(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】P2024096328
(43)【公開日】2024-07-12
(54)【発明の名称】導光板用ガラス板
(51)【国際特許分類】
C03C 3/068 20060101AFI20240705BHJP
C03C 3/095 20060101ALI20240705BHJP
C03C 17/34 20060101ALI20240705BHJP
G02B 3/00 20060101ALI20240705BHJP
G02B 1/115 20150101ALI20240705BHJP
G02B 1/00 20060101ALI20240705BHJP
【ＦＩ】
C03C3/068
C03C3/095
C03C17/34 Z
G02B3/00 Z
G02B1/115
G02B1/00
【審査請求】有
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2024074856
(22)【出願日】2024-05-02
(62)【分割の表示】P 2020539490の分割
【原出願日】2019-08-27
(31)【優先権主張番号】P 2018163582
(32)【優先日】2018-08-31
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(31)【優先権主張番号】P 2018218577
(32)【優先日】2018-11-21
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】000000044
【氏名又は名称】ＡＧＣ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002000
【氏名又は名称】弁理士法人栄光事務所
(72)【発明者】
【氏名】安間 伸一
(72)【発明者】
【氏名】北岡 賢治
(57)【要約】
【課題】高屈折率かつ低密度であるとともに、製造特性が良好な光学ガラスの提供。
【解決手段】本発明は、屈折率（ｎｄ）が１．８１～２．１５、密度が６．０ｇ／ｃｍ３以下、ガラスの粘性が１０１ｄＰａ・ｓとなるときの温度Ｔ１が９００～１２００℃、失透温度が１３００℃以下、酸化物基準のモル％表示で、ＳｉＯ２の含有割合が５～４４％である光学ガラス及び該光学ガラスを用いた光学部品を提供する。
【選択図】なし
【解決手段】本発明は、屈折率（ｎｄ）が１．８１～２．１５、密度が６．０ｇ／ｃｍ３以下、ガラスの粘性が１０１ｄＰａ・ｓとなるときの温度Ｔ１が９００～１２００℃、失透温度が１３００℃以下、酸化物基準のモル％表示で、ＳｉＯ２の含有割合が５～４４％である光学ガラス及び該光学ガラスを用いた光学部品を提供する。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
屈折率（ｎｄ）が１．８１～２．１５、
密度（ｄ）が６．０ｇ／ｃｍ３以下、
ガラスの粘性が１０１ｄＰａ・ｓとなるときの温度Ｔ１が９００～１２００℃、
失透温度が１３００℃以下、
酸化物基準のモル％表示で、ＳｉＯ２の含有割合が５％～４４％である、
ことを特徴とする光学ガラス。
密度（ｄ）が６．０ｇ／ｃｍ３以下、
ガラスの粘性が１０１ｄＰａ・ｓとなるときの温度Ｔ１が９００～１２００℃、
失透温度が１３００℃以下、
酸化物基準のモル％表示で、ＳｉＯ２の含有割合が５％～４４％である、
ことを特徴とする光学ガラス。
【請求項2】
ガラス転移点（Ｔｇ）が６００℃以上である請求項１に記載の光学ガラス。
【請求項3】
酸化物基準のモル％表示で、
ＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＷＯ３、Ｎｂ２Ｏ５、ＺｒＯ２およびＬｎ２Ｏ３（ＬｎはＹ、Ｌａ、Ｇｄ、ＹｂおよびＬｕからなる群から選ばれる少なくとも１種である）からなる群から選ばれる少なくとも１種を３０％～８０％、ＳｉＯ２とＢ２Ｏ３の合量が２０％～７０％、アルカリ土類金属成分（ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ）を含む場合にはアルカリ土類金属成分中のＢａＯの含む割合が０．５以下である請求項１または２に記載の光学ガラス。
ＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＷＯ３、Ｎｂ２Ｏ５、ＺｒＯ２およびＬｎ２Ｏ３（ＬｎはＹ、Ｌａ、Ｇｄ、ＹｂおよびＬｕからなる群から選ばれる少なくとも１種である）からなる群から選ばれる少なくとも１種を３０％～８０％、ＳｉＯ２とＢ２Ｏ３の合量が２０％～７０％、アルカリ土類金属成分（ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ）を含む場合にはアルカリ土類金属成分中のＢａＯの含む割合が０．５以下である請求項１または２に記載の光学ガラス。
【請求項4】
失透温度における粘性（失透粘性）がｌｏｇη＝０．４以上である、請求項１～３のいずれか１項に記載の光学ガラス。
【請求項5】
ヤング率（Ｅ）が６０ＧＰａ以上である、請求項１～４のいずれか１項に記載の光学ガラス。
【請求項6】
アッベ数（ｖｄ）が６０以下、５０～３５０℃での熱膨張係数αが５０～１５０×１０－７／Ｋである、請求項１～５のいずれか１項に記載の光学ガラス。
【請求項7】
板厚が０．０１～２ｍｍの板状であることを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の光学ガラス。
【請求項8】
一の主表面の面積が８ｃｍ２以上である請求項１～７のいずれか１項に記載の光学ガラス。
【請求項9】
対向する主表面は両面に研磨が施され、一の主表面の面積が２５ｃｍ２のガラス板としたとき、そのガラス基板のＬＴＶが２μｍ以下である請求項１～８のいずれか１項に記載の光学ガラス。
【請求項10】
直径８インチの円形のガラス板としたとき、一の主表面の反りが５０μｍ以下である請求項１～９のいずれか１項に記載の光学ガラス。
【請求項11】
表面粗さＲａが２ｎｍ以下である請求項１～１０のいずれか１項に記載の光学ガラス。
【請求項12】
請求項９～１１のいずれか１項に記載の板状の光学ガラスを有することを特徴とする光学部品。
【請求項13】
前記板状の光学ガラスの表面に反射防止膜を有する請求項１２に記載の光学部品。
【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部品に関する。
【背景技術】
【0002】
ウェアラブル機器、例えばプロジェクター付きメガネ、眼鏡型やゴーグル型ディスプレイ、仮想現実拡張現実表示装置、虚像表示装置などに用いられるガラスとしては、画像の広角化、高輝度・高コントラスト化、導光特性向上、回折格子の加工容易性などの面から、高屈折率が求められる。また、従来、車載用カメラ、ロボット用視覚センサーなどの用途に、小型で撮像画角の広い撮像ガラスレンズが用いられておりこのような撮像ガラスレンズに対しては、より小型で広い範囲を撮影するために、高屈折率が求められる。
【0003】
上記用途に用いられる光学ガラスとしては、ユーザーの装着感を好ましいものとするため、また、自動車やロボットは軽量化が求められ、装置全体の重量を減量するために、密度が低いことが求められる。さらに、外部環境での使用を考慮すると、酸性雨や、洗浄の際に使用される洗剤やワックスなどの薬剤による表面劣化や変質の少ないことも重要である。
【0004】
このうち車載用のガラスレンズに関しては、例えば、所定の耐酸性を有する車載カメラ用のレンズガラス材を用いることで、屈折率および強度を高め、さらに、耐酸性や耐水性を向上させる試みがなされている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】日本国特開２０１３－２５６４４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、従来、高屈折率の組成にする場合、屈折率を高めるガラス構成成分として重金属酸化物が使用されることが多い。そのため、一般に、高屈折率ガラスの密度は大きくなっていた。
【0007】
また、ウェアラブル機器には板状に成形されたガラスが用いられることがあり、製造効率の高いフロート法、フュージョン法、ロールアウト法といった成型方法によって生産されることがあるが、効率的に製造するためには製造時の温度とガラスの粘性との関係が重要である。
さらに光学部品として用いられる場合、可視光透過率も重要なパラメータであり、高屈折率ガラスの場合、高い温度で溶解すると、特に短波長側の可視光透過率が低下するおそれがあり、一方で粘性カーブが急峻であると、製造するにあたり粘性の制御が困難になる。
さらに光学部品として用いられる場合、可視光透過率も重要なパラメータであり、高屈折率ガラスの場合、高い温度で溶解すると、特に短波長側の可視光透過率が低下するおそれがあり、一方で粘性カーブが急峻であると、製造するにあたり粘性の制御が困難になる。
【0008】
