特開 2024-121589 光学ガラスおよび光学素子

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024121589

(43)【公開日】2024-09-06

(54)【発明の名称】光学ガラスおよび光学素子

(51)【国際特許分類】

   C03C 3/068 20060101AFI20240830BHJP

   C03C 3/062 20060101ALI20240830BHJP

   G02B 1/00 20060101ALI20240830BHJP

【ＦＩ】

C03C3/068

C03C3/062

G02B1/00

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023028767

(22)【出願日】2023-02-27

(71)【出願人】

【識別番号】000113263

【氏名又は名称】ＨＯＹＡ株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】522503632

【氏名又は名称】豪雅光電科技（威海）有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】110001494

【氏名又は名称】前田・鈴木国際特許弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】中塚 祐太郎

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 勇人

【テーマコード（参考）】

4G062

【Ｆターム（参考）】

4G062AA04

4G062BB01

4G062DA03

4G062DA04

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4G062JJ10

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4G062KK05

4G062KK06

4G062KK07

4G062KK08

4G062KK10

4G062MM02

4G062NN02

4G062NN40

(57)【要約】

【課題】 屈折率が高く、かつ比重が低い光学ガラスおよび光学素子を提供すること。
【解決手段】 ＳｉＯ₂、Ｂ₂Ｏ₃およびＰ₂Ｏ₅の合計含有量に対するＳｉＯ₂の含有量の質量比［ＳｉＯ₂／（ＳｉＯ₂＋Ｂ₂Ｏ₃＋Ｐ₂Ｏ₅）］が０．３９以上であり、ＴｉＯ₂、Ｎｂ₂Ｏ₅、Ｔａ₂Ｏ₅、ＷＯ₃、およびＢｉ₂Ｏ₃の合計含有量に対するＮｂ₂Ｏ₅の含有量の質量比［Ｎｂ₂Ｏ₅／（ＴｉＯ₂＋Ｎｂ₂Ｏ₅＋Ｔａ₂Ｏ₅＋ＷＯ₃＋Ｂｉ₂Ｏ₃）］が０．１７以上であり、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの合計含有量に対するＢａＯの含有量の質量比［ＢａＯ／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）］が０．７２以下であり、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの合計含有量に対するＣａＯの含有量の質量比［ＣａＯ／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）］が０．６６以下であり、ＴｉＯ₂、Ｎｂ₂Ｏ₅、Ｔａ₂Ｏ₅、ＷＯ₃、およびＢｉ₂Ｏ₃の合計含有量［ＴｉＯ₂＋Ｎｂ₂Ｏ₅＋Ｔａ₂Ｏ₅＋ＷＯ₃＋Ｂｉ₂Ｏ₃］が２３質量％以上であり、ＴｉＯ₂、Ｎｂ₂Ｏ₅、Ｔａ₂Ｏ₅、ＷＯ₃、およびＢｉ₂Ｏ₃の合計含有量に対する、Ｌａ₂Ｏ₃、Ｇｄ₂Ｏ₃、Ｙ₂Ｏ₃、およびＹｂ₂Ｏ₃の合計含有量の質量比［（Ｌａ₂Ｏ₃＋Ｇｄ₂Ｏ₃＋Ｙ₂Ｏ₃＋Ｙｂ₂Ｏ₃）／（ＴｉＯ₂＋Ｎｂ₂Ｏ₅＋Ｔａ₂Ｏ₅＋ＷＯ₃＋Ｂｉ₂Ｏ₃）］が０．３５以上であり、ＳｉＯ₂の含有量が２５質量％以下であり、ＴｉＯ₂の含有量が３０質量％以下であり、Ｌａ₂Ｏ₃の含有量が４０質量％以下であり、Ｐｂを実質的に含まない、光学ガラス。
【選択図】なし

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ＳｉＯ₂、Ｂ₂Ｏ₃およびＰ₂Ｏ₅の合計含有量に対するＳｉＯ₂の含有量の質量比［ＳｉＯ₂／（ＳｉＯ₂＋Ｂ₂Ｏ₃＋Ｐ₂Ｏ₅）］が０．３９以上であり、
ＴｉＯ₂、Ｎｂ₂Ｏ₅、Ｔａ₂Ｏ₅、ＷＯ₃、およびＢｉ₂Ｏ₃の合計含有量に対するＮｂ₂Ｏ₅の含有量の質量比［Ｎｂ₂Ｏ₅／（ＴｉＯ₂＋Ｎｂ₂Ｏ₅＋Ｔａ₂Ｏ₅＋ＷＯ₃＋Ｂｉ₂Ｏ₃）］が０．１７以上であり、
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの合計含有量に対するＢａＯの含有量の質量比［ＢａＯ／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）］が０．７２以下であり、
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの合計含有量に対するＣａＯの含有量の質量比［ＣａＯ／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）］が０．６６以下であり、
ＴｉＯ₂、Ｎｂ₂Ｏ₅、Ｔａ₂Ｏ₅、ＷＯ₃、およびＢｉ₂Ｏ₃の合計含有量［ＴｉＯ₂＋Ｎｂ₂Ｏ₅＋Ｔａ₂Ｏ₅＋ＷＯ₃＋Ｂｉ₂Ｏ₃］が２３質量％以上であり、
ＴｉＯ₂、Ｎｂ₂Ｏ₅、Ｔａ₂Ｏ₅、ＷＯ₃、およびＢｉ₂Ｏ₃の合計含有量に対する、Ｌａ₂Ｏ₃、Ｇｄ₂Ｏ₃、Ｙ₂Ｏ₃、およびＹｂ₂Ｏ₃の合計含有量の質量比［（Ｌａ₂Ｏ₃＋Ｇｄ₂Ｏ₃＋Ｙ₂Ｏ₃＋Ｙｂ₂Ｏ₃）／（ＴｉＯ₂＋Ｎｂ₂Ｏ₅＋Ｔａ₂Ｏ₅＋ＷＯ₃＋Ｂｉ₂Ｏ₃）］が０．３５以上であり、
ＳｉＯ₂の含有量が２５質量％以下であり、
ＴｉＯ₂の含有量が３０質量％以下であり、
Ｌａ₂Ｏ₃の含有量が４０質量％以下であり、
Ｐｂを実質的に含まない、
光学ガラス。

【請求項2】

請求項１に記載の光学ガラスからなる光学素子。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光学ガラスおよび光学素子に関する。

【背景技術】

【0002】

高い屈折率とともに高分散特性（低アッベ数）を有する光学ガラスは、各種レンズなどの光学素子材料として需要が高い。例えば、高屈折率低分散性のレンズを、分散性が異なるガラスからなるレンズと組合せることにより、コンパクトで高機能な色収差補正用の光学系を構成することができる。そのため、かかる光学ガラスは、撮像光学系やプロジェクタ等の投射光学系を構成する光学素子用材料として有用である。

【0003】

光学ガラスに望まれる物性として、低比重であることが挙げられる。低比重の光学ガラスによれば、軽量な光学素子を提供できるためである。例えば、オートフォーカス方式の光学系において、光学素子が軽量であるほど、オートフォーカス時の消費電力を抑えることが可能となる。

【0004】

特許文献１および特許文献２には、高屈折率である光学ガラスが開示されている。しかしながら、特許文献１および特許文献２の光学ガラスは、ＢａＯの含有量が多く、比重を十分に低減できていない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】中国特許第１０９６５０７１４号

【特許文献2】中国特許第１０９６５０７１７号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は、このような実状に鑑みてなされ、屈折率が高く、かつ比重が低い光学ガラスおよび光学素子を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の要旨は以下のとおりである。

【0008】

（１） ＳｉＯ₂、Ｂ₂Ｏ₃およびＰ₂Ｏ₅の合計含有量に対するＳｉＯ₂の含有量の質量比［ＳｉＯ₂／（ＳｉＯ₂＋Ｂ₂Ｏ₃＋Ｐ₂Ｏ₅）］が０．３９以上であり、
ＴｉＯ₂、Ｎｂ₂Ｏ₅、Ｔａ₂Ｏ₅、ＷＯ₃、およびＢｉ₂Ｏ₃の合計含有量に対するＮｂ₂Ｏ₅の含有量の質量比［Ｎｂ₂Ｏ₅／（ＴｉＯ₂＋Ｎｂ₂Ｏ₅＋Ｔａ₂Ｏ₅＋ＷＯ₃＋Ｂｉ₂Ｏ₃）］が０．１７以上であり、
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの合計含有量に対するＢａＯの含有量の質量比［ＢａＯ／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）］が０．７２以下であり、
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの合計含有量に対するＣａＯの含有量の質量比［ＣａＯ／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）］が０．６６以下であり、
ＴｉＯ₂、Ｎｂ₂Ｏ₅、Ｔａ₂Ｏ₅、ＷＯ₃、およびＢｉ₂Ｏ₃の合計含有量［ＴｉＯ₂＋Ｎｂ₂Ｏ₅＋Ｔａ₂Ｏ₅＋ＷＯ₃＋Ｂｉ₂Ｏ₃］が２３質量％以上であり、
ＴｉＯ₂、Ｎｂ₂Ｏ₅、Ｔａ₂Ｏ₅、ＷＯ₃、およびＢｉ₂Ｏ₃の合計含有量に対する、Ｌａ₂Ｏ₃、Ｇｄ₂Ｏ₃、Ｙ₂Ｏ₃、およびＹｂ₂Ｏ₃の合計含有量の質量比［（Ｌａ₂Ｏ₃＋Ｇｄ₂Ｏ₃＋Ｙ₂Ｏ₃＋Ｙｂ₂Ｏ₃）／（ＴｉＯ₂＋Ｎｂ₂Ｏ₅＋Ｔａ₂Ｏ₅＋ＷＯ₃＋Ｂｉ₂Ｏ₃）］が０．３５以上であり、
ＳｉＯ₂の含有量が２５質量％以下であり、
ＴｉＯ₂の含有量が３０質量％以下であり、
Ｌａ₂Ｏ₃の含有量が４０質量％以下であり、
Ｐｂを実質的に含まない、
光学ガラス。

