本發明涉及折射率(nd)為1.625～1.680、阿貝值(vd)為58～65的磷酸鹽光學玻璃。另外，本發明涉及由該光學玻璃構成的光學元件以及光學玻璃原材料。
背景技術：
近年來，伴隨著數碼相機、監控相機等攝像機器的普及，搭載于這些裝置上的光學元件的需求也正在提高。特別是，具有規定的折射率和低色散性的磷酸鹽光學玻璃有效用作這些攝像機器等的光學元件材料。例如已知有專利文獻1和專利文獻2所述的磷酸鹽光學玻璃。
基于這種磷酸鹽光學玻璃欲實現進一步的高折射率化和低色散化的情況下，玻璃成分的選擇是重要的。
于是，光學玻璃廣泛用作光學透鏡等光學元件或光學元件用的光學玻璃原材料。玻璃在玻璃轉變溫度tg(以下有時僅稱為“玻璃轉變溫度”、“tg”或“溫度tg”。)以上為粘性體，其具有隨著溫度上升粘度下降的性質、即通過加熱至高于tg的溫度軟化的性質。利用該性質，作為光學元件的成型方法，已知有壓制成型法，其中，對加熱軟化后的玻璃進行壓制而成型為所期望的形狀。若將這種壓制成型法大致區分，則可以舉出直接壓制成型法、再加熱壓制成型法以及精密壓制成型法(也稱為模壓成型法)這3種方法。
在這些成型方法中，直接壓制成型法和再加熱壓制成型法為下述方法：以短時間對熔融或軟化后的玻璃原材料進行壓制成型，對近似于作為目標的光學元件形狀的光學元件坯料進行成型，之后，對該光學元件坯料進行磨削/研磨加工，從而精加工為光學元件。另一方面，精密壓制成型法為下述方法：在非氧化性氣氛中將精密加工后的成型面形狀轉印至軟化后的玻璃，從而制作作為目標的光學元件，該方法中，不需要成型品的磨削/研磨。
另外，直接壓制成型法為不制作玻璃原材料而對熔融的玻璃進行壓制的方法，與此相對，再加熱壓制成型法和精密壓制成型法為下述方法：暫時將熔融玻璃冷卻使其固化，對該固化的玻璃原材料進行成型，之后對該玻璃原材料進行再加熱使其軟化，進行壓制成型。
一般而言，如再加熱壓制法或精密壓制成型法這樣對暫時固化的玻璃原材料再加熱而使其軟化的方法的情況下，若加熱溫度過高，則在壓制后的成型品中有時會發生結晶化導致的不良。因此，避免玻璃的結晶化而過度地降低加熱溫度時，玻璃的粘度高，因此有時在壓制成型時發生玻璃的變形量的不足導致的形狀不良、或用于使玻璃變形的壓制壓力的增加導致的玻璃的破裂這樣的缺陷。
與精密壓制成型法相比，這些問題在再加熱壓制成型法的情況下變得更為顯著，上述精密壓制成型法中，在精密的溫度控制下在非氧化性氣氛中以較低的溫度長時間進行壓制成型，上述再加熱壓制成型法中，在開放的大氣中難以進行精密的溫度控制且在較高溫度(例如相當于玻璃的粘度為104～106dpa·s的溫度)對玻璃原材料進行加熱，在高溫狀態下短時間進行壓制成型。
需要說明的是，玻璃的結晶存在多產生于玻璃表面的表面結晶、和從玻璃表面到內部整體性發生的內部結晶。對于光學玻璃，優選表面結晶和內部結晶這兩者不存在或極少。
特別是，關于磷酸鹽光學玻璃，確保制造光學元件時的玻璃的熱穩定性是重要的。
需要說明的是，在本發明中，玻璃的熱穩定性包括對玻璃熔液進行成型時的耐失透性、和對暫時固化的玻璃進行再加熱時的耐失透性。
現有技術文獻
專利文獻
專利文獻1:專利第4533069號公報
專利文獻2:日本特開2004-168593號公報
技術實現要素：
發明要解決的問題
然而，對于磷酸鹽光學玻璃而言，實現高折射率化和低色散化與確保玻璃的熱穩定性處于權衡(trade-off)的關系。不考慮這種權衡關系，例如大量導入用于提高折射率的玻璃成分，則存在容易產生玻璃的內部結晶的傾向，因此導致玻璃產品的品質下降。
本發明人為了解決上述課題反復進行了深入研究，其結果發現了具有高折射率和低色散性且具有優異的熱穩定性的磷酸鹽光學玻璃。具體而言，發明了優先確保在再加熱壓制成型時不產生玻璃的內部結晶的程度的熱穩定性、并且具有高折射率的磷酸鹽光學玻璃。
本發明的目的在于提供折射率nd較高、且熱穩定性優異的磷酸鹽光學玻璃。進一步，本發明的目的在于提供由該光學玻璃構成的光學元件以及光學玻璃原材料。
即，本發明的要點如下。
[1]一種光學玻璃，其是p2o5、b2o3以及al2o3的總含量[p2o5+b2o3+al2o3]為55質量％以下的玻璃，其中，
該光學玻璃包含：
bao、
選自mgo、cao、zno以及sro的任意1種以上、和
選自gd2o3、y2o3、la2o3以及yb2o3的任意1種以上，
p2o5的含量相對于b2o3的含量的質量比[p2o5/b2o3]為超過1～15.0，
bao的含量相對于mgo、cao、zno以及sro的總含量的質量比α1[bao/(mgo+cao+zno+sro)]為3.0以下，
p2o5、b2o3以及al2o3的總含量相對于gd2o3、y2o3、la2o3以及yb2o3的總含量的質量比β1[(p2o5+b2o3+al2o3)/(gd2o3+y2o3+la2o3+yb2o3)]為4.80以上，
折射率nd為1.625～1.680，阿貝值vd為58～65。
[2]如上述[1]所述的光學玻璃，其中，gd2o3、y2o3、la2o3以及yb2o3的總含量[gd2o3+y2o3+la2o3+yb2o3]為0.5質量％～11質量％。
[3]如上述[1]或[2]所述的光學玻璃，其中，p2o5的含量為25質量％～43質量％。
[4]如上述[1]～[3]任一項所述的光學玻璃，其中，bao的含量為15質量％～45質量％。
[5]如上述[1]～[4]任一項所述的光學玻璃，其中，zno的含量相對于bao的含量的質量比[zno/bao]為0.10～0.33。
[6]一種光學玻璃，其是p5+、b3+以及al3+的總含量[p5++b3++al3+]為65陽離子％以下的氧化物玻璃，其中，
該光學玻璃包含：
ba2+、
選自mg2+、ca2+、zn2+以及sr2+的任意1種以上、和
選自gd3+、y3+、la3+以及yb3+的任意1種以上，
p5+的含量相對于b3+的含量的陽離子比[p5+/b3+]為超過1～10.0，
ba2+的含量相對于mg2+、ca2+、zn2+以及sr2+的總含量的陽離子比α2[ba2+/(mg2++ca2++zn2++sr2+)]為1.50以下，
p5+、b3+以及al3+的總含量相對于gd3+、y3+、la3+以及yb3+的總含量的陽離子比β2[(p5++b3++al3+)/(gd3++y3++la3++yb3+)]為14.0以上，
折射率nd為1.625～1.680，阿貝值vd為58～65。
[7]如上述[6]所述的光學玻璃，其中，gd3+、y3+、la3+以及yb3+的總含量[gd3++y3++la3++yb3+]為0.1陽離子％～5.0陽離子％。
[8]如上述[6]或[7]所述的光學玻璃，其中，p5+、b3+以及al3+的總含量[p5++b3++al3+]為49陽離子％～65陽離子％。
[9]如上述[6]～[8]任一項所述的光學玻璃，其中，p5+的含量為20陽離子％～50陽離子％。
[10]如上述[6]～[9]任一項所述的光學玻璃，其中，ba2+的含量為5陽離子～30陽離子％。
[11]如上述[6]～[10]任一項所述的光學玻璃，其中，zn2+的含量相對于ba2+的含量的陽離子比[zn2+/ba2+]為0.1～0.6。
[12]如上述[6]～[11]任一項所述的光學玻璃，其中，所述陽離子比β2為14.1～120.0。
[13]一種光學元件，其由上述[1]～[12]任一項所述的光學玻璃構成。
[14]一種光學玻璃原材料，其由上述[1]～[12]任一項所述的光學玻璃構成。
發明效果
根據本發明，可以得到一種光學玻璃，其是具有較高的折射率(折射率nd為1.625以上)的光學玻璃，其因優異的熱穩定性，從而即使在苛刻的條件下進行再加熱的情況下也難以發生結晶化。另外，可以到由該光學玻璃構成的光學元件、光學玻璃原材料。
附圖說明
圖1是示出光學玻璃的差示掃描熱量曲線的示意圖。
具體實施方式
以下，對本發明的具體實施方式(以下僅稱為“本實施方式”。)進行詳細說明。以下的本實施方式是用于說明本發明的示例，并不意味著將本發明限定為以下內容。本發明在其要點的范圍內可以適當地進行變形實施。
((第1實施方式)
本實施方式中，作為本發明的第1觀點，基于以質量％表示的各成分的含有比例對本發明的光學玻璃進行說明。在第1實施方式中，只要沒有特別說明，則各含量以質量％表示。
光學玻璃
第1實施方式的光學玻璃是p2o5、b2o3以及al2o3的總含量[p2o5+b2o3+al2o3]為55質量％以下的玻璃，其特征在于，該光學玻璃包含bao、選自mgo、cao、zno以及sro的任意1種以上、選自gd2o3、y2o3、la2o3以及yb2o3的任意1種以上，p2o5的含量相對于b2o3的含量的質量比[p2o5/b2o3]為超過1～15.0，bao的含量相對于mgo、cao、zno以及sro的總含量的質量比α1[bao/(mgo+cao+zno+sro)]為3.0以下，p2o5、b2o3以及al2o3的總含量相對于gd2o3、y2o3、la2o3以及yb2o3的總含量的質量比β1[(p2o5+b2o3+al2o3)/(gd2o3+y2o3+la2o3+yb2o3)]為4.80以上，折射率nd為1.625～1.680，阿貝值vd為58～65。
一般而言，構成玻璃的成分可以大致區分為形成玻璃的網眼結構的網絡成分、和控制玻璃的特性的修飾成分。其中的網絡成分主要有助于玻璃的穩定性(例如結構方面的穩定性或熱穩定性、玻璃的熔融性)。因此，從得到穩定的玻璃的觀點出發，期望使玻璃中的網絡成分的比例較多。
另一方面，修飾成分主要有助于玻璃的功能性(例如折射率/色散性等光學特性或耐候性等化學耐久性)。因此，期望根據玻璃所要求的功能和特性適宜地選擇、調節修飾成分的種類和其添加量從而進行添加。但是，若玻璃中的修飾成分的比例增加，結果會使網絡成分的比例下降，因此有可能導致作為玻璃的穩定性下降。另外，即使修飾成分從特性提高的觀點出發是有效的，但存在少量添加會使玻璃的穩定性顯著下降的物質。
如此，網絡成分和修飾成分的平衡會較大地影響玻璃的穩定性和功能性。
以往，磷酸鹽玻璃因示出了高折射率和低色散性而期待作為光學透鏡等光學元件的利用，但耐候性低，無法用作壓制成型用玻璃。為了解決這種不良情況，在專利文獻1所述的參考例1中，添加bao作為修飾成分、并使玻璃中的bao的比例較多，從而在確保了高折射率(折射率nd為1.625以上)的同時提高了耐候性。另外，專利文獻2所述的發明中，大量導入bao和zno作為修飾成分，從而可以確保較高的折射率、并提高耐候性。
但是，這種光學玻璃提高了耐候性，適合作為精密壓制成型用玻璃，但是變得容易產生因大量導入的修飾成分(例如bao)所導致的結晶化，存在玻璃的熱穩定性惡化的問題。因此，即使為暫時良好固化的玻璃，若再次在苛刻的條件下使其軟化，則有時在冷卻后的玻璃中產生結晶，這種玻璃不適合于再加熱壓制成型法這樣的光學元件的制法。
