特開 2024-21478 光学ガラス及び光学素子

(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】P2024021478

(43)【公開日】2024-02-16

(54)【発明の名称】光学ガラス及び光学素子

(51)【国際特許分類】

   C03C 3/068 20060101AFI20240208BHJP

   G02B 1/00 20060101ALI20240208BHJP

【ＦＩ】

C03C3/068

G02B1/00

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022124321

(22)【出願日】2022-08-03

(71)【出願人】

【識別番号】000128784

【氏名又は名称】株式会社オハラ

(74)【代理人】

【識別番号】100120031

【弁理士】

【氏名又は名称】宮嶋 学

(74)【代理人】

【識別番号】100120617

【弁理士】

【氏名又は名称】浅野 真理

(74)【代理人】

【識別番号】100126099

【弁理士】

【氏名又は名称】反町 洋

(74)【代理人】

【識別番号】100152423

【弁理士】

【氏名又は名称】小島 一真

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 健介

【テーマコード（参考）】

4G062

【Ｆターム（参考）】

4G062AA04

4G062BB01

4G062BB08

4G062CC10

4G062DA01

4G062DA02

4G062DA03

4G062DA04

4G062DB01

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4G062DB03

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4G062DC03

4G062DC04

4G062DC05

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4G062DE03

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4G062EB02

4G062EB03

4G062EC01

4G062EC02

4G062EC03

4G062ED01

4G062ED02

4G062ED03

4G062EE01

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4G062EE03

4G062EF01

4G062EF02

4G062EF03

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4G062EG03

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4G062FB01

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4G062FB05

4G062FB06

4G062FC01

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4G062FC03

4G062FD01

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4G062FD03

4G062FE01

4G062FE02

4G062FE03

4G062FF01

4G062FG01

4G062FG02

4G062FG03

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4G062FH02

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4G062FK04

4G062FL01

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4G062GA01

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4G062GA10

4G062GB01

4G062GB02

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4G062GE01

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4G062GE03

4G062HH01

4G062HH03

4G062HH05

4G062HH06

4G062HH07

4G062HH08

4G062HH09

4G062HH11

4G062HH13

4G062HH15

4G062HH17

4G062HH20

4G062JJ01

4G062JJ02

4G062JJ03

4G062JJ04

4G062JJ05

4G062JJ07

4G062JJ10

4G062KK01

4G062KK02

4G062KK03

4G062KK04

4G062KK05

4G062KK06

4G062KK07

4G062KK08

4G062KK10

4G062MM02

4G062NN01

4G062NN02

4G062NN40

(57)【要約】

【課題】
高屈折率でありながら、透過率が高く、汎用性に優れ、生産性の高い光学ガラス及び光学素子を提供する。
【解決手段】
酸化物基準のモル％で、Ｌａ_２Ｏ_３成分を１５．０～３０.０％、ＺｎＯ成分を０～８．０％、ＢａＯ成分を０～１０．０％、Ｒｎ_２Ｏ成分（式中、ＲｎはＬｉ、Ｎａ、Ｋからなる群より選択される１種以上）の含有量の和が０％超１０．０％以下、モル比（ＳｉＯ_２＋Ｂ_２Ｏ_３）／（ＴｉＯ_２＋ＺｒＯ_２＋Ｎｂ_２Ｏ_５）が０．８０以下、モル比（ＳｉＯ_２＋Ｂ_２Ｏ_３）／Ｌｎ_２Ｏ_３（式中、ＬｎはＬａ、Ｙ、Ｇｄ、Ｙｂからなる群より選択される１種以上）が１．０１以上２．００以下、モル比Ｎｂ_２Ｏ_５／（ＴｉＯ_２＋Ｎｂ_２Ｏ_５＋ＷＯ_３＋Ｂｉ_２Ｏ_３）が０．１０以上である光学ガラス。
【選択図】なし

【特許請求の範囲】

【請求項1】

酸化物基準のモル％で、
Ｌａ_２Ｏ_３成分を１５．０～３０.０％、
ＺｎＯ成分を０～８．０％、
ＢａＯ成分を０～１０．０％、
Ｒｎ_２Ｏ成分（式中、ＲｎはＬｉ、Ｎａ、Ｋからなる群より選択される１種以上）の含有量の和が０％超１０．０％以下、

モル比（ＳｉＯ_２＋Ｂ_２Ｏ_３）／（ＴｉＯ_２＋ＺｒＯ_２＋Ｎｂ_２Ｏ_５）が０．８０以下、
モル比（ＳｉＯ_２＋Ｂ_２Ｏ_３）／Ｌｎ_２Ｏ_３（式中、ＬｎはＬａ、Ｙ、Ｇｄ、Ｙｂからなる群より選択される１種以上）が１．０１以上２．００以下、
モル比Ｎｂ_２Ｏ_５／（ＴｉＯ_２＋Ｎｂ_２Ｏ_５＋ＷＯ_３＋Ｂｉ_２Ｏ_３）が０．１０以上
である光学ガラス。

【請求項2】

屈折率（ｎ_ｄ）が１．９８０００以上
である請求項１に記載の光学ガラス。

【請求項3】

請求項１又は２のいずれか記載の光学ガラスからなる光学素子。

【請求項4】

請求項３に記載の光学素子を備える光学機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光学ガラス、光学素子に関する。

