まれる領域にある成分組成のガラスとしている。
Ｐ：（Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ）＝（５モル％、３０モル％）
Ｑ：（Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ）＝（１７．５モル％、３０モル％）
Ｒ：（Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ）＝（３０モル％、５モル％）
Ｓ：（Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ）＝（２０モル％、５モル％）
Ｔ：（Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ）＝（２０モル％、１０モル％）
Ｕ：（Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ）＝（１０モル％、２０モル％）
上記の６点を結ぶ線で囲まれる領域にある成分組成（第３の特徴に係る光学ガラスの成分組成）の範囲を図４に示す。
【００３３】
上記Ｐ〜Ｕの６点を結ぶ線で囲まれる領域（線を含む）は、上記Ｈ〜Ｏの８点で囲まれる領域の下半部に相当し、線Ｐ−Ｑで区切ることで、Ａｇ２Ｏの含有量を少なくしながら、安定したガラスを得ることができる。
【００３４】
ところで、上記本発明の第１の特徴に係る光学ガラスの３成分の成分範囲を、一般的に用いられる成分組成の表現方法、即ち各含有成分の含有量（例えはモル％）の上限値と下限値だけを用いて簡略表現する場合には、次のような成分範囲となる。
Ｂｉ２Ｏ３：２．５〜３２．５モル％
Ａｇ２Ｏ  ：２．５〜６０．０モル％
Ｐ２Ｏ５  ：３７．５〜８０．０モル％
この一般的な表現方法による成分範囲の指定では、三元系成分組成図上により単純に成分範囲が指定されることになり、上記第１の特徴に係る光学ガラスの成分範囲よりも広い範囲となる。このような範囲にある成分組成もまた本発明の成分組成と言えるが、上記第１の特徴に示す光学ガラスに比べて、有効な作用効果が小さい部分を含んだものとなっている。
【００３５】
同様に、上記本発明の第２の特徴に係る光学ガラスの３成分の成分範囲を、一般的に用いられる成分組成の表現方法、即ち各含有成分の含有量の上限値と下限値だけを用いて簡略表現する場合には、次のような成分範囲となる。
Ｂｉ２Ｏ３：５〜３０モル％
Ａｇ２Ｏ  ：５〜５５モル％
Ｐ２Ｏ５  ：４０〜７５モル％
このような範囲にある光学ガラスもまた本発明の光学ガラスである。ただし、上記第２の特徴に示す成分範囲のものに比べて、範囲が広くなっており、効果の小さい部分を含んだものとなっている。
【００３６】
同様に、上記本発明の第３の特徴に係る光学ガラスの成分範囲を、各含有成分の含有量の上限値と下限だけを用いて簡略表現する場合には、次のような成分範囲となる。
Ｂｉ２Ｏ３：５〜３０モル％
Ａｇ２Ｏ  ：５〜３０モル％
Ｐ２Ｏ５  ：５２．５〜７５モル％
このような範囲にある光学ガラスもまた、本発明の光学ガラスである。ただし、上記第３の特徴に示す光学ガラスの成分範囲に比べて、範囲が広くなっており、効果の小さい部分を含んだものとなっている。
【００３７】
本発明に係るＢｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ、Ｐ２Ｏ５の３成分組成の合計１００モル部に対して、Ａｌ２０３を１０モル部以下の割合で加える（含有させる）ことができる。
Ａｌ２０３は得られるガラスの安定性を高め、耐候性を向上させるのに効果がある。ただし１０モル部を超えるとガラスが失透し易くなるので、１０モル部以下の含有とする。
【００３８】
本発明に係るＢｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ、Ｐ２Ｏ５の３成分組成の合計１００モル部に対して、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏの何れか１種以上を合計で１０モル部以下の割合で加える（含有させる）ことができる。
Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏは、屈伏点を低下させると同時に、ガラスの安定性を高めるために有効な成分である。ただし１０モル部を超えるとガラスの耐水性が悪くなるので、１０モル部以下の含有とする。
Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏについては、これらの２種以上を併用することが、アルカリ混合効果によりガラスに製造可能な安定性を持たせつつ、ガラス転移点及び屈伏点を低下させるのに有効である。
【００３９】
本発明に係るＢｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ、Ｐ２Ｏ５の３成分組成の合計１００モル部に対して、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、ＳｒＯの何れか１種以上を合計で１０モル部以下の割合で加える（含有させる）ことができる。
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、ＳｒＯは、ガラスの安定性を高めるために有効な成分である。ただし合計で１０モル部を超えるとガラスが結晶化し易くなるので、１０モル部以下の含有とする。
【００４０】
本発明に係るＢｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ、Ｐ２Ｏ５の３成分組成の合計１００モル部に対して、ＺｎＯを１０モル部以下の割合で加える（含有させる）ことができる。
ＺｎＯは屈伏点を低下させると同時に、ガラスの安定性を高めるために有効な成分である。ただし１０モル部を超えるとガラスが結晶化し易くなるので、１０モル部以下の含有とする。
【００４１】
本発明に係るＢｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ、Ｐ２Ｏ５の３成分組成の合計１００モル部に対して、Ａｌ２Ｏ３と、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏの何れか１種以上と、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、ＳｒＯの何れか１種以上と、ＺｎＯとの４群中から１群以上を、合計で１０モル部以下の割合で加える（含有させる）のが、ガラスの安定性と耐候性の点で好ましい。合計が１０モル部を超える場合はガラスが結晶化し易くなり、好ましくない。
【００４２】
実施形態におけるガラスインプリント用光学ガラスの製造原料については、例えば成分Ｐ２Ｏ５のためには、Ｈ３ＰＯ３、Ａｌ（ＰＯ３）３、Ｌｉ３ＰＯ４、Ｎａ３ＰＯ４、ＮａＨ２ＰＯ４、Ｎａ２ＨＰＯ４、ＫＨ２ＰＯ４、Ｃａ３（ＰＯ４）２、ＣａＨＰＯ４、Ｂａ３（ＰＯ４）２、Ｚｎ（ＰＯ３）２等を用いることができ、成分Ａｇ２Ｏのためには、ＡｇＮＯ３を用いることができ、Ｂｉ２Ｏ３のためには、Ｂｉ２Ｏ３を用いることができる。
上記原料を、既述した成分範囲となるように用いて、１０５０〜１２００℃で溶融し、清澄（ガス抜き）、攪拌の各工程を経て均質化させた後、金型に流し込み徐冷することにより、着色が少なく、屈伏点（Ａｔ）の低い、広い範囲の屈折率（ｎｄ）を有するガラスインプリント用の光学ガラスを得ることができる。
【００４３】
本発明におけるガラスは、光学ガラス以外の用途として、低屈伏点の特性を用いて封着用ガラスとして低温封着に使用することや、銀イオンを用いた抗菌性ガラスに使用することができる。また熱処理することにより銀を析出させることができ、非線形などの光学効果を出現させる基礎ガラスとして使用することができる。
【実施例】
【００４４】
以下に、実施例をあげて本発明を更に説明する。しかしながら本発明は、これらの実施例により何ら限定されるものではない。
表１〜表８に示した実施例１〜３３、比較例１〜１８の成分組成となるように、原料を調合して混合し、これをアルミナルツボに入れて、電気炉中で１０５０〜１２００℃で溶融し、清澄（ガス抜き）、攪拌の各工程を経て均質化させた後、金型に流し込んで徐冷することでガラスを得た。
得られた各ガラスについて、ガラスの状態、即ち失透等の欠陥の有無を観察し、また着色の状況を観察した後、屈伏点（Ａｔ）、屈折率（ｎｄ）の測定を行った。
ここで屈伏点（Ａｔ）とは、熱機械分析装置（ＴＭＡ）を用いて熱膨張測定をしたとき、ガラスの軟化によって膨張曲線が上昇から下降に転じる極大点である。本実施例においては、ガラスを断面積約５ｍｍ×５ｍｍ、長さ約２０ｍｍのロッドに加工し、熱機械分析装置（リガク製ＴＭＡ８３１０）を用いて測定した。
また前記屈折率（ｎｄ）とは、ヘリウムの５８７．６ｎｍの輝線に対する屈折率をいう。本実施例では屈折率（ｎｄ）は、Ｖブロック法（島津製ＫＰＲ−２０００）により測定した。