特別是，光學玻璃中的網絡成分(例如p2o5等)的比例降低、修飾成分(例如提高耐候性的成分或提高折射率的成分等)的比例增加時，玻璃的熱穩定性存在惡化的傾向。因此，發生因再加熱壓制成型中的再加熱導致的玻璃的結晶化，難以得到耐候性和熱穩定性優異的高折射率磷酸鹽玻璃。這種問題在欲得到較高的折射率(折射率nd為1.625以上、進一步為1.630以上)時明顯地表現出來。
于是，本發明人為了解決如上所述的問題反復進行了深入研究，結果發現，即使為增加玻璃中的修飾成分的比例、減少網絡成分的比例的情況下(p2o5、b2o3以及al2o3的總含量[p2o5+b2o3+al2o3]為55質量％以下)，通過平衡良好地混配bao和其它二價成分，可以提高玻璃的熱穩定性，由此完成了本發明。
即，第1實施方式的光學玻璃的特征之一在于，在包含bao的同時，包含選自mgo、cao、zno以及sro的任意1種以上，使bao的含量相對于mgo、cao、zno以及sro的總含量的質量比α1[bao/(mgo+cao+zno+sro)]為3.0以下。
通過使質量比α1為上述范圍，可以抑制特定的修飾成分(bao)相對于其它修飾成分過剩導入，因此可以防止因特定的修飾成分導致的結晶的發生。因此，可以確保玻璃的熱穩定性。
根據這種第1實施方式的光學玻璃，在難以進行精密的溫度控制的、大氣氣氛下所進行的再加熱壓制成型中，可以有效地防止玻璃的內部結晶的發生。
另外，第1實施方式的光學玻璃的特征之一在于，為了維持熱穩定性、同時有效提高折射率(nd)并實現低色散化，含有選自gd2o3、y2o3、la2o3以及yb2o3的任意1種以上的稀土元素，并且，使p2o5、b2o3以及al2o3的總含量相對于gd2o3、y2o3、la2o3以及yb2o3的總含量的質量比β1[(p2o5+b2o3+al2o3)/(gd2o3+y2o3+la2o3+yb2o3)]為4.80以上。
通過使網絡成分(p2o5、b2o3以及al2o3)的總含量相對于上述稀土元素(gd2o3、y2o3、la2o3以及yb2o3)的總含量的比率(質量比β1)為上述范圍，適度地保持網絡成分與上述稀土元素的總含量的平衡，可以提高玻璃的折射率、增大阿貝值，并且可以提高玻璃的熱穩定性。
這種第1實施方式的光學玻璃特別適合于使用再加熱壓制成型法來制作高折射率的光學元件的情況。
需要說明的是，第1實施方式中的光學玻璃為包含2種以上的金屬氧化物的玻璃組合物，不論形態(塊狀、板狀、球狀等)和用途(光學元件用原材料、光學元件等)，總稱為光學玻璃。
＜玻璃組成＞
接著，對第1實施方式的光學玻璃的構成成分進行詳細說明。需要說明的是，玻璃組成例如可以通過icp-aes(電感耦合等離子體原子發射光譜法、inductivelycoupledplasma-atomicemissionspectrometry)等方法求出。
icp-aes分析中，首先根據個元素進行定量分析，之后基于該定量分析值換算為氧化物表述。通過icp-aes求出的分析值有時包括分析值的±5％左右的測定誤差。因此，關于由分析值換算的氧化物表述的值，有時同樣包括±5％左右的誤差。
另外，在第1實施方式中，構成成分的含量(氧化物表述)為0％、或不含有、或未導入意味著實質不含有該該構成成分，是指該構成成分的含量為雜質等級程度以下。
p2o5為形成玻璃的網眼結構的網絡成分，其是使玻璃具有能夠進行制造的熱穩定性的必要成分。但是，若過剩地含有p2o5，則存在以下傾向：玻璃轉變溫度和弛垂溫度、玻璃的熔融溫度上升、并且折射率和耐候性下降。另一方面，若p2o5的含量過少，則存在以下傾向：玻璃的阿貝值(vd)減少而使低色散性受損，并且玻璃的失透傾向變強，玻璃變得不穩定。由此，本發明的光學玻璃中，p2o5的含量的上限優選為43％，進一步以40％、37％、36％、35％、34％的順序優選。另外，p2o5的含量的下限優選為25％，進一步以27％、29％、30％、31％、32％的順序優選。
b2o3為對于玻璃的熔融性的提高和玻璃的均質化非常有效的成分，同時其是在玻璃的耐失透性和耐候性的提高以及提高折射率、促進低色散化方面有效的成分。但是，若過剩導入b2o3，則有可能產生玻璃轉變溫度和弛垂溫度的上升、耐失透性的惡化、低色散性的損失。由此，在本發明的光學玻璃中，b2o3的含量的上限優選為15％，進一步以12％、10％、9％、8％、7％的順序優選。另外，若b2o3的導入量過少，則玻璃的熔解性和耐失透性下降。由此，在本發明的光學玻璃中，b2o3的含量的下限優選為2％，進一步以3％、4％、4.5％的順序優選。需要說明的是，在本發明的光學玻璃中，b2o3與p2o5一同形成玻璃的網眼結構，因此從玻璃的穩定性的觀點出發，優選含有b2o3作為必要成分。
al2o3為形成玻璃的網眼結構的網絡成分，為了提高玻璃的耐候性作為有效成分被使用。但是，若其導入量過剩，則有可能導致玻璃轉變溫度和弛垂溫度變高，玻璃的穩定性和熔融性惡化、折射率也下降。由此，在本發明的光學玻璃中，al2o3的含量的上限優選為10％，進一步以7％、5％、3％的順序優選。另外，al2o3的含量的下限優選為0％，進一步以0.1％、0.5％、1.0％、1.5％的順序優選。
需要說明的是，若p2o5、b2o3以及al2o3的總含量[p2o5+b2o3+al2o3]超過55％，則有可能產生折射率的下降、玻璃的熔融溫度的上升、以及玻璃的揮發導致的品質惡化。另一方面，若這些成分的總含量過少，則耐失透性惡化，難以進行玻璃化，除此之外，有可能損害低色散性。在本發明的光學玻璃中，總含量[p2o5+b2o3+al2o3]的上限為55％，進一步以50％、47％、45％、44％、43％、42％的順序優選。另外，總含量[p2o5+b2o3+al2o3]的下限優選為33％，進一步以35％、37％、39％、40％的順序優選。
另外，在本發明的光學玻璃中，從兼具向玻璃賦予低色散性和提高熱穩定性的觀點出發，使p2o5的含量相對于b2o3的含量的比例：質量比[p2o5/b2o3]為超過1～15.0。該質量比[p2o5/b2o3]的上限為15.0，進一步以12.0、10.0、9.0、8.0、7.5的順序優選。另外，質量比[p2o5/b2o3]的下限為超過1，進一步以1.7、2.0、3.0、3.5、4.0的順序優選。如此，在本發明的光學玻璃中，使對于玻璃的網眼結構的形成起支配作用的p2o5和b2o3的比例平衡，從而可以達成低色散化、同時得到優異的熱穩定性。
bao是通過適量的導入而為了提高玻璃的折射率、提高耐候性非常有效的必要成分。但是，若其導入量過多，則存在以下傾向：玻璃的熱穩定性顯著受損，另外，玻璃轉變溫度上升，并且損害低色散性。另一方面，若其導入量過少，則無法得到所期望的折射率，進一步會使耐候性惡化。由此，在本發明的光學玻璃中，bao為必要成分，其含量的上限優選為45％，進一步以42％、40％、38％、37％、36％的順序優選。另外，bao的含量的下限優選為15％，進一步以20％、23％、26％、28％的順序優選。
另外，從提高玻璃的熱穩定性以及耐候性的觀點出發，bao和p2o5的總含量[bao+p2o5]的上限優選為78％，進一步以75％、72％、70％的順序優選。另外，總含量[bao+p2o5]的下限優選為50％，進一步以52％、55％、58％、60％的順序優選。
進一步，從使玻璃低色散化、且提高玻璃的熱穩定性的觀點出發，bao的含量相對于b2o3的含量的比例：質量比[bao/b2o3]的上限優選為10.0，進一步以9.0、8.0、7.5、7.0的順序優選。另外，質量比[bao/b2o3]的下限優選為1.0進一步以2.0、3.0、3.5、4.0的順序優選。
mgo是為了使玻璃兼具高耐候性和低色散性而導入的成分。通過少量的mgo的導入，具有降低玻璃轉變溫度和弛垂溫度或液相溫度的效果。但是，若大量導入，則玻璃的熱穩定性顯著惡化，液相溫度反而升高。由此，在本發明的光學玻璃中，mgo的含量的上限優選為8％，進一步以6％、5％、4.5％的順序優選。另外，mgo的含量的下限優選為0％，進一步以0.5％、1.0％、1.5％、2.0％的順序優選。
需要說明的是，與b2o3、li2o同樣，mgo對于玻璃的低色散化發揮有利的作用。由此，從不損害再加熱壓制成型中的熱穩定性而得到所期望的色散的方面出發，本發明的光學玻璃中優選導入2％以上的mgo、b2o3以及li2o的任意1種成分。特別是，mgo、b2o3以及li2o的任意1種成分的含量的下限以3％、4％、5％的順序優選。
cao是為了促進玻璃的低色散化的同時，改善玻璃的熱穩定性且減低液相溫度而導入的成分。但是，若過剩地導入cao，則不僅玻璃的化學耐久性惡化，玻璃的熱穩定性也反而會下降，折射率也有可能降低。由此，在本發明的光學玻璃中，cao的含量的上限優選為12％，進一步以10％、9％、8％的順序優選。另外，cao的含量的下限優選為0％，進一步以2％、3％、4％、5％的順序優選。
需要說明的是，從兼具玻璃的低色散性和熱穩定性以及耐候性的觀點出發，本發明的光學玻璃中的mgo和cao的總含量[mgo+cao]的上限優選為20％，進一步以17％、15％、12％、11％的順序優選。另外，總含量[mgo+cao]的下限優選為3％，進一步以4％、5％、6％、7％的順序優選。
sro為不損害玻璃的低色散性而提高玻璃的折射率的有效成分。另外，作為提高玻璃的耐候性的成分也是有効的。但是，若過剩地導入sro，則存在以下傾向：液相溫度上升，玻璃的熱穩定性惡化。由此，在本發明的光學玻璃中，sro的含量的上限優選為8％，進一步以6％、5％的順序優選。另外，sro的含量的下限優選為0％，進一步以0.1％、1.0％、1.5％的順序優選。
zno是通過適度的導入用于提高玻璃的折射率、改善玻璃的熱穩定性、降低液相溫度和玻璃轉變溫度的成分。但是，若過剩地導入zno，則低色散性嚴重受損，并且玻璃的化學耐久性惡化。由此，在本發明的光學玻璃中，zno的含量的上限優選為15％，進一步以13％、12％、11％、10％、9％的順序優選。另外，若zno的導入量過少，則液相溫度和玻璃轉變溫度存在變高的傾向。由此、zno的含量的下限優選為0％，進一步優選為為1％，進一步以2％、3％、4％的順序優選。
需要說明的是，本發明的光學玻璃中，除了bao之外，含有選自mgo、cao、zno以及sro的1種以上作為二價成分。此時，從提高玻璃的耐候性、得到所期望的光學特性的觀點出發，mgo、cao、zno、sro以及bao的總含量r1＝[mgo+cao+zno+sro+bao]的上限優選為65％，進一步以62％、60％、57％、55％的順序優選。另外，總含量r1的下限優選為38％，進一步以40％、43％、46％、48％的順序優選。
在本發明的光學玻璃中，從提高折射率、同時提高玻璃的熱穩定性的觀點出發，使bao的含量相對于mgo、cao、zno以及sro的總含量的比例：質量比α1[bao/(mgo+cao+zno+sro)]為3.0以下。另外，質量比α1的優選的上限為2.9，進一步以2.8、2.7、2.6、2.5的順序優選。另外，從提高玻璃的耐候性的觀點出發，質量比α1的下限優選為1.0，進一步以1.2、1.3、1.4、1.5的順序優選。通過滿足這種條件，bao的含量相對于其它二價成分的含量不會明顯地被過剩導入，因此可以抑制起因于bao的結晶的析出。因此，通過如此平衡良好地混配bao和其它二價成分，即使為增加了提高折射率的成分、并減少了形成網眼結構的成分的情況，也能夠提高玻璃的熱穩定性。