【背景技術】

【0002】

光学ガラス、光学素子は、異なる光学領域のレンズを組み合わせてカメラや映像装置などの光学特性を向上させる用途や、光学機器中に搭載し様々な光学設計を実現する用途などに用いることができる。最近では拡張現実デバイスや仮想現実デバイスを備えた光学機器の市場も拡大している。

【0003】

特に、屈折率が高く透過率がよい光学ガラスは使用用途の汎用性が高いが、屈折率を高めるためにはＴｉＯ_２成分、Ｎｂ_２Ｏ_５成分、ＷＯ_３成分、Ｂｉ_２Ｏ_３成分等の含有量を増加させる必要がある。しかし、これらの成分はガラスの熔解過程で生じる白金由来のガラスの着色を招く成分である。

【0004】

また、光学ガラスを安定供給し、生産性を高めるという点で、製造過程及び成形時の耐失透性が高いことが重要である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１５－０４０１７１公報

【特許文献2】特開２０１７－８８４８２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１、２で開示されたガラスは、いずれも屈折率及び透過率のいずれかが十分とは言えず、汎用性の高い高屈折率及び高透過率のガラスであるとは言えない。

【0007】

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、高屈折率でありながら、透過率が高く、汎用性に優れ、生産性の高い光学ガラス及び光学素子を得ることにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

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、Ｌａ_２Ｏ_３成分及びＲｎ_２Ｏ成分を含有し、ＺｎＯ成分、ＢａＯ成分の含有量を抑え、モル比（ＳｉＯ_２＋Ｂ_２Ｏ_３）／（ＴｉＯ_２＋ＺｒＯ_２＋Ｎｂ_２Ｏ_５）、モル比（ＳｉＯ_２＋Ｂ_２Ｏ_３）／Ｌｎ_２Ｏ_３、モル比Ｎｂ_２Ｏ_５／（ＴｉＯ_２＋Ｎｂ_２Ｏ_５＋ＷＯ_３＋Ｂｉ_２Ｏ_３）を調整することによって、高屈折率でありながら、透過率が高く、汎用性に優れ、生産性の高い光学ガラス及び光学素子が得られることを見出した。
具体的には、本発明は以下のようなものを提供する。

【0009】

（１） 酸化物基準のモル％で、
Ｌａ_２Ｏ_３成分を１５．０～３０.０％、
ＺｎＯ成分を０～８．０％、
ＢａＯ成分を０～１０．０％、
Ｒｎ_２Ｏ成分（式中、ＲｎはＬｉ、Ｎａ、Ｋからなる群より選択される１種以上）の含有量の和が０％超１０．０％以下、
モル比（ＳｉＯ_２＋Ｂ_２Ｏ_３）／（ＴｉＯ_２＋ＺｒＯ_２＋Ｎｂ_２Ｏ_５）が０．８０以下、
モル比（ＳｉＯ_２＋Ｂ_２Ｏ_３）／Ｌｎ_２Ｏ_３（式中、ＬｎはＬａ、Ｙ、Ｇｄ、Ｙｂからなる群より選択される１種以上）が１．０１以上２．００以下、
モル比Ｎｂ_２Ｏ_５／（ＴｉＯ_２＋Ｎｂ_２Ｏ_５＋ＷＯ_３＋Ｂｉ_２Ｏ_３）が０．１０以上
である光学ガラス。

【0010】

（２） 屈折率（ｎ_ｄ）が１．９８０００以上
である（１）に記載の光学ガラス。

【0011】

（３） （１）又は（２）に記載の光学ガラスからなる光学素子。

【0012】

（４）（３）に記載の光学素子を備える光学機器。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、高屈折率でありながら、透過率が高く、汎用性に優れ、生産性の高い光学ガラス及び光学素子を提供することができる。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の光学ガラスの実施形態について詳細に説明する。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、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。

【0015】

［ガラス成分］
本発明の光学ガラスを構成する各成分の組成範囲を以下に述べる。本明細書中で特に断りがない場合、各成分の含有量は、全て酸化物換算組成のガラスの総モル数に対するモル％で表示されるものとする。ここで、「酸化物換算組成」とは、本発明のガラス構成成分の原料として使用される酸化物、複合塩、金属弗化物等が熔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モル数を１００モル％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。

【0016】

Ｌａ_２Ｏ_３成分は、他の高屈折率成分に比べてガラスの着色が生じ難く、また屈折率を高められる成分であるが、含有量が多いと安定性を損ない比重の増大を招く成分である。従って、Ｌａ_２Ｏ_３成分の含有量は、好ましくは１５．０％以上、より好ましくは１６．０％以上、さらに好ましくは１７．０％以上を下限とする。一方、Ｌａ_２Ｏ_３成分の含有量は、好ましくは３０．０％以下、より好ましくは２９．０％以下、さらに好ましくは２８．０％以下を上限とする。

【0017】

Ｙ_２Ｏ_３成分はガラスの屈折率を高める成分であり、希土類酸化物の中で比重の小さい成分であるが、含有量が多いと安定性を損なってしまう。従って、Ｙ_２Ｏ_３成分の含有量は、好ましくは０％超、より好ましくは０．５％以上、さらに好ましくは１．０％以上を下限とする。一方、Ｙ_２Ｏ_３成分の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは８．０％以下、さらに好ましくは５．０％以下を上限とする。

