特開 2024-70680 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】P2024070680

(43)【公開日】2024-05-23

(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 3/062 20060101AFI20240516BHJP

   G02B 1/00 20060101ALI20240516BHJP

【ＦＩ】

C03C3/062

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 2022181311

(22)【出願日】2022-11-11

(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】荻野 道子

【テーマコード（参考）】

4G062

【Ｆターム（参考）】

4G062AA04

4G062BB01

4G062DA04

4G062DA05

4G062DB01

4G062DC01

4G062DD01

4G062DE01

4G062DE02

4G062DE03

4G062DE04

4G062DF01

4G062EA01

4G062EA02

4G062EA03

4G062EB01

4G062EB02

4G062EB03

4G062EC01

4G062EC02

4G062EC03

4G062ED01

4G062EE04

4G062EE05

4G062EF01

4G062EG01

4G062EG02

4G062EG03

4G062EG04

4G062FA01

4G062FB01

4G062FB02

4G062FB03

4G062FB04

4G062FC01

4G062FD01

4G062FE01

4G062FF01

4G062FG04

4G062FG05

4G062FH01

4G062FH02

4G062FH03

4G062FH04

4G062FJ01

4G062FK01

4G062FK02

4G062FK03

4G062FK04

4G062FL01

4G062GA01

4G062GA10

4G062GB01

4G062GC01

4G062GD01

4G062GE01

4G062HH01

4G062HH03

4G062HH05

4G062HH07

4G062HH09

4G062HH11

4G062HH13

4G062HH15

4G062HH17

4G062HH20

4G062JJ01

4G062JJ03

4G062JJ05

4G062JJ07

4G062JJ10

4G062KK01

4G062KK04

4G062KK05

4G062KK07

4G062KK10

4G062MM02

4G062NN02

(57)【要約】

【課題】
屈折率（ｎ_ｄ）が１．７５０００～１．８５０００の範囲でありながら、軽量であり、かつ透過率が良好な光学ガラス及び光学素子を提供する。
【解決手段】
酸化物基準の質量％で、ＳｉＯ_２成分 １０．０～４０．０％、Ｎｂ_２Ｏ_５成分 １０．０～５０．０％、ＣａＯ成分 １５．０～３５．０%、質量和ＢａＯ＋Ｔａ_２Ｏ_５＋Ｌａ_２Ｏ_３＋Ｇｄ_２Ｏ_３＋ＺｎＯが１５．０％未満であり、屈折率（ｎ_ｄ）が１．７５０００～１．８５０００である光学ガラス。
【選択図】なし

【特許請求の範囲】

【請求項1】

酸化物基準の質量％で、
ＳｉＯ_２成分 １０．０～４０．０％、
Ｎｂ_２Ｏ_５成分 １０．０～５０．０％、
ＣａＯ成分 １５．０～３５．０％、
質量和ＢａＯ＋Ｔａ_２Ｏ_５＋Ｌａ_２Ｏ_３＋Ｇｄ_２Ｏ_３＋ＺｎＯが１５．０％未満
であり、
屈折率（ｎ_ｄ）が１．７５０００～１．８５０００
である光学ガラス。

【請求項2】

質量比Ｎｂ_２Ｏ_５／ＴｉＯ_２が０．５０～５０．００である
請求項１に記載の光学ガラス。

【請求項3】

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％以下である請求項１又は２に記載の光学ガラス。

【請求項4】

請求項３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、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。
特に光学ガラス、光学素子を軽量化することは、光学機器本体やモジュール等のコンパクト化や軽量化に繋がる。

【0003】

他方で、屈折率（ｎ_ｄ）が１．７５０００～１．８５０００の領域である光学ガラスとしては、特許文献１や特許文献２に記載のＳｉ－Ｎｂ系の光学ガラスが知られている。
Ｓｉ－Ｎｂ系の光学ガラスはＮｂ_２Ｏ_５成分の含有量が多いため、透過率を良好にすることは難しい光学ガラスである

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１９－１３７５７１号公報

【特許文献2】特開２０１９－１１２２９２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１で開示された光学ガラスは、ＢａＯ成分の含有量が多いため、軽量な光学ガラスであるとは言えない。また、特許文献２に開示された光学ガラスは屈折率ｎｄが１．６９～１．８７、アッベ数νｄが２４～３６の範囲であり、比較的軽量な光学ガラスが記載されているが、透過率が十分良好であるとはいえない。

【0006】

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、屈折率（ｎ_ｄ）が１．７５０００～１．８５０００の範囲でありながら、軽量であり、かつ透過率が良好な光学ガラスを得ることにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