另外，關于質量比α1滿足3.0以下的本發明的光學玻璃，后述的結晶化峰值溫度tc(以下有時僅稱為“結晶化峰值溫度”、“tc”或“溫度tc”。)與玻璃轉變溫度tg的溫度差(tc-tg)較大、tc-tg均為150℃以上。通過將該質量比α1設定為上述范圍內，其結果，tc-tg變大，將玻璃再軟化時，可以在低于溫度tc的溫度下進行軟化，因此玻璃不會結晶化，可以提高玻璃的熱穩定性。
進一步，從提高玻璃的熱穩定性的觀點出發，bao的含量相對于mgo和sro的總含量的比例：質量比[bao/(mgo+sro)]的上限優選為45，進一步以42、40、38的順序優選。另外，質量比[bao/(mgo+sro)]的下限優選為1，進一步以2、3、4、5的順序優選。
另外，從提高玻璃的熱穩定性和得到所期望的光學特性的觀點出發，sro和bao的總含量相對于mgo和cao的總含量的比例：質量比[(sro+bao)/(mgo+cao)]的上限優選為8，進一步以7、6、5、4.5的順序優選。另外，質量比[(sro+bao)/(mgo+cao)]的下限優選為1.0，進一步以2.0、2.5、3.0的順序優選。
需要說明的是，由mgo、cao、zno、sro以及bao構成的二價成分中，bao可有效提高玻璃的折射率以及耐候性，但因過剩的導入會顯著損害玻璃的熱穩定性。另一方面，zno可改善玻璃的熱穩定性，但因過剩的導入會使低色散性大幅受損。于是，從得到玻璃的熱穩定性和所期望的光學常數的觀點出發，zno的含量相對于bao的含量的比例：質量比[zno/bao]的上限優選為0.33，進一步以0.30、0.28、0.27的順序優選。另外，質量比[zno/bao]的下限優選為0.10，進一步以0.15、0.18、0.20的順序優選。
gd2o3、y2o3、la2o3以及yb2o3均是改善玻璃的耐候性、有助于高折射率化的成分。但是，若過剩地導入這些成分，則有可能使玻璃的熱穩定性或均質性惡化，使低色散性顯著受損。由此，在本發明的光學玻璃中，gd2o3的含量的上限優選為10％，進一步以9.0％、8.5％、8.0％的順序優選。另外，gd2o3的含量的下限優選為0％，進一步以0.1％、0.5％、1.0％、2.0％、3.0％的順序優選。y2o3的含量的上限優選為10％，進一步以8％、7％、6％的順序優選。另外，y2o3的含量的下限優選為0％，進一步以0.5％、1.0％的順序優選。la2o3的含量的上限優選為10％，進一步以7％、5％、4％的順序優選。另外，la2o3的含量的下限優選為0％，更優選為0.05％。yb2o3的含量的上限優選為7％，進一步以5％、2％、1％的順序優選。另外，yb2o3的含量的下限優選為0％，更優選為0.05％。需要說明的是，yb2o3在近紅外區域具有吸收性，因此在利用近紅外區域的光線的情況下，優選不導入yb2o3。
需要說明的是，從有效提高折射率的觀點出發，優選對gd2o3、y2o3、la2o3以及yb2o3這樣的稀土元素進行適度的導入。因此，本發明的光學玻璃含有選自gd2o3、y2o3、la2o3以及yb2o3的任意1種以上。但是，若過剩地導入這些成分，存在下述傾向：玻璃的熱穩定性存在惡化的傾向、并且顯著損害低色散性。因此gd2o3、y2o3、la2o3以及yb2o3的總含量re1＝[gd2o3+y2o3+la2o3+yb2o3]的上限優選為11％，進一步以9.0％、8.5％、8.0％的順序優選。另外，總含量re1的下限優選為0.5％，進一步以0.7％、1.0％、1.5％、2.0％、2.5％、3.0％的順序優選。需要說明的是，與導入單一的稀土元素相比，提高導入2種以上的稀土元素，有時可以改善玻璃的熱穩定性。因此，在本發明的光學玻璃中，優選含有選自gd2o3、y2o3、la2o3以及yb2o3的任意2種以上的稀土元素。
另外，本發明的光學玻璃中，從使上述質量比α1為規定范圍同時確保玻璃的熱穩定性、有效提高折射率的觀點出發，使p2o5、b2o3以及al2o3的總含量相對于稀土元素的總含量re1的比例：質量比β1[(p2o5+b2o3+al2o3)/re1]為4.80以上。質量比β1的下限為4.80，進一步以4.90、4.95、5.00、5.05、5.10的順序優選。需要說明的是，后述的本發明的實施例的光學玻璃中，稀土元素的總含量re1最少的試料35a包含1.12質量％的gd2o3(分子量：362)，質量比β1的值為37.73。一般而言，容易將某種稀土元素取代為其它稀土元素。質量比β1是表示p2o5+b2o3+al2o3與re1之間的相對關系的值，因此，選擇y2o3等較輕的稀土元素作為re1的情況下，β1的值相對變大。例如，將試料35a的gd2o3取代為分子量小的y2o3(分子量：225.8)時，質量比β1的值為60左右。從這種觀點考慮，質量比β1的上限優選為65，進一步以60、50、40、30、20、15、12、10、8的順序優選。
本發明中，從得到所期望的光學特性并且提高玻璃的熱穩定性的觀點出發，質量比α1和質量比β1存在密切的關系。以下進行其說明。
稀土元素雖然了有效提升玻璃的折射率，但有可能因過剩的導入而損害熱穩定性，因此在本發明的光學玻璃中，優先考慮了提高玻璃的熱穩定性，而使稀土元素的總含量re1較少。具體而言，抑制作為質量比β1的分母的稀土元素的總含量re1，從而按照質量比β1為4.80以上的方式進行成分調整，從而改善熱穩定性。
另一方面，通過將質量比β1限定為規定范圍，改善玻璃的熱穩定性，但與稀土元素的總含量re1減少相對應，折射率會降低。于是，在本發明的光學玻璃中，通過使bao的導入量較多，有效地體現bao的作用而實現折射率的提高。但是，若bao相對于mgo、cao、zno以及sro的總含量的導入量過多，則反而會使熱穩定性受損，由此在本發明中，限定質量比α1的上限(質量比α1為3.0以下)。
如此，通過按照質量比α1和質量比β1為規定范圍內的方式對玻璃組成進行調整，可以得到所期望的光學特性，同時提高玻璃的熱穩定性。
sio2是對于維持低色散性同時提高化學耐久性而有效的成分。但是，若其導入量過多，則存在下述傾向：玻璃轉變溫度和弛垂溫度升高，并且折射率下降。由此，在本發明的光學玻璃中，sio2的含量的上限優選為3％，更優選為2％，進一步優選為1％、更進一步優選為0.5％。需要說明的是，sio2與p2o5、b2o3、al2o3同為網絡成分，但在本發明的光學玻璃中可以不必須導入sio2。
li2o是對于降低玻璃轉變溫度和弛垂溫度、以及低色散化而有效的成分。尤其是，為了玻璃的低色散化，使p2o5、b2o3以及li2o共存是非常有效的。但是，若過剩地導入li2o，則玻璃的化學耐久性(耐候性、耐堿性等)惡化，折射率也存在急劇下降的傾向。由此，在本發明的光學玻璃中，li2o的含量的上限優選為6％，進一步以5％、4％、3％、2％、1.8％、1.5％的順序優選。另外，li2o的含量的下限優選為0％，進一步以0.3％、0.5％、1.0％、1.3％的順序越小越為優選。需要說明的是，使用再加熱壓制成型法制作光學元件的情況下，可以實質不導入li2o。
na2o和k2o均是為了提高玻璃的耐失透性、降低玻璃轉變溫度、弛垂溫度、液相溫度、改善玻璃的熔融性而導入的任意成分。適當量的na2o和k2o的導入可改善玻璃的穩定性，并牽涉液相溫度和轉變溫度的降低，但若過剩地導入，則化學耐久性顯著惡化，折射率也存在下降的傾向。由此，在本發明的光學玻璃中，na2o的含量的上限優選為5％，進一步以3％、2％、1.5％的順序優選。另外，k2o的含量的上限優選為3％，進一步以2％、1％的順序優選。需要說明的是，特別優選實質不導入na2o和k2o。
若li2o、na2o和k2o的總含量過少，則玻璃轉變溫度和弛垂溫度上升，并且熔融性惡化。因此，在本發明的光學玻璃中，li2o、na2o以及k2o的總含量r21＝[li2o+na2o+k2o]的上限優選為10％，進一步以7％、5％、3％、2％、1.8％、1.5％的順序優選。另外，總含量r21的下限優選為0％，進一步以0.1％、0.5％、1.0％的順序越小越為優選。需要說明的是，使用再加熱壓制成型法制作光學元件的情況下，li2o、na2o以及k2o的總含量r21優選為2.0％以下、再優選為1.0％以下、更優選為0.5％以下、進一步優選為0.3％以下、更進一步優選為0.1％以下、特別優選實質不導入。
另外，本發明的光學玻璃中，作為堿金屬氧化物的cs2o的導入并非一定是必要的，從原料成本的方面考慮是不利的，因此寧可不需要。另外，cs2o會降低折射率、顯著損害耐候性，因此優選不導入cs2o。
需要說明的是，從兼具玻璃的熔融性和熱穩定性的觀點出發，p2o5含量相對于堿金屬氧化物的總含量r21的比例：質量比[p2o5/r21]的上限優選為120，進一步以110、100、90的順序優選。另外，質量比[p2o5/r21]的下限優選為7，進一步以10、15、17、20的順序優選。
另外，從降低對環境的負荷的觀點出發，本發明的光學玻璃優選實質不含有pb、as、cd、u、th、tl。
另外，本發明的光學玻璃中，可以含有鹵素即f、cl、br、i作為任意成分。其含量可以以陰離子的質量分率(例如[f/(o+f)])表示。f的含量的上限優選為8％，進一步以5％、3％、2％、1％、0.5％、0.1％的順序優選。另外，cl、br、i的含量的上限分別優選為5％，進一步以3％、2％、1％、0.5％、0.1％的順序優選。需要說明的是，在玻璃中含有鹵素的情況下，為了抑制玻璃的揮發，優選使玻璃中的b2o3的上限為8％，進一步以5％、3％、1％的順序優選，最優選實質不含有。但是，以1％以下的少量添加鹵素時不受此限。特別是，為了抑制成分從玻璃的揮發而提高玻璃的均質性，優選實質不含有鹵素。
另外，本發明的光學玻璃中，可以含有由wo3、tio2、bi2o3和nb2o5構成的易還原成分作為任意成分。這些易還原成分是為了提高折射率而有效的成分。然而，w、ti、bi、nb會使玻璃的阿貝值(vd)顯著減少。于是，上述易還原成分的含量的上限優選為4％，進一步以3％、2％、1％的順序優選。需要說明的是，特別優選實質不導入上述易還原成分。
如上所述的本發明的光學玻璃優選基本由選自p2o5、b2o3、sio2、al2o3、li2o、na2o、k2o、mgo、cao、zno、sro、bao、gd2o3、y2o3、la2o3以及yb2o3的成分構成。這些成分的總含量[p2o5+b2o3+sio2+al2o3+li2o+na2o+k2o+mgo+cao+zno+sro+bao+gd2o3+y2o3+la2o3+yb2o3]優選為95％以上、進一步優選為98％以上、更優選為99％以上、更進一步優選為100％。