【0009】

（２） 上記（１）に記載の光学ガラスからなる光学素子。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、屈折率が高く、かつ比重が低い光学ガラスおよび光学素子を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、本発明の一態様である導光板を用いたヘッドマウントディスプレイの構成を示す図である。

【図2】図２は、本発明の一態様である導光板を用いたヘッドマウントディスプレイの構成を模式的に示す側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

本発明および本明細書において、光学ガラスのガラス組成は、特記しない限り、酸化物基準で表示する。ここで「酸化物基準のガラス組成」とは、ガラス原料が熔融時にすべて分解されて光学ガラス中で酸化物として存在するものとして換算することにより得られるガラス組成をいい、各ガラス成分の表記は慣習にならい、ＳｉＯ₂、ＴｉＯ₂などと記載する。ガラス成分の含有量および合計含有量は、特記しない限り質量基準であり、「％」は「質量％」を意味する。また、質量比とは、質量％における、ガラス成分同士の含有量（複数種のガラス成分の合計含有量も含む）の割合（比）をいう。

【0013】

ガラス成分の含有量は、公知の方法、例えば、誘導結合プラズマ発光分光分析法（ＩＣＰ－ＡＥＳ）、誘導結合プラズマ質量分析法（ＩＣＰ－ＭＳ）等の方法で定量することができる。また、本明細書および本発明において、構成成分の含有量が０％とは、この構成成分を実質的に含まないことを意味し、該成分が不可避的不純物レベルで含まれることを許容する。

【0014】

本明細書において、ガラスの熱的安定性および再加熱時安定性とは、ともにガラス中における結晶析出のしにくさを指す。特に、熱的安定性は熔融状態のガラスが固化する際の結晶析出のしにくさを指し、再加熱時安定性はリヒートプレス時のように、固化したガラスを再加熱したときの結晶析出のしにくさを指すものとする。

【0015】

屈折率は、特記しない限り、ヘリウムのｄ線（波長５８７．５６ｎｍ）における屈折率ｎｄをいう。

【0016】

アッベ数νｄは、分散に関する性質を表す値として用いられるものであり、以下の式で表される。ここで、ｎＦは青色水素のＦ線（波長４８６．１３ｎｍ）における屈折率、ｎＣは赤色水素のＣ線（６５６．２７ｎｍ）における屈折率である。
νｄ=（ｎｄ－１）／（ｎＦ－ｎＣ）

【0017】

部分分散比Ｐｇ，Ｆは、ｇ線、Ｆ線、ｃ線における各屈折率ｎｇ、ｎＦ、ｎＣを用いて次のように表される。
Ｐｇ，Ｆ＝（ｎｇ－ｎＦ）／（ｎＦ－ｎＣ）
横軸をアッベ数νｄ、縦軸を部分分散比Ｐｇ，Ｆとする平面において、ノーマルラインは次の式により表される。
Ｐｇ，Ｆ（０）＝０．６４８３－（０．００１８×νｄ）
さらに、ノーマルラインからの部分分散比Ｐｇ，Ｆの偏差ΔＰｇ，Ｆは次のように表される。
ΔＰｇ，Ｆ＝Ｐｇ，Ｆ－Ｐｇ，Ｆ（０）

【0018】

以下、本発明の一実施形態について説明する。

【0019】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＳｉＯ₂、Ｂ₂Ｏ₃およびＰ₂Ｏ₅の合計含有量に対するＳｉＯ₂の含有量の質量比［ＳｉＯ₂／（ＳｉＯ₂＋Ｂ₂Ｏ₃＋Ｐ₂Ｏ₅）］は０．３９以上である。また、該質量比の下限は、好ましくは０．４０であり、さらには０．４５、０．４８、０．５１、０．５３、０．５５、０．６０、０．６１、０．６２、０．６３、０．６４の順により好ましい。また、該質量比の上限は、好ましくは１．００であり、さらには０．９９、０．９８、０．９７、０．９６、０．９０、０．８５、０．８０の順により好ましい。

【0020】

本実施形態に係る光学ガラスは、ネットワーク形成成分として主にＳｉＯ₂を含有する。質量比［ＳｉＯ₂／（ＳｉＯ₂＋Ｂ₂Ｏ₃＋Ｐ₂Ｏ₅）］を上記範囲とすることで、熱的安定性に優れる光学ガラスが得られる。一方、該質量比が大きすぎると、ガラスの熔融性が低下するおそれがあり、また屈折率ｎｄが低下するおそれがある。

【0021】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＴｉＯ₂、Ｎｂ₂Ｏ₅、Ｔａ₂Ｏ₅、ＷＯ₃、およびＢｉ₂Ｏ₃の合計含有量に対するＮｂ₂Ｏ₅の含有量の質量比［Ｎｂ₂Ｏ₅／（ＴｉＯ₂＋Ｎｂ₂Ｏ₅＋Ｔａ₂Ｏ₅＋ＷＯ₃＋Ｂｉ₂Ｏ₃）］は０．１７以上である。該質量比の下限は、好ましくは０．２０であり、さらには０．２５，０．３０，０．３５、０．４０、０．４５、０．５０の順により好ましい。また、該質量比の上限は、好ましくは１．００であり、さらには０．９９、０．９５、０．９０、０．８５、０．８０、０．７５、０．７０，０．６５の順により好ましい。該質量比を上記範囲とすることで、所望の屈折率ｎｄを有し、また部分分散比Ｐｇ，Ｆが低減された光学ガラスが得られる。

【0022】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの合計含有量に対するＢａＯの含有量の質量比［ＢａＯ／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）］は０．７２以下である。また、該質量比の上限は、好ましくは０．７１であり、さらには０．７０、０．６９、０．６８、０．６７、０．６６、０．６５、０．６４、０．６３、０．６０、０．５５、０．５０の順により好ましい。また、該質量比は、好ましくは０以上であり、より好ましくは０を超え、さらにその下限は、０．０２、０．０４、０．０６、０．０８、０．１０、０．１２、０．１４、０．１６、０．１８、０．２０の順により好ましい。該質量比を上記範囲とすることで、比重が低減された光学ガラスが得られる。

【0023】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの合計含有量に対するＣａＯの含有量の質量比［ＣａＯ／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）］は０．６６以下である。また、該質量比の上限は、好ましくは０．６５であり、さらには０．６４、０．６３、０．６２、０．６１、０．６０、０．５９、０．５８、０．５５、０．５０の順により好ましい。また、該質量比は、好ましくは０以上であり、より好ましくは０を超え、さらにその下限は、０．０１、０．０２、０．０４、０．０６、０．０８、０．１０、０．１２、０．１４、０．１６、０．１８、０．２０、０．２２、０．２４の順により好ましい。該質量比を上記範囲とすることで、熱的安定性に優れ、液相温度ＬＴの低減された光学ガラスが得られる。

【0024】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＴｉＯ₂、Ｎｂ₂Ｏ₅、Ｔａ₂Ｏ₅、ＷＯ₃、およびＢｉ₂Ｏ₃の合計含有量［ＴｉＯ₂＋Ｎｂ₂Ｏ₅＋Ｔａ₂Ｏ₅＋ＷＯ₃＋Ｂｉ₂Ｏ₃］は２３％以上である。また、該合計含有量の下限は、好ましくは２５％であり、さらには２６％、２８％、３０％、３１％、３２％の順により好ましい。また、該合計含有量の上限は、好ましくは６０％であり、さらには５８％、５６％、５４％、５２％、５０％、４８％、４６％、４４％、４２％、４０％の順により好ましい。該合計含有量を上記範囲とすることで、所望の屈折率ｎｄおよびアッベ数νｄを有する光学ガラスが得られる。一方、該合計含有量が少なすぎると、屈折率ｎｄを高められないおそれがある。また、該合計含有量が多すぎると、比重が増大する、または熱的安定性が低下するおそれがある。

【0025】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＴｉＯ₂、Ｎｂ₂Ｏ₅、Ｔａ₂Ｏ₅、ＷＯ₃、およびＢｉ₂Ｏ₃の合計含有量に対する、Ｌａ₂Ｏ₃、Ｇｄ₂Ｏ₃、Ｙ₂Ｏ₃、およびＹｂ₂Ｏ₃の合計含有量の質量比［（Ｌａ₂Ｏ₃＋Ｇｄ₂Ｏ₃＋Ｙ₂Ｏ₃＋Ｙｂ₂Ｏ₃）／（ＴｉＯ₂＋Ｎｂ₂Ｏ₅＋Ｔａ₂Ｏ₅＋ＷＯ₃＋Ｂｉ₂Ｏ₃）］が０．３５以上である。また、該質量比の下限は、好ましくは０．３６であり、さらには０．３７、０．３８、０．３９、０．４０、０．４１、０．４２、０．４３、０．４４、０．４５、０．５０、０．５５、０．６０の順により好ましい。また、該質量比の上限は、好ましくは２．００であり、さらには１．９５、１．９０、１．８５、１．８０、１．７５、１．７０、１．６５、１．６０、１．５５の順により好ましい。

【0026】

Ｌａ₂Ｏ₃、Ｇｄ₂Ｏ₃、Ｙ₂Ｏ₃、およびＹｂ₂Ｏ₃といった希土類は、屈折率ｎｄを高め、部分分散比Ｐｇ，Ｆを低下させる成分である。また、ＴｉＯ₂、Ｎｂ₂Ｏ₅、Ｔａ₂Ｏ₅、ＷＯ₃、およびＢｉ₂Ｏ₃は、ガラスの高屈折率化に寄与する成分である。質量比［（Ｌａ₂Ｏ₃＋Ｇｄ₂Ｏ₃＋Ｙ₂Ｏ₃＋Ｙｂ₂Ｏ₃）／（ＴｉＯ₂＋Ｎｂ₂Ｏ₅＋Ｔａ₂Ｏ₅＋ＷＯ₃＋Ｂｉ₂Ｏ₃）］を上記範囲とすることで、所望の屈折率ｎｄを有し、部分分散比Ｐｇ，Ｆの低減された光学ガラスが得られる。

【0027】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＳｉＯ₂の含有量は２５％以下である。ＳｉＯ₂の含有量の上限は、好ましくは２４％であり、さらには２３％、２２％、２１％、２０％、１９％、１８％の順により好ましい。また、ＳｉＯ₂の含有量の下限は、好ましくは４％であり、さらには５％、６％、７％、８％の順により好ましい。