【0018】

ＳｉＯ_２成分は、安定なガラス形成を促しながらガラスの耐失透性を高める成分であるが、含有量が多いと屈折率が低下してしまう。従って、ＳｉＯ_２成分の含有量は、好ましくは３０．０％以下、より好ましくは２８．０％以下、さらに好ましくは２５．０％以下、さらに好ましくは２３．０％以下、さらに好ましくは２０．０％以下を上限とする。一方、ＳｉＯ_２成分の含有量は、０％でも良いが、好ましくは０％超、より好ましくは１．０％以上、さらに好ましくは２．０％以上、さらに好ましくは３．０％以上、さらに好ましくは４．０％以上、さらに好ましくは５．０％以上を下限とする。

【0019】

Ｂ_２Ｏ_３成分は、安定なガラスの形成を促すことで耐失透性を高める成分であり、Ｌａ_２Ｏ_３成分と共に含有することで安定性を高めることができる。従って、Ｂ_２Ｏ_３成分の含有量は、好ましくは４０．０％以下、より好ましくは３８．０％以下、さらに好ましくは３５．０％以下、さらに好ましくは３３．０％以下、さらに好ましくは３２．０％以下、さらに好ましくは３０．０％以下を上限とする。一方、Ｂ_２Ｏ_３成分の含有量は、好ましくは０％超、より好ましくは１．０％以上、さらに好ましくは３．０％以上、さらに好ましくは５．０％以上、さらに好ましくは６．０％以上、さらに好ましくは８．０％以上を下限とする。

【0020】

ＴｉＯ_２成分は、ガラスの屈折率及びアッベ数を高める成分であるが、過剰に含有した場合ガラスの着色を招く成分である。従って、ＴｉＯ_２成分の含有量は、好ましくは５５．０％以下、より好ましくは５３．０％以下、さらに好ましくは５０．０％以下、さらに好ましくは４８．０％以下を上限とする。一方、ＴｉＯ_２成分の含有量は、好ましくは０％超、より好ましくは３．０％以上、さらに好ましくは５．０％以上、さらに好ましくは８．０％以上、さらに好ましくは１０．０％以上、さらに好ましくは１５．０％以上、さらに好ましくは１８．０％以上、さらに好ましくは２０．０％以上を下限とする。

【0021】

Ｎｂ_２Ｏ_５成分は、ガラスの屈折率及びアッベ数を高められ、ＴｉＯ_２成分とともに含有することで安定性を高められる成分であるが、過剰に含有した場合比重が大きくなってしまう。従って、Ｎｂ_２Ｏ_５成分の含有量は、好ましくは１８．０％以下、より好ましくは１５．０％以下、より好ましくは１２．０％以下、より好ましくは１０．０％以下、最も好ましくは９．０％以下を上限とする。他方で、Ｎｂ_２Ｏ_５成分の含有量は、安定性を高める観点から、好ましくは１．０％以上、より好ましくは２．０％以上、さらに好ましくは３．０％以上を下限とするが、０％であってもよい。

【0022】

ＷＯ_３成分、Ｂｉ_２Ｏ_３成分は、０％超含有する場合にガラスの屈折率を高める成分であるが、含有量が多いとガラスの着色を招き比重が大きくなってしまう。ＷＯ_３成分、Ｂｉ_２Ｏ_３成分の好ましい範囲は以下の通りである。

【0023】

ＷＯ_３成分の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは５．０％以下、より好ましくは３．０％以下、最も好ましくは１．０％以下を上限とする。

【0024】

Ｂｉ_２Ｏ_３成分の含有量は、好ましくは３．０％以下、より好ましくは１．０％以下、さらに好ましくは０．８％以下、さらに好ましくは０．５％以下、さらに好ましくは０．３％以下、最も好ましくは０．１％以下を上限とする。

【0025】

ＺｒＯ_２成分は、屈折率を高めながら透過率を高めることができる成分であるが、過剰に含有した場合研磨・研削等によるガラスの加工性を悪化させてしまう。従って、ＺｒＯ_２成分の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは９．０％以下、さらに好ましくは８．５％以下を上限とする。他方で、ＺｒＯ_２成分の含有量は、好ましくは０％超、より好ましくは１．０％以上、さらに好ましくは２．０％以上、さらに好ましくは３．０％以上を下限とするが、０％であってもよい。

【0026】

Ｌｉ_２Ｏ成分、Ｋ_２Ｏ成分、Ｎａ_２Ｏ成分は、ガラスの熔解温度を下げる成分であるが、含有量が多いと安定性を損ない失透しやすくなってしまう。Ｌｉ_２Ｏ成分、Ｋ_２Ｏ成分、Ｎａ_２Ｏ成分中Ｌｉ_２Ｏ成分が、Ｌａ_２Ｏ_３成分とともに含有した場合ガラスの安定性を最も高める成分である。Ｌｉ_２Ｏ成分、Ｋ_２Ｏ成分、Ｎａ_２Ｏ成分の好ましい範囲は以下の通りである。

【0027】

Ｌｉ_２Ｏ成分の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは８．０％以下、さらに好ましくは５．０％以下、さらに好ましくは３．０％以下、さらに好ましくは１．０％以下、さらに好ましくは０．８％以下を上限とする。他方で、Ｌｉ_２Ｏ成分の含有量は、好ましくは０％超、より好ましくは０．１％以上、さらに好ましくは０．２％以上、さらに好ましくは０．３％以上、さらに好ましくは０．４％以上を下限とするが、０％であってもよい。