需要說明的是，本發明的光學玻璃優選基本由上述成分構成，但在不妨礙本發明的作用効果的范圍，也能夠導入其它成分。另外，本發明中，并非排除不可避免的雜質的含有。
需要說明的是，“實質不含有”是指，可以將含量小于0.2質量％作為基準。實質不含有的成分或添加劑優選不含有于玻璃中，因此其含量優選小于0.1質量％、更優選為小于0.08質量％、進一步優選為小于0.05質量％、更進一步優選為小于0.01質量％、再更進一步優選為小于0.005質量％。
另外，本發明的光學玻璃由上述成分構成且總量為100質量％時，可以以外加方式導入4質量％以內的sb2o3、sno2、ceo2等澄清劑。sb2o3的含量的上限優選為4質量％，進一步以3質量％、2質量％、1質量％、0.5質量％、0.1質量％的順序優選。另外，sb2o3的含量的下限優選為0％，進一步以、0.01質量％、0.02質量％、0.04質量％的順序優選。另外，sno2、ceo2有可能使玻璃的透過率惡化，因此優選1質量％以下的導入，特別優選實質不導入。
＜光學玻璃的光學特性(折射率、阿貝值)＞
本發明的光學玻璃的折射率nd的上限為1.680，進一步以1.670、1.665、1.660的順序優選。另外，折射率nd的下限為1.625，進一步以1.630、1.635的順序優選。
本發明的光學玻璃的阿貝值vd的上限為65，進一步以63、62.5的順序優選。另外，阿貝值vd的下限為58，進一步以59、60的順序優選。
使用由這種高折射率/低分散的光學玻璃構成的光學元件、構成光學系統，從而能夠進行光學系統的小型化、高功能化、色差的改善。
＜光學玻璃的熱穩定性＞
玻璃的熱穩定性存在對玻璃熔液進行成型時的耐失透性和對暫時固化的玻璃進行再加熱時的耐失透性。對玻璃熔液進行成型時的耐失透性將液相溫度作為基準，液相溫度越低則具有越優異的耐失透性。對于液相溫度高的玻璃，為了防止失透，必須將玻璃熔液的溫度保持在高溫，由此有時會導致玻璃成分的揮發引起的品質的惡化或生產率的下降。因此，本發明的光學玻璃的液相溫度優選為1350℃以下、更優選為1300℃以下、進一步優選為1250℃以下、更進一步優選為1200℃以下、再更進一步優選為1100℃以下。
另一方面，關于對暫時固化的玻璃進行再加熱時的耐失透性，結晶化峰值溫度tc和玻璃轉變溫度tg的溫度差(tc-tg)越大則耐失透性越優異。例如，在再加熱壓制成型法中，需要在高于溫度tg的溫度對光學玻璃原材料進行加熱而使其軟化為適度的粘度(104～106dpa·s左右)。但是，若加熱后的玻璃原材料的溫度達到溫度tc，則產生內部結晶，因此溫度差(tc-tg)小的玻璃在進行再加熱壓制成型方面是不利的。與此相對，溫度差(tc-tg)大的玻璃在低于溫度tc的溫度容易軟化，因此能夠在玻璃不失透的狀態下進行再加熱壓制成型。
需要說明的是，一般而言、玻璃的“軟化點(softeningpoint)”是玻璃因自重而開始顯著變形的溫度，為相當于約107.6dpa·s的粘度的溫度。另一方面，在再加熱壓制成型法中，“玻璃軟化的溫度tp”(以下有時僅稱為“玻璃軟化的溫度”、“tp”或“溫度tp”。)為高于“軟化點”的溫度，為玻璃的粘度相當于104～106dpa·s的粘度的溫度。需要說明的是，相當于104～106dpa·s的溫度可以通過粘性曲線毫無疑義地求出。
關于作為玻璃的熱穩定性的指標的玻璃轉變溫度tg、結晶化峰值溫度tc以及伴隨玻璃轉變的吸熱峰值溫度tk(以下有時僅稱為“吸熱峰值溫度”、“tk”或“溫度tk”。)、結晶化起始溫度tx(以下有時僅稱為“結晶化起始溫度”、“tx”或“溫度tx”。)，參照圖1進行說明。
圖1為示出光學玻璃(磷酸鹽光學玻璃)的差示掃描熱量曲線的示意圖。圖1中的橫軸表示溫度、縱軸表示與玻璃的放熱吸熱對應的差示熱量。玻璃轉變溫度tg、伴隨玻璃轉變的吸熱峰值溫度tk、結晶化起始溫度tx以及結晶化峰值溫度tc均利用差示掃描熱量計[dsc(differentialscanningcalorimetry)]來測定。
本發明所指的伴隨玻璃轉變的吸熱峰值溫度tk是指，在tg～(tg+100℃)程度附近產生的吸熱反應的峰值的溫度。結晶化峰值溫度tc是指，在將玻璃粉末化以10℃/分鐘的升溫速度從室溫到規定溫度進行差示掃描熱量測定時，示出溫度最低的結晶化放熱峰值的溫度。另外，結晶化起始溫度tx是指，結晶化峰的低溫側的提升溫度。
本發明的光學玻璃的玻璃轉變溫度tg優選為如下的范圍內。即、tg的上限優選為650℃，進一步以630℃、620℃、610℃、600℃、590℃的順序優選。另外，tg的下限沒有特別限定，但優選為420℃，進一步以440℃、460℃、480℃、500℃、530℃、560℃的順序優選。
本發明的光學玻璃的結晶化峰值溫度tc優選為如下的范圍內。即、tc的下限優選為650℃，進一步以670℃、680℃、690℃、700℃的順序優選。另外，tc的上限優選為820℃，進一步以810℃、800℃、790℃的順序優選。
通常，在壓制成型法中，對玻璃原材料進行加熱，從而調整為適于壓制成型的粘度。特別是對于再加熱壓制成型法而言，與精密壓制成型法相比，以更短的時間進行玻璃的變形，因此為了能夠進行良好的壓制成型，通常在較高的溫度下進行再加熱，充分降低玻璃的粘度。
短時間的壓制成型的情況下，若加熱溫度不充分且玻璃的粘度高，則因壓制時的壓力會在成型品產生破裂，并且有時發生因變形量的不足導致的形狀不良，良品率有可能下降。因此，為了進行良好的壓制成型，尤其是在再加熱壓制成型法中，需要對玻璃原材料進行充分加熱，調整為適度的溫度(玻璃粘度相當于104～106dpa·s的溫度)。
另一方面，若在對玻璃進行加熱時加熱至高于玻璃的結晶化峰值溫度tc的溫度，則壓制成型后的玻璃成型品發生結晶(內部結晶和表面結晶)，有可能成為不良品。因此，在對玻璃原材料進行加熱時，需要在為適于壓制成型的粘度的溫度、且低于溫度tc的溫度下進行。
但是，對于在再加熱壓制成型法中容易結晶化的玻璃而言，多數情況下，tg和tc的溫度差小，若加熱至為適于壓制成型的粘度的溫度，則有時會超過溫度tc。
因此，溫度tc和溫度tg的溫度差(tc-tg)越大則越難以發生玻璃的結晶化。如后述的實施例所示，本發明的光學玻璃的tc-tg均為150℃以上，不會發生再加熱導致的內部結晶，熱穩定性優異。即，本發明的光學玻璃中，溫度tc與溫度tg相比處于足夠高的溫度，因此，在再加熱壓制成型時，玻璃原材料在低于結晶化峰值溫度tc的溫度下軟化，不會發生結晶。
換而言之，本發明的光學玻璃的結晶化峰值溫度tc相比于玻璃軟化的溫度tp足夠高。如后述的實施例所示，本發明的光學玻璃的任一試料均未產生內部結晶。因此，只要使用本發明的光學玻璃，就能夠良好地進行苛刻的再加熱條件下的再加熱壓制成型。
進一步，若觀察溫度差(tc-tg)和溫度差(tc-tp)的關系，則溫度tp高于溫度tg，因此溫度差(tc-tg)大于溫度差(tc-tp)，這些溫度差均是越大越為優選。本發明的光學玻璃通過為上述的玻璃組成，適度地確保了溫度差(tc-tg)、提高了熱穩定性，同時增大了溫度差(tc-tg)，從而改善了再加熱壓制成型的生產率(例如容易進行溫度控制)。
需要說明的是，對于本發明的光學玻璃而言，溫度tc和溫度tg的溫度差(tc-tg)優選為150℃以上、更優選為160℃以上、進一步優選為180℃以上、特別優選為200℃以上。
另外，溫度tc和溫度tp的溫度差(tc-tp)優選為1℃以上，進一步，溫度差(tc-tp)優選為10℃以上、進一步優選為20℃以上、更優選為30℃以上、更進一步優選為50℃以上、再更進一步優選為70℃以上。
對于本發明的光學玻璃而言，在再加熱壓制成型法中，在低于結晶化峰值溫度tc的溫度充分軟化，因此可以有效防止內部結晶的發生，該再加熱壓制成型法中，在高于tg的溫度對玻璃原材料進行加熱而使玻璃原材料軟化為適度的粘度(104～106dpa·s左右)。另外，本發明的光學玻璃的熱穩定性優異，因此適用于難以進行精密的溫度控制的、在開放的大氣中的再加熱壓制成型法。
需要說明的是，由差示掃描熱量計(dsc)得到的玻璃的熱穩定性也可以通過結晶化的峰值強度⊿評價。具體而言，結晶化的放熱峰越小，則玻璃變化至結晶的傾向越小，因此玻璃的熱穩定性越高，對于本發明的玻璃而言是優選的。對于結晶化的峰值強度⊿而言，考慮到裝置靈敏度，將該tk和tg的熱量差的絕對值設為a、將tx和tc的熱量差的絕對值設為b時，能夠按照以a為基準的b的倍率、即峰值強度⊿＝b/a(倍)這樣的相對值的方式表示。需要說明的是，結晶化峰的高度也可以由峰值溫度處的熱量和差示掃描熱量計的基線(baseline)的差分來計算，但在該情況下，依賴于基線的描繪方式，因此在本申請實施方式中，利用前者的方法算出了結晶化的峰值強度⊿。
越是熱穩定性高、難以產生結晶化的玻璃，玻璃轉變至結晶時的放熱越小，因此峰值強度⊿越小。因此，峰值強度⊿優選為10以下、更優選為8以下、進一步優選為6以下、更進一步優選為4以下、再更進一步優選為2以下、又再更進一步優選為1以下。最優選的玻璃中，未觀測到結晶化峰，無法定義峰值強度。需要說明的是，即使為峰值強度⊿較小的情況下，只要溫度tc和溫度tg的溫度差[tc-tg]為150℃以上，則即使使玻璃為更高的溫度而使粘性下降也不會產生結晶化，因此再加熱壓制成型中的結晶化難以發生。
另外，本發明的光學玻璃的耐候性優異。玻璃的耐候性可以以霧度值(haze)作為指標表示。霧度值是指，在高溫高濕度的環境下將玻璃保持規定時間時的玻璃的模糊程度。具體而言，霧度值以％表示在使白色光垂直透射經雙面光學研磨的玻璃平板的研磨面時散射光強度相對于全透射光強之比、即“散射光強度/透射光強度”。本發明的光學玻璃優選為10以下的霧度值、更優選為5以下的霧度值、進一步優選為2以下的霧度值、更進一步優選為霧度值小于1。霧度值大的玻璃為所謂的化學耐久性低的玻璃，這種玻璃容易因附著于玻璃的水滴或水蒸氣以及使用環境中的各種化學成分而使玻璃受到侵蝕，并且容易在玻璃表面生成反應物。相反，如本發明的光學玻璃這樣霧度值小的玻璃是化學耐久性(耐候性)高的玻璃。
(第2實施方式)
本實施方式中，作為本發明的第2觀點，基于以陽離子％表示的各成分的含有比例對本發明的光學玻璃進行說明。在第2實施方式中，只要沒有特別說明，各含量以陽離子％表示。
第2實施方式中，陽離子％以摩爾百分率表示個別的陽離子相對于玻璃中含有的全部陽離子的比例。另外，第2實施方式的光學玻璃為氧化物玻璃，因此陰離子主要為氧(o2-)，但一部分也可以取代為氧以外的陰離子(例如鹵素)。
光學玻璃
