(57)【要約】【課題】本発明は、半導体露光装置に使用される光学部材や素子に適しており、高屈折率低分散の光学性能を有し、かつ優れた高透過性、脱泡性を有するガラスを提供する。【解決手段】  主原料、副原料および脱泡剤を含むガラス原料を溶融するガラスの製造方法であって、前記主原料は、酸化物換算の質量％で、Ｂ２Ｏ３成分を１０％〜６０％、Ｌａ２Ｏ３成分を１０％〜６０％、Ｇｄ２Ｏ３成分を０％〜３０％、Ｙ２Ｏ３成分を０％〜３０％、Ｙｂ２Ｏ３成分を０％〜３０％を含有し、  前記副原料は、ＳｎＯ２、ＳｎＯ、Ｓｎ、Ｃ、ＳｉおよびＡｌの１種以上であって、前記副原料の合計質量が、前記主原料の合計質量に対し、０．２％超え〜２．０％未満の範囲内であり、  前記脱泡剤は、Ｓｂ２Ｏ３、Ａｓ２Ｏ３およびＳＯ３の１種以上を含有することを特徴とするガラスの製造方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
主原料、副原料を含むガラス原料を溶融するガラスの製造方法であって、
前記主原料は、酸化物換算の質量％で、
Ｂ２Ｏ３成分を１０％〜６０％、
Ｌａ２Ｏ３成分を１０％〜６０％、
Ｇｄ２Ｏ３成分を０％〜３０％、
Ｙ２Ｏ３成分を０％〜３０％、
Ｙｂ２Ｏ３成分を０％〜３０％を含有し、
前記副原料は、ＳｎＯ２、ＳｎＯ、Ｓｎ、Ｃ、ＳｉおよびＡｌから選ばれる１種以上であって、前記副原料の合計質量が、前記主原料の合計質量に対し、０．０５％超え〜２．０％未満の範囲内であることを特徴とするガラスの製造方法。
【請求項２】
前記ガラス原料中にさらに脱泡剤を含み、前記脱泡剤は、Ｓｂ２Ｏ３、Ａｓ２Ｏ３および硫黄化合物から選ばれる１種以上を含有することを特徴とする請求項１に記載のガラスの製造方法。
【請求項３】
前記ガラス原料中の前記脱泡剤の合計質量に対する前記副原料の合計質量の比の値が０．２〜２００の範囲内である請求項２に記載のガラスの製造方法。
【請求項４】
前記脱泡剤の合計の質量は、前記主原料の合計質量に対し、０．００１％〜２．０％の範囲内である請求項２または３に記載のガラスの製造方法。
【請求項５】
前記ガラス原料中のＡｓ２Ｏ３の質量に対する前記副原料の合計質量の比の値が０．２〜２０．０の範囲内であることを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載のガラスの製造方法。
【請求項６】
前記ガラス原料中のＳｂ２Ｏ３の質量に対する前記副原料の合計質量の比の値が１〜２００の範囲内であることを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載のガラスの製造方法。
【請求項７】
前記ガラス原料中の硫黄化合物をＳＯ３に換算した質量に対する前記副原料の合計質量の比の値が０．３〜８０の範囲内であることを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載のガラスの製造方法。
【請求項８】
前記ガラス原料中の主原料を構成する成分の酸化物換算の質量％の値と、
前記ガラス原料中の脱泡剤の前記酸化物換算の主原料の合計質量に対する質量％の値との関係を、
式｛（Ｌａ２Ｏ３＋Ｇｄ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３＋Ｙｂ２Ｏ３）／Ｌａ２Ｏ３／Ｂ２Ｏ３｝／（Ｓｂ２Ｏ３×１０＋Ａｓ２Ｏ３＋ＳＯ３）で表すとき、当該式の値が０．１０〜１０．５０の範囲内である請求項２から７のいずれかに記載のガラスの製造方法。但し、上記式中のＳＯ３は、脱泡剤中の硫黄化合物をＳＯ３に換算した質量を表す。
【請求項９】
前記主原料は、酸化物換算の質量％で、
ＳｉＯ２成分の含有量が０％〜４０％、
Ａｌ２Ｏ３成分の含有量が０％〜２０％、
ＺｒＯ２成分の含有量が０％〜１０％、
ＴｉＯ２成分の含有量が０％〜３％、
Ｎｂ２Ｏ５成分の含有量が０％〜３％、
ＷＯ３成分の含有量が０％〜３％、
Ｔａ２Ｏ５成分の含有量が０％〜３０％、
ＺｎＯ成分の含有量が０％〜４５％、
ＭｇＯ成分の含有量が０％〜３５％、
ＣａＯ成分の含有量が０％〜４０％、
ＳｒＯ成分の含有量が０％〜４５％、
ＢａＯ成分の含有量が０％〜５０％
Ｌｉ２Ｏ成分の含有量が０％〜１０％、
Ｎａ２Ｏ成分の含有量が０％〜１０％、
Ｋ２Ｏ成分の含有量が０％〜１０％である請求項１から８のいずれかに記載のガラスの製造方法。
【請求項１０】
酸化物換算の質量％で、
Ｂ２Ｏ３成分を１０％〜６０％、
Ｌａ２Ｏ３成分を１０％〜６０％、
Ｇｄ２Ｏ３成分を０％〜３０％、
Ｙ２Ｏ３成分を０％〜３０％、
Ｙｂ２Ｏ３成分を０％〜３０％、
ＳｎＯ、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３のいずれか１種以上の成分を合計で０．２％〜４０％、
Ｓｂ２Ｏ３、Ａｓ２Ｏ３およびＳＯ３の１種以上の成分を合計で０．００１％〜２．０％含有し、
波長３６５ｎｍの光に対する試料厚１０ｍｍでの内部透過率が７０％以上であることを特徴とするガラス。
【請求項１１】
酸化物換算の質量％で、Ａｓ２Ｏ３成分、Ｓｂ２Ｏ３成分およびＳＯ３成分の合計量に対する、ＳｎＯ成分、ＳｉＯ２成分およびＡｌ２Ｏ３成分の合計量の比の値（ＳｎＯ＋ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３）／（Ａｓ２Ｏ３＋Ｓｂ２Ｏ３＋ＳＯ３）が０．２〜５０００である請求項１０に記載のガラス。
【請求項１２】
酸化物換算の質量％で、Ａｓ２Ｏ３成分の含有量に対する、ＳｎＯ成分、ＳｉＯ２成分およびＡｌ２Ｏ３成分の合計量の比の値（ＳｎＯ＋ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３）／Ａｓ２Ｏ３が０．２〜５００である請求項１０または１１に記載のガラス
【請求項１３】
酸化物換算の質量％で、Ｓｂ２Ｏ３成分の含有量に対する、ＳｎＯ成分、ＳｉＯ２成分およびＡｌ２Ｏ３成分の合計量の比の値（ＳｎＯ＋ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３）／Ｓｂ２Ｏ３が１０〜５０００である請求項１０または１１に記載のガラス
【請求項１４】
酸化物換算の質量％で、ＳＯ３成分の含有量に対する、ＳｎＯ成分、ＳｉＯ２成分およびＡｌ２Ｏ３成分の合計量の比の値（ＳｎＯ＋ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３）／ＳＯ３が０．３〜５００である請求項１０または１１に記載のガラス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はガラスの製造方法および当該製造方法により製造されるガラスに関する。本発明は、特に、高屈折率低分散の光学性能を有し、かつ優れた高透過性、脱泡性を有する光学ガラスおよびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高屈折率低分散ガラスは、デジタルカメラ、ビデオカメラ、プロジェクタ（投影）機器等の各種光学機器において、光学系で用いられるレンズやプリズム等の光学素子の枚数の削減、光学系全体の軽量化や小型化、光学系の色収差補正に有用な硝材である。