【0028】

ＳｉＯ₂は、ガラスネットワーク形成成分である。ＳｉＯ₂の含有量を上記範囲とすることで、所望の屈折率ｎｄを有し、ガラスの熱的安定性、化学的耐久性、および耐候性を改善された光学ガラスが得られる。一方、ＳｉＯ₂の含有量が多すぎると、熔融性が低下し、部分分散比Ｐｇ，Ｆが上昇するおそれがある。

【0029】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＴｉＯ₂の含有量は３０％以下である。ＴｉＯ₂の含有量の上限は、好ましくは２８％であり、さらには２７％、２６％、２５％、２４％、２３％、２２％、２１％、２０％の順により好ましい。また、ＴｉＯ₂の含有量の下限は、好ましくは５％であり、さらには６％、７％、８％、９％、１０％、１１％、１２％の順により好ましい。

【0030】

ＴｉＯ₂はガラスの高屈折率化および高分散化に寄与する成分である。Ｎｂ₂Ｏ₅やＺｒＯ₂も同様にガラスの高屈折率化に寄与する成分であるが、Ｎｂ₂Ｏ₅やＺｒＯ₂と比較し、ＴｉＯ₂はガラスの比重を増大させにくい。ＴｉＯ₂の含有量を上記範囲とすることで、所望の屈折率ｎｄを有し、比重の低減された光学ガラスが得られる。一方、ＴｉＯ₂の含有量が多すぎると、所望の光学恒数が維持できなくなり異常部分分散性が悪化し、ガラスの熱的安定性が低下し、また、ガラスの着色が強まるおそれがある。また、ＴｉＯ₂の含有量が少なすぎると、所望の屈折率ｎｄ、アッベ数、および部分分散比Ｐｇ，Ｆが得られないおそれがある。

【0031】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｌａ₂Ｏ₃の含有量は４０％以下である。Ｌａ₂Ｏ₃の含有量の上限は、好ましくは３８％であり、さらには３６％、３４％、３２％の順により好ましい。また、Ｌａ₂Ｏ₃の含有量の下限は、好ましくは４％であり、さらには６％、８％、１０％、１２％の順により好ましい。

【0032】

Ｌａ₂Ｏ₃は、ガラスの高屈折率化に寄与する成分である。また、Ｌａ₂Ｏ₃は、液相温度ＬＴを上昇させ、比重を増大させる成分でもある。Ｌａ₂Ｏ₃の含有量を上記範囲とすることで、所望の屈折率ｎｄを有し、液相温度ＬＴの上昇および比重の増大が抑制された光学ガラスが得られる。一方、Ｌａ₂Ｏ₃の含有量が多すぎると、比重が増大し、またガラスの熱的安定性が低下するおそれがある。

【0033】

Ｐｂは、毒性を有し、環境負荷が懸念される成分である。したがって、本実施形態に係る光学ガラスは、Ｐｂを実質的に含まない。すなわち、Ｐｂの含有量は、酸化物換算で０％であることが好ましい。

【0034】

本実施形態に係る光学ガラスにおける上記以外のガラス成分の含有量および比率について、以下に非制限的な例を示す。

【0035】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＳｉＯ₂、Ｂ₂Ｏ₃およびＰ₂Ｏ₅の合計含有量［ＳｉＯ₂＋Ｂ₂Ｏ₃＋Ｐ₂Ｏ₅］の下限は、好ましくは１０％であり、さらには１１％、１２％、１３％、１４％、１５％の順により好ましい。また、該合計含有量の上限は、好ましくは３５％であり、さらには３３％、３１％、２９％、２７％、２６％、２５％、２４％、２３％の順により好ましい。ガラスの熱的安定性を向上させ、比重をより一層低減させ、さらに所望の光学恒数を得る観点から、該合計含有量を上記範囲とすることが好ましい。

【0036】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｌｉ₂Ｏ、Ｎａ₂Ｏ、およびＫ₂Ｏの合計含有量［Ｌｉ₂Ｏ＋Ｎａ₂Ｏ＋Ｋ₂Ｏ］の下限は、好ましくは０％であり、さらには０．０５％、０．１０％、０．１５％、０．２０％、０．２５％、０．３０％、０．３５％、０．４０％の順により好ましい。また、該合計含有量の上限は、好ましくは１０％であり、さらには９．０％、８．０％、７．０％、６．０％、５．０％、４．５％、４．０％、３．５％、３．０％の順により好ましい。Ｌｉ₂Ｏ、Ｎａ₂Ｏ、およびＫ₂Ｏはガラスの熔融性を改善する働きを有し、部分分散比Ｐｇ，Ｆを低減させ、液相温度を下げ、またガラスの熱的安定性を改善する働きを有する成分である。一方で、化学的耐久性および耐候性の観点から、該合計含有量を上記範囲とすることが好ましい。

【0037】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、およびＢａＯの合計含有量［ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ］の下限は、好ましくは１％であり、さらには２％、３％、４％、５％、６％、７％、８％、９％、１０％の順により好ましい。また、該合計含有量の上限は、好ましくは３０％であり、さらには２８％、２６％、２４％、２３％、２２％、２１％の順により好ましい。ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯは、いずれもガラスの熱的安定性および耐失透性を改善させる働きを有するガラス成分である。所望の光学恒数を維持しながら比重をより一層の低減する観点、ならびにガラスの熱的安定性および耐失透性の向上の観点から、該合計含有量を上記範囲とすることが好ましい。

【0038】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｌａ₂Ｏ₃、Ｇｄ₂Ｏ₃、Ｙ₂Ｏ₃、およびＹｂ₂Ｏ₃の合計含有量［Ｌａ₂Ｏ₃＋Ｇｄ₂Ｏ₃＋Ｙ₂Ｏ₃＋Ｙｂ₂Ｏ₃］の下限は、所望の光学恒数を維持しながら屈折率ｎｄを高める観点から、好ましくは０％であり、さらには２％、４％、６％、８％、１０％、１２％、１４％、１６％の順により好ましい。また、該合計含有量の上限は、比重をより一層の低減する観点から、好ましくは４０％であり、さらには３８％、３６％、３４％、３２％、３０％、２９％の順により好ましい。

【0039】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＳｉＯ₂、Ｂ₂Ｏ₃およびＰ₂Ｏ₅の合計含有量に対するＺｒＯ₂の含有量の質量比［ＺｒＯ₂／（ＳｉＯ₂＋Ｂ₂Ｏ₃＋Ｐ₂Ｏ₅）］の下限は、好ましくは０であり、さらには０．０２、０．０６、０．０８、０．１０、０．１２、０．１４、０．１６の順により好ましい。また、該質量比の上限は、好ましくは１.００であり、さらには０．９０、０．８０、０．７０、０．６０、０．５５、０．５０、０．４５の順により好ましい。ＺｒＯ₂は屈折率ｎｄを高める働きを有する成分である。屈折率ｎｄを高める観点から、該質量比を上記範囲とすることが好ましい。一方、該質量比が大きすぎると、液相温度が上昇するおそれがあり、また再加熱安定性が損なわれるおそれがある。

【0040】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｌａ₂Ｏ₃、Ｇｄ₂Ｏ₃、Ｙ₂Ｏ₃、およびＹｂ₂Ｏ₃の合計含有量に対するＺｒＯ₂の含有量の質量比［ＺｒＯ₂／（Ｌａ₂Ｏ₃＋Ｇｄ₂Ｏ₃＋Ｙ₂Ｏ₃＋Ｙｂ₂Ｏ₃）］の下限は、好ましくは０であり、さらには０．０２、０．０６、０．０８、０．１０、０．１２、０．１４、０．１６の順により好ましい。また、該質量比の上限は、好ましくは１．０であり、さらには０．９０、０．８０、０．７０、０．６５、０．６０の順により好ましい。Ｌａ₂Ｏ₃、Ｇｄ₂Ｏ₃、Ｙ₂Ｏ₃、Ｙｂ₂Ｏ₃、およびＺｒＯ₂は屈折率ｎｄを高め、部分分散比Ｐｇ，Ｆを低減する働きを有するが、ＺｒＯ₂の含有量が多くなると、ガラスの熔融性が低下するおそれがあり、また再加熱安定性が損なわれるおそれがある。そのため、該質量比を上記範囲とすることが好ましい。

【0041】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＳｉＯ₂、Ｂ₂Ｏ₃およびＰ₂Ｏ₅の合計含有量に対する、Ｌｉ₂Ｏ、Ｎａ₂Ｏ、Ｋ₂Ｏ、およびＺｒＯ₂の合計含有量の質量比［（Ｌｉ₂Ｏ＋Ｎａ₂Ｏ＋Ｋ₂Ｏ＋ＺｒＯ₂）／（ＳｉＯ₂＋Ｂ₂Ｏ₃＋Ｐ₂Ｏ₅）］の下限は、好ましくは０であり、さらには０．０２、０．０４、０．０６、０．０８、０．１０、０．１２、０．１４、０．１６の順により好ましい。また、該質量比の上限は、好ましくは２であり、さらには１．８、１．６、１．４、１．２、１．０、０．９０、０．８０、０．７０、０．６０の順により好ましい。Ｌｉ₂Ｏ、Ｎａ₂Ｏ、Ｋ₂Ｏ、およびＺｒＯ₂は、部分分散比Ｐｇ，Ｆを低減させる働きを有する成分であるが、これらの含有量が多くなると、再加熱安定性が損なわれるおそれがある。そのため、該質量比を上記範囲とすることが好ましい。

【0042】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＳｉＯ₂、Ｂ₂Ｏ₃およびＰ₂Ｏ₅の合計含有量に対する、Ｌｉ₂Ｏ、Ｎａ₂Ｏ、およびＫ₂Ｏの合計含有量の質量比［（Ｌｉ₂Ｏ＋Ｎａ₂Ｏ＋Ｋ₂Ｏ₂）／（ＳｉＯ₂＋Ｂ₂Ｏ₃＋Ｐ₂Ｏ₅）］の下限は、熔融性を維持し、部分分散比Ｐｇ，Ｆを低減させる観点から、好ましくは０であり、さらには０．０１、０．０２の順により好ましい。また、該質量比の上限は、熱的安定性、化学的耐久性、および耐候性の維持の観点から、好ましくは１．５であり、さらには１．２、１．０、０．９０、０．８０、０．６０、０．５０、０．４０、０．３０の順により好ましい。