第2實施方式的光學玻璃為p5+、b3+以及al3+的總含量[p5++b3++al3+]為65％以下的氧化物玻璃，其特征在于，含有ba2+、選自mg2+、ca2+、zn2+以及sr2+的任意1種以上、和選自gd3+、y3+、la3+以及yb3+的任意1種以上，p5+的含量相對于b3+的含量的陽離子比[p5+/b3+]為超過1～10.0，ba2+的含量相對于mg2+、ca2+、zn2+以及sr2+的總含量的陽離子比α2[ba2+/(mg2++ca2++zn2++sr2+)]為1.50以下，p5+、b3+以及al3+的總含量相對于gd3+、y3+、la3+以及yb3+的總含量的陽離子比β2[(p5++b3++al3+)/(gd3++y3++la3++yb3+)]為14.0以上，折射率nd為1.625～1.680，阿貝值vd為58～65。
一般而言，構成玻璃的成分可以大致區分為形成玻璃的網眼結構的網絡成分、和控制玻璃的特性的修飾成分。其中的網絡成分主要有助于玻璃的穩定性(例如結構方面的穩定性或熱穩定性、玻璃的熔融性)。因此，從得到穩定的玻璃的觀點出發，期望使玻璃中的網絡成分的比例較多。
另一方面，修飾成分主要有助于玻璃的功能性(例如折射率/色散性等光學特性或耐候性等化學耐久性)。因此，期望根據玻璃所要求的功能和特性適宜地選擇、調節修飾成分的種類和其添加量從而進行添加。但是，若玻璃中的修飾成分的比例增加，結果會使網絡成分的比例下降，因此有可能導致作為玻璃的穩定性下降。另外，即使修飾成分從特性提高的觀點出發是有效的，但存在少量添加會使玻璃的穩定性顯著下降的物質。
如此，網絡成分和修飾成分的平衡會較大地影響玻璃的穩定性和功能性。
以往，磷酸鹽玻璃因示出了高折射率和低色散性而期待作為光學透鏡等光學元件的利用，但耐候性低，無法用作壓制成型用玻璃。為了解決這種不良情況，在專利文獻1所述的參考例1中，添加ba2+作為修飾成分、并使玻璃中的ba2+的比例較多，從而在確保了高折射率(折射率nd為1.625以上)的同時提高了耐候性。另外，專利文獻2所述的發明中，大量導入了ba2+和zn2+作為修飾成分，從而可以確保較高的折射率、并提高耐候性。
但是，這種光學玻璃提高了耐候性，適合作為精密壓制成型用玻璃，但是變得容易產生因大量導入的修飾成分(例如ba2+)所導致的結晶化，存在玻璃的熱穩定性惡化的問題。因此，即使為暫時良好固化的玻璃，若再次在苛刻的條件下使其軟化，則有時在冷卻后的玻璃中產生結晶，這種玻璃不適合于再加熱壓制成型法這樣的光學元件的制法。
特別是，光學玻璃中的網絡成分(例如p5+等)的比例降低、修飾成分(例如提高耐候性的成分或提高折射率的成分等)的比例增加時，玻璃的熱穩定性存在惡化的傾向。因此，發生因再加熱壓制成型中的再加熱導致的玻璃的結晶化，難以得到耐候性和熱穩定性優異的高折射率磷酸鹽玻璃。這種問題在欲得到較高的折射率(折射率nd為1.625以上、進一步為1.630以上)時明顯地表現出來。
于是，本發明人為了解決如上所述的問題反復進行了深入研究，結果發現，即使為增加玻璃中的修飾成分的比例、減少網絡成分的比例的情況下(p5+、b3+和al3+的總含量[p5++b3++al3+]為65％以下)，通過平衡良好地混配ba2+和其它二價成分，可以提高玻璃的熱穩定性，由此完成了本發明。
即，本發明的光學玻璃的特征之一在于，在包含ba2+的同時，包含選自mg2+、ca2+、zn2+以及sr2+的任意1種以上，使ba2+的含量相對于、mg2+、ca2+、zn2+以及sr2+的總含量的質量比α2[ba2+/(mg2++ca2++zn2++sr2+)]為1.50以下。
通過使陽離子比α2為上述范圍，可以抑制特定的修飾成分(ba2+)相對于其它修飾成分過剩導入，因此可以防止因特定的修飾成分導致的結晶的發生。因此，可以確保玻璃的熱穩定性。
根據這種本發明的光學玻璃，在難以進行精密的溫度控制的、大氣氣氛下所進行的再加熱壓制成型中，可以有效地防止玻璃的內部結晶的發生。
另外，本發明的光學玻璃的特征之一在于，為了維持熱穩定性、同時有效提高折射率(nd)并實現低色散化，含有選自gd3+、y3+、la3+以及yb3+的任意1種以上的稀土元素，并且，使p5+、b3+以及al3+的總含量相對于gd3+、y3+、la3+以及yb3+的總含量的陽離子比β2[(p5++b3++al3+)/(gd3++y3++la3++yb3+)]為14.0以上。
通過使網絡成分(p5+、b3+以及al3+)的總含量相對于上述稀土元素(gd3+、y3+、la3+以及yb3+)的總含量的比率(陽離子比β2)為上述范圍，適度地保持網絡成分與上述稀土元素的總含量的平衡，可以提高玻璃的折射率、增大阿貝值，并且可以提高玻璃的熱穩定性。
這種第2實施方式的光學玻璃特別適合于使用再加熱壓制成型法來制作高折射率的光學元件的情況。
需要說明的是，第2實施方式中的光學玻璃為包含2種以上的金屬氧化物的玻璃組合物，不論形態(塊狀、板狀、球狀等)和用途(光學元件用原材料、光學元件等)，總稱為光學玻璃。
＜玻璃組成＞
接著，對第2實施方式的光學玻璃的玻璃組成進行詳細說明。玻璃的構成成分的含有率例如可以通過icp-aes(電感耦合等離子體原子發射光譜法、inductivelycoupledplasma-atomicemissionspectrometry)等方法測定。
需要說明的是，基于icp-aes分析分別對各元素進行定量分析而求出的分析值(例如原子％表述)有時包含分析值的±5％左右的測定誤差。另外，基于上述分析值，可以換算為氧化物表述的值，另外，可以將玻璃中的陽離子成分換算為陽離子％表述的值，其換算方法在之后敘述。
另外，在第2實施方式中，構成成分的含量為0％、或不含有、或未導入意味著實質不含有該該構成成分，是指該構成成分的含量為雜質等級程度以下。
p5+為形成玻璃的網眼結構的網絡成分，其是使玻璃具有能夠進行制造的熱穩定性的必要成分。但是，若過剩地含有p5+，則存在以下傾向：玻璃轉變溫度和弛垂溫度、玻璃的熔融溫度上升、并且折射率和耐候性下降。另一方面，若p5+的含量過少，則存在以下傾向：玻璃的阿貝值(vd)減少而使低色散性受損，并且玻璃的失透傾向變強，玻璃變得不穩定。由此，本發明的光學玻璃中，p5+的含量的上限優選為50％，進一步以45％、42％、40％、39％、38％的順序優選。另外，p5+的含量的下限優選為20％，進一步以25％、27％、30％、32％、34％的順序優選。
b3+為對于玻璃的熔融性的提高和玻璃的均質化非常有效的成分，同時其是在玻璃的耐失透性和耐候性的提高以及提高折射率、促進低色散化方面有效的成分。但是，若過剩導入b3+，則有可能產生玻璃轉變溫度和弛垂溫度的上升、耐失透性的惡化、低色散性的損失。由此，在本發明的光學玻璃中，b3+的含量的上限優選為25％，進一步以22％、20％、18％、17％、16％的順序優選。另外，若b3+的導入量過少，則玻璃的熔解性和耐失透性下降。由此，在本發明的光學玻璃中，b3+的含量的下限優選為1％，進一步以2.0％、3.0％、5.0％、8.0％、10％的順序優選。需要說明的是，在本發明的光學玻璃中，b3+與p5+一同形成玻璃的網眼結構，因此從玻璃的穩定性的觀點出發，優選含有b3+作為必要成分。
al3+為形成玻璃的網眼結構的網絡成分，為了提高玻璃的耐候性作為有效成分被使用。但是，若其導入量過剩，則有可能導致玻璃轉變溫度和弛垂溫度變高，玻璃的穩定性和熔融性惡化、折射率也下降。由此，在本發明的光學玻璃中，al3+的含量的上限優選為13％，進一步以10％、8％、7％，6％的順序優選。另外，al3+的含量的下限優選為0％，進一步以0.1％、0.5％、1.0％、2.0％的順序優選。
需要說明的是，若p5+、b3+以及al3+的總含量[p2o5+b2o3+al2o3]超過65％，則有可能產生折射率的下降、玻璃的熔融溫度的上升、以及玻璃的揮發導致的品質惡化。另一方面，若這些成分的總含量過少，則耐失透性惡化，難以進行玻璃化，除此之外，有可能損害低色散性。在本發明的光學玻璃中，總含量[p5++b3++al3+]的上限為65％，進一步以60％、58％、57％、56％的順序優選。總含量[p5++b3++al3+]的下限優選為40％，進一步以45％、47％、49％、50％的順序優選。
另外，在本發明的光學玻璃中，從兼具向玻璃賦予低色散性和提高熱穩定性的觀點出發，使p5+的含量相對于b3+的含量的比例：陽離子比[p5+/b3+]為超過1～10.0。另外，陽離子比[p5+/b3+]的優選的上限為8.0，進一步以6.0、5.0、4.5、4.0、3.7的順序優選。另外，陽離子比[p5+/b3+]的優選的下限為1.2，進一步以1.5、2.0的順序優選。如此，在本發明的光學玻璃中，使對于玻璃的網眼結構的形成起支配作用的p5+和b3+的比例平衡，從而可以達成低色散化、同時得到優異的熱穩定性。
ba2+是通過適量的導入而為了提高玻璃的折射率、提高耐候性非常有效的必要成分。但是，若其導入量過多，則存在以下傾向：玻璃的熱穩定性顯著受損，另外，玻璃轉變溫度上升，并且損害低色散性。另一方面，若其導入量過少，則無法得到所期望的折射率，進一步會使耐候性惡化。由此，在本發明的光學玻璃中，ba2+為必要成分，其含量的上限優選為30％，進一步以27％、25％、22％、20％、19％、18％的順序優選。另外，ba2+的含量的下限優選為5.0％，進一步以8.0％、10％、12％、14％的順序優選。
另外，從提高玻璃的熱穩定性以及耐候性的觀點出發，ba2+和p5+的總含量[ba2++p5+]的上限優選為65％，進一步以60％、58％、56％的順序優選。另外，總含量[ba2++p5+]的下限優選為40％，進一步以42％、45％、48％、50％的順序優選。
進一步，從使玻璃低色散化、且提高玻璃的熱穩定性的觀點出發，b3+的含量相對于ba2+的含量的比例：陽離子比[ba2+/b3+]的上限優選為3.0，進一步以2.5、2.0、1.8、1.7的順序優選。另外，陽離子比[ba2+/b3+]的下限優選為0.5，進一步以0.6、0.8、1.0的順序優選。
mg2+是為了使玻璃兼具高耐候性和低色散性而導入的成分。通過少量的mg2+的導入，具有降低玻璃轉變溫度和弛垂溫度或液相溫度的效果。但是，若大量導入，則玻璃的熱穩定性顯著惡化，液相溫度反而升高。由此，在本發明的光學玻璃中，mg2+的含量的上限優選為20％，進一步以15％、12％、10％、9％的順序優選。另外，mg2+的含量的下限優選為0％，進一步以0.5％、1.0％、1.5％、2.0％的順序優選。
ca2+是為了促進玻璃的低色散化的同時，改善玻璃的熱穩定性且減低液相溫度而導入的成分。但是，若過剩地導入ca2+，則不僅玻璃的化學耐久性惡化，玻璃的熱穩定性也反而會下降，折射率也有可能降低。由此，在本發明的光學玻璃中，ca2+的含量的上限優選為22％，進一步以18％、15％、12％、11％、10％的順序優選。另外，ca2+的含量的下限優選為0％，進一步以1.0％、3.0％、5.0％、6.0％、7.0％的順序優選。
需要說明的是，從兼具玻璃的低色散化和熱穩定性以及耐候性的觀點出發，本發明的光學玻璃中的mg2+和ca2+的總含量[mg2++ca2+]的上限優選為30％，進一步以27％、25％、22％、20％、18％的順序優選。另外，總含量[mg2++ca2+]的下限優選為2％，進一步以3.0％、5.0％、8.0％、10％的順序優選。