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、ＳｉＯ_２成分、Ｎｂ_２Ｏ_５成分、ＣａＯ成分を含有し、ＢａＯ成分、Ｔａ_２Ｏ_５成分、Ｌａ_２Ｏ_３成分、Ｇｄ_２Ｏ_３成分、ＺｎＯ成分の含有量を抑えることで、屈折率が所望の範囲でありながら、軽量であり、かつ透過率が良好な光学ガラスを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。

【0008】

（１） 酸化物基準の質量％で、
ＳｉＯ_２成分 １０．０～４０．０％、
Ｎｂ_２Ｏ_５成分 １０．０～５０．０％、
ＣａＯ成分 １５．０～３５．０%、
質量和ＢａＯ＋Ｔａ_２Ｏ_５＋Ｌａ_２Ｏ_３＋Ｇｄ_２Ｏ_３＋ＺｎＯが１５．０％未満であり、
屈折率（ｎ_ｄ）が１．７５０００～１．８５０００
である光学ガラス。

【0009】

（２）質量比Ｎｂ_２Ｏ_５／ＴｉＯ_２が０．５０～５０．００である（１）に記載の光学ガラス。

【0010】

（３） 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％以下である（１）又は（２）に記載の光学ガラス。

【0011】

（４） （３）に記載の光学ガラスからなる光学素子。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、屈折率（ｎ_ｄ）が１．７５０００～１．８５０００の範囲でありながら、軽量であり、かつ透過率が良好な光学ガラスと、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】

【0013】

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。

【0014】

［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全物質量に対する質量％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。

【0015】

ＳｉＯ_２成分は、含有量を１０．０％以上にすることで、安定なガラス形成を促すことができ、さらにガラスの耐失透性を高める成分である。他方で、ＳｉＯ_２成分の含有量を４０．０％以下にすることで、ＳｉＯ_２成分による屈折率の低下が抑えられる。従って、ＳｉＯ_２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％以下を上限とする。一方、ＳｉＯ_２成分の含有量は、好ましくは１０．０％以上、より好ましくは１１．０％以上、さらに好ましくは１２．０％以上、さらに好ましくは１３．０％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、さらに好ましくは２２．０％以上を下限とする。

【0016】

Ｎｂ_２Ｏ_５成分は、含有量を１０．０％以上にすることで、ガラスの屈折率及びアッベ数を高めることができる成分である。他方で、Ｎｂ_２Ｏ_５成分の含有量を５０．０％以下にすることで、比重を小さくし、透過率を高めることができる。従って、Ｎｂ_２Ｏ_５成分の含有量は、好ましくは５０．０％以下、より好ましくは４５．０％以下、さらに好ましくは４０．０％以下、さらに好ましくは３５．０％以下、さらに好ましくは３０．０％以下を上限とする。他方で、Ｎｂ_２Ｏ_５成分の含有量は、好ましくは１０．０％以上、より好ましくは１２．０％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、を下限とする。

【0017】

ＣａＯ成分は、含有量を１５．０％以上にすることで、ガラスの比重を小さくできる成分である。ＣａＯ成分はアルカリ土類金属の中で、比重を小さくしながらガラスの安定性を最も高めることができる成分である。特に、ＣａＯ成分の含有量を３５．０％以下にすることで、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３５．０％以下、より好ましくは３３．０％以下、さらに好ましくは３０．０％以下、さらに好ましくは２８．０％を上限とする。一方、ＣａＯ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１８．０％以上、さらに好ましくは２０．０％以上を下限とする。

【0018】

ＢａＯ成分は、０％超含有する場合に、ガラスの安定性を高め、研磨・研削時の加工性を良好にする成分である。特に、ＢａＯ成分の含有量を１５．０％未満にすることで、比重を小さくすることができる。従って、ＢａＯ成分の含有量は、好ましくは１５．０％未満、より好ましくは１０．０％未満、さらに好ましくは７．０％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％以下を上限とするが、０％であってもよい。

【0019】

ＭｇＯ成分は、０％超含有する場合に比重を軽くする成分であるが、含有量が多いと耐失透性が悪化する成分である。ＭｇＯ成分の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは７．０％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。

【0020】

ＳｒＯ成分は、０％超含有する場合に耐失透性を高める成分であるが、含有量が多いとガラスの比重を高めてしまう成分である。ＳｒＯ成分の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは７．０％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。