【0043】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＳｉＯ₂、Ｂ₂Ｏ₃およびＰ₂Ｏ₅の合計含有量に対する、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、およびＢａＯの合計含有量の質量比［（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）／（ＳｉＯ₂＋Ｂ₂Ｏ₃＋Ｐ₂Ｏ₅）］の下限は、好ましくは０．０５であり、さらには０．１０、０．２０、０．３０、０．３５、０．４０、０．４５の順により好ましい。また、該質量比の上限は、好ましくは３．０であり、さらには２．５、２．０、１．８、１．６、１．４、１．２、１．０の順により好ましい。アルカリ土類金属酸化物であるＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、およびＢａＯは、液相温度を下げ、熱的安定性を改善する働きを有する。一方、これらの含有量が多くなると、ガラスの化学的耐久性および／または耐候性が低下する傾向がある。ＳｉＯ₂およびＢ₂Ｏ₃は、熱的安定性を改善する働きを有するが、これらの含有量が多くなると熔融性や屈折率ｎｄが低下する傾向がある。そのため、該質量比を上記範囲とすることが好ましい。

【0044】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＳｉＯ₂、Ｂ₂Ｏ₃およびＰ₂Ｏ₅の合計含有量に対する、Ｌａ₂Ｏ₃、Ｇｄ₂Ｏ₃、Ｙ₂Ｏ₃、およびＹｂ₂Ｏ₃の合計含有量の質量比［（Ｌａ₂Ｏ₃＋Ｇｄ₂Ｏ₃＋Ｙ₂Ｏ₃＋Ｙｂ₂Ｏ₃）／（ＳｉＯ₂＋Ｂ₂Ｏ₃＋Ｐ₂Ｏ₅）］の下限は、好ましくは０．１０であり、さらには０．２０、０．３０、０．４０、０．５０、０．６０、０．６５、０．７０の順により好ましい。また、該質量比の上限は、好ましくは４．０であり、さらには３．５、３．０、２．５、２．２、２．０、１．９、１．８、１．７の順により好ましい。希土類酸化物であるＬａ₂Ｏ₃、Ｇｄ₂Ｏ₃、Ｙ₂Ｏ₃、およびＹｂ₂Ｏ₃は、ガラスの高屈折率化に寄与する成分であるが、これらの含有量が多くなると熱的安定性が低下する傾向がある。また、ＳｉＯ₂およびＢ₂Ｏ₃は熱的安定性を改善する働きを有する成分であるが、これらの含有量が多くなると屈折率ｎｄが低下する傾向がある。そのため、該質量比を上記範囲とすることが好ましい。

【0045】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＳｉＯ₂、Ｂ₂Ｏ₃およびＰ₂Ｏ₅の合計含有量に対する、ＴｉＯ₂、Ｎｂ₂Ｏ₅、Ｔａ₂Ｏ₅、ＷＯ₃、およびＢｉ₂Ｏ₃の合計含有量の質量比［（ＴｉＯ₂＋Ｎｂ₂Ｏ₅＋Ｔａ₂Ｏ₅＋ＷＯ₃＋Ｂｉ₂Ｏ₃）／（ＳｉＯ₂＋Ｂ₂Ｏ₃＋Ｐ₂Ｏ₅）］の下限は、比重の増大を抑えつつ屈折率ｎｄを高める観点から、好ましくは０．６５であり、さらには０．７０、０．７５、０．８０、０．８５、０．９０、０．９５、１．００、１．０５、１．１０、１．１５、１．２０、１．２５の順により好ましい。また、該質量比の上限は、所望のアッベ数νｄを維持する観点、およびガラスの耐失透性を向上させる観点から、好ましくは５．０であり、さらには４．５、４．０、３．９、３．８、３．７、３．６、３．５、３．４、３．３、３．２、３．１の順により好ましい。

【0046】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＴｉＯ₂、Ｎｂ₂Ｏ₅、Ｔａ₂Ｏ₅、ＷＯ₃、およびＢｉ₂Ｏ₃の合計含有量に対する、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、およびＢａＯの合計含有量の質量比［（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）／（ＴｉＯ₂＋Ｎｂ₂Ｏ₅＋Ｔａ₂Ｏ₅＋ＷＯ₃＋Ｂｉ₂Ｏ₃）］の下限は、好ましくは０．１０であり、さらには０．１４、０．１６、０．１８、０．２０、０．２２、０．２５、０．３０の順により好ましい。また、該質量比の上限は、好ましくは１．３であり、さらには１．２、１．１、１．０、０．９０、０．８０、０．７０、０．６５、０．６０の順により好ましい。ＴｉＯ₂、Ｎｂ₂Ｏ₅、Ｔａ₂Ｏ₅、ＷＯ₃、およびＢｉ₂Ｏ₃は、ガラスの高屈折率化に寄与する成分であり、ガラスを高分散化する働きを有する成分でもある。一方、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、およびＢａＯは、屈折率ｎｄを低下させ、ガラスを低分散化する働きを有する成分である。そのため、所望の光学恒数を有する光学ガラスを得る観点から、該質量比を上記範囲とすることが好ましい。

【0047】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、およびＢａＯの合計含有量に対する、Ｌａ₂Ｏ₃、Ｇｄ₂Ｏ₃、Ｙ₂Ｏ₃、およびＹｂ₂Ｏ₃の合計含有量の質量比［（Ｌａ₂Ｏ₃＋Ｇｄ₂Ｏ₃＋Ｙ₂Ｏ₃＋Ｙｂ₂Ｏ₃）／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）］の下限は、好ましくは０．１であり、さらには０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８の順により好ましい。また、該質量比の上限は、好ましくは７．０であり、さらには６．０、５．０、４．５、４．０、３．５、３．０、２．５の順により好ましい。ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、およびＢａＯは、ガラスの熱的安定性の向上に寄与する成分であるが、これらの含有量が多くなると、屈折率ｎｄが低下するおそれがある。Ｌａ₂Ｏ₃、Ｇｄ₂Ｏ₃、Ｙ₂Ｏ₃、およびＹｂ₂Ｏ₃は、ガラスの高屈折率化に寄与する成分であるが、これらの含有量が多くなると熱的安定性が損なわれるおそれがある。熱的安定性を維持しながら、所望の光学恒数を維持する観点から、該質量比を上記範囲とすることが好ましい。

【0048】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＳｉＯ₂の含有量に対するＢ₂Ｏ₃の含有量の質量比［Ｂ₂Ｏ₃／ＳｉＯ₂］の上限は、ガラスの化学的耐久性を向上させる観点から、好ましくは１．５０であり、さらには１．４０、１．３０、１．２０、１．１０、１．００、０．９０の順により好ましい。また、該質量比は、ガラスの熱的安定性を向上させる観点から、好ましくは０以上であり、より好ましくは０を超え、さらにその下限は、０．０５、０．１０、０．１５、０．２０、０．２５、０．３０の順により好ましい。

【0049】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＴｉＯ₂、Ｎｂ₂Ｏ₅、Ｔａ₂Ｏ₅、ＷＯ₃、およびＢｉ₂Ｏ₃の合計含有量に対する、ＴｉＯ₂の含有量の質量比［ＴｉＯ₂／（ＴｉＯ₂＋Ｎｂ₂Ｏ₅＋Ｔａ₂Ｏ₅＋ＷＯ₃＋Ｂｉ₂Ｏ₃）］の下限は、好ましくは０．２２であり、さらには０．２４、０．２６、０．２８、０．３０、０．３２、０．３４の順により好ましい。また、該質量比の上限は、好ましくは０．８３であり、さらには０．８０、０．７５、０．７０、０．６５、０．６０の順により好ましい。部分分散比Ｐｇ，Ｆを低減させる観点から、該質量比を上記範囲とすることが好ましい。

【0050】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｌｉ₂Ｏ、Ｎａ₂Ｏ、Ｋ₂Ｏ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、およびＢａＯの合計含有量［Ｌｉ₂Ｏ＋Ｎａ₂Ｏ＋Ｋ₂Ｏ₂＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ］の下限は、好ましくは１％であり、さらには２％、３％、４％、６％、８％、１０％の順により好ましい。また、該合計含有量の上限は、好ましくは４０％であり、さらには３８％、３６％、３４％、３２％、３０％、２８％、２６％の順により好ましい。アルカリ金属酸化物であるＬｉ₂Ｏ、Ｎａ₂Ｏ、およびＫ₂Ｏ、ならびにアルカリ土類金属酸化物であるＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、およびＢａＯは、ガラスの熔融性および熱的安定性の維持に寄与する成分である。一方、これらの含有量が多くなると、ガラスの熔融性および熱的安定性が低下する傾向がある。そのため、該合計含有量を上記範囲とすることが好ましい。

【0051】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｂ₂Ｏ₃の含有量の上限は、好ましくは２０％であり、さらには１８％、１６％、１４％、１２％、１０％の順により好ましい。また、Ｂ₂Ｏ₃の含有量は、好ましくは０％以上であり、より好ましくは０％を超え、さらにその下限は、１％、２％、３％、４％、６％の順により好ましい。Ｂ₂Ｏ₃は、ガラスの熱的安定性を改善する働きを有するが、Ｂ₂Ｏ₃の含有量が多すぎると、屈折率ｎｄが低下するおそれがあり、さらに熱的安定性が低下するおそれがある。そのため、熱的安定性を維持する観点からＢ₂Ｏ₃の含有量を上記範囲とすることが好ましい。

【0052】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｐ₂Ｏ₅の含有量の上限は、好ましくは１０％であり、さらには８％、６％、４％、２％、１％の順により好ましい。Ｐ₂Ｏ₅の含有量は０％であってもよい。ガラスの熱的安定性を維持する観点から、Ｐ₂Ｏ₅の含有量を上記範囲とすることが好ましい。