高屈折率低分散ガラスは、大径レンズや大物品として使用する場合、高い光透過率が要求される。また、犯罪捜査や映像美術、工業製品などで使用される紫外線透過（撮影）レンズとして使用する場合、短波長の光に対して、高い透過率を有する必要がある。特に、半導体露光装置用途などの光学系では、大物のレンズを何枚も使用するため、紫外光における高い透過性が要望されている。
光学ガラスにおいて、透過率を向上させるために、高純度原料を使用してＦｅ不純物量を低減する方法があるが、コスト面の負荷が大きくなってしまう。また、高純度原料を使用しても製造装置等からの外部汚染の影響で所望の透過率を得ることができない場合もある。
【０００３】
特許文献１には、還元性添加物を使用し、清澄剤としてＣｌを含むガラスの製造方法が開示されているが、ＳｉＯ２を多量に含む組成系であり、高屈折率低分散性能を得るのは難しい。また、特許文献１のガラスの製造方法は、Ｃｌ成分の揮発による脈理不良や白金器具の劣化を引き起こすため、内部品質が良好なガラスを得るのは難しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平３−０９３６４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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、透過率に優れ、脱泡性が良好な高屈折率低分散の光学性能を有するガラスを得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、上記課題を解決するために、鋭意試験研究を重ねた結果、ガラス原料を特定の組成とすることで、透過率に優れた、高屈折率低分散の光学性能を有する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、本発明は以下のようなものを提供する。
【０００７】
（構成１）
主原料、副原料を含むガラス原料を溶融するガラスの製造方法であって、
前記主原料は、酸化物換算の質量％で、
Ｂ２Ｏ３成分を１０％〜６０％、
Ｌａ２Ｏ３成分を１０％〜６０％、
Ｇｄ２Ｏ３成分を０％〜３０％、
Ｙ２Ｏ３成分を０％〜３０％、
Ｙｂ２Ｏ３成分を０％〜３０％を含有し、
前記副原料は、ＳｎＯ２、ＳｎＯ、Ｓｎ、Ｃ、ＳｉおよびＡｌから選ばれる１種以上であって、前記副原料の合計質量が、前記主原料の合計質量に対し、０．０５％超え〜２．０％未満の範囲内であることを特徴とするガラスの製造方法。
（構成２）
前記ガラス原料中にさらに脱泡剤を含み、前記脱泡剤は、Ｓｂ２Ｏ３、Ａｓ２Ｏ３および硫黄化合物から選ばれる１種以上を含有することを特徴とする構成１に記載のガラスの製造方法。
（構成３）
前記ガラス原料中の前記脱泡剤の合計質量に対する前記副原料の合計質量の比の値が０．２〜２００の範囲内である構成２に記載のガラスの製造方法。
（構成４）
前記脱泡剤の合計の質量は、前記主原料の合計質量に対し、０．００１％〜２．０％の範囲内である構成２または３に記載のガラスの製造方法。
（構成５）
前記ガラス原料中のＡｓ２Ｏ３の質量に対する前記副原料の合計質量の比の値が０．２〜２０．０の範囲内であることを特徴とする構成２から４のいずれかに記載のガラスの製造方法。
（構成６）
前記ガラス原料中のＳｂ２Ｏ３の質量に対する前記副原料の合計質量の比の値が１〜２００の範囲内であることを特徴とする構成２から４のいずれかに記載のガラスの製造方法。
（構成７）
前記ガラス原料中の硫黄化合物をＳＯ３に換算した質量に対する前記副原料の合計質量の比の値が０．３〜８０の範囲内であることを特徴とする構成２から４のいずれかに記載のガラスの製造方法。
（構成８）
前記ガラス原料中の主原料を構成する成分の酸化物換算の質量％の値と、
前記ガラス原料中の脱泡剤の前記酸化物換算の主原料の合計質量に対する質量％の値との関係を、
式｛（Ｌａ２Ｏ３＋Ｇｄ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３＋Ｙｂ２Ｏ３）／Ｌａ２Ｏ３／Ｂ２Ｏ３｝／（Ｓｂ２Ｏ３×１０＋Ａｓ２Ｏ３＋ＳＯ３）で表すとき、当該式の値が０．１０〜１０．５０の範囲内である構成２から７のいずれかに記載のガラスの製造方法。但し、上記式中のＳＯ３は、脱泡剤中の硫黄化合物をＳＯ３に換算した質量を表す。
（構成９）
前記主原料は、酸化物換算の質量％で、
ＳｉＯ２成分の含有量が０％〜４０％、
Ａｌ２Ｏ３成分の含有量が０％〜２０％、
ＺｒＯ２成分の含有量が０％〜１０％、
ＴｉＯ２成分の含有量が０％〜３％、
Ｎｂ２Ｏ５成分の含有量が０％〜３％、
ＷＯ３成分の含有量が０％〜３％、
Ｔａ２Ｏ５成分の含有量が０％〜３０％、
ＺｎＯ成分の含有量が０％〜４５％、
ＭｇＯ成分の含有量が０％〜３５％、
ＣａＯ成分の含有量が０％〜４０％、
ＳｒＯ成分の含有量が０％〜４５％、
ＢａＯ成分の含有量が０％〜５０％
Ｌｉ２Ｏ成分の含有量が０％〜１０％、
Ｎａ２Ｏ成分の含有量が０％〜１０％、
Ｋ２Ｏ成分の含有量が０％〜１０％である構成１から８のいずれかに記載のガラスの製造方法。
（構成１０）
酸化物換算の質量％で、
Ｂ２Ｏ３成分を１０％〜６０％、
Ｌａ２Ｏ３成分を１０％〜６０％、
Ｇｄ２Ｏ３成分を０％〜３０％、
Ｙ２Ｏ３成分を０％〜３０％、
Ｙｂ２Ｏ３成分を０％〜３０％、
ＳｎＯ、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３のいずれか１種以上の成分を合計で０．２％〜４０％、
Ｓｂ２Ｏ３、Ａｓ２Ｏ３およびＳＯ３の１種以上の成分を合計で０．００１％〜２．０％含有し、
波長３６５ｎｍの光に対する試料厚１０ｍｍでの内部透過率が７０％以上であることを特徴とするガラス。
（構成１１）
酸化物換算の質量％で、Ａｓ２Ｏ３成分、Ｓｂ２Ｏ３成分およびＳＯ３成分の合計量に対する、ＳｎＯ成分、ＳｉＯ２成分およびＡｌ２Ｏ３成分の合計量の比の値（ＳｎＯ＋ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３）／（Ａｓ２Ｏ３＋Ｓｂ２Ｏ３＋ＳＯ３）が０．２〜５０００である構成１０に記載のガラス。
（構成１２）
酸化物換算の質量％で、Ａｓ２Ｏ３成分の含有量に対する、ＳｎＯ成分、ＳｉＯ２成分およびＡｌ２Ｏ３成分の合計量の比の値（ＳｎＯ＋ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３）／Ａｓ２Ｏ３が０．２〜５００である構成１０または１１に記載のガラス
（構成１３）
酸化物換算の質量％で、Ｓｂ２Ｏ３成分の含有量に対する、ＳｎＯ成分、ＳｉＯ２成分およびＡｌ２Ｏ３成分の合計量の比の値（ＳｎＯ＋ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３）／Ｓｂ２Ｏ３が１０〜５０００である構成１０または１１に記載のガラス
（構成１４）
酸化物換算の質量％で、ＳＯ３成分の含有量に対する、ＳｎＯ成分、ＳｉＯ２成分およびＡｌ２Ｏ３成分の合計量の比の値（ＳｎＯ＋ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３）／ＳＯ３が０．３〜５００である構成１０または１１に記載のガラス。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ガラス原料中の主原料および副原料の組成を最適な範囲とすることで、脱泡性が良好であり透過率に優れた、高屈折率低分散の光学性能を有するガラスを得ることができる。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明のガラスおよびそ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。