sr2+為不損害玻璃的低色散性而提高玻璃的折射率的有效成分。另外，作為提高玻璃的耐候性的成分也是有効的。但是，若過剩地導入sr2+，則存在以下傾向：液相溫度上升，玻璃的熱穩定性惡化。由此，在本發明的光學玻璃中，sr2+的含量的上限優選為10％，進一步以8％、5％、4％、3％的順序優選。另外，sr2+的含量的下限優選為0％，進一步以0.5％、1.0％、1.5％、2.0％的順序優選。
zn2+是通過適度的導入用于提高玻璃的折射率、改善玻璃的熱穩定性、降低液相溫度和玻璃轉變溫度的成分。但是，若過剩地導入zn2+，則低色散性嚴重受損，并且玻璃的化學耐久性惡化。由此，在本發明的光學玻璃中，zn2+的含量的上限優選為15％，進一步以13％、12％、10％、9％的順序優選。另外，zn2+的導入量過少，則液相溫度和玻璃轉變溫度存在變高的傾向。由此，zn2+的含量的下限優選為0％，進一步以0.5％、1.0％、2.0％、3.0％的順序優選。
需要說明的是，本發明的光學玻璃中，除了ba2+之外，含有選自mg2+、ca2+、zn2+以及sr2+的1種以上作為二價成分。此時，從提高玻璃的耐候性、得到所期望的光學特性的觀點出發，mg2+、ca2+、zn2+、sr2+以及ba2+的總含量r2＝[mg2++ca2++zn2++sr2++ba2+]的上限優選為53％，進一步以50％、47％、45％、43％的順序優選。另外，總含量r2的下限優選為25％，進一步以28％、31％、33％、35％的順序優選。
在本發明的光學玻璃中，從提高折射率、同時提高玻璃的熱穩定性的觀點出發，使ba2+的含量相對于mg2+、ca2+、zn2+以及sr2+的總含量的比例：陽離子比α2[ba2+/(mg2++ca2++zn2++sr2+)]為1.50以下。另外，陽離子比α2的優選的上限為1.4，進一步以1.2、1.1、1.0的順序優選。另外，從提高玻璃的耐候性的觀點出發，陽離子比α2優選為超過0，進一步，陽離子比α2的下限以0.1、0.2、0.3、0.5、0.6的順序優選。通過滿足這種條件，ba2+的含量相對于其它二價成分的含量不會明顯地被過剩導入，因此可以抑制起因于ba2+的結晶的析出。因此，通過如此平衡良好地混配ba2+和其它二價成分，即使為增加了提高折射率的成分、并減少了形成網眼結構的成分的情況，也能夠提高玻璃的熱穩定性。
另外，關于陽離子比α2滿足1.50以下的本發明的光學玻璃，結晶化峰值溫度tc)與玻璃轉變溫度tg的溫度差(tc-tg)較大、tc-tg均為150℃以上。通過將該陽離子比α2設定為上述范圍內，其結果，tc-tg變大，將玻璃再軟化時，可以在低于溫度tc的溫度下進行軟化，因此玻璃不會結晶化，可以提高玻璃的熱穩定性。
進一步，從提高玻璃的熱穩定性的觀點出發，ba2+的含量相對于mg2+和sr2+的總含量的比例：陽離子比[ba2+/(mg2++sr2+)]的上限優選為3.0，進一步以2.5、2.0、1.8、1.7的順序優選。另外，陽離子比[ba2+/(mg2++sr2+)]的下限優選為0.3，進一步以0.5、0.7、0.8的順序優選。
另外，從提高玻璃的熱穩定性、得到所期望的光學特性的觀點出發，sr2+和ba2+的總含量相對于mg2+和ca2+的總含量的比例：陽離子比[(sr2++ba2+)/(mg2++ca2+)]的上限優選為3.0，進一步以2.5、2.0、1.8、1.7的順序優選。另外，陽離子比[(sr2++ba2+)/(mg2++ca2+)]的下限優選為0.3，進一步以0.5、0.7、0.8、1.0的順序優選。
需要說明的是，由mg2+、ca2+、zn2+、sr2+以及ba2+構成的二價成分中，ba2+可有效提高玻璃的折射率以及耐候性，但因過剩的導入會顯著損害玻璃的熱穩定性。另一方面，zn2+可改善玻璃的熱穩定性，但因過剩的導入會使低色散性大幅受損。于是，從得到玻璃的熱穩定性和所期望的光學常數的觀點出發，zn2+的含量相對于ba2+的含量的比例：陽離子比[zn2+/ba2+]的上限優選為0.60，進一步以0.55、0.50的順序優選。另外，陽離子比[zn2+/ba2+]的下限優選為0.10，進一步以0.15、0.20、0.25的順序優選。
gd3+、y3+、la3+以及yb3+均是改善玻璃的耐候性、有助于高折射率化的成分。但是，若過剩地導入這些成分，則有可能使玻璃的熱穩定性或均質性惡化，使低色散性顯著受損。由此，在本發明的光學玻璃中，gd3+的含量的上限的含量的上限優選為13％，進一步以10％、7％、5％、4％的順序優選。另外，gd3+的含量的下限優選為0％，進一步以0.5％、1.0％、2.0％的順序優選。y3+的含量的上限優選為10％，進一步以7.0％、5.0％、4.0％、3.0％的順序優選。另外，y3+的含量的下限優選為0％，進一步以0.5％、1.0％的順序優選。la3+的含量的上限優選為10％，進一步以7.0％、5.0％、3.0％、2.0％的順序優選。另外，la3+的含量的下限優選為0％，更優選為0.05％。yb3+的含量的上限優選為5.0％，進一步以3.0％、2.0％、1.5％、1.0％的順序優選。另外，yb3+的含量的下限優選為0％，更優選為0.05％。需要說明的是，yb3+在近紅外區域具有吸收性，因此在利用近紅外區域的光線的情況下，優選不導入yb3+。
需要說明的是，從有效提高折射率的觀點出發，優選對gd3+、y3+、la3+以及yb3+這樣的稀土元素進行適度的導入。因此，本發明的光學玻璃含有選自gd3+、y3+、la3+以及yb3+的任意1種以上。但是，若過剩地導入這些成分，則存在以下傾向：玻璃的熱穩定性惡化、并且使低色散性顯著受損。于是，gd3+、y3+、la3+以及yb3+的總含量re2＝[gd3++y3++la3++yb3+]的上限優選為5.0％，進一步以4.5％、4.0％、3.5％的順序優選。另外，總含量re2的下限優選為0.1％，進一步以0.2％、0.4％、1.0％、1.5％、2.0％的順序優選。需要說明的是，與導入單一的稀土元素相比，提高導入2種以上的稀土元素，有時可以改善玻璃的熱穩定性。因此，在本發明的光學玻璃中，優選含有選自gd3+、y3+、la3以及yb3+的任意2種以上的稀土元素。
另外，本發明的光學玻璃中，從上述陽離子比α2為規定范圍同時確保玻璃的熱穩定性、有效提高折射率的觀點出發，使p5+、b3+以及al3+的總含量相對于稀土元素的總含量re2的比例：陽離子比β2[(p5++b3++al3+)/re2]為14.0以上。另外，陽離子比β2的優選的下限為14.1，進一步以14.2、14.4、14.6、14.8、15.0的順序優選。另外，陽離子比β2的上限優選為120.0，進一步以90.0、70.0、50.0、40.0、30.0、20.0的順序優選。
本發明中，從得到所期望的光學特性并且提高玻璃的熱穩定性的觀點出發，陽離子比α2和陽離子比β2存在密切的關系。以下進行其說明。
稀土元素雖然了有效提升玻璃的折射率，但有可能因過剩的導入而損害熱穩定性，因此在本發明的光學玻璃中，優先考慮了提高玻璃的熱穩定性，而使稀土元素的總含量re2較少。具體而言，抑制作為陽離子比β2的分母的稀土元素的總含量re2，從而按照陽離子比β2為14.0以上的方式進行成分調整，從而改善熱穩定性。
另一方面，通過將陽離子比β2限定為規定范圍，改善玻璃的熱穩定性，但與稀土元素的總含量re2減少相對應，折射率會降低。于是，在本發明的光學玻璃中，通過使ba2+的導入量較多，由此有效地體現ba2+的作用而實現折射率的提高。但是，若ba2+相對于mg2+、ca2+、zn2+以及sr2+的總含量的導入量過多，則反而會使熱穩定性受損，由此在本發明中，限定陽離子比α2的上限(陽離子比α2為1.50以下)。
如此，通過按照陽離子比α2和陽離子比β2為規定范圍內的方式對玻璃組成進行調整，可以得到所期望的光學特性，同時提高玻璃的熱穩定性。
si4+是對于維持低色散性同時提高化學耐久性而有效的成分。但是，若其導入量過多，則存在下述傾向：玻璃轉變溫度和弛垂溫度升高，并且折射率下降。由此，在本發明的光學玻璃中，si4+的含量的上限優選為3.0％，進一步以2.0％、1.5％、1.0％、0.5％的順序優選。需要說明的是，si4+與p5+、b3+、al3+同為網絡成分，但在本發明的光學玻璃中可以不必須導入si4+。
li+是對于降低玻璃轉變溫度和弛垂溫度、以及低色散化而有效的成分。尤其是，為了玻璃的低色散化，使p5+、b3+以及li+共存是非常有效的。但是，若過剩地導入li+，則玻璃的化學耐久性(耐候性、耐堿性等)惡化，折射率也存在急劇下降的傾向。由此，在本發明的光學玻璃中，li+的含量的上限優選為26％，進一步以23％、20％、17％、15％、10％、8％、5％、3％的順序優選。另外，li+的含量的下限優選為0％，進一步以0.1％、1.0％、1.5％、2.0％、2.5％的順序越小越為優選。需要說明的是，使用再加熱壓制成型法制作光學元件的情況下，可以實質不導入li+。
na+和k+均是為了提高玻璃的耐失透性、降低玻璃轉變溫度、弛垂溫度、液相溫度、改善玻璃的熔融性而導入的任意成分。適當量的na+和k+的導入可改善玻璃的穩定性，并牽涉液相溫度和轉變溫度的降低，但若過剩地導入，則化學耐久性顯著惡化，折射率也存在下降的傾向。由此，在本發明的光學玻璃中，na+和k+的含量的上限分別優選為8.0％，進一步以5.0％、4.0％、3.0％的順序優選。需要說明的是，特別優選實質不導入na+和k+。
若li+、na+和k+的總含量過少，則玻璃轉變溫度和弛垂溫度上升，并且熔融性惡化。因此，在本發明的光學玻璃中，li+、na+和k+的總含量r22＝[li++na++k+]的上限優選為26％，進一步以23％、20％、17％、15％、10％、8％、5％的順序優選。另外，總含量r22的下限優選為0％，進一步以0.5％、1.0％、1.5％、2.0％、3.0％的順序越小越為優選。需要說明的是，使用再加熱壓制成型法制作光學元件的情況下，li+、na+和k+的總含量r22優選為10.0％以下、再優選為5.0％以下、更優選為3％以下、進一步優選為2％以下、更進一步優選為1％以下、特別優選實質不導入它們。
另外，本發明的光學玻璃中，作為堿金屬成分的cs+的導入并非一定是必要的，從原料成本的方面考慮是不利的，因此寧可不需要。另外，cs+會降低折射率、顯著損害耐候性，因此優選不導入cs+。
需要說明的是，從兼具玻璃的熔融性和熱穩定性的觀點出發，p5+含量相對于堿金屬成分的總含量r22的比例：陽離子比[p5+/r22]的上限優選為50，進一步以40、30、25、20、15、10的順序優選。另外，陽離子比[p5+/r22]的下限優選為1.0，進一步以1.2、1.5、1.8、2.0的順序優選。
另外，從降低對環境的負荷的觀點出發，本發明的光學玻璃優選實質不含有pb、as、cd、u、th、tl。