【0053】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ａｌ₂Ｏ₃の含有量の上限は、好ましくは１０％であり、さらには８％、６％、４％、２％、１％の順により好ましい。また、Ａｌ₂Ｏ₃の含有量の下限は、好ましくは０％である。ガラスの耐失透性および熱的安定性を維持する観点から、Ａｌ₂Ｏ₃の含有量を上記範囲とすることが好ましい。

【0054】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｌｉ₂Ｏの含有量の上限は、好ましくは１０％であり、さらには８％、６％、４％、２％の順により好ましい。また、Ｌｉ₂Ｏの含有量は、好ましくは０％以上であり、より好ましくは０％を超え、さらにその下限は、０．１０％、０．１５％、０．２０％、０．２５％、０．３０％、０．３５％の順により好ましい。屈折率ｎｄを高める観点、ならびに化学的耐久性、耐候性、および再加熱時の安定性を維持する観点から、Ｌｉ₂Ｏの含有量を上記範囲とすることが好ましい。

【0055】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｎａ₂Ｏの含有量の上限は、好ましくは１０％であり、さらには８％、６％、４％、２％の順により好ましい。Ｎａ₂Ｏの含有量は０％であってもよい。屈折率ｎｄを高める観点、ならびに部分分散比Ｐｇ，Ｆを低下させる観点から、Ｎａ₂Ｏの含有量を上記範囲とすることが好ましい。

【0056】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｋ₂Ｏの含有量の上限は、好ましくは１０％であり、さらには８％、６％、４％、２％の順により好ましい。Ｋ₂Ｏの含有量は０％であってもよい。屈折率ｎｄを高める観点、ならびにガラスの熱的安定性を維持する観点から、Ｋ₂Ｏの含有量を上記範囲とすることが好ましい。

【0057】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｃｓ₂Ｏの含有量の上限は、好ましくは１０％であり、さらには８％、６％、４％、２％の順により好ましい。Ｃｓ₂Ｏの含有量は０％であってもよい。比重を低減し、また原料コストを低減する観点から、Ｃｓ₂Ｏの含有量を上記範囲とすることが好ましい。

【0058】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＭｇＯの含有量の上限は、好ましくは１０％であり、さらには８％、６％、４％の順により好ましい。ＭｇＯの含有量は０％であってもよい。所望の光学恒数を維持しながらガラスの熱的安定性および熔融性を改善する観点から、ＭｇＯの含有量を上記範囲とすることが好ましい。

【0059】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＣａＯの含有量の上限は、好ましくは１９％であり、さらには１８％、１６％、１４％、１２％、１０％の順により好ましい。また、ＣａＯの含有量は、好ましくは０％以上であり、より好ましくは０％を超え、さらにその下限は、０．１％、０．２％、０．３％、０．４％、０．５％、１．０％、１．５％の順により好ましい。所望の光学恒数を維持しながらガラスの熱的安定性および熔融性を改善する観点から、ＣａＯの含有量を上記範囲とすることが好ましい。

【0060】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＳｒＯの含有量の上限は、好ましくは２０％であり、さらには１８％、１６％、１４％、１２％、１０％の順により好ましい。また、ＳｒＯの含有量は、好ましくは０％であり、より好ましくは０％を超え、さらにその下限は、０．１％、０．２％、０．３％、０．４％、０．５％、０．６％の順により好ましい。所望の光学恒数を維持しながらガラスの熱的安定性および熔融性を改善する観点から、ＳｒＯの含有量を上記範囲とすることが好ましい。

【0061】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＢａＯの含有量の上限は、好ましくは１６％であり、さらには１５％、１４％、１３％、１２％、１１％、１０％の順により好ましい。また、ＢａＯの含有量は、好ましくは０％であり、より好ましくは０％を超え、さらにその下限は、０．５％、０．８％、１．０％、２．０％、３．０％の順により好ましい。所望の光学恒数を維持しながら比重の増大を抑制する観点から、ＢａＯの含有量を上記範囲とすることが好ましい。

【0062】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＺｎＯの含有量の上限は、好ましくは１０％であり、さらには８％、６％、４％、２％、１％の順により好ましい。また、ＺｎＯの含有量は、好ましくは０％であり、より好ましくは０％を超え、さらにその下限は、０．１％、０．２％、０．３％、０．４％、０．５％、０．６％の順により好ましい。屈折率ｎｄを高め、ガラスの熱的安定性を改善する観点から、ＺｎＯの含有量を上記範囲とすることが好ましい。

【0063】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｙ₂Ｏ₃の含有量の上限は、好ましくは１０％であり、さらには８％、６％、４％、２％の順により好ましい。Ｙ₂Ｏ₃の含有量は０％であってもよい。ガラスの熱的安定性の低下を抑制する観点、および原料コストを低減する観点から、Ｙ₂Ｏ₃の含有量を上記範囲とすることが好ましい。

【0064】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｇｄ₂Ｏ₃の含有量の上限は、好ましくは１０％であり、さらには８％、６％、４％、２％の順により好ましい。Ｇｄ₂Ｏ₃の含有量は０％であってもよい。ガラスの熱的安定性の低下を抑制する観点、比重の増大を抑制する観点、および原料コストを低減する観点から、Ｇｄ₂Ｏ₃の含有量を上記範囲とすることが好ましい。

【0065】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｙｂ₂Ｏ₃の含有量の上限は、好ましくは１０％であり、さらには８％、６％、４％、２％の順により好ましい。また、Ｙｂ₂Ｏ₃の含有量の下限は、好ましくは０％である。ガラスの熱的安定性の低下を抑制し、また比重の増大を抑制する観点から、Ｙｂ₂Ｏ₃の含有量を上記範囲とすることが好ましい。

【0066】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＺｒＯ₂の含有量の上限は、好ましくは１５％であり、さらには１４％、１３％、１２％、１１％、１０％、９％の順により好ましい。また、ＺｒＯ₂の含有量の下限は、好ましくは０％であり、さらには０．５％、１．０％、１．５％、２．０％、２．５％、３．０％の順により好ましい。ＺｒＯ₂はガラスの高屈折率化に寄与する成分である。一方、ＺｒＯ₂の含有量が多すぎると、熱的安定性が低下し、また、比重が増大するおそれがある。そのため、ＺｒＯ₂の含有量を上記範囲とすることが好ましい。

【0067】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｎｂ₂Ｏ₅の含有量の下限は、好ましくは４％であり、さらには６％、８％、１０％、１２％、１３％の順により好ましい。また、Ｎｂ₂Ｏ₅の含有量の上限は、好ましくは３５％であり、さらには３３％、３１％、２９％、２７％、２５％、２３％の順により好ましい。Ｎｂ₂Ｏ₅はガラスの高屈折率化に寄与する成分である。一方、Ｎｂ₂Ｏ₅の含有量が多すぎると、熔解性が悪化し、液相温度が上昇するおそれがある。また、熱的安定性が低下し、比重が増大するおそれもある。そのため、Ｎｂ₂Ｏ₅の含有量を上記範囲とすることが好ましい。

【0068】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｔａ₂Ｏ₅の含有量の上限は、好ましくは１０％であり、さらには８％、６％、４％、２％の順により好ましい。また、Ｔａ₂Ｏ₅の含有量の下限は、好ましくは０％である。Ｔａ₂Ｏ₅はガラスの高屈折率化に寄与する成分である。また、ガラスの熱的安定性を改善する働きを有するガラス成分でもある。一方、Ｔａ₂Ｏ₅の含有量が多くなると、ガラスの熱的安定性および熔融性が低下するおそれがあり、比重が増大するおそれがあり、また、原料コストが増大するおそれがある。そのため、Ｔａ₂Ｏ₅の含有量を上記範囲とすることが好ましい。

【0069】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＷＯ₃の含有量の上限は、好ましくは１０％であり、さらには８％、６％、４％、２％の順により好ましい。また、ＷＯ₃の含有量の下限は、好ましくは０％である。ＷＯ₃はガラスの高屈折率化に寄与する成分である。一方、ＷＯ₃の含有量が多すぎると、熱的安定性が低下し、比重が増大するおそれがあり、またガラスの着色が増大して、透過率が低下するおそれがある。そのため、ＷＯ₃の含有量を上記範囲とすることが好ましい。

【0070】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｂｉ₂Ｏ₃の含有量の上限は、好ましくは１０％であり、さらには８％、６％、４％、２％の順により好ましい。また、Ｂｉ₂Ｏ₃の含有量の下限は、好ましくは０％である。Ｂｉ₂Ｏ₃は、適量を含有させることによりガラスの熱的安定性を改善する働きを有する。また、ガラスの高屈折率化に寄与する成分である。一方、Ｂｉ₂Ｏ₃の含有量が多すぎると比重が増大するおそれがあり、また、ガラスの着色が増大するおそれがある。そのため、Ｂｉ₂Ｏ₃の含有量を上記範囲とすることが好ましい。

【0071】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｓｃ₂Ｏ₃の含有量は、好ましくは２％以下である。また、Ｓｃ₂Ｏ₃の含有量の下限は、好ましくは０％である。

【0072】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＨｆＯ₂の含有量は、好ましくは２％以下である。また、ＨｆＯ₂の含有量の下限は、好ましくは０％である。

【0073】

Ｓｃ₂Ｏ₃、ＨｆＯ₂は、ガラスの分散性を高める働きを有するが、高価な成分である。そのため、Ｓｃ₂Ｏ₃、ＨｆＯ₂の各含有量を上記範囲とすることが好ましい。

【0074】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、Ｌｕ₂Ｏ₃の含有量は、好ましくは２％以下である。また、Ｌｕ₂Ｏ₃の含有量の下限は、好ましくは０％である。

【0075】

Ｌｕ₂Ｏ₃は、ガラスの分散性を高める働きを有するが、分子量が大きいことから、ガラスの比重を増大させるガラス成分でもある。そのため、Ｌｕ₂Ｏ₃の含有量を上記範囲とすることが好ましい。

【0076】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、ＧｅＯ₂の含有量は、好ましくは２％以下である。また、ＧｅＯ₂の含有量の下限は、好ましくは０％である。