【0028】

Ｋ_２Ｏ成分の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは８．０％以下、さらに好ましくは５．０％以下、さらに好ましくは３．０％以下、さらに好ましくは１．０％以下、さらに好ましくは０．８％以下を上限とする。他方で、Ｋ_２Ｏ成分の含有量は、好ましくは０％超、より好ましくは０．１％以上、さらに好ましくは０．２％以上、さらに好ましくは０．３％以上、さらに好ましくは０．４％以上を下限とするが、０％であってもよい。

【0029】

Ｎａ_２Ｏ成分の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは８．０％以下、さらに好ましくは５．０％以下、さらに好ましくは３．０％以下、さらに好ましくは１．０％以下、さらに好ましくは０．８％以下を上限とする。他方で、Ｎａ_２Ｏ成分の含有量は、好ましくは０％超、より好ましくは０．１％以上、さらに好ましくは０．２％以上、さらに好ましくは０．３％以上、さらに好ましくは０．４％以上を下限とするが、０％であってもよい。

【0030】

ＢａＯ成分は、ガラスの安定性を高める成分であるが、屈折率及びアッベ数の維持、また比重が大きいため汎用性の高い光学ガラスとするためには含有量を減らすことが好ましい。また、耐酸性を維持する点でも含有量を減らすことが好ましい。従って、ＢａＯ成分の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは８．０％以下、さらに好ましくは７．０％以下、さらに好ましくは６．０％以下、さらに好ましくは５．０％以下、さらに好ましくは４．０％以下、さらに好ましくは３．０％以下、さらに好ましくは２．０％以下、さらに好ましくは１．０％以下を上限とする

【0031】

ＣａＯ成分、ＭｇＯ成分、ＳｒＯ成分は、ガラスの耐失透性を高める成分であるが、含有量が多いと屈折率及びアッベ数の維持が難しくなる。ＣａＯ成分、ＭｇＯ成分、ＳｒＯ成分の好ましい範囲は以下の通りである。

【0032】

ＣａＯ成分の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは８．０％以下、さらに好ましくは７．０％以下、さらに好ましくは６．０％以下、さらに好ましくは５．０％以下、さらに好ましくは４．０％以下、さらに好ましくは３．０％以下、さらに好ましくは２．０％以下、さらに好ましくは１．０％以下を上限とする

【0033】

ＭｇＯ成分の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは８．０％以下、さらに好ましくは７．０％以下、さらに好ましくは６．０％以下、さらに好ましくは５．０％以下、さらに好ましくは４．０％以下、さらに好ましくは３．０％以下、さらに好ましくは２．０％以下、さらに好ましくは１．０％以下を上限とする

【0034】

ＳｒＯ成分の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは８．０％以下、さらに好ましくは７．０％以下、さらに好ましくは６．０％以下、さらに好ましくは５．０％以下、さらに好ましくは４．０％以下、さらに好ましくは３．０％以下、さらに好ましくは２．０％以下、さらに好ましくは１．０％以下を上限とする

【0035】

Ｇｄ_２Ｏ_３成分、Ｙｂ_２Ｏ_３成分は、ガラスの屈折率を高める成分であるが、含有量が多いと安定性を損ない比重が大きくなってしまう。Ｇｄ_２Ｏ_３成分、Ｙｂ_２Ｏ_３成分の好ましい範囲は以下の通りである。

【0036】

Ｇｄ_２Ｏ_３成分の含有量は、好ましくは５．０％以下、より好ましくは３．０％以下、さらに好ましくは２．０％以下、さらに好ましくは１．０％以下、最も好ましくは０．５％以下を上限とする。

【0037】

Ｙｂ_２Ｏ_３成分の含有量は、好ましくは５．０％以下、より好ましくは３．０％以下、さらに好ましくは２．０％以下、さらに好ましくは１．０％以下、最も好ましくは０．５％以下を上限とする。

【0038】

Ａｌ_２Ｏ_３成分は、ガラスの化学的耐久性を向上しつつ、ガラス熔融時の粘度を高める成分である。特に、Ａｌ_２Ｏ_３成分の含有量を５．０％以下にすることで、ガラスの熔融性を高めつつ、ガラスの失透傾向を弱めることができる。従って、Ａｌ_２Ｏ_３成分の含有量は、好ましくは５．０％以下、より好ましくは３．０％以下、最も好ましくは１．０％以下を上限とするが、０％であってもよい。

【0039】

ＺｎＯ成分は、ガラスの液相温度を下げ、且つガラスの耐失透性を高める成分であるが、含有量が多いと屈折率及びアッベ数の維持が難しくなる。また、耐酸性を維持する点でも含有量を減らすことが好ましい。従って、ＺｎＯ成分の含有量は、好ましくは８．０％以下、より好ましくは７．０％以下、さらに好ましくは６．０％以下、さらに好ましくは５．０％以下、さらに好ましくは４．０％以下、さらに好ましくは３．０％以下、さらに好ましくは２．０％以下、さらに好ましくは１．０％以下を上限とするが、０％であってもよい。