另外，本發明的光學玻璃中，可以含有鹵素即f-、cl-、br-、i-作為任意成分。其含量可以以陰離子的陰離子分率(例如[f-/(o2-+f-)])表示。f-的含量的上限優選為7％，進一步以5％、3％、2％、1％、0.5％、0.1％的順序優選。另外，cl-、br-、i-的含量的上限分別優選為5％，進一步以3％、2％、1％、0.5％、0.1％的順序優選。需要說明的是，在玻璃中含有鹵素的情況下，為了抑制玻璃的揮發，優選使玻璃中的b3+的上限為15％，進一步以10％、5％、3％、1％的順序優選，最優選實質不含有。但是，以1％以下的少量添加鹵素時不受此限。特別是，為了抑制成分從玻璃的揮發而提高玻璃的均質性，優選實質不含有鹵素。
另外，本發明的光學玻璃中，可以含有由w6+、ti4+、bi3+和nb5+構成的易還原成分作為任意成分。這些易還原成分是為了提高折射率而有效的成分。然而，w6+、ti4+、bi3+和nb5+會使玻璃的阿貝值(vd)顯著減少。于是，上述易還原成分的總含量[w6++ti4++bi3++nb5+]的上限優選為4.0％，進一步以3.0％、2.0％、1.0％、0.5％的順序優選。需要說明的是，特別優選實質不導入上述易還原成分。
如上所述的本發明的光學玻璃優選基本由選自p5+、b3+、si4+、al3+、li+、na+、k+、mg2+、ca2+、zn2+、sr2+、ba2+、gd3+、y3+、la3+和yb3+的成分構成。這些成分的總含量[p5++b3++si4++al3++li++na++k++mg2++ca2++zn2++sr2++ba2++gd3++y3++la3++yb3+]優選為95％以上、進一步優選為98％以上、更優選為99％以上、更進一步優選為100％。
需要說明的是，本發明的光學玻璃優選基本由上述成分構成，但在不妨礙本發明的作用効果的范圍，也能夠導入其它成分。另外，本發明中，并非排除不可避免的雜質的含有。
需要說明的是，“實質不含有”是指，可以將含量小于0.2％作為基準。實質不含有的成分或添加劑優選不含有于玻璃中，因此其含量優選小于0.1％、更優選為小于0.08％、進一步優選為小于0.05％、更進一步優選為小于0.01％、再更進一步優選為小于0.005％。
另外，本發明的光學玻璃由上述成分構成且總量為100質量％時，可以以外加方式導入4質量％以內的sb2o3、sno2、ceo2等澄清劑。sb2o3的含量的上限優選為4質量％，進一步以3質量％、2質量％、1質量％、0.5質量％、0.1質量％的順序優選。另外，sb2o3的含量的下限優選為0％，進一步以、0.01質量％、0.02質量％、0.04質量％的順序優選。另外，sno2、ceo2有可能使玻璃的透過率惡化，因此優選1質量％以下的導入，特別優選實質不導入。
在第2實施方式中，主要以陽離子％表示對光學玻璃的玻璃組成進行了說明，但對于由icp-aes分析等分別對各成分進行定量分析而求出的分析值，可以利用如下的方法換算為陽離子％表示。
關于玻璃組成的定量分析的結果，由陽離子和陰離子構成的玻璃成分中的陽離子元素的含有率有時以原子％的百分率表示。可以利用例如下述的方法將這種組成表示換算為本發明的陽離子％表示。
即，將定量后的玻璃成分的各陽離子的含有率(原子％)分別除以特有的原子量從而求出各陽離子的摩爾百分率，將所要求出的陰離子相對于含有的全部陽離子的比例以摩爾百分率示出，由此換算為陽離子％表示。
例如，通過定量分析，n個陽離子的含有率(原子％)定量為m1,m2,…,mi,…,mn，各陽離子的原子量為m1,m2,…,mi,…,mn時，1成分(mi,mi)的陽離子含有率(陽離子％)可以通過下式求出。
[(mi/mi)/{(m1/m1)+(m2/m2)+…+(mi/mi)+…+(mn/mn)}]×100
需要說明的是，有時也利用定量分析對陰離子元素的含有率(原子％)進行定量，但可以利用與上述同樣的要領換算為陰離子的陰離子含有率(陰離子％)。
另外，關于玻璃組成的定量分析的結果，玻璃成分有時以氧化物基準表示，玻璃成分的含量以質量％表示。這種組成的表示可以例如通過如下的方法換算為陽離子％表示。
由陽離子a和氧構成的氧化物標記為“amon”。m和分別為化學計量所確定的整數。例如，b3+的情況下，基于氧化物基準的標記為b2o3，m＝2、n＝3，si4+的情況下，為sio2，m＝1、n＝2。
首先，將以質量％表示的amon的含量除以amon的分子量，進一步乘以m。將該值作為q。并且，對玻璃成分的全部所涉及的q進行合計。設q的合計值為σq時，按照σq為100％的方式對各玻璃成分的q的值進行標準化，所得到的值為陽離子％表示的as+的含量。需要說明的是，s為2n/m。
需要說明的是，本實施方式光學玻璃的特性(光學特性、熱穩定性)與第1實施方式中說明的情況相同。因此，在本實施方式中省略說明。
光學玻璃的制造
本發明的光學玻璃可以按照為上述規定的組成將原料混配、根據公知的玻璃制造方法來制作。
需要說明的是，作為玻璃中的各成分的原料(玻璃原料)沒有特別限定，可以舉出各金屬的氧化物、碳酸鹽、硝酸鹽、氫氧化物等。
光學元件等的制造
為了使用本發明的光學玻璃制作光學元件，適用公知的方法即可。例如，將本發明的光學玻璃熔融，對板狀的玻璃原材料進行成型，將該板狀的玻璃原材料細分化為規定體積，從而制作壓制成型用玻璃原材料。或者，由將本發明的光學玻璃熔融的狀態連續地對規定體積的玻璃塊進行成型，從而制作壓制成型用玻璃原材料。接著，對該玻璃原材料進行再加熱、壓制成型(再加熱壓制成型)，制作光學元件坯料。進一步，利用包括研磨的工序對光學元件坯料進行加工，從而制作光學元件、或精密壓制成型用玻璃原材料。
或者，對熔融玻璃進行熱成型，制作精密壓制成型用玻璃原材料(預成形件(perform))，對該玻璃原材料進行加熱、精密壓制成型，從而制作光學元件。
或者，對熔融玻璃進行直接成型(直接壓制成型)，制作玻璃成型體，對該成型體進行研磨加工，從而制作光學元件。
在所制作的光學元件的光學功能面，根據使用目的涂布防反射膜、反射防止膜、全反射膜等。
作為光學元件，可以示例出球面透鏡、非球面透鏡、微透鏡、透鏡陣列等各種透鏡、棱鏡、衍射光柵等。
以上，對本發明的實施方式進行了說明，但本發明不受這些實施方式的任何限定，在不脫離本發明的要旨的范圍內能夠以各種各樣的方式來實施，這自不必而論。
實施例
以下，通過實施例對本發明進行更詳細地說明，但本發明并不限于這些實施例。
(實施例1a和比較例1a)
表1～5示出了本發明的第1實施方式的實施例的光學玻璃(試料1a～50a)，表6示出了本發明的比較例的光學玻璃(試料ref1a)。需要說明的是，表6所示的試料2a和19a與表1和表2所示的試料相同，為了進行實施例和比較例的比較而一并記載。
這些光學玻璃按照以下的步驟制作，進行了各種評價。結果示于表1～6。
[光學玻璃的制造]
首先，準備對應于玻璃的構成成分的氧化物、氫氧化物、碳酸鹽和硝酸鹽作為原材料，按照得到的光學玻璃的玻璃組成為各表所示的各組成的方式對上述原材料進行稱量、調制，將原材料充分混合。將如此得到的調制原料(批次原料)投入鉑坩堝，根據原材料的熔融性利用電爐在1200～1400℃的溫度范圍進行熔融、攪拌，實現均質化，澄清后，利用流出噴嘴使熔融玻璃流出，澆鑄至預熱為適當的溫度的模具。將澆鑄的玻璃投入緩冷爐，以規定的緩冷計劃冷卻至室溫，得到各光學玻璃。
[光學玻璃的評價]
關于得到的光學玻璃，利用以下所示的方法進行了玻璃組成的確認、折射率(nd)、阿貝值(vd)、玻璃化轉變溫度(tg)、結晶化起始溫度(tx)、結晶化峰值溫度(tc)和內部結晶有無的評價。另外，關于一部分的試料，也測定了結晶化峰值強度(⊿)，另外，進行了耐候性(dh)試驗。
[1]玻璃組成的確認
適量采取如上所述得到的各光學玻璃，對其進行酸和堿處理，使用電感耦合等離子體質量分析法(icp-aes法)對各成分的含量進行定量，從而進行測定，確認到與各表所示的各試料的氧化物組成一致。
[2]折射率(nd)和阿貝值(vd)
利用日本光學硝子工業會標準的折射率測定法，將冷卻至室溫的光學玻璃再次保持于玻璃轉變溫度(tg)～弛垂溫度(ts)之間的溫度，以-30℃/小時的降溫速度進行降溫，從而去除玻璃中的變形(distortion)，關于由此得到的光學玻璃，測定了折射率(nd)和阿貝值(vd)〔使用(株)島津device制造販賣的“gmr-1”〕。
[3]玻璃轉變溫度(tg)、結晶化峰值溫度(tc)和峰值強度(⊿)
利用bruker·axs株式會社制的差示掃描熱量計，使升溫速度為10℃/分鐘，進行測定。進一步，由所測定的tg和tc算出溫度差(tc-tg)。另外，基于差示掃描熱量計所示的示差走査熱量曲線算出了峰值強度(⊿)。
[4]內部結晶的有無
在大氣中，由熔融狀態將玻璃澆鑄(cast)至鑄模，制作了上表面具有平坦的自由表面的玻璃成型體，對該玻璃成型體進行切斷，得到1×1×1cm3的立方體狀的玻璃試料。將該玻璃試料投入加熱爐，在溫度tg保持10分鐘(一次加熱)后，在玻璃軟化的溫度(tp)保持10分鐘(二次加熱)，將玻璃試料從加熱爐取出，放置冷卻。接著，對玻璃試料進行研磨加工，從研磨面利用顯微鏡觀察玻璃內部有無內部結晶。通過該觀察，不存在直徑0.1μm以上的結晶的情況評價為“無結晶”、存在直徑0.1μm以上的結晶的情況評價為“有結晶”。需要說明的是，溫度tp因各試料而存在個體差異，但在(tg+約130℃)～(tg+約180℃)的范圍內的溫度確認到了全部試料均軟化。
[5]耐候性(dh)試驗
關于得到的光學玻璃，根據日本光學硝子工業會標準jogis07，對主表面經對面研磨的玻璃試料(30×30×3mm)進行成型，在高溫高濕度的溫度循環環境下進行48小時處理。之后，使用(有)東京電色制的霧度計(tc-hiiidpk)，測定了玻璃試料的霧度值。需要說明的是，霧度值可以通過散射光強度/透射光強度×100(單位：％)求出。結果如后所述。
如表1～5所示，本發明的實施例的光學玻璃(試料1a～50a)為下述玻璃：折射率nd為1.625～1.680、阿貝值vd處于58～65的范圍，特別是，質量比[p2o5/b2o3]、質量比α1[bao/(mgo+cao+zno+sro)]以及質量比β1[(p2o5+b2o3+al2o3)/re1]處于所期望的范圍內([p2o5/b2o3]為超過1～15.0、質量比α1為3.0以下、進一步質量比β1為4.80以上)。
對于這種本發明的實施例的光學玻璃而言，溫度tg和溫度tc的溫度差(tc-tg)的平均值為約185℃，任一試料的溫度tp均低于結晶化峰值溫度tc(即處于tp＜tc的關系)，確認到固化后的玻璃未發生內部結晶，熱穩定性高。
特別是，關于表2和表6的試料19a，確認到如下內容：其為試料1a～50a之中溫度差(tc-tg)最小的試料，即使為該情況，未發生內部結晶，熱穩定性高。
另外，關于表1和表6的試料2a，確認到如下內容：從折射率和阿貝值的觀點出發，是非常接近于表6的試料ref1a(比較例)的試料，即便如此，溫度差(tc-tg)也為178℃，未發生內部結晶，與其它試料同樣，熱穩定性高。