【0077】

ＧｅＯ₂は、ガラスの分散性を高める働きを有するが、一般的に使用されるガラス成分の中で、突出して高価な成分である。そのため、ガラスの製造コストを低減する観点から、ＧｅＯ₂の含有量を上記範囲とすることが好ましい。

【0078】

本実施形態に係る光学ガラスは、主として上述のガラス成分、すなわち、ＳｉＯ₂、ＴｉＯ₂、Ｌａ₂Ｏ₃、Ｂ₂Ｏ₃、Ｐ₂Ｏ₅、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｌｉ₂Ｏ、Ｎａ₂Ｏ、Ｋ₂Ｏ、Ｃｓ₂Ｏ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＺｎＯ、Ｙ₂Ｏ₃、Ｇｄ₂Ｏ₃、Ｙｂ₂Ｏ₃、ＺｒＯ₂、Ｎｂ₂Ｏ₅、Ｔａ₂Ｏ₅、ＷＯ₃、Ｂｉ₂Ｏ₃、Ｓｃ₂Ｏ₃、ＨｆＯ₂、Ｌｕ₂Ｏ₃、およびＧｅＯ₂で構成されていることが好ましく、上述のガラス成分の合計含有量は、９５％以上が好ましく、９８％以上がより好ましく、９９％以上がさらに好ましく、９９．５％以上が一層好ましい。

【0079】

本実施形態に係る光学ガラスは、基本的に上記ガラス成分により構成されることが好ましいが、本発明の作用効果を妨げない範囲において、その他の成分を含有することも可能である。また、本発明において、不可避的不純物の含有を排除するものではない。

【0080】

（その他の成分）
本実施形態に係る光学ガラスは、上記成分の他に、清澄剤としてＳｂ₂Ｏ₃、ＣｅＯ₂等を少量含有することができる。なお、本明細書では、清澄剤の含有量は、外割の表示とし、酸化物基準で表示する全てのガラス成分の合計含有量に含まない。したがって、清澄剤以外の全ガラス成分の合計含有量を１００質量％としたときの清澄剤の総量は、好ましくは１質量％以下であり、さらには０．５質量％以下、０．１質量％以下とすることがより好ましい。清澄剤の含有量は０質量％であってもよい。

【0081】

Ｃｄ、Ａｓ、Ｔｈ等は、環境負荷が懸念される成分である。
そのため、ＣｄＯ、ＴｈＯ₂、Ａｓ₂Ｏ₃の各含有量は、０～０．１％であることが好ましく、０～０．０５％であることがより好ましく、０～０．０１％であることが一層好ましく、ＣｄＯ、ＴｈＯ₂、Ａｓ₂Ｏ₃を実質的に含まないことが特に好ましい。

【0082】

さらに、本実施形態に係る光学ガラスは、可視領域の広い範囲にわたり高い透過率が得られる。こうした特長を活かすには、着色性の元素を含まないことが好ましい。着色性の元素としては、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｅｕ、Ｎｄ、Ｅｒ等を例示することができる。いずれの元素とも、１００質量ｐｐｍ未満であることが好ましく、０～８０質量ｐｐｍであることがより好ましく、０～５０質量ｐｐｍ以下であることが更に好ましく、実質的に含まれないことが特に好ましい。

【0083】

また、Ｇａ、Ｔｅ、Ｔｂ等は、導入が不要な成分であり、高価な成分でもある。そのため、質量％表示によるＧａ₂Ｏ₃、ＴｅＯ₂、ＴｂＯ₂の含有量の範囲は、いずれも、それぞれ０～０．１％であることが好ましく、０～０．０５％であることがより好ましく、０～０．０１％であることが更に好ましく、０～０．００５％であることが一層好ましく、０～０．００１％であることがより一層好ましく、実質的に含まれないことが特に好ましい。

【0084】

（ガラス特性）
［屈折率ｎｄ］
本実施形態では、屈折率ｎｄの高い光学ガラスが提供できる。本実施形態に係る光学ガラスにおいて、屈折率ｎｄの下限は、好ましくは１．９００であり、１．９１０、１．９１５、１．９２０、１．９２５、１．９３０、１．９３５、または１．９４０であってもよい。また、屈折率ｎｄの上限は、好ましくは２．０５０であり、２．０００、１．９９０、１．９８５、１．９８０、１．９７５、１．９７０、１．９６５、または１．９６０であってもよい。

【0085】

［アッベ数νｄ］
本実施形態に係る光学ガラスにおいて、アッベ数νｄの下限は、好ましくは２２．０であり、２２．５、２３．０、２３．５、２４．０、２４．２、２４．４、２４．６、２４．８、または２５．０であってもよい。また、アッベ数νｄの上限は、好ましくは３０．０であり、２９．５、２９．０、２８．５、２８．０、２７．８、２７．６、２７．４、２７．２、または２７．０であってもよい。異なる光学恒数を有するレンズと組合せて色収差を補正する観点から、アッベ数νｄを上記範囲とすることが好ましい。

【0086】

［部分分散比Ｐｇ，Ｆ］
本実施形態に係る光学ガラスにおいて、部分分散比Ｐｇ，Ｆの上限は、好ましくは０．６２５０であり、さらには０．６２４０、０．６２３０、０．６２２０、０．６２１０、０．６２００の順により好ましい。部分分散比Ｐｇ，Ｆを上記範囲とすることで、高次の色収差補正に好適な光学ガラスが得られる。また、部分分散比Ｐｇ，Ｆの下限は、好ましくは０．６０３０であり、さらには０．６０４０、０．６０５０、０．６０６０、０．６０７０の順により好ましい。

【0087】

また、本実施形態に係る光学ガラスにおいて、偏差ΔＰｇ，Ｆの上限は、好ましくは０．０２００であり、さらには０．０１９０、０．０１８０、０．０１７０、０．０１６０、０．０１５０、０．０１４０の順により好ましい。偏差ΔＰｇ，Ｆを上記範囲とすることで、高次の色収差補正に好適な光学ガラスが得られる。また、偏差ΔＰｇ，Ｆの下限は、好ましくは０．０３０であり、さらには、０．０４０、０．０５０、０．０６０、０．０７０の順により好ましい。

【0088】

［比重］
本実施形態では、比重の低減された光学ガラスが提供できる。本実施形態に係る光学ガラスにおいて、比重の上限は、好ましくは５．２０であり、さらには５．１０、５．００，４．９９、４．９７、４．９５、４．９０、４．８０、４．７０、４．６０、４．５０の順により好ましい。比重の下限は、特に限定されないが、通常３．８０であり、好ましくは３．９０であり、より好ましくは４．００である。

【0089】

［ガラス転移温度Ｔｇ］
本実施形態に係る光学ガラスにおいて、ガラス転移温度Ｔｇの上限は、アニール炉や成形型への負担軽減の観点から、好ましくは８００℃であり、さらには７９０℃、７８０℃、７７０℃、７６０℃、７５０℃、７４０℃、７３０℃の順により好ましい。一方、ガラス転移温度が高いガラスは、切断、切削、研削、研磨等のガラスの機械加工を行う際に破損しにくい傾向があり好ましい。そこで、ガラス転移温度Ｔｇの下限は、ガラスの機械加工性を向上させる観点から、好ましくは５７０℃であり、さらには５８０℃、５９０℃、６００℃、６１０℃、６２０℃の順により好ましい。

【0090】

［透過率］
本実施形態に係る光学ガラスは、着色が極めて少ない光学ガラスであることができる。かかる光学ガラスは、カメラレンズ等の撮像用の光学素子や、プロジェクタ等の投射用の光学素子の材料として好適である。

【0091】

一般に光学ガラスの着色度は、λ７０、λ５などにより表される。厚さ１０．０ｍｍ±０．１ｍｍのガラス試料について波長２００～７００ｎｍの範囲で分光透過率を測定し、外部透過率が７０％となる波長をλ７０、外部透過率が５％となる波長をλ５とする。

【0092】

本実施形態に係る光学ガラスにおいて、λ７０は、好ましくは５５０ｎｍ以下であり、さらには５４０ｎｍ以下、５３０ｎｍ以下、５２０ｎｍ以下、５１０ｎｍ以下、５００ｎｍ以下の順により好ましい。λ５は、好ましくは４００ｎｍ以下であり、さらには３９５ｎｍ以下、３９０ｎｍ以下、３８５ｎｍ以下、３８０ｎｍ以下の順により好ましい。

【0093】

（ガラスの製造方法）
本実施形態に係る光学ガラスは、目的のガラス組成が得られるように、原料である酸化物、炭酸塩、硫酸塩、硝酸塩、水酸化物などを秤量、調合し、十分に混合して混合バッチとし、熔融容器内で加熱、熔融し、脱泡、攪拌を行い均質かつ泡を含まない熔融ガラスを作り、これを成形することによって得られる。具体的には公知の熔融法を用いて製造できる。本実施形態に係る光学ガラスは、高屈折率でありながら、熱的安定性が優れているため、公知の熔融法、成形法を用いて、安定的に製造することができる。

【0094】

（プレス成形用ガラス素材、光学素子ブランク、およびそれらの製造方法）
本発明の他の一態様は、
本実施形態に係る光学ガラスからなるプレス成形用ガラス素材、および
本実施形態に係る光学ガラスからなる光学素子ブランク
に関する。

【0095】

本発明の他の一態様によれば、
上記光学ガラスをプレス成形用ガラス素材に成形する工程を備えるプレス成形用ガラス素材の製造方法；
上記光学ガラスプレス成形用ガラス素材を、プレス成形型を用いてプレス成形することにより光学素子ブランクを作製する工程を備える光学素子ブランクの製造方法；
上記光学ガラスガラスを光学素子ブランクに成形する工程を備える光学素子ブランクの製造方法、
も提供される。

【0096】

光学素子ブランクとは、目的とする光学素子の形状に近似し、光学素子の形状に研磨しろ（研磨により除去することになる表面層）、必要に応じて研削しろ（研削により除去することになる表面層）を加えた光学素子母材である。光学素子ブランクの表面を研削、研磨することにより、光学素子が仕上げられる。一態様では、上記ガラスを適量熔融して得た熔融ガラスをプレス成形する方法（ダイレクトプレス法と呼ばれる。）により、光学素子ブランクを作製することができる。他の一態様では、上記ガラスを適量熔融して得た熔融ガラスを固化することにより光学素子ブランクを作製することもできる。