【0040】

Ｔａ_２Ｏ_５成分は、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る成分である。一方で、Ｔａ_２Ｏ_５成分の含有量を５．０％以下にすることで、希少鉱物資源であるＴａ_２Ｏ_５成分の使用量が減り、且つガラスがより低温で熔解し易くなるため、ガラスの生産コストを低減できる。また、これによりＴａ_２Ｏ_５成分の過剰な含有によるガラスの失透を低減できる。従って、Ｔａ_２Ｏ_５成分の含有量は、好ましくは５．０％以下、より好ましくは３．０％以下、さらに好ましくは１．０％以下を上限とするが、０％であってもよい。

【0041】

Ｐ_２Ｏ_５成分の含有量は、好ましくは５．０％以下、より好ましくは３．０％以下、より好ましくは１．０％以下、さらに好ましくは０．５％以下を上限とするが、０％としてもよい。

【0042】

Ｆ成分の含有量は、好ましくは５．０％以下、より好ましくは３．０％以下、より好ましくは１．０％以下、さらに好ましくは０．５％以下、さらに好ましくは０．３％以下を上限とするが、０％としてもよい。

【0043】

ＴｅＯ_２成分の含有量は、好ましくは３．０％以下、より好ましくは２．０％以下、より好ましくは１．０％以下、さらに好ましくは０．５％以下を上限とするが、０％としてもよい。

【0044】

Ｇａ_２Ｏ_３成分の含有量は、好ましくは３．０％以下、より好ましくは２．０％以下、より好ましくは１．０％以下、さらに好ましくは０．５％以下を上限とするが、０％としてもよい。

【0045】

ＧｅＯ_２成分の含有量は、好ましくは３．０％以下、より好ましくは２．０％以下、より好ましくは１．０％以下、さらに好ましくは０．５％以下を上限とするが、０％としてもよい。

【0046】

ＣｅＯ_２成分の含有量は、好ましくは３．０％以下、より好ましくは２．０％以下、より好ましくは１．０％以下、さらに好ましくは０．５％以下を上限とするが、０％としてもよい。

【0047】

Ｅｒ_２Ｏ_３成分、Ｐｒ_２Ｏ_３成分の含有量は、好ましくは１．０％以下、より好ましくは０．５％以下、より好ましくは０．１％以下、最も好ましくは実質的に含有しない。

【0048】

ＳｎＯ_２成分の含有量は、好ましくは２．０％以下、より好ましくは１．０％以下、さらに好ましくは０．５％以下を上限とするが、０％としてもよい。

【0049】

Ｓｂ_２Ｏ_３成分は、ガラスを熔融する際に清澄や脱泡を促す成分であり、任意成分である。ここで、Ｓｂ_２Ｏ_３成分の含有量を０．１％以下にすることで、特に高屈折率ガラスにおける着色を抑えることが可能となる。また、０．１％以下とすることにより、ガラス熔融時における過度の発泡が生じ難くなるため、Ｓｂ_２Ｏ_３成分を熔解設備（特にＰｔ等の貴金属）と合金化し難くすることができる。従って、Ｓｂ_２Ｏ_３成分の含有量は、好ましくは０．１％以下、より好ましくは０.０８％以下、さらに好ましくは０．０５％以下を上限とするが、０％としてもよい。

【0050】

なお、ガラスを清澄し脱泡する成分は、上記のＳｂ_２Ｏ_３成分に限定されるものではなく、ガラス製造の分野における公知の清澄剤、脱泡剤或いはそれらの組み合わせを用いることができる。

【0051】

Ｃ成分は、白金坩堝内を還元雰囲気に保ち、酸化によるガラス中への白金の混入を抑制し、透過率を向上させることができる成分であるが、含有量が多いとガラス中のカチオン成分が還元し、ガラスに着色が生じる。従って、Ｃ成分の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは８．０％以下、より好ましくは６．０％以下、最も好ましくは５．０％以下を上限とする。他方で、Ｃ成分の含有量は、好ましくは０％超、より好ましくは０．５％以上、さらに好ましくは１．０％以上、最も好ましくは２．０％以上を下限とするが、０％でもよい。

【0052】

Ｓ成分は、白金坩堝内を還元雰囲気に保ち、酸化によるガラス中への白金の混入を抑制し、透過率を向上させることができる成分であるが、含有量が多いとガラス中のカチオン成分が還元し、ガラスに着色が生じる。従って、Ｓ成分の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは８．０％以下、より好ましくは６．０％以下、最も好ましくは５．０％以下を上限とする。他方で、Ｓ成分の含有量は、好ましくは０％超、より好ましくは０．５％以上、さらに好ましくは１．０％以上、最も好ましくは２．０％以上を下限とするが、０％でもよい。

【0053】

スクロース等の有機物成分は、白金坩堝内を還元雰囲気に保ち、酸化によるガラス中への白金の混入を抑制し、透過率を向上させることができる成分であるが、含有量が多いとガラス中のカチオン成分が還元し、ガラスに着色が生じる。従って、スクロース等の有機物成分の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは８．０％以下、より好ましくは６．０％以下、最も好ましくは５．０％以下を上限とする。他方で、スクロース等の有機物分の含有量は、好ましくは０％超、より好ましくは０．５％以上、さらに好ましくは１．０％以上、最も好ましくは２．０％以上を下限とするが、０％でもよい。