【００１０】
［ガラス原料］
本発明の製造方法で用いるガラス原料は、主原料および副原料を含む。さらにガラス原料として、脱泡剤を含んでもよい。
【００１１】
［主原料］
本発明のガラス原料中の主原料は、ＳｎＯ２、ＳｎＯ、Ｓｎ、Ｃ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｓｂ２Ｏ３、Ａｓ２Ｏ３および硫黄化合物以外の原料をさす。主原料は、酸化物、複合塩、金属フッ化物等である。本明細書では、特に断りがない場合、これらの主原料が、溶融時に全て分解され、酸化物へ変化すると仮定して、当該変化後の酸化物の総質量を１００質量％として、主原料中の各成分の組成を表現する。この表現を本明細書では、「酸化物換算」という。なお、本発明のガラスの製造方法においては、主原料のほかに、副原料、脱泡剤等が溶融され、ガラスを構成する成分となる事があるが、主原料の組成を表すときは、主原料から変化した酸化物のみの総質量を１００質量％とする。
【００１２】
Ｂ２Ｏ３成分は、希土類酸化物を多く含む本発明の光学ガラスでは、ガラス形成酸化物として必須の成分である。特に、Ｂ２Ｏ３成分の含有量を１０．０％以上にすることで、ガラスの耐失透性を高め、且つ低分散の光学性能が得やすくなる。従って、Ｂ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは１０．０％、より好ましくは１１．０％、さらに好ましくは１１．５％、最も好ましくは１２．０％を下限とする。
一方、Ｂ２Ｏ３成分の含有量を６０．０％以下にすることで、より大きな屈折率を得易くでき、且つ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６０．０％、より好ましくは５０．０％、さらに好ましくは４５．０％、最も好ましくは４０．０％を上限とする。
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。
【００１３】
Ｌａ２Ｏ３成分は、ガラスの屈折率を高め、且つ低分散にするための必須成分である。従って、Ｌａ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは１０．０％、より好ましくは１１．０％、さらに好ましくは１１．５％、最も好ましくは１２．０％を下限とする。
一方、Ｌａ２Ｏ３成分の含有量を６０．０％以下にすることで、ガラスの安定性を高め失透を低減できる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するＬａ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは６０．０％、より好ましくは５５．０％、さらに好ましくは５０．０％、最も好ましくは４６．０％を上限とする。
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。
【００１４】
Ｇｄ２Ｏ３成分は、ガラスの屈折率を高められ、且つ低分散にするための任意成分である。一方で、Ｇｄ２Ｏ３成分を３０．０％以下にすることで、ガラスの材料コストが低減されるため、より安価に光学ガラスを作製できる。また、これによりガラスの安定性を高め失透を低減できる。従って、Ｇｄ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは３０．０％、より好ましくは２８．０％、さらに好ましくは２５．０％、さらに好ましくは２３．０％未満を上限とする。
Ｇｄ２Ｏ３成分は、原料としてＧｄ２Ｏ３、ＧｄＦ３等を用いることができる。
【００１５】
Ｙ２Ｏ３成分は、ガラスの屈折率を高められ、且つ低分散にするための任意成分である。一方で、Ｙ２Ｏ３成分の含有量を３０．０％以下にすることで、ガラスの耐失透性を高めることができる。従って、Ｙ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは３０．０％、より好ましくは２５．０％、さらに好ましくは２０．０％、最も好ましくは１５．０％を上限とする。
Ｙ２Ｏ３成分は、原料としてＹ２Ｏ３、ＹＦ３等を用いることができる。
【００１６】
Ｙｂ２Ｏ３成分は、０％超含有する場合に、ガラスの屈折率を高められ、且つ低分散にするための任意成分である。
一方で、希土類原料の中でも特に高価なＹｂ２Ｏ３成分の含有量を３０．０％以下にすることで、ガラスの材料コストが低減されるため、より安価に光学ガラスを作製できる。また、これによりガラスの耐失透性を高められる。従って、Ｙｂ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは３０．０％、より好ましくは１０．０％、さらに好ましくは５．０％、さらに好ましくは３．０％、さらに好ましくは１．０％未満を上限とする。材料コストを低減させる観点で、Ｙｂ２Ｏ３成分を含有しなくてもよい。
Ｙｂ２Ｏ３成分は、原料としてＹｂ２Ｏ３等を用いることができる。
【００１７】
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。従って、ＳｉＯ２成分の含有量は、好ましくは０％超、より好ましくは０．５％、さらに好ましくは１．０％、さらに好ましくは１．５％を下限としてもよい。
一方で、ＳｉＯ２成分の含有量を４０．０％以下にすることで、熔融性の悪化を抑えられ、且つ屈折率の低下を抑えられる。従って、ＳｉＯ２成分の含有量は、好ましくは４０．０％、より好ましくは３５．０％、さらに好ましくは３２．０％、さらに好ましくは３０．０％を上限とする。
ＳｉＯ２成分は、原料としてＳｉＯ２、Ｋ２ＳｉＦ６、Ｎａ２ＳｉＦ６等を用いることができる。
【００１８】
Ａｌ２Ｏ３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、ガラスの化学的耐久性を高められる任意成分である。一方で、Ａｌ２Ｏ３成分の含有量を２０．０％以下にすることで、熔融性の悪化を抑えられ、且つ屈折率の低下を抑えられる。従って、Ａｌ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは２０．０％、より好ましくは１５．０％、さらに好ましくは１１．０％、さらに好ましくは８．０％を上限とする。
原料としてＡｌ２Ｏ３、Ａｌ（ＯＨ）３、ＡｌＦ３、Ｇａ２Ｏ３、Ｇａ（ＯＨ）３等を用いることができる。
【００１９】
ＺｒＯ２成分は、可視域の透過率を劣化させることなくガラスの高屈折率化及び低分散化に寄与でき、且つガラスの耐失透性を高められる任意成分である。
一方で、ＺｒＯ２成分を１０％以下にすることで、ＺｒＯ２成分の過剰な含有によるガラスの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％、より好ましくは８．５％、最も好ましくは７．０％を上限とする。
ＺｒＯ２成分は、原料としてＺｒＯ２、ＺｒＦ４等を用いることができる。
【００２０】