【００４５】
次に各ガラス板を賽の目状に切断加工し、複数個の同一寸法を有する厚み２ｍｍの平板
を得た。更にこれら複数個の平板の両面を鏡面研磨し、洗浄したサンプルを成形用ガラスプリフォームとした。
この成形用ガラスプリフォームを、貴金属系の離型膜の設けられた、超硬製の平板モールドにセットして成形装置に投入し、Ｎ２ガス雰囲気にて、Ａｔ近傍温度まで加熱後、加圧して成形し、冷却後、成形品として取り出した。
測定結果を表１〜表８に示す。
【００４６】
図１〜図４に、白丸で示す実施例１〜２７と黒丸で示す比較例１〜１８を示す。
実施例１〜２７については、成形品に結晶などの白濁は生じておらず、プレス成形可能なガラスであることが確認できた。
代表として実施例９のガラス（Ｂｉ２Ｏ３＝１５モル％、Ａｇ２Ｏ＝２０モル％、Ｐ２Ｏ５＝６５モル％）の透過率曲線を図５に示す。データは、実施例９のガラスの両面を研磨して厚さ３．０８ｍｍの平板にし、波長３００ｎｍ〜８００ｎｍの光に対する透過率を室温２４℃において分光光度計を用いて測定した。可視光に対して透明といえるガラスになっていることがわかる。
なお実施例２８〜３３は、図示していないが、Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ、Ｐ２Ｏ５の３成分組成にＬｉ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、ＣａＯ、ＢａＯ、ＺｎＯ、Ａｌ２Ｏ３の何れか１つをそれぞれ添加した４成分系である。Ｂｉ２Ｏ３、Ａｇ２Ｏ、Ｐ２Ｏ５の３成分については図３のＨ〜Ｏで囲まれた領域に存在する。この実施例２８〜３３についても、成形品に結晶などの白濁は生じておらず、プレス成形可能なガラスであることが確認できた。
一方、黒丸で示す比較例１〜１８のうち、比較例１は、透明なガラスが得られる場合もあるが、結晶が析出する場合もあり、不安定な領域であった。実際の生産では使えない可能性が高い。また比較例１〜８のガラスは、ガラスは得られたが、耐水性が悪く、光学ガラスとして使用できないものであった。また比較例９〜１８のガラスは、結晶が生じて光学ガラスとしては使用することができないものであった。
【００４７】
【表１】
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【００４８】
【表２】
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【００４９】
【表３】
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【００５０】
【表４】
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【００５１】
【表５】
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【００５２】
【表６】
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【００５３】
【表７】
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【００５４】
【表８】
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【００５５】
表１〜表５から明らかなように、本発明の実施例１〜３３に係るガラスは、何れも屈折率（ｎｄ）が１．６６〜１．８６の範囲にあり、屈伏点（Ａｔ）が２３０℃〜４３０℃の低い温度範囲にある。また平板モールドを用いた成形評価においても、成形表面に白濁発生がなく、良好で、ガラスインプリント用光学ガラスといて望ましい性質を有していることが判った。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明の光学ガラスは、低屈伏点（Ａｔ）、広い範囲の高屈折率（ｎｄ）、ガラスインモールド成形及び微細構造の転写（ガラスインプリント）に適した組成を有する光学ガラスとして、非球面レンズ等の製造分野において産業上の利用可能性がある。
【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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