【0054】

なお、ガラスを還元する成分は上記Ｃ成分、Ｓ成分、スクロース等の有機物成分に限定されるものではなく、ガラス製造の分野における公知の還元剤あるいはそれらの組み合わせを用いることができる。

【0055】

Ｌｎ_２Ｏ_３成分（式中、ＬｎはＬａ、Ｙ、Ｇｄ、Ｙｂからなる群より選択される１種以上）の含有量の和（モル和）は、ガラスの屈折率を高めることができるが、過剰に含有した場合ガラスの失透性を高めてしまう。従って、Ｌｎ_２Ｏ_３成分の含有量の和は、好ましくは１５．０％以上、より好ましくは１８．０％以上、さらに好ましくは１９．０％以上を下限とする。他方で、Ｌｎ_２Ｏ_３成分の含有量の和は、好ましくは４０．０％以下、より好ましくは３５．０％以下、さらに好ましくは３３．０％以下、さらに好ましくは３０．０％以下を上限とする。

【0056】

Ｒｎ_２Ｏ成分（式中、ＲｎはＬｉ、Ｎａ、Ｋからなる群より選択される１種以上）の含有量の和（モル和）は、ガラスの熔融性を高められる成分であるが、過剰に含有した場合加工時の耐失透性を悪化させてしまう。ガラスの熔融性を高めることで生産性の良いガラスを得ることができる。従って、Ｒｎ_２Ｏ成分の含有量の和は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは８．０％以下、さらに好ましくは５．０％以下、さらに好ましくは３．０％以下、さらに好ましくは１．０％以下、さらに好ましくは０．８％以下を上限とする。他方で、Ｒｎ_２Ｏ成分の含有量の和は、好ましくは０％超、より好ましくは０．１％以上、さらに好ましくは０．２％以上、さらに好ましくは０．３％以上、さらに好ましくは０．４％以上を下限とする。

【0057】

ＲＯ成分（式中、ＲはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａからなる群より選択される１種以上）の含有量の和（モル和）は、ガラスの安定性を高める成分であるが、過剰に含有した場合屈折率の低下を招く成分である。従って、ＲＯ成分の含有量の和は、１０．０％以下、より好ましくは８．０％以下、さらに好ましくは７．０％以下、さらに好ましくは６．０％以下、さらに好ましくは５．０％以下、さらに好ましくは４．０％以下、さらに好ましくは３．０％以下、さらに好ましくは２．０％以下、さらに好ましくは１．０％以下を上限とする。

【0058】

ＴｉＯ_２成分、ＺｒＯ_２成分、Ｎｂ_２Ｏ_５成分の合計含有量に対するＳｉＯ_２成分及びＢ_２Ｏ_３成分の合計含有量であるモル比（ＳｉＯ_２＋Ｂ_２Ｏ_３）／（ＴｉＯ_２＋ＺｒＯ_２＋Ｎｂ_２Ｏ_５）は、０．８０以下とすることで、比重の増大を抑制しながら所望の屈折率を得ることができる。従って、モル比（ＳｉＯ_２＋Ｂ_２Ｏ_３）／（ＴｉＯ_２＋ＺｒＯ_２＋Ｎｂ_２Ｏ_５）は、好ましくは０．８０以下、より好ましくは０．７９以下、さらに好ましくは０．７８以下を上限とする。他方で、モル比（ＳｉＯ_２＋Ｂ_２Ｏ_３）／（ＴｉＯ_２＋ＺｒＯ_２＋Ｎｂ_２Ｏ_５）は、好ましくは０超、より好ましくは０．１０以上、さらに好ましくは０．１５以上、さらに好ましくは０．２０以上、さらに好ましくは０．２５以上、さらに好ましくは０．３０以上を下限とする。

【0059】

Ｌｎ_２Ｏ_３成分の合計含有量に対するＳｉＯ_２成分及びＢ_２Ｏ_３成分の合計含有量であるモル比（ＳｉＯ_２＋Ｂ_２Ｏ_３）／Ｌｎ_２Ｏ_３は、１．０１以上とすることで、耐失透性悪化を抑制することができる。従って、モル比（ＳｉＯ_２＋Ｂ_２Ｏ_３）／Ｌｎ_２Ｏ_３は、好ましくは１．０１以上、より好ましくは１．０２以上、さらに好ましくは１．０３以上、さらに好ましくは１．０４以上を下限とする。他方で、モル比（ＳｉＯ_２＋Ｂ_２Ｏ_３）／Ｌｎ_２Ｏ_３は、２．００以下とすることで、所望の屈折率を得られながら透過率を高めることができる。従って、モル比（ＳｉＯ_２＋Ｂ_２Ｏ_３）／Ｌｎ_２Ｏ_３は、好ましくは２．００以下、より好ましくは１．９５以下、さらに好ましくは１．９０以下、さらに好ましくは１．８５以下を上限とする。