ＴｉＯ２成分は、０％超含有する場合に、ガラスの屈折率を高められ、且つガラスの耐失透性を高められる任意成分である。
一方で、ＴｉＯ２成分の含有量を３．０％以下にすることで、ガラスの紫外〜可視光（特に波長５００ｎｍ以下）に対する透過率の低下を抑えられる。従って、ＴｉＯ２成分の含有量は、好ましくは３．０％、より好ましくは２．０％、さらに好ましくは１．０％を上限とする。
ガラスの紫外〜可視光に対する透過率の低下を抑える観点で、ＴｉＯ２成分を含有しなくてもよい。
ＴｉＯ２成分は、原料としてＴｉＯ２等を用いることができる。
【００２１】
Ｎｂ２Ｏ５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。
一方で、Ｎｂ２Ｏ５成分の含有量を３％以下にすることで、材料のコストを抑えつつ、Ｎｂ２Ｏ５成分の過剰な含有によるガラスの耐失透性の低下や紫外〜可視光の透過率の低下を抑えることができる。従って、Ｎｂ２Ｏ５成分の含有量は、好ましくは３．０％、より好ましくは２．０％、最も好ましくは１．０％を上限とする。
ガラスの紫外〜可視光に対する透過率の低下を抑える観点で、Ｎｂ２Ｏ５成分を含有しなくてもよい。
Ｎｂ２Ｏ５成分は、原料としてＮｂ２Ｏ５等を用いることができる。
【００２２】
ＷＯ３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。
一方で、ＷＯ３成分の含有量を３％以下にすることで、材料のコストを抑えつつ、ＷＯ３成分の過剰な含有によるガラスの耐失透性の低下や紫外〜可視光の透過率の低下を抑えることができる。従って、ＷＯ３成分の含有量は、好ましくは３．０％、より好ましくは２．０％、最も好ましくは１．０％を上限とする。
ガラスの紫外〜可視光に対する透過率の低下を抑える観点で、ＷＯ３成分を含有しなくてもよい。
ＷＯ３成分は、原料としてＷＯ３等を用いることができる。
【００２３】
Ｔａ２Ｏ５成分は、ガラスの屈折率を高め、耐失透性を高め、且つ溶融ガラスの粘性を高められる任意成分である。一方で、高価なＴａ２Ｏ５成分を３０％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、Ｔａ２Ｏ５成分の含有量は、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。
Ｔａ２Ｏ５成分は、原料としてＴａ２Ｏ５等を用いることができる。
【００２４】
ＺｎＯ成分は、０％超含有する場合に、屈折率を高め、且つ化学的耐久性を改善できる任意成分である。
一方で、ＺｎＯ成分の含有量を４５．０％以下にすることで、液相温度を低くでき、且つ、ガラスの粘性低下による失透を低減できる。従って、ＺｎＯ成分の含有量は、好ましくは４５．０％、より好ましくは３０．０％、さらに好ましくは１５．０％、最も好ましくは１０．０％を上限とする。
ＺｎＯ成分は、原料としてＺｎＯ、ＺｎＦ２等を用いることができる。
【００２５】
ＭｇＯ成分は、ガラス原料の溶融性やガラスの耐失透性を高められる任意成分である。一方で、ＭｇＯ成分の含有量を３５％以下にすることで、これらの成分の過剰な含有による、屈折率の低下や耐失透性の低下を抑えられる。従って、ＭｇＯ成分の含有量は、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。
ＭｇＯ成分は、原料としてＭｇＣＯ３、ＭｇＦ２等を用いることができる。
【００２６】
ＣａＯ成分は、０％超含有する場合に、屈折率を高め、且つ化学的耐久性を改善できる任意成分である。一方で、ＣａＯ成分の含有量を４０．０％以下にすることで、液相温度を低くできガラスの耐失透性を高めることができる。従って、ＣａＯ成分の含有量は、好ましくは４０．０％、より好ましくは２０．０％、さらに好ましくは１５．０％、最も好ましくは１０．０％を上限とする。
ＣａＯ成分は、原料としてＣａＣＯ３、ＣａＦ２等を用いることができる。
【００２７】
ＳｒＯ成分は、ガラス原料の溶融性やガラスの耐失透性を高められる任意成分である。
一方で、ＳｒＯ成分の含有量を４５％以下にすることで、これらの成分の過剰な含有による、屈折率の低下や耐失透性の低下を抑えられる。従って、ＳｒＯ成分の含有量は、好ましくは４５％、より好ましくは１５％、最も好ましくは１０％を上限とする。
ＳｒＯ成分は、原料としてＳｒ（ＮＯ３）２、ＳｒＦ２等を用いることができる。
【００２８】
ＢａＯ成分は、０％超含有する場合に、屈折率を高め、且つ化学的耐久性を改善できる任意成分である。
一方で、ＢａＯ成分の含有量を５０．０％以下にすることで、液相温度を低くできガラスの耐失透性を高めることができる。従って、ＢａＯ成分の含有量は、好ましくは５０．０％、より好ましくは４０．０％、さらに好ましくは３０．０％、最も好ましくは２０．０％を上限とする。
ＢａＯ成分は、原料としてＢａＣＯ３、Ｂａ（ＮＯ３）２、ＢａＦ２等を用いることができる。
【００２９】
Ｒｎ２Ｏ成分（式中、ＲｎはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓからなる群より選択される１種以上）の合計量は、１０．０％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、且つ耐失透性を高められる。従って、Ｒｎ２Ｏ成分の質量和は、好ましくは１０．０％、より好ましくは４．０％、さらに好ましくは２．０％を上限とする。
【００３０】
Ｌｉ２Ｏ成分は、ガラスの溶融性を改善し、且つガラス転移点を低くできる任意成分である。
一方で、Ｌｉ２Ｏ成分の含有量を１０．０％以下にすることで、ガラスの粘性が高められるため、ガラスの脈理を低減できる。また、ガラスの化学的耐久性を高められることができ、且つ、耐失透性を高めることができる。従って、Ｌｉ２Ｏ成分の含有量は、好ましくは１０．０％、より好ましくは１．５％、最も好ましくは１．０％を上限とする。
Ｌｉ２Ｏ成分は、原料としてＬｉ２ＣＯ３、ＬｉＮＯ３、Ｌｉ２ＣＯ３等を用いることができる。
【００３１】
Ｎａ２Ｏ成分及びＫ２Ｏ成分は、ガラスの溶融性を改善し、ガラスの耐失透性を高め、且つガラス転移点を低くできる任意成分である。ここで、Ｎａ２Ｏ成分及びＫ２Ｏ成分の各々の含有量を１０．０％以下にすることで、ガラスの屈折率を低下し難くし、且つ、耐失透性を高められる。従って、Ｎａ２Ｏ成分及びＫ２Ｏ成分の各々の含有量は、好ましくは１０．０％、より好ましくは３．０％、さらに好ましくは２．０％を上限とする。
Ｎａ２Ｏ成分、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。
【００３２】
ＴｅＯ２成分は、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。
しかしながら、ＴｅＯ２は白金製の坩堝や、溶融ガラスと接する部分が白金で形成されている溶融槽でガラス原料を溶融する際、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％、より好ましくは５％、最も好ましくは３％を上限とし、さらに好ましくは含有しない。
ＴｅＯ２成分は、原料としてＴｅＯ２等を用いることができる。
【００３３】
Ｂｉ２Ｏ３成分は、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。