【0021】

Ｌｉ_２Ｏ成分、Ｋ_２Ｏ成分、Ｎａ_２Ｏ成分は、０％超含有する場合にガラスの熔解温度を下げる成分であるが、含有量が多いとリヒートプレス成形性が悪化し、失透しやすくなる成分である。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。

【0022】

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７．０％以下、さらに好ましくは５．０％以下、さらに好ましくは３．０％以下を上限とする。一方、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０．５％以上、さらに好ましくは１．０％以上を下限とする。

【0023】

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７．０％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２．０％以下、さらに好ましくは１．０％以下を上限とする。

【0024】

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７．０％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２．０％以下、さらに好ましくは１．０％以下を上限とする。

【0025】

ＺｒＯ_２成分は、０％超含有する場合に、屈折率を高めつつ安定なガラス形成を促してガラスの耐失透性を高める成分である。一方で、ＺｒＯ_２成分の含有量を１５．０％以下にすることで、比重を小さくすることができる。従って、ＺｒＯ_２成分の含有量は、好ましくは１５．０％以下、より好ましくは１３．０％以下、さらに好ましくは１２．０％以下、さらに好ましくは１１．０％以下、さらに好ましくは１０．０％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０．２％以上、さらに好ましくは０．３％以上とするが、０％であってもよい。

【0026】

ＴｉＯ_２成分は、含有量を０％超含有する場合に、ガラスの屈折率及びアッベ数を高めることができる成分である。一方、ＴｉＯ_２成分の含有量を２０．０％以下にすることで、過剰な含有による失透や透過率の悪化を抑制することができる。従って、ＴｉＯ_２成分の含有量は、好ましくは２０．０％以下、より好ましくは１８．０％以下、さらに好ましくは１５．０％以下、さらに好ましくは１３．０％以下、さらに好ましくは１２．０％以下を上限とする。ＴｉＯ_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。

【0027】

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。

【0028】

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、さらに好ましくは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。

【0029】

Ｂｉ_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％以下を上限とするが、０％であってもよい。

【0030】

Ｂ_２Ｏ_３成分は、０％超含有する場合に、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る。特に、Ｂ_２Ｏ_３成分の含有量を１０．０％以下にすることで、Ｂ_２Ｏ_３成分による屈折率の低下が抑えられるため、高屈折率を得易くすることができる。従って、Ｂ_２Ｏ_３成分の含有量は、好ましくは１０．０％以下、より好ましくは７．０％以下、さらに好ましくは５．０％以下を上限とする。他方で、Ｂ_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、さらに好ましくは２．０％以上を下限とするが、０％であってもよい。

【0031】

Ｌａ_２Ｏ_３成分、Ｙ_２Ｏ_３成分、Ｇｄ_２Ｏ_３成分、Ｙｂ_２Ｏ_３成分は、０％超含有する場合にガラスの屈折率を高め、研磨時のガラスの摩耗量を低減し、ガラスの割れや欠けや面精度の悪化を生じにくくする成分であるが、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。Ｌａ_２Ｏ_３成分、Ｙ_２Ｏ_３成分、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。

【0032】

Ｌａ_２Ｏ_３成分の含有量は、好ましくは１２．０％以下、より好ましくは１０．０％未満、さらに好ましくは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％以下を上限とするが、０％であってもよい。

【0033】

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、さらに好ましくは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。

【0034】

Ｇｄ_２Ｏ_３成分の含有量は、好ましくは５．０％未満、より好ましくは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、最も好ましくは０．５％以下を上限とするが、０％であってもよい。

【0035】

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％以下を上限とするが、０％であってもよい。

【0036】

Ａｌ_２Ｏ_３成分は、０％超含有する場合に、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。

【0037】

ＺｎＯ成分は、０％超含有する場合に、ガラスの液相温度を下げ、かつガラスの耐失透性を高める成分である。特に、ＺｎＯ成分の含有量を５．０％以下にすることで、比重を小さくし高屈折率及び低分散を得易くすることができる。従って、ＺｎＯ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。

【0038】

Ｔａ_２Ｏ_５成分は、０％超含有することで、ガラスの屈折率を高められ、か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、か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及び比重を低減できる。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。

【0039】

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。

【0040】

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。

【0041】

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。

【0042】

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。

【0043】

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。

【0044】

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。

【0045】

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。

【0046】

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０．２０％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、０．２０％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０．２０％以下、より好ましくは０.１０％以下、さらに好ましくは０．０８％以下を上限とするが、０％としてもよい。