與此相對，關于作為本發明的比較例的光學玻璃的表6的試料ref1a，其溫度差(tc-tg)為139℃，在遠高于結晶化峰值溫度tc(667℃)的溫度tp(710℃)軟化。即，該試料ref1a的溫度tp和溫度tc為tp＞tc的關系。并且，在固化后的試料ref1a的玻璃確認到了發生內部結晶，熱穩定性差。
作為產生上述差異的理由如下：作為比較例的光學玻璃的表6的試料ref1a的質量比α1為3.0以下，但是作為玻璃的熱穩定性的指標的質量比β1未在規定的范圍內(4.80以上)。
如上，本發明的實施例的光學玻璃的溫度差(tc-tg)足夠大。因此，可以在低于溫度tc的溫度tp使玻璃確實地軟化。因此，可以將本發明的光學玻璃適用于難以進行精密的溫度控制的再加熱壓制成型。
另一方面，比較例的光學玻璃(表6的試料ref1a)的溫度差(tc-tg)較小，軟化的溫度tp高于結晶化峰值溫度tc，因此使比較例的光學玻璃軟化時，產生內部結晶，難以將比較例的光學玻璃適用于再加熱壓制成型。
另外，關于耐候性(dh)試驗的結果，確認到了本實施例的光學玻璃(表1和表6的試料2a)在高溫高濕度下進行長時間處理后，沒有表面變質，透明度優異。另外，霧度值為0.1％。
由這些結果可以確認，本發明的光學玻璃具有優異的耐候性。
(實施例1b和比較例1b)
表7～10示出本發明的第2實施方式的實施例的光學玻璃(試料1b～47b)、表11示出本發明的比較例的光學玻璃(試料ref1b)。需要說明的是，表11所示的試料16b和25b與表8所示的試料相同，為了進行實施例和比較例的比較而一并記載。
這些光學玻璃按照與上述實施例1a和比較例1b同樣的步驟制作，進行了上述同樣的各種評價。結果示于表7～11。
如表7～11所示，本發明的實施例的光學玻璃(試料1b～47b)為下述玻璃：折射率nd為1.625～1.680，阿貝值vd處于58～65的范圍，特別是，陽離子比[p5+/b3+]、陽離子比α2[ba2+/(mg2++ca2++zn2++sr2+)]和陽離子比β2[(p5++b3++al3+)/re2]處于所期望的范圍內(陽離子比[p5+/b3+]為超過1～10.0、陽離子比α2/1.50以下、進一步陽離子比β2為14.0以上)。
對于這種本發明的實施例的光學玻璃而言，溫度tg和溫度tc的溫度差(tc-tg)的平均值為約185℃，任一試料的溫度tp均低于結晶化峰值溫度tc(即處于tp＜tc的關系)，確認到固化后的玻璃未發生內部結晶、熱穩定性高。
特別是，關于表8和表11的試料16b，確認到了如下內容：其為試料1b～47b之中溫度差(tc-tg)最小的試料，即使為該情況，未發生內部結晶，熱穩定性高。
另外，關于表8和表11的試料25b，確認到如下內容：從折射率和阿貝值的觀點出發，是非常接近于表11的試料ref1b(比較例)的試料，即便如此，溫度差(tc-tg)也為178℃，未發生內部結晶，與其它試料同樣，熱穩定性高。
與此相對，關于作為本發明的比較例的光學玻璃的表11的試料ref1b，其溫度差(tc-tg)為139℃，在遠高于結晶化峰值溫度tc(667℃)的溫度tp(710℃)軟化。即，該試料ref1b的溫度tp和溫度tc為tp＞tc的關系。并且，在固化后的試料ref1b的玻璃確認到了發生內部結晶，熱穩定性差。
作為產生上述差異的理由如下：作為比較例的光學玻璃的表11的試料ref1b的陽離子比α2為1.50以下，但是作為玻璃的熱穩定性的指標的陽離子比β2未在規定的范圍內(14.0以上)。
如上，本發明的實施例的光學玻璃的溫度差(tc-tg)足夠大。因此，可以在低于溫度tc的溫度tp使玻璃確實地軟化。因此，可以將本發明的光學玻璃適用于難以進行精密的溫度控制的再加熱壓制成型。
另一方面，比較例的光學玻璃(表11的試料ref1b)的溫度差(tc-tg)較小，軟化的溫度tp高于結晶化峰值溫度tc，因此使比較例的光學玻璃軟化時，產生內部結晶，難以將比較例的光學玻璃適用于再加熱壓制成型。
另外，關于耐候性(dh)試驗的結果，確認到了本實施例的光學玻璃(表8和表11的試料25b)在高溫高濕度下進行長時間處理后，沒有表面變質，透明度優異。另外，霧度值為0.1％。
由這些結果可以確認，本發明的光學玻璃具有優異的耐候性。
(實施例2)
使用在實施例1a和實施例1b中制作的光學玻璃(試料1a～50a和試料1b～47b)，制作了光學透鏡。具體而言，將實施例1a和實施例1b的各光學玻璃加工為規定形狀，制作了光學玻璃原材料。接著，對該光學玻璃原材料進行加熱、軟化，壓制成型為近似于目標的透鏡形狀的形狀，壓制成型后，對玻璃進行燒鈍(退火)，利用包括研磨工序的加工工序，精加工為光學透鏡。需要說明的是，玻璃的壓制成型法、退火的方方法、加工工序只要適宜適用公知的方法即可。
對于如此得到的光學透鏡而言，確認到了如下內容：即使在再加熱壓制成型時以較高的溫度進行加熱的情況下，玻璃不會結晶化，可以得到良好的光學透鏡。
(比較例2)
利用與實施例2同樣的方法，使用比較例1a和比較例b中制作的光學玻璃(表6的試料ref1a和表11的試料ref1b)，嘗試了光學透鏡的制作。
然而，比較例的光學玻璃中，確認到了如下內容：熱穩定性低，因再加熱壓制成型時的加熱而產生了結晶化，在得到的光學透鏡中發生內部結晶。
以下對本發明進行總結。
如表1～5所示，第1實施方式的光學玻璃(試料1a～50a)是p2o5、b2o3以及al2o3的總含量[p2o5+b2o3+al2o3]為55質量％以下的玻璃，其滿足如下條件：
該光學玻璃包含bao、
選自mgo、cao、zno以及sro的任意1種以上、和
選自gd2o3、y2o3、la2o3以及yb2o3的任意1種以上，
p2o5的含量相對于b2o3的含量的質量比[p2o5/b2o3]為超過1～15.0，
bao的含量相對于mgo、cao、zno以及sro的總含量的質量比α1[bao/(mgo+cao+zno+sro)]為3.0以下，
p2o5、b2o3以及al2o3的總含量相對于gd2o3、y2o3、la2o3以及yb2o3的總含量的質量比β1[(p2o5+b2o3+al2o3)/(gd2o3+y2o3+la2o3+yb2o3)]為4.80以上，
折射率nd為1.625～1.680，阿貝值vd為58～65。
進一步，上述第1實施方式的光學玻璃滿足gd2o3、y2o3、la2o3以及yb2o3的總含量[gd2o3+y2o3+la2o3+yb2o3]為0.5～11質量％。
進一步，上述第1實施方式的光學玻璃優選p2o5的含量為25～43質量％。
另外，上述第1實施方式的光學玻璃優選為bao的含量為15～45質量％。
另外，上述第1實施方式的光學玻璃優選zno的含量相對于bao的含量的質量比[zno/bao]為0.10～0.33。
另外，上述第1實施方式的光學玻璃優選li2o的含量為0～2.0質量％。
從另一觀點出發，光學元件由上述第1實施方式的光學玻璃構成。
進一步，從另一觀點出發，光學玻璃原材料由上述第1實施方式的光學玻璃構成。
另一方面，第1實施方式的光學玻璃(試料1a～50a)是p2o5、b2o3以及al2o3的總含量[p2o5+b2o3+al2o3]為55質量％以下的玻璃，其滿足如下條件：
該光學玻璃包含bao、
選自mgo、cao、zno以及sro的任意1種以上、和
選自gd2o3、y2o3、la2o3以及yb2o3的任意1種以上，
zno的含量為15質量％以下，
bao的含量相對于mgo、cao、zno以及sro的總含量的質量比α1[bao/(mgo+cao+zno+sro)]為3.0以下，
p2o5、b2o3以及al2o3的總含量相對于gd2o3、y2o3、la2o3以及yb2o3的總含量的質量比β1[(p2o5+b2o3+al2o3)/(gd2o3+y2o3+la2o3+yb2o3)]為4.80以上，
折射率nd為1.625～1.680，阿貝值vd為58～65。
另外，如表7～10所示，第2實施方式的光學玻璃(試料1b～47b)是p5+、b3+以及al3+的總含量[p5++b3++al3+]為65陽離子％以下的玻璃，其滿足如下條件：
該光學玻璃包含ba2+、
選自mg2+、ca2+、zn2+以及sr2+的任意1種以上、和
選自gd3+、y3+、la3+以及yb3+的任意1種以上，
p5+的含量相對于b3+的含量的陽離子比[p5+/b3+]為超過1～10.0，
ba2+的含量相對于mg2+、ca2+、zn2+以及sr2+的總含量的陽離子比α2[ba2+/(mg2++ca2++zn2++sr2+)]為1.50以下，
p5+、b3+以及al3+的總含量相對于gd3+、y3+、la3+以及yb3+的總含量的陽離子比β2[(p5++b3++al3+)/(gd3++y3++la3++yb3+)]為14.0以上，
折射率nd為1.625～1.680，阿貝值vd為58～65。
進一步，上述第2實施方式的光學玻璃滿足gd3+、y3+、la3+以及yb3+的總含量[gd3++y3++la3++yb3+]為0.1～5.0陽離子％。
進一步，上述第2實施方式的光學玻璃優選p5+、b3+以及al3+的總含量[p5++b3++al3+]為49～65陽離子％。
進一步，上述第2實施方式的光學玻璃優選p5+的含量為20～50陽離子％。
另外，上述第2實施方式的光學玻璃優選ba2+的含量為5～30陽離子％。
另外，上述第2實施方式的光學玻璃優選zn2+的含量相對于ba2+的含量的陽離子比[zn2+/ba2+]為0.10～0.60。
另外，上述第2實施方式的光學玻璃優選上述陽離子比β2為14.1～120.0。
另外，上述第2實施方式的光學玻璃優選li+的含量為0～10.0陽離子％。
從另一觀點出發，光學元件由上述第2實施方式的光學玻璃構成。
進一步，從另一觀點出發，光學玻璃原材料由上述第2實施方式的光學玻璃構成。
另一方面，第2實施方式的光學玻璃(試料1b～47b)是p5+、b3+以及al3+的總含量[p5++b3++al3+]為65陽離子％以下的玻璃，其滿足如下條件：
該光學玻璃包含ba2+、
選自mg2+、ca2+、zn2+以及sr2+的任意1種以上、和
選自gd3+、y3+、la3+以及yb3+的任意1種以上，
zn2+的含量為15陽離子％以下，
ba2+的含量相對于mg2+、ca2+、zn2+以及sr2+的總含量的陽離子比α2[ba2+/(mg2++ca2++zn2++sr2+)]為1.50以下，
p5+、b3+以及al3+的總含量相對于gd3+、y3+、la3+以及yb3+的總含量的陽離子比β2[(p5++b3++al3+)/(gd3++y3++la3++yb3+)]為14.0以上，
折射率nd為1.625～1.680，阿貝值vd為58～65。
符號說明
tg玻璃轉變溫度
tk吸熱峰值溫度
tx結晶化起始溫度
tc結晶化峰值溫度
atk與tg的熱量差的絕對值
btx與tc的熱量差的絕對值