一方で、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％、より好ましくは５％、最も好ましくは３％を上限とする。
Ｂｉ２Ｏ３成分は、原料としてＢｉ２Ｏ３等を用いることができる。
【００３４】
Ｐ２Ｏ５成分は、０％超含有する場合に、ガラスの耐失透性を高められる任意成分である。特に、Ｐ２Ｏ５成分の含有量を１０．０％以下にすることで、ガラスの化学的耐久性、特に耐水性の低下を抑えられる。従って、Ｐ２Ｏ５成分の含有量は、好ましくは１０．０％、より好ましくは５．０％、さらに好ましくは３．０％を上限とする。
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。
【００３５】
ＧｅＯ２成分は、０％超含有する場合に、ガラスの屈折率を高め、且つ耐失透性を向上できる任意成分である。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％、より好ましくは８．０％、さらに好ましくは５．０％を上限とする。
ＧｅＯ２成分は、原料としてＧｅＯ２等を用いることができる。
【００３６】
［副原料］
本発明のガラスの製造方法においては、ガラス原料中に副原料を含有させることで、ガラス中に存在する鉄がＦｅ３＋からＦｅ２＋へ還元され、紫外から可視域の光の透過率が向上する。副原料としては、ＳｎＯ２、ＳｎＯ、Ｓｎ、Ｃ、ＳｉおよびＡｌから選ばれる１種以上を用いる。
なお、前記副原料は酸化還元による脱泡効果を有する場合があるが、本発明では副原料とする。
ガラス原料中の前記副原料の合計質量を、酸化物換算された主原料の合計質量に対し、０．１０％超にすることで、還元による透過率向上の効果を得やすくなる。
従って、酸化物換算された主原料の合計質量に対する、副原料の合計質量の値は、好ましくは０．０５％超、より好ましくは０．１０％、さらに好ましくは０．１５％を下限とする。
一方で、酸化物換算された主原料の合計質量に対する、副原料の合計質量を２．００％以下にすることで溶け残りや白金容器の劣化を抑えることができる。従って、この合計質量の値は、好ましくは２．００％、より好ましくは１．５０％、さらに好ましくは１．００％を上限とする。
【００３７】
［脱泡剤］
本発明のガラスの製造方法のガラス原料中に、脱泡剤を含めることにより、泡の残存がないガラスを得やすくなる。脱泡剤は、Ｓｂ２Ｏ３、Ａｓ２Ｏ３および硫黄化合物から選ばれる１種以上である。硫黄化合物をガラス原料中に脱泡剤として含ませる場合、硫酸塩を用いることが好ましく、例えば、硫酸リチウム水和物（Ｌｉ２ＳＯ４・Ｈ２Ｏ）、硫酸ソーダ（Ｎａ２ＳＯ４）、硫酸カリウム（Ｋ２ＳＯ４）、硫酸マグネシウム（ＭｇＳＯ４）、硫酸バリウム（ＢａＳＯ４）硫酸カルシウム水和物（ＣａＳＯ４・１／２Ｈ２Ｏ）、硫酸ストロンチウム（ＳｒＳＯ４）、硫酸亜鉛水和物（ＺｎＳＯ４・７Ｈ２Ｏ）、硫酸ランタン水和物（Ｌａ２（ＳＯ４）３・９Ｈ２Ｏ）等を用いることができる。
【００３８】
［脱泡剤と副原料の割合］
前記ガラス原料中の副原料は、製造されるガラスの光の透過率を高める効果をもたらすが、他方、ガラスの脱泡性を悪化させる傾向にある。本発明のガラスの製造方法においては、脱泡剤と副原料の割合を調整することにより、高い透過率を得つつも、高い脱泡性を得ることが可能となる。この効果を得るためには、ガラス原料中の前記脱泡剤の合計質量に対する前記副原料の合計質量の比の値を０．２〜２００の範囲内とすることが好ましい。当該効果をより得やすくするためには、当該比の値の下限値は０．２であることがより好ましく、０．５であることが最も好ましい。当該効果をより得やすくするためには、当該比の値の上限値は２００であることがより好ましく、１５０であることが最も好ましい。
本明細書において、脱泡剤の合計質量とは、Ｓｂ２Ｏ３の質量、Ａｓ２Ｏ３の質量、および硫黄化合物をＳＯ３に換算した質量の合計である。硫黄化合物をＳＯ３に換算するとは、ガラス原料中の硫黄化合物が分解され、当該硫黄化合物中のＳがＳＯ３に変化したと仮定した場合のＳＯ３の総質量を求めることをいう。
【００３９】
本発明のガラスの製造方法において、ガラス原料中のＡｓ２Ｏ３の質量に対する副原料の合計質量の比の値を０．２以上にすることで副原料による透過率向上の効果を得つつ脱泡性が良好なガラスを得易くすることができる。従ってこの値は好ましくは０．２、より好ましくは０．５、さらに好ましくは０．８を下限とする。一方で、この質量比を２０．０以下にすることで液相温度が低く透過率に優れたガラスを得易くすることができる。この質量比の値は、好ましくは２０．０、より好ましくは１５．０、さらに好ましくは１０．０を上限とする。
【００４０】
本発明のガラスの製造方法において、ガラス原料中のＳｂ２Ｏ３の質量に対する前記副原料の合計質量の比の値を１以上にすることで副原料による透過率向上の効果を得つつ脱泡性が良好なガラスを得易くすることができる。従ってこの値は好ましくは１、より好ましくは３、さらに好ましくは５を下限とする。一方で、この質量比を２００．０以下にすることで液相温度が低く透過率に優れたガラスを得易くすることができる。この質量比の値は、好ましくは２００、より好ましくは１５０、さらに好ましくは１００を上限とする。
【００４１】
本発明のガラスの製造方法において、ガラス原料中の硫黄化合物をＳＯ３に換算した質量に対する前記副原料の合計質量の比の値を０．３以上にすることで副原料による透過率向上の効果を得つつ脱泡性が良好なガラスを得易くすることができる。従ってこの値は好ましくは０．３、より好ましくは１．２、さらに好ましくは１．８を下限とする。一方で、この質量比を８０．０以下にすることで液相温度が低く透過率に優れたガラスを得易くすることができる。この質量比の値は、好ましくは８０、より好ましくは５０、さらに好ましくは２５を上限とする。
【００４２】
［脱泡剤と主原料の割合］
ガラス原料中の脱泡剤と、主原料との割合を調整することにより、本発明の製造方法で得られるガラスの脱泡性はより向上しやすくなる。ガラス原料中の脱泡剤の合計の質量は、酸化物換算された主原料の合計質量に対し、０．００１％〜２．０％の範囲内であることが好ましい。
【００４３】
ガラス原料中の主原料を構成する成分の酸化物換算の質量％の値と、
ガラス原料中の脱泡剤の前記酸化物換算の主原料の合計質量に対する質量％の値との関係を、式｛（Ｌａ２Ｏ３＋Ｇｄ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３＋Ｙｂ２Ｏ３）／Ｌａ２Ｏ３／Ｂ２Ｏ３｝／（Ｓｂ２Ｏ３×１０＋Ａｓ２Ｏ３＋ＳＯ３）で表すとき、当該式の値を０．１０以上にすることで屈折率を高めつつ脱泡性に優れたガラス得易くすることができる。従ってこの式の値は好ましくは０．１０、より好ましくは０．１２、さらに好ましくは０．１４を下限とする。一方で、この式の値を１０．５以下にすることで熔融性に優れ透過率が良好なガラスを得易くすることができる。この質量比の値は、好ましくは１０．５、より好ましくは８．５、さらに好ましくは６．５を上限とする。
【００４４】
［本発明のガラス］
本発明の製造方法で得られるガラスの組成について説明する。