【0047】

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。

【0048】

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。

【0049】

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。

【0050】

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。

【0051】

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）は、含有量の和（質量和）を１２．０％以下とすることで、過剰な含有による失透を抑え比重を低減できる。従って、好ましくは１２．０％以下、より好ましくは１０．０％以下、さらに好ましくは８．０％以下、さらに好ましくは６．０％以下、さらに好ましくは４．０％以下、さらに好ましくは２．０％以下を上限とするが、０％であってもよい。

【0052】

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）の含有量の和は、１０．０％以下とすることで、リヒートプレス成形性の悪化を抑制できる。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６．０％以下、さらに好ましくは４．０％未満を上限とする。一方で、Ｒｎ_２Ｏ成分の含有量の和は、熔融性を良好にし、また比重を高めず屈折率を維持することができることから、好ましくは０％超、より好ましくは０．３％以上、さらに好ましくは０．５％以上、さらに好ましくは０．８％以上を下限とする。

【0053】

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）の含有量の和は、０％超とする場合に、ガラスの安定性を向上させることができる。ＲＯ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１６．０％以上、さらに好ましくは１８．０％以上、さらに好ましくは２０．０％以上とする。一方、ＲＯ成分の含有量の和は屈折率の低下を抑えるために、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３０．０％以下を上限とする。

【0054】

ＢａＯ成分、Ｔａ_２Ｏ_５成分、Ｌａ_２Ｏ_３成分、Ｇｄ_２Ｏ_３成分、ＺｎＯ成分の合計量である質量和ＢａＯ＋Ｔａ_２Ｏ_５＋Ｌａ_２Ｏ_３＋Ｇｄ_２Ｏ_３＋ＺｎＯは、１５．０％未満とすることで比重の上昇を抑えることができる。ＢａＯ成分、Ｔａ_２Ｏ_５成分、Ｌａ_２Ｏ_３成分、Ｇｄ_２Ｏ_３成分、ＺｎＯ成分の含有量を抑えることで比重の上昇が抑えられ、光学機器の小型化や軽量化につながる。従って、質量和ＢａＯ＋Ｔａ_２Ｏ_５＋Ｌａ_２Ｏ_３＋Ｇｄ_２Ｏ_３＋ＺｎＯは、好ましくは１５．０％未満、より好ましくは１３．０％以下、さらに好ましくは１０．０％以下を上限とする。

【0055】

ＴｉＯ_２成分に対するＮｂ_２Ｏ_５成分の比率である質量比Ｎｂ_２Ｏ_５／ＴｉＯ_２は、５０．０以下とすることで屈折率を高めながら透過率を改善させ、かつ比重を小さくすることができる。質量比Ｎｂ_２Ｏ_５／ＴｉＯ_２は、好ましくは５０．０以下、より好ましくは２０．０以下、さらに好ましくは１５．０以下、さらに好ましくは１０．０以下、さらに好ましくは６．０以下を上限とする。他方で、ＴｉＯ_２由来の失透を抑え安定性の高いガラスを得る観点から、質量比Ｎｂ_２Ｏ_５／ＴｉＯ_２は、０．５０以上としてもよい。従って、質量比Ｎｂ_２Ｏ_５／ＴｉＯ_２は、好ましくは０．５０以上、より好ましくは０．８０以上、さらに好ましくは１．１０以上、さらに好ましくは１．４０以上、最も好ましくは１．７０以上を下限とする。

【0056】

ＴｉＯ_２成分とＮｂ_２Ｏ_５成分の合計含有量に対するＺｒＯ_２成分の比率である質量比ＺｒＯ_２／（ＴｉＯ_２＋Ｎｂ_２Ｏ_５）は１．２０以下とすることでプレス時の耐失透性を高めかつ低比重化するうえで有効である。ＴｉＯ_２成分とＮｂ_２Ｏ_５成分の合計含有量に対し、ＺｒＯ_２成分の含有量が多すぎると失透を引き起こす原因となる。質量比ＺｒＯ_２／（ＴｉＯ_２＋Ｎｂ_２Ｏ_５）は、好ましくは１．２０以下、より好ましくは１．００以下、さらに好ましくは０．８０以下さらにこのましくは上限を０．６０以下、さらに好ましくは０．５０以下、さらに好ましくは０．４０以下を上限とする。他方で、質量比ＺｒＯ_２／（ＴｉＯ_２＋Ｎｂ_２Ｏ_５）は、０超とすることで、透過率を改善させ色収差における部分分散比を小さくさせることができる。質量比ＺｒＯ_２／（ＴｉＯ_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上、さらに好ましくは０．２０以上を下限としてもよい。