【0060】

ＴｉＯ_２成分、Ｎｂ_２Ｏ_５成分、ＷＯ_３成分、Ｂｉ_２Ｏ_３成分の合計含有量に対するＮｂ_２Ｏ_５成分のモル比Ｎｂ_２Ｏ_５／（ＴｉＯ_２＋Ｎｂ_２Ｏ_５＋ＷＯ_３＋Ｂｉ_２Ｏ_３）は０．１０以上とすることで、屈折率を高めることができる。Ｎｂ_２Ｏ_５成分はＴｉＯ_２成分、ＷＯ_３成分、Ｂｉ_２Ｏ_３成分の高屈折率成分の中で屈折率を最も高める成分である。高屈折率成分の総量とＮｂ_２Ｏ_５成分の含有量を調整することによって、ガラスの着色を抑えながら屈折率を高めることが可能となる。従って、モル比Ｎｂ_２Ｏ_５／（ＴｉＯ_２＋Ｎｂ_２Ｏ_５＋ＷＯ_３＋Ｂｉ_２Ｏ_３）は好ましくは０．１０以上、より好ましくは０．１１以上、さらに好ましくは０．１２以上を下限とする。他方で、モル比Ｎｂ_２Ｏ_５／（ＴｉＯ_２＋Ｎｂ_２Ｏ_５＋ＷＯ_３＋Ｂｉ_２Ｏ_３）は過剰な含有による失透や着色を抑制する観点から、好ましくは０．３０以下、より好ましくは０．２５以下、さらに好ましくは０．２３以下としてもよい。

【0061】

Ｌｎ_２Ｏ_３成分の合計含有量に対するＹ_２Ｏ_３成分のモル比Ｙ_２Ｏ_３／Ｌｎ_２Ｏ_３は０．０５以上とすることで、ガラスの比重を小さくすることができる。Ｙ_２Ｏ_３成分は、他の希土類酸化物の中で比重が小さい成分であるため、希土類酸化物とＹ_２Ｏ_３成分の割合を調整することによって、着色を抑制しながら屈折率を高める効果も得られる。従って、モル比Ｙ_２Ｏ_３／Ｌｎ_２Ｏ_３は、好ましくは０．０５以上、より好ましくは０．０７以上、さらに好ましくは０．１０以上、さらに好ましくは０．１３以上を下限とする。

【0062】

＜含有すべきでない成分について＞
次に、本発明の光学ガラスに含有すべきでない成分、及び含有することが好ましくない
成分について説明する。

【0063】

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、Ｎｄ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ及びＭｏ等の各遷移金属成分は、それぞれを単独又は複合して少量含有した場合でもガラスが着色し、可視域の特定の波長に吸収を生じる性質があるため、特に可視領域の波長を使用する光学ガラスにおいては、実質的に含まないことが好ましい。

【0064】

また、ＰｂＯ等の鉛化合物及びＡｓ_２Ｏ_３等の砒素化合物は、環境負荷が高い成分であるため、実質的に含有しないこと、すなわち、不可避な混入を除いて一切含有しないことが望ましい。

【0065】

さらに、Ｔｈ、Ｃｄ、Ｔｌ、Ｏｓ、Ｂｅ、及びＳｅの各成分は、近年有害な化学物質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。

【0066】

［物性］
本発明の光学ガラスの屈折率（ｎ_ｄ）は、好ましくは１．９８０００以上、より好ましくは１．９９０００以上、さらに好ましくは２．０００００以上を下限とする。他方で、この屈折率（ｎ_ｄ）は、好ましくは２．５００００以下、より好ましくは２．３００００以下、さらに好ましくは２．２００００以下、さらに好ましくは２．１００００以下としてもよい。本発明のアッベ数（ν_ｄ）は、好ましくは１８．００以上、より好ましくは２０．００以上、さらに好ましくは２３．００以上を下限とする。他方で、このアッベ数（ν_ｄ）は、好ましくは３５．００未満、より好ましくは３３．００以下、さらに好ましくは３０．００以下を上限とする。

【0067】

また、本発明のガラスは、着色が少ないことが好ましい。特に、本発明のガラスは、ガラスの透過率で表すと、厚み１０ｍｍのサンプルで分光透過率７０％を示す波長（λ_７０）は、好ましくは４８０ｎｍ以下、より好ましくは４７０ｎｍ以下、さらに好ましくは４６０ｎｍ以下、さらに好ましくは４５０ｎｍ以下を上限とする。また、分光透過率５％を示す波長（λ_５）は、好ましくは３９０ｎｍ以下であり、より好ましくは３８５ｎｍ以下であり、さらに好ましくは３８０ｎｍ以下を上限とする。

【0068】

屈折率が高く透過率がよい光学ガラスはカメラや映像装置、拡張現実デバイスや仮想現実デバイスを備えた光学機器など様々な使用用途への展開が可能であるため、本発明の光学ガラスは汎用性が高い。

【0069】

本発明の光学ガラスの比重（ｄ）は、５．５０以下、５．４０以下、５．３０以下、５．２０以下、５．１０以下の順に好ましい。
比重を小さくすることで、ガラスが軽くなるため、光学機器の軽量化をはかることが可能となる。

【0070】

本発明の光学ガラスの液相温度は、好ましくは１２５０℃以下、より好ましくは１２３０℃以下、さらに好ましくは１２１０℃以下を上限とする。
液相温度を小さくすることで、安定性に優れ、生産性の良いガラスを得ることができる。

【0071】

［製造方法］
本発明の光学ガラスは、例えば以下のように作製される。すなわち、上記原料を各成分が所定の含有量の範囲内になるように均一に混合し、作製した混合物を白金坩堝に投入し、ガラス原料の熔解難易度に応じて電気炉で１１００～１５００℃の温度範囲で２～５時間熔解させて攪拌均質化した後、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。ガラス原料と共に適宜還元剤や脱泡剤を使用してもよい。