本明細書中で特に断りがない場合、本発明のガラスの各成分の含有量は、全て酸化物換算組成のガラス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、本発明の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、ガラス中に含有される各成分を表記した組成である。
【００４５】
Ｂ２Ｏ３成分は、希土類酸化物を多く含む本発明の光学ガラスでは、ガラス形成酸化物として必須の成分である。特に、Ｂ２Ｏ３成分の含有量を１０．０％以上にすることで、ガラスの耐失透性を高め、且つ低分散の光学性能が得やすくなる。従って、Ｂ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは１０．０％、より好ましくは１１．０％、さらに好ましくは１１．５％、最も好ましくは１２．０％を下限とする。
一方、Ｂ２Ｏ３成分の含有量を６０．０％以下にすることで、より大きな屈折率を得易くでき、且つ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６０．０％、より好ましくは５０．０％、さらに好ましくは４５．０％、最も好ましくは４０．０％を上限とする。
【００４６】
Ｌａ２Ｏ３成分は、ガラスの屈折率を高め、且つ低分散にするための必須成分である。従って、Ｌａ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは１０．０％、より好ましくは１１．０％、さらに好ましくは１１．５％、最も好ましくは１２．０％を下限とする。
一方、Ｌａ２Ｏ３成分の含有量を６０．０％以下にすることで、ガラスの安定性を高め失透を低減できる。従って、酸化物換算組成のガラス全物質量に対するＬａ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは６０．０％、より好ましくは５５．０％、さらに好ましくは５０．０％、最も好ましくは４６．０％を上限とする。
【００４７】
Ｇｄ２Ｏ３成分は、ガラスの屈折率を高められ、且つ低分散にするための任意成分である。一方で、Ｇｄ２Ｏ３成分を３０．０％以下にすることで、ガラスの材料コストが低減されるため、より安価に光学ガラスを作製できる。また、これによりガラスの安定性を高め失透を低減できる。従って、Ｇｄ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは３０．０％、より好ましくは２８．０％、さらに好ましくは２５．０％、さらに好ましくは２３．０％未満を上限とする。
【００４８】
Ｙ２Ｏ３成分は、ガラスの屈折率を高められ、且つ低分散にするための任意成分である。一方で、Ｙ２Ｏ３成分の含有量を３０．０％以下にすることで、ガラスの耐失透性を高めることができる。従って、Ｙ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは３０．０％、より好ましくは２５．０％、さらに好ましくは２０．０％、最も好ましくは１５．０％を上限とする。
【００４９】
Ｙｂ２Ｏ３成分は、０％超含有する場合に、ガラスの屈折率を高められ、且つ低分散にするための任意成分である。
一方で、希土類原料の中でも特に高価なＹｂ２Ｏ３成分の含有量を３０．０％以下にすることで、ガラスの材料コストが低減されるため、より安価に光学ガラスを作製できる。また、これによりガラスの耐失透性を高められる。従って、Ｙｂ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは３０．０％、より好ましくは１０．０％、さらに好ましくは５．０％、さらに好ましくは３．０％、さらに好ましくは１．０％未満を上限とする。材料コストを低減させる観点で、Ｙｂ２Ｏ３成分を含有しなくてもよい。
【００５０】
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。従って、ＳｉＯ２成分の含有量は、好ましくは０％超、より好ましくは０．５％、さらに好ましくは１．０％、さらに好ましくは１．５％を下限としてもよい。
一方で、ＳｉＯ２成分の含有量を４０．０％以下にすることで、熔融性の悪化を抑えられ、且つ屈折率の低下を抑えられる。従って、ＳｉＯ２成分の含有量は、好ましくは４０．０％、より好ましくは３５．０％、さらに好ましくは３２．０％、さらに好ましくは３０．０％を上限とする。
【００５１】
Ａｌ２Ｏ３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、ガラスの化学的耐久性を高められる任意成分である。一方で、Ａｌ２Ｏ３成分の含有量を２０．０％以下にすることで、熔融性の悪化を抑えられ、且つ屈折率の低下を抑えられる。従って、ＳｉＯ２成分の含有量は、好ましくは２０．０％、より好ましくは１５．０％、さらに好ましくは１１．０％、さらに好ましくは８．０％を上限とする。
【００５２】
ＺｒＯ２成分は、可視域の透過率を劣化させることなくガラスの高屈折率化及び低分散化に寄与でき、且つガラスの耐失透性を高められる任意成分である。
一方で、ＺｒＯ２成分を１０％以下にすることで、ＺｒＯ２成分の過剰な含有によるガラスの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％、より好ましくは８．５％、最も好ましくは７．０％を上限とする。
【００５３】
ＴｉＯ２成分は、０％超含有する場合に、ガラスの屈折率を高められ、且つガラスの耐失透性を高められる任意成分である。
一方で、ＴｉＯ２成分の含有量を３．０％以下にすることで、ガラスの紫外〜可視光（特に波長５００ｎｍ以下）に対する透過率の低下を抑えられる。従って、ＴｉＯ２成分の含有量は、好ましくは３．０％、より好ましくは２．０％、さらに好ましくは１．０％を上限とする。
ガラスの紫外〜可視光に対する透過率の低下を抑える観点で、ＴｉＯ２成分を含有しなくてもよい。
【００５４】
Ｎｂ２Ｏ５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。
一方で、Ｎｂ２Ｏ５成分の含有量を３％以下にすることで、材料のコストを抑えつつ、Ｎｂ２Ｏ５成分の過剰な含有によるガラスの耐失透性の低下や紫外〜可視光の透過率の低下を抑えることができる。従って、Ｎｂ２Ｏ５成分の含有量は、好ましくは３．０％、より好ましくは２．０％、最も好ましくは１．０％を上限とする。
ガラスの紫外〜可視光に対する透過率の低下を抑える観点で、Ｎｂ２Ｏ５成分を含有しなくてもよい。
【００５５】
ＷＯ３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。
一方で、ＷＯ３成分の含有量を３％以下にすることで、材料のコストを抑えつつ、ＷＯ３成分の過剰な含有によるガラスの耐失透性の低下や紫外〜可視光の透過率の低下を抑えることができる。従って、ＷＯ３成分の含有量は、好ましくは３．０％、より好ましくは２．０％、最も好ましくは１．０％を上限とする。
ガラスの紫外〜可視光に対する透過率の低下を抑える観点で、ＷＯ３成分を含有しなくてもよい。
【００５６】
Ｔａ２Ｏ５成分は、ガラスの屈折率を高め、耐失透性を高め、且つ溶融ガラスの粘性を高められる任意成分である。一方で、高価なＴａ２Ｏ５成分を３０％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、Ｔａ２Ｏ５成分の含有量は、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。