【0057】

ＢａＯ成分とＺｎＯ成分の合計量である質量和ＢａＯ＋ＺｎＯは、２０．０％以下とすることで比重を軽くしプレス時の失透性を改善させることができる。従って、質量和ＢａＯ＋ＺｎＯは、好ましくは２０．０％以下、より好ましくは１５．０％以下、より好ましくは１０．０％以下、さらに好ましくは３．０％以下を上限とする。

【0058】

Ｎｂ_２Ｏ_５成分、ＴｉＯ_２成分、ＷＯ_３成分、Ｂｉ_２Ｏ_３成分の合計含有量に対するＲｎ_２Ｏ成分の含有量の和の比率である質量比Ｒｎ_２Ｏ／（Ｎｂ_２Ｏ_５＋ＴｉＯ_２＋ＷＯ_３＋Ｂｉ_２Ｏ_３）は熔融性を高めつつ透過率を良好にすることができる。
質量比Ｒｎ_２Ｏ／（Ｎｂ_２Ｏ_５＋ＴｉＯ_２＋ＷＯ_３＋Ｂｉ_２Ｏ_３）は、好ましくは０超、より好ましくは０．０１以上、さらに好ましくは０．０２以上を下限とする。他方で、質量比Ｒｎ_２Ｏ／（Ｎｂ_２Ｏ_５＋ＴｉＯ_２＋ＷＯ_３＋Ｂｉ_２Ｏ_３）は、好ましくは０．８０以下、より好ましくは０．５０以下、さらに０．１８以下、さらに好ましくは０．１５未満を上限とする。

【0059】

＜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。

【0060】

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。

【0061】

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。

【0062】

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。

【0063】

［物性］
本発明の光学ガラスの屈折率（ｎ_ｄ）は、好ましくは１．７５０００以上、より好ましくは１．７６０００以上、さらに好ましくは１．７７０００以上、さらに好ましくは１．７８０００以上を下限とする。他方で、この屈折率（ｎ_ｄ）は、好ましくは１．８５０００以下、より好ましくは１．８４０００以下、さらに好ましくは１．８３０００以下を上限とする。本発明のアッベ数（ν_ｄ）は、好ましくは２０．００以上、より好ましくは２２．００以上、さらに好ましくは２５．００以上、さらに好ましくは２８．００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４０．００以下、より好ましくは３８．００以下、さらに好ましくは３７．００以下、さらに好ましくは３６．００以下を上限とする

【0064】

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８０％を示す波長（λ_８０）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４６５ｎｍ以下、さらに好ましくは４６０ｎｍ以下、さらに好ましくは４５５ｎｍ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。

【0065】

本発明の光学ガラスの比重（ｄ）は、好ましくは３．８０以下、より好ましくは３．７０以下、さらに好ましくは３．６５以下、さらに好ましくは３．６０以下を上限とする。

【0066】

［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。熔解は、石英坩堝を用いて熔解したあとに白金坩堝による熔解を行ってもよい。

【0067】

［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。

【0068】

［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。

【0069】

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る。その中でも特に、レンズやプリズム等の光学素子を作製することが好ましい。これにより、光学素子の軽量化に加え、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。

【実施例0070】

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８０％を示す波長（λ_５、λ_８0）、比重（ｄ）、の値を表１～８に示す。なお、比較例１のガラスは特開２０１９－１１２２９２の実施例１０である。

【0071】

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、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１１００～１４００℃の温度範囲で２～５時間熔解させた後、攪拌均質化してから金型等に鋳込み、徐冷して作製した。

【0072】

実施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。

【0073】

実施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_８０（透過率８０％時の波長）とλ_５（透過率５％時の波長）を求めた。

【0074】

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。

【0075】

【表1】

【0076】

【表2】

【0077】

【表3】

【0078】

【表4】

【0079】

【表5】

【0080】

【表6】

【0081】

【表7】

【0082】

【表8】

【0083】

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１．７５０００以上であるとともに、この屈折率（ｎ_ｄ）は１．８５０００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_８０）が４８０ｎｍ以下、より詳細には４５０ｎｍ以下であるとともに、波長（λ_５）は３９０ｎｍ以下、より詳細には３６０ｎｍ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、３．８０以下、より詳細には３．
６５以下であり、所望の範囲内であった。

【0086】

従って、本発明の実施例の光学ガラスは、屈折率（ｎ_ｄ）が１．７５０００～１．８５０００の範囲でありながら、軽量であり、かつ透過率が良好であることが明らかになった。

【0087】

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。