【0097】

また、他の一態様では、プレス成形用ガラス素材を作製し、作製したプレス成形用ガラス素材をプレス成形することにより、光学素子ブランクを作製することができる。
プレス成形用ガラス素材のプレス成形は、加熱して軟化した状態にあるプレス成形用ガラス素材をプレス成形型でプレスする公知の方法により行うことができる。加熱、プレス成形は、ともに大気中で行うことができる。プレス成形後にアニールしてガラス内部の歪を低減することにより、均質な光学素子ブランクを得ることができる。

【0098】

プレス成形用ガラス素材は、そのままの状態で光学素子ブランク作製のためのプレス成形に供されるプレス成形用ガラスゴブと呼ばれるものに加え、切断、研削、研磨などの機械加工を施してプレス成形用ガラスゴブを経てプレス成形に供されるものも含む。切断方法としては、ガラス板の表面の切断したい部分にスクライビングと呼ばれる方法で溝を形成し、溝が形成された面の裏面から溝の部分に局所的な圧力を加えて、溝の部分でガラス板を割る方法や、切断刃によってガラス板をカットする方法などがある。また、研削、研磨方法としてはバレル研磨などが挙げられる。

【0099】

プレス成形用ガラス素材は、例えば、熔融ガラスを鋳型に鋳込みガラス板に成形し、このガラス板を複数のガラス片に切断することにより作製することができる。または、適量の熔融ガラスを成形してプレス成形用ガラスゴブを作製することもできる。プレス成形用ガラスゴブを、再加熱、軟化してプレス成形して作製することにより、光学素子ブランクを作製することもできる。ガラスを再加熱、軟化してプレス成形して光学素子ブランクを作製する方法は、ダイレクトプレス法に対してリヒートプレス法と呼ばれる。

【0100】

（光学素子およびその製造方法）
本発明の他の一態様は、
本実施形態に係る光学ガラスからなる光学素子に関する。

【0101】

上記光学素子は、上記光学ガラスを用いて作製される。上記光学素子において、ガラス表面には、例えば、反射防止膜等の多層膜等、一層以上のコーティングが形成されていてもよい。

【0102】

また、本発明の一態様によれば、
上述の光学素子ブランクを研削および／または研磨することにより光学素子を作製する工程を備える光学素子の製造方法も提供される。

【0103】

上記光学素子の製造方法において、研削、研磨は公知の方法を適用すればよく、加工後に光学素子表面を十分洗浄、乾燥させるなどすることにより、内部品質および表面品質の高い光学素子を得ることができる。このようにして、上記ガラスからなる光学素子を得ることができる。光学素子としては、球面レンズ、非球面レンズ、マイクロレンズなどの各種のレンズ、プリズムなどを例示することができる。

【0104】

また、上記光学ガラスからなる光学素子は、接合光学素子を構成するレンズとしても好適である。接合光学素子としては、レンズ同士を接合したもの（接合レンズ）、レンズとプリズムを接合したものなどを例示することができる。例えば、接合光学素子は、接合する２つの光学素子の接合面を形状が反転形状となるように精密に加工（例えば、球面研磨加工）し、接合レンズの接着に使用される紫外線硬化型接着剤を塗布し、貼り合わせてからレンズを通して紫外線を照射し接着剤を硬化させることで作製することができる。このように接合光学素子を作製するために、上記ガラスは好ましい。接合する複数個の光学素子を、アッベ数νｄが相違する複数種のガラスを用いてそれぞれ作製し、接合することにより、色収差の補正に好適な素子とすることができる。

【0105】

（導光板、画像表示装置）
本発明の他の一態様は、
本実施形態に係る光学ガラスからなる導光板；
画像表示素子と、上記画像表示素子から出射した光を導光する導光板と、を含み、上記導光板が本実施形態に係る光学ガラスからなる導光板である画像表示装置、
に関する。画像表示装置の具体的形態については後述する。

【実施例0106】

以下に、本発明を実施例により更に詳細に説明する。ただし、本発明は実施例に示す態様に限定されるものではない。

【0107】

（実施例１）
表１（１）～（２）、表２（１）～（２）、表３（１）～（２）、表４（１）～（２）、表５（１）～（２）、表６（１）～（２）、および表７（１）～（２）に示すガラス組成を有するガラスサンプルを以下の手順で作製し、各種評価を行った。

【0108】

まず、ガラスの構成成分に対応する硝酸塩、硫酸塩、炭酸塩、水酸化物、酸化物、およびホウ酸等を原材料として準備し、得られる光学ガラスのガラス組成が、表１（１）～（２）、表２（１）～（２）、表３（１）～（２）、表４（１）～（２）、表５（１）～（２）、表６（１）～（２）、および表７（１）～（２）に示す各組成となるように上記原材料を秤量、調合して、原材料を十分に混合した。こうして得られた調合原料（バッチ原料）を、白金坩堝に投入し、１２００～１４５０℃で加熱して熔融ガラスとし、攪拌して均質化を図り、清澄してから、熔融ガラスを適当な温度に予熱した金型に鋳込んだ。鋳込んだガラスを、ガラス転移温度付近まで放冷してから直ちにアニール炉に入れ、ガラス転移温度Ｔｇ近傍の温度で１時間熱処理してアニール処理した後、炉内で室温まで放冷することにより、ガラスサンプルを得た。

【0109】

［ガラス成分組成の確認］
得られたガラスサンプルについて、誘導結合プラズマ発光分光分析法（ＩＣＰ－ＡＥＳ）で各ガラス成分の含有量を測定し、表１（１）～（２）、表２（１）～（２）、表３（１）～（２）、表４（１）～（２）、表５（１）～（２）、表６（１）～（２）、および表７（１）～（２）に示す各組成のとおりであることを確認した。

【0110】

得られた光学ガラスの諸特性は、以下に示す方法により測定した。

【0111】

（ｉ）屈折率ｎｄ、アッベ数νｄ
降温速度－３０℃／時間で降温して得られたガラスについて、日本光学硝子工業会規格の屈折率測定法により、屈折率ｎｄおよびアッベ数νｄを測定した。

【0112】

（ii）部分分散比Ｐｇ，Ｆ
ｇ線、Ｆ線、ｃ線における各屈折率ｎｇ、ｎＦ、ｎＣを用いて、下記式に基づき部分分散比Ｐｇ，Ｆを算出した。
Ｐｇ，Ｆ＝（ｎｇ－ｎＦ）／（ｎＦ－ｎＣ）

【0113】

（iii）部分分散比Ｐｇ，Ｆの偏差ΔＰｇ，Ｆ
部分分散比Ｐｇ，Ｆおよびアッベ数νｄを用いて、下記式に基づき算出した。
ΔＰｇ，Ｆ＝Ｐｇ，Ｆ＋（０．００１８×νｄ）－０．６４８３

【0114】

（iv）比重
アルキメデス法により測定した。

【0115】

（ｖ）ガラス転移温度Ｔｇ
ガラスを乳鉢で十分粉砕したものを試料とし、Ｒｉｇａｋｕ社製の示差走査熱量分析装置（ＤＳＣ８２７１）を使用し、昇温速度を１０℃／分にしてガラス転移温度Ｔｇを測定した。

【0116】

（vi）透過率（λ７０およびλ５）
厚さ１０．０ｍｍ±０．１ｍｍのサンプルについて波長２００～７００ｎｍの範囲で分光透過率を測定した。外部透過率が７０％となる波長をλ７０、外部透過率が５％となる波長をλ５とした。

【0117】

【表1(1)】

【0118】

【表1(2)】

【0119】

【表2(1)】

【0120】

【表2(2)】

【0121】

【表3(1)】

【0122】

【表3(2)】

【0123】

【表4(1)】

【0124】

【表4(2)】

【0125】

【表5(1)】

【0126】

【表5(2)】

【0127】

【表6(1)】

【0128】

【表6(2)】

【0129】

【表7(1)】

【0130】

【表7(2)】

【0131】

（実施例２）
実施例１で作製した各ガラスサンプルを使用し、プレス成形用ガラス塊（ガラスゴブ）を作製した。このガラス塊を大気中で加熱、軟化し、プレス成形型でプレス成形し、レンズブランク（光学素子ブランク）を作製した。作製したレンズブランクをプレス成形型から取り出し、アニールし、研磨を含む機械加工を行い、実施例１で作製した各ガラスサンプルからなる球面レンズを作製した。

【0132】

（実施例３）
実施例１で作製した熔融ガラスを所望量、プレス成形型でプレス成形し、レンズブランク（光学素子ブランク）を作製した。作製したレンズブランクをプレス成形型から取り出し、アニールし、研磨を含む機械加工を行い、実施例１で作製した各ガラスサンプルからなる球面レンズを作製した。

【0133】

（実施例４）
実施例１で作製した熔融ガラスを固化して作製したガラス塊（光学素子ブランク）アニールし、研磨を含む機械加工を行い、実施例１で作製した各ガラスサンプルからなる球面レンズを作製した。

【0134】

（実施例５）
実施例２～４において作製した球面レンズを、他種のガラスからなる球面レンズと貼り合せ、接合レンズを作製した。

【0135】

（実施例６）
図１は、画像表示素子と導光板とを含む画像装置の一例であるヘッドマウントディスプレイの概略構成図である。図１に示す構成を有するヘッドマウントディスプレイ１を、以下の方法によって作製した。

【0136】

表１（１）～（２）、表２（１）～（２）、表３（１）～（２）、表４（１）～（２）、表５（１）～（２）、表６（１）～（２）、および表７（１）～（２）に記載の各光学ガラスを長さ５０ｍｍ×幅２０ｍｍ×厚さ１．０ｍｍの矩形薄板状に加工して、導光板１０を得た。