【００５７】
ＺｎＯ成分は、０％超含有する場合に、屈折率を高め、且つ化学的耐久性を改善できる任意成分である。
一方で、ＺｎＯ成分の含有量を４５．０％以下にすることで、液相温度を低くでき、且つ、ガラスの粘性低下による失透を低減できる。従って、ＺｎＯ成分の含有量は、好ましくは４５．０％、より好ましくは３０．０％、さらに好ましくは１５．０％、最も好ましくは１０．０％を上限とする。
【００５８】
ＭｇＯ成分は、ガラス原料の溶融性やガラスの耐失透性を高められる任意成分である。一方で、ＭｇＯ成分の含有量を３５％以下にすることで、これらの成分の過剰な含有による、屈折率の低下や耐失透性の低下を抑えられる。従って、ＭｇＯ成分の含有量は、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。
【００５９】
ＣａＯ成分は、０％超含有する場合に、屈折率を高め、且つ化学的耐久性を改善できる任意成分である。一方で、ＣａＯ成分の含有量を４０．０％以下にすることで、液相温度を低くできガラスの耐失透性を高めることができる。従って、ＣａＯ成分の含有量は、好ましくは４０．０％、より好ましくは２０．０％、さらに好ましくは１５．０％、最も好ましくは１０．０％を上限とする。
【００６０】
ＳｒＯ成分は、ガラス原料の溶融性やガラスの耐失透性を高められる任意成分である。
一方で、ＳｒＯ成分の含有量を４５％以下にすることで、これらの成分の過剰な含有による、屈折率の低下や耐失透性の低下を抑えられる。従って、ＳｒＯ成分の含有量は、好ましくは４５％、より好ましくは１５％、最も好ましくは１０％を上限とする。
【００６１】
ＢａＯ成分は、０％超含有する場合に、屈折率を高め、且つ化学的耐久性を改善できる任意成分である。
一方で、ＢａＯ成分の含有量を５０．０％以下にすることで、液相温度を低くできガラスの耐失透性を高めることができる。従って、ＢａＯ成分の含有量は、好ましくは５０．０％、より好ましくは４０．０％、さらに好ましくは３０．０％、最も好ましくは２０．０％を上限とする。
【００６２】
Ｒｎ２Ｏ成分（式中、ＲｎはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓからなる群より選択される１種以上）の合計量は、６．０％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、且つ耐失透性を高められる。従って、Ｒｎ２Ｏ成分の質量和は、好ましくは１０．０％、より好ましくは４．０％、さらに好ましくは２．０％を上限とする。
【００６３】
Ｌｉ２Ｏ成分は、ガラスの溶融性を改善し、且つガラス転移点を低くできる任意成分である。
一方で、Ｌｉ２Ｏ成分の含有量を１０．０％以下にすることで、ガラスの粘性が高められるため、ガラスの脈理を低減できる。また、ガラスの化学的耐久性を高められることができ、且つ、耐失透性を高めることができる。従って、Ｌｉ２Ｏ成分の含有量は、好ましくは１０．０％、より好ましくは１．５％、最も好ましくは１．０％を上限とする。
【００６４】
Ｎａ２Ｏ成分及びＫ２Ｏ成分は、ガラスの溶融性を改善し、ガラスの耐失透性を高め、且つガラス転移点を低くできる任意成分である。ここで、Ｎａ２Ｏ成分及びＫ２Ｏ成分の各々の含有量を１０．０％以下にすることで、ガラスの屈折率を低下し難くし、且つ、耐失透性を高められる。従って、Ｎａ２Ｏ成分及びＫ２Ｏ成分の各々の含有量は、好ましくは１０．０％、より好ましくは３．０％、さらに好ましくは２．０％を上限とする。
【００６５】
ＴｅＯ２成分は、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。
しかしながら、ＴｅＯ２は白金製の坩堝や、溶融ガラスと接する部分が白金で形成されている溶融槽でガラス原料を溶融する際、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％、より好ましくは５％、最も好ましくは３％を上限とし、さらに好ましくは含有しない。
【００６６】
Ｂｉ２Ｏ３成分は、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。
一方で、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％、より好ましくは５％、最も好ましくは３％を上限とする。
【００６７】
Ｐ２Ｏ５成分は、０％超含有する場合に、ガラスの耐失透性を高められる任意成分である。特に、Ｐ２Ｏ５成分の含有量を１０．０％以下にすることで、ガラスの化学的耐久性、特に耐水性の低下を抑えられる。従って、Ｐ２Ｏ５成分の含有量は、好ましくは１０．０％、より好ましくは５．０％、さらに好ましくは３．０％を上限とする。
【００６８】
ＧｅＯ２成分は、０％超含有する場合に、ガラスの屈折率を高め、且つ耐失透性を向上できる任意成分である。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％、より好ましくは８．０％、さらに好ましくは５．０％を上限とする。
【００６９】
Ｓｂ２Ｏ３成分は、０％超含有する場合に、溶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の悪化や脱泡不良を引き起こす。従って、Ｓｂ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは０．３％、より好ましくは０．２％、さらに好ましくは０．１％を上限とする。
【００７０】
Ａｓ２Ｏ３成分は、０％超含有する場合に、溶融ガラスを脱泡できる任意成分である。
一方で、Ａｓ２Ｏ３量が多すぎると、失透性の悪化や脱泡不良を引き起こす。従って、Ａｓ２Ｏ３成分の含有量は、好ましくは１．０％、より好ましくは０．８％、さらに好ましくは０．６％を上限とする。
【００７１】
ＳｎＯ成分は、０％超含有する場合に、溶融ガラスの酸化を低減して清澄し、且つガラスの可視光透過率を高められる任意成分である。
一方で、ＳｎＯ成分の含有量を２．５％以下にすることで、酸化スズの吸収によるガラスの着色を低減できる。従って、ＳｎＯ成分の含有量は、好ましくは２．５％、より好ましくは１．２％、さらに好ましくは０．６％を上限とする。
なお、本発明のガラスにおいては、ガラス中に存在するＳｎは、全てＳｎＯに換算して含有質量比が規定される。
【００７２】
本発明のガラスにおいては、含有成分の酸化物換算の質量比（ＳｎＯ＋ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３）／（Ａｓ２Ｏ３＋Ｓｂ２Ｏ３＋ＳＯ３）の値を０．２以上にすることで、光の透過率が良好なガラスを得易くすることができる。従ってこの値は好ましくは０．２、より好ましくは５．０、さらに好ましくは１０．０を下限とする。
一方で、この質量比を５０００以下にすることで熔融性に優れたガラスを得易くすることができる。この質量比の値は、好ましくは５０００、より好ましくは４５００、さらに好ましくは４０００を上限とする。
【００７３】
本発明のガラスにおいては、含有成分の酸化物換算の質量比（ＳｎＯ＋ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３）／Ａｓ２Ｏ３の値を０．２以上にすることで透過率が良好なガラスを得易くすることができる。従ってこの値は好ましくは０．２、より好ましくは５．０、さらに好ましくは１０．０を下限とする。