【0072】

［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、ガラス熔融体を成形する手段は限定されない。

【0073】

［光学素子］
作製された光学ガラスから、例えば研磨加工の手段、又は、リヒートプレス成形や精密プレス成形等のモールドプレス成形の手段を用いて、ガラス成形体を作製することができる。すなわち、光学ガラスに対して研削及び研磨等の機械加工を行ってガラス成形体を作製することができる。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。

【0074】

このように、本発明の光学ガラスは、様々な光学素子及び光学設計に有用であり、カメラやプロジェクタ等の光学機器に用いたときに高精細で高精度な結像特性及び投影特性を実現できる。また、拡張現実（ＡＲ）、仮想現実（ＶＲ）及び複合現実(ＭＲ）といった画像表示装置の構成部材となる導光板に用いることで、広視野角化、高輝度化を実現できる。

【実施例0075】

本発明のガラスの実施例及び比較例の組成、並びに、これらのガラスの屈折率（ｎ_ｄ）、アッベ数（ν_ｄ）、分光透過率が５％及び７０％を示す波長（λ_５、λ_７0）、比重（ｄ）、液相温度を表１に示す。

【0076】

本発明の光学ガラスは、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、硫酸塩、弗化物、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を選定し、表に示した各実施例の組成の割合になるように秤量して、均一に混合した後、白金坩堝に投入し、ガラス原料の熔解難易度に応じて電気炉で１１００～１５００℃の温度範囲で３０分～２時間熔解させた後、攪拌均質化してから金型等に鋳込み、徐冷して作製される。

【0077】

実施例及び比較例のガラスの屈折率（ｎ_ｄ）、アッベ数（ν_ｄ）は、ＪＩＳ Ｂ ７０７１－２：２０１８に規定されるＶブロック法に準じて測定した。ここで、屈折率（ｎ_ｄ）は、ヘリウムランプのｄ線（５８７．５６ｎｍ）に対する測定値で示した。また、アッベ数（ν_ｄ）は、ヘリウムランプのｄ線に対する屈折率（ｎ_ｄ）と、水素ランプのＦ線（４８６．１３ｎｍ）に対する屈折率（ｎ_Ｆ）、Ｃ線（６５６．２７ｎｍ）に対する屈折率（ｎ_Ｃ）の値を用いて、アッベ数（ν_ｄ）＝［（ｎ_ｄ－１）／（ｎ_Ｆ－ｎ_Ｃ）］の式から算出した。これらの屈折率（ｎ_ｄ）、アッベ数（ν_ｄ）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。

【0078】

実施例及び比較例のガラスの透過率は、日本光学硝子工業会規格（ＪＯＧＩＳ０２－２０１９ 光学ガラスの着色度の測定方法）に準じて測定した。なお、本発明においては、ガラスの透過率を測定することで、ガラスの着色の有無と程度を求めた。具体的には、厚さ１０±０．１ｍｍの対面平行研磨品をＪＩＳＺ８７２２に準じ、２００～７００ｎｍの分光透過率を測定し、λ_７０（透過率７０％時の波長）とλ_５（透過率５％時の波長）を求めた。

【0079】

実施例のガラス中の比重は、ＪＩＳＺ８８０７：２０１２の液中ひょう量法による密度及び比重の測定方法に基づいて行った。

【0080】

実施例のガラスの液相温度は、５０ｍｌの容量の白金製坩堝に５ｃｃのカレット状のガラス試料を白金坩堝に入れて１４００℃で完全に熔融状態にし、所定の温度まで降温して１時間保持し、炉外に取り出して冷却した後直ちにガラス表面及びガラス中の結晶の有無を観察したときに、結晶が認められない一番低い温度を表す。ここで降温する際の所定の温度は、１３５０℃～８００℃の間の１０℃刻みの温度である。

【0081】

【表1】

【0082】

表に表されるように、本発明の実施例のガラスは、いずれも屈折率（ｎ_ｄ）が１．９８０００以上、より詳細には２．０００００以上であり、所望の範囲内であった。

【0083】

本発明の実施例のガラスは、いずれもアッベ数（ν_ｄ）が２０．００以上、より詳細には２３．００以上であるとともに、このアッベ数（ν_ｄ）は３５．００以下、より詳細には３０．００以下であり、所望の範囲内であった。

【0084】

本発明の実施例のガラスは、いずれも波長（λ_７０）が４８０ｎｍ以下、より詳細には４６０ｎｍ以下であるとともに、波長（λ_５）は３９０ｎｍ以下、より詳細には３８０ｎｍ以下であり、所望の範囲内であった。
一方で、特許請求の範囲を満たさない比較例１は屈折率及び透過率が十分な値であるとはいえなかった。

【0085】

本発明の実施例のガラスは、いずれも比重（ｄ）が、５．５０以下、より詳細には５．１０以下であり、所望の範囲内であった。

【0086】

本発明の実施例のガラスは、いずれも安定性の高いガラスであった。

【0087】

従って、本発明の実施例の光学ガラスは、高屈折率でありながら、透過率が高く、さらに安定性の高いガラスであることが明らかになった。

【0088】

以上、本発明を例示の目的で詳細に説明したが、本実施例はあくまで例示の目的のみであって、本発明の思想及び範囲を逸脱することなく多くの改変を当業者により成し得ることが理解されよう。