【0137】

この導光板を、図１に示すヘッドマウントディスプレイ１（以下、「ＨＭＤ１」と略記する。）に取り付けた。図１（ａ）は、ＨＭＤ１の正面側斜視図であり、図１（ｂ）は、ＨＭＤ１の背面側斜視図である。図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、使用者の頭部に装着される眼鏡型フレーム２の正面部には、眼鏡レンズ３が取り付けられる。眼鏡型フレーム２の取付部２ａには、画像を照明するためのバックライト４が取り付けられる。眼鏡型フレーム２のツル部分には、画像を映し出すための信号処理機器５および音声を再生するスピーカー６が設けられている。信号処理機器５の回路から引き出された配線を構成するＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）７が、眼鏡型フレーム２に沿って配線されている。表示素子ユニット（例えば液晶表示素子）２０は、ＦＰＣ７によって使用者の両眼中央位置まで配線され、かつバックライト４の光軸線上に表示素子ユニット２０の略中心部が配置するように保持される。表示素子ユニット２０は、導光板１０の略中央部に位置するように、導光板１０に対して相対的に固定される。また、使用者の眼前に位置する箇所にはＨＯＥ（Ｈｏｌｏｇｒａｐｈｉｃ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｅｌｅｍｅｎｔ）３２Ｒ、３２Ｌ（第１光学素子）が、それぞれ接着等により導光板１０の第１面１０ａ上に密着固定されている。導光板１０を挟んで表示素子ユニット２０と対向する位置には、ＨＯＥ５２Ｒ、５２Ｌが導光板１０の第２面１０ｂ上に積層されている。

【0138】

図２は、図１に示すＨＭＤ１の構成を模式的に示す側面図である。なお、図２においては、図面を明瞭化するため、主要部のみを示しており、眼鏡型フレーム２等は図示を省略している。図２に示すように、ＨＭＤ１は、画像表示素子２４と導光板１０の中心を結ぶ中心線Ｘを挟み左右対称の構造を有している。また、画像表示素子２４から導光板１０に入射された各波長の光は、後述するように二分割されて使用者の右眼、左眼のそれぞれに導光される。各眼に導光される各波長の光の光路も中心線Ｘを挟み略左右対称である。

【0139】

図２に示すように、バックライト４は、レーザ光源２１、拡散光学系２２、およびマイクロレンズアレイ２３を有する。表示素子ユニット２０は、画像表示素子２４を有する画像生成ユニットであり、例えばフィールドシーケンシャル（ＦｉｅｌｄＳｅｑｕｅｎｔｉａｌ）方式で駆動する。レーザ光源２１は、Ｒ（波長４３６ｎｍ）、Ｇ（波長５４６ｎｍ）、Ｂ（波長６３３ｎｍ）の各波長に対応したレーザ光源を有し、各波長の光を高速で順次照射する。各波長の光は、拡散光学系２２、マイクロレンズアレイ２３に入射され、光量ムラのない均一な高指向性の平行光束に変換されて、画像表示素子２４の表示パネル面に垂直に入射される。

【0140】

画像表示素子２４は、例えばフィールドシーケンシャル方式で駆動する透過型液晶（ＬＣＤＴ－ＬＣＯＳ）パネルである。画像表示素子２４は、各波長の光に、信号処理機器５の画像エンジン（図示せず）が生成する画像信号に応じた変調をかける。画像表示素子２４の有効領域の画素で変調された各波長の光は、所定の光束断面（上記有効領域と略同じ形状）をもって導光板１０に入射される。なお、画像表示素子２４は、例えばＤＭＤ（ＤｉｇｉｔａｌＭｉｒｒｏｒＤｅｖｉｃｅ）や反射型液晶（ＬＣＯＳ）パネル、ＭＥＭＳ（ＭｉｃｒｏＥｌｅｃｔｒｏＭｅｃｈａｎｉｃａｌＳｙｓｔｅｍｓ）、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ－Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）、無機ＥＬ等の他の形態の表示素子に置換することも可能である。

【0141】

表示素子ユニット２０は、フィールドシーケンシャル方式の表示素子に限らず、同時式の表示素子（射出面前面に所定の配列のＲＧＢカラーフィルタを有する表示素子）の画像生成ユニットとしてもよい。この場合、光源には、例えば白色光源が使用される。

【0142】

図２に示すように、画像表示素子２４により変調された各波長の光は、第１面１０ａから導光板１０内部に順次入射される。導光板１０の第２面１０ｂ上には、ＨＯＥ５２Ｒと５２Ｌ（第２光学素子）が積層されている。ＨＯＥ５２Ｒおよび５２Ｌは、例えば矩形状を有する反射型の体積位相型ＨＯＥであって、Ｒ、Ｇ、Ｂの各波長の光に対応する干渉縞が各々に記録されたフォトポリマーを三枚積層した構成を有する。すなわち、ＨＯＥ５２Ｒおよび５２Ｌは、Ｒ、Ｇ、Ｂの各波長の光を回折しそれ以外の波長の光を透過する波長選択機能を有するように構成されている。

【0143】

ＨＯＥ３２Ｒおよび３２Ｌも反射型の体積位相型ＨＯＥであり、ＨＯＥ５２Ｒおよび５２Ｌと同一の層構造を有する。ＨＯＥ３２Ｒおよび３２Ｌと５２Ｒおよび５２Ｌは、例えば干渉縞パターンのピッチが略同一であってもよい。

【0144】

ＨＯＥ５２Ｒと５２Ｌは、互いの中心が一致し、かつ干渉縞パターンが１８０（ｄｅｇ）反転された状態で積層されている。そして、積層された状態でその中心が中心線Ｘと一致するように導光板１０の第２面１０ｂ上に接着等により密着固定されている。ＨＯＥ５２Ｒ、５２Ｌには、画像表示素子２４により変調された各波長の光が導光板１０を介して順次入射される。

【0145】

ＨＯＥ５２Ｒ、５２Ｌはそれぞれ、順次入射される各波長の光を右眼、左眼に導くため所定の角度を付与して回折する。ＨＯＥ５２Ｒ、５２Ｌにより回折された各波長の光はそれぞれ、導光板１０と空気との界面で全反射を繰り返して導光板１０内部を伝搬しＨＯＥ３２Ｒ、３２Ｌに入射される。ここで、ＨＯＥ５２Ｒ、５２Ｌは、各波長の光に同一の回折角を付与する。そのため、導光板１０に対する入射位置が略同一の（または別の表現によれば、画像表示素子２４の有効領域内の略同一座標から射出された）すべての波長の光は、導光板１０内部の略同一の光路を伝搬して、ＨＯＥ３２Ｒ、３２Ｌ上の略同位置に入射する。別の観点によれば、ＨＯＥ５２Ｒ、５２Ｌは、画像表示素子２４の有効領域に表示された画像の該有効領域内における画素位置関係がＨＯＥ３２Ｒ、３２Ｌ上で忠実に再現されるようにＲＧＢの各波長の光を回折する。

【0146】

このように本実施例においては、ＨＯＥ５２Ｒ、５２Ｌは、それぞれ、画像表示素子２４の有効領域内の略同一座標から射出されたすべての波長の光をＨＯＥ３２Ｒ、３２Ｌ上の略同位置に入射させるように回折する。または、ＨＯＥ５２Ｒ、５２Ｌは、画像表示素子２４の有効領域内で相対的にずらされた本来同一画素をなすすべての波長の光をＨＯＥ３２Ｒ、３２Ｌ上の略同位置に入射させるように回折するように構成されてもよい。

【0147】

ＨＯＥ３２Ｒ、３２Ｌ上に入射された各波長の光は、ＨＯＥ３２Ｒ、３２Ｌにより回折されて導光板１０の第２面１０ｂから外部に略垂直に順次射出される。このように略平行光として射出された各波長の光はそれぞれ、画像表示素子２４により生成された画像の虚像Ｉとして使用者の右眼網膜、左眼網膜に結像する。また、使用者が拡大画像の虚像Ｉを観察できるように、ＨＯＥ３２Ｒ、３２Ｌにコンデンサ作用を付与してもよい。すなわち、ＨＯＥ３２Ｒ、３２Ｌの周辺領域に入射された光ほど瞳の中心に寄るように角度をもって射出され使用者の網膜に結像するようにしてもよい。または、使用者に拡大画像の虚像Ｉを観察させるために、ＨＯＥ５２Ｒ、５２Ｌは、ＨＯＥ３２Ｒ、３２Ｌ上での画素位置関係が画像表示素子２４の有効領域に表示された画像の該有効領域内における画素位置関係に対して拡大された相似形状をなすようにＲＧＢの各波長の光を回折するようにしてもよい。

【0148】

導光板１０内を進む光の空気換算光路長が、屈折率が高いほど短くなるため、屈折率が高い上記各光学ガラスを使用することにより、画像表示素子２４の幅に対する見かけの視野角を大きくすることができる。更に、屈折率が高いものの比重が低く抑えられているため、軽量でありながら上記効果が得られる導光板を提供することができる。

【0149】

このようにして得られた導光板１０を、ＨＭＤ１に組み込み、アイポイントの位置で画像を評価したところ、広い視野角で、高輝度かつ高コントラストな画像を観察することができた。

【0150】

なお、上記各光学ガラスからなる導光板は、シースルーである透過型のヘッドマウントディスプレイや非透過型のヘッドマウントディスプレイなどに使用することができる。

【0151】

これらヘッドマウントディスプレイは、導光板が高屈折率低比重のガラスからなることによって、広視野角による没入感が優れており、情報端末と組み合わせて使用したり、ＡＲ（Ａｕｇｍｅｎｔｅｄ Ｒｅａｌｉｔｙ：拡張現実）等の提供用として使用したり、映画鑑賞やゲームやＶＲ （Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｅａｌｉｔｙ：仮想現実）等の提供用として使用する画像表示装置として好適である。

【0152】

本実施例では、ヘッドマウントディスプレイを例にとり説明したが、その他の画像表示装置に上記導光板を取り付けてもよい。

【0153】

本実施形態に係る光学ガラスは低比重であるため、各レンズとも同等の光学特性、大きさを有するレンズよりも重量が小さく、各種撮像機器、特に省エネ可能という理由等によりオートフォーカス式の撮像機器用として好適である。

【0154】

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【0155】

例えば、上記に例示されたガラス組成に対し、明細書に記載の組成調整を行うことにより、本発明の一態様にかかる光学ガラスを作製することができる。
また、明細書に例示または好ましい範囲として記載した事項の２つ以上を任意に組み合わせることは、もちろん可能である。

【図1】

【図2】