一方で、この質量比を５００以下にすることで熔融性に優れたガラスを得易くすることができる。この質量比の値は、好ましくは５００、より好ましくは２５０、さらに好ましくは１００を上限とする。
【００７４】
本発明のガラスにおいては、含有成分の酸化物換算の質量比（ＳｎＯ＋ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３）／Ｓｂ２Ｏ３の値を１０以上にすることで透過率が良好なガラスを得易くすることができる。従ってこの値は好ましくは１０、より好ましくは６０、さらに好ましくは１００を下限とする。
一方で、この質量比を５０００以下にすることで熔融性に優れたガラスを得易くすることができる。この質量比の値は、好ましくは５０００、より好ましくは４５００、さらに好ましくは４０００を上限とする。
【００７５】
本発明のガラスにおいては、含有成分の酸化物換算の質量比（ＳｎＯ＋ＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３）／ＳＯ３の値を０．３以上にすることで透過率が良好なガラスを得易くすることができる。従ってこの値は好ましくは０．３、より好ましくは８．０、さらに好ましくは１５．０を下限とする。
一方で、この質量比を５００以下にすることで熔融性に優れたガラスを得易くすることができる。この質量比の値は、好ましくは５００、より好ましくは４００、さらに好ましくは３００を上限とする。
【００７６】
［含有すべきでない成分］
次に、本発明の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。
【００７７】
上述されていない他の成分を、本願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、実質的に含まないことが好ましい。
【００７８】
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。
【００７９】
［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、上記のガラス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、作製した混合物を石英坩堝に投入し、ガラス組成の溶融難易度に応じて電気炉で１１００〜１２５０℃の温度範囲で２〜５時間溶融し、攪拌均質化した後、適当な温度に下げてから金型に鋳込み、徐冷することにより作製される。
【００８０】
［物性］
本発明のガラスは、高屈折率を有することが好ましい。特に、本発明のガラスの屈折率（ｎｄ）は、好ましくは１．６５、より好ましくは１．６８、最も好ましくは１．７０を下限とする。この屈折率の上限は、好ましくは１．９５、より好ましくは１．９０、さらに好ましくは１．８５であってもよい。このような高屈折率を有することで、光学素子の薄型化に寄与することができる。
【００８１】
本発明のガラスは、紫外〜可視光透過率、特に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。
本発明のガラスは、ガラスの透過率で表すと、厚み１０ｍｍのサンプル、波長３６５ｎｍの光における内部透過率は、好ましくは７０％、より好ましくは８０％、さらに好ましくは９０％以上であることが望ましい。
【００８２】
［ガラスの成形］
本発明のガラスは、公知の方法によって、熔解成形することが可能である。なお、ガラス溶融体を成形する手段は限定されない。
【００８３】
［ガラス成形体及び光学素子］
本発明のガラスは、例えば研削及び研磨加工の手段等を用いて、ガラス成形体を作製することができる。すなわち、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。
【００８４】
このように、本発明のガラスから形成したガラス成形体は、透過率が良好で脱泡性に優れるため、様々な光学素子及び光学設計に有用である。
【実施例】
【００８５】
本発明のガラスの製造方法の実施例の原料の組成を表１〜表３に示す。また、原料の組成から計算して求めた本発明のガラスの実施例の組成、これらのガラスの屈折率（ｎｄ）、アッベ数（νｄ）、３６５ｎｍについての内部透過率、ガラス中に存在する気泡の評価の結果を表４〜表６に示す。なお、表１〜表３において、「Ｉ式の値」とは、｛（Ｌａ２Ｏ３＋Ｇｄ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３＋Ｙｂ２Ｏ３）／Ｌａ２Ｏ３／Ｂ２Ｏ３｝／（Ｓｂ２Ｏ３×１０＋Ａｓ２Ｏ３＋ＳＯ３）の式の値を意味する。本発明のガラス原料中の硫黄化合物は、ガラス原料を溶融してガラスを製造する過程において、ＳＯ３等のガスとなって大気中に一部又は全部放出される場合がある。したがって、本発明のガラスのＳＯ３成分は、原料組成から計算して求めたＳＯ３成分の値よりも、少ない場合がある。
【００８６】
本発明の実施例のガラスは、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原料並びに副原料を選定し、表１〜表３に示した各実施例の原料組成の割合になるように秤量して均一に混合した後、白金坩堝に投入し、ガラス組成の溶融難易度に応じて電気炉で１０００〜１２００℃の温度範囲で２〜５時間溶融した後、攪拌均質化してから金型等に鋳込み、徐冷してガラスを作製した。
【００８７】
ここで、実施例のガラスの屈折率及びアッベ数は、日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ０１―２００３に基づいて測定した。ここで、屈折率及びアッベ数は、徐冷降温速度を−２５℃／ｈｒにして得られたガラスについて測定を行うことで求めた。
【００８８】
また、実施例のガラスの内部透過率は、日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ１７−１９８２に準じて測定した。この規格でいう内部透過率とは、光学ガラスの反射損失を含まない分光透過率をいい、厚さ１０ｍｍの試料における内部透過率である。
【００８９】
実施例のガラス中に存在する気泡の評価は、日本光学硝子工業会規格ＪＯＧＩＳ１２−１９９４「光学ガラスの泡の測定方法」に基づいて測定した。
【００９０】
【表１】
2016052971.tif 000002
【００９１】
【表２】
2016052971.tif 000003
【００９２】
【表３】
2016052971.tif 000004
【００９３】
【表４】
2016052971.tif 000005
【００９４】
【表５】
2016052971.tif 000006
【００９５】
【表６】
2016052971.tif 000007
【００９６】
本発明の実施例のガラスは、いずれも屈折率ｎｄが１．６５以上であり、３６５ｎｍにおける内部透過率が７０％以上であり、泡が少なく内部品質が良好であることが明らかとなった。
【００９７】
本発明のガラスは、半導体露光装置用途や紫外透過レンズ等に好適であり、さらに、大径レンズその他光学素子用途にも好適である。