本発明は、上述のような課題を解消するためになされたものであり、高屈折率かつ低密度であるとともに、製造特性が良好な光学ガラスの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の光学ガラスは、屈折率（ｎｄ）が１．８１～２．１５、密度が６．０ｇ／ｃｍ３以下、ガラスの粘性が１０１ｄＰａ・ｓとなるときの温度Ｔ１が９００～１２００℃、失透温度が１３００℃以下、酸化物基準のモル％表示で、ＳｉＯ２の含有割合が５％～４４％であることを特徴とする。
本発明の光学部品は、本発明の板状の光学ガラスを有することを特徴とする。
本発明の光学部品は、本発明の板状の光学ガラスを有することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本発明の光学ガラスおよび光学部品の実施形態について説明する。
【0012】
本発明の光学ガラスは、上記のように所定の屈折率（ｎｄ）、密度（ｄ）および溶解特性を有しており、これら各特性について順番に説明する。
本発明の光学ガラスは１．８１～２．１５の範囲の高い屈折率（ｎｄ）を有する。屈折率（ｎｄ）が１．８１以上であるので、本発明の光学ガラスは、ウェアラブル機器に用いる光学ガラスとして画像の広角化、高輝度・高コントラスト化、導光特性向上、回折格子の加工容易性などの面で好適である。また車載用カメラ、ロボット用視覚センサーなどの用途に用いられる小型で撮像画角の広い撮像ガラスレンズとしては、より小型で広い範囲を撮影するために好適である。この屈折率（ｎｄ）は好ましくは、１．８５以上であり、より好ましくは１．８８以上、さらに好ましくは１．９１以上、さらに好ましくは１．９４以上、さらに好ましくは１．９７以上、さらに好ましくは１．９９以上、さらに好ましくは２．００以上である。
一方で屈折率（ｎｄ）が２．１５を超えるガラスは密度が高くなりやすく、また失透温度が高くなりやすい傾向がある。特に、光学ガラスの密度の低さを重要視する場合には、この屈折率（ｎｄ）は好ましくは、２．１０以下であり、より好ましくは２．０６以下、さらに好ましくは２．０３以下、さらに好ましくは２．０１以下、さらに好ましくは１．９８以下、さらに好ましくは１．９５以下、さらに好ましくは１．９４以下、よりさらに好ましくは１．９２以下である。
本発明の光学ガラスは１．８１～２．１５の範囲の高い屈折率（ｎｄ）を有する。屈折率（ｎｄ）が１．８１以上であるので、本発明の光学ガラスは、ウェアラブル機器に用いる光学ガラスとして画像の広角化、高輝度・高コントラスト化、導光特性向上、回折格子の加工容易性などの面で好適である。また車載用カメラ、ロボット用視覚センサーなどの用途に用いられる小型で撮像画角の広い撮像ガラスレンズとしては、より小型で広い範囲を撮影するために好適である。この屈折率（ｎｄ）は好ましくは、１．８５以上であり、より好ましくは１．８８以上、さらに好ましくは１．９１以上、さらに好ましくは１．９４以上、さらに好ましくは１．９７以上、さらに好ましくは１．９９以上、さらに好ましくは２．００以上である。
一方で屈折率（ｎｄ）が２．１５を超えるガラスは密度が高くなりやすく、また失透温度が高くなりやすい傾向がある。特に、光学ガラスの密度の低さを重要視する場合には、この屈折率（ｎｄ）は好ましくは、２．１０以下であり、より好ましくは２．０６以下、さらに好ましくは２．０３以下、さらに好ましくは２．０１以下、さらに好ましくは１．９８以下、さらに好ましくは１．９５以下、さらに好ましくは１．９４以下、よりさらに好ましくは１．９２以下である。
【0013】
また、本発明の光学ガラスは、６．０ｇ／ｃｍ３以下となる密度（ｄ）を有する。本発明の光学ガラスは、上記した範囲の密度を有することで、ウェアラブル機器に用いられた場合にユーザーの装着感を好ましいものにでき、車載用カメラ、ロボット用視覚センサーなどに用いられた場合に、装置全体の重量を減量できる。この密度（ｄ）は好ましくは５．６ｇ／ｃｍ３以下であり、より好ましくは５．２ｇ／ｃｍ３以下、さらに好ましくは４．８ｇ／ｃｍ３以下、さらに好ましくは４．６ｇ／ｃｍ３以下、さらに好ましくは４．４ｇ／ｃｍ３以下、さらに好ましくは４．２ｇ／ｃｍ３以下である。
一方で本発明の光学ガラスにおいて、ガラス表面に傷を付けにくくするためには、密度（ｄ）は、３．３ｇ／ｃｍ３以上が好ましい。この密度（ｄ）は、より好ましくは３．６ｇ／ｃｍ３以上、さらに好ましくは３．９ｇ／ｃｍ３以上であり、さらに好ましくは４．２ｇ／ｃｍ３以上であり、さらに好ましくは４．４ｇ／ｃｍ３以上であり、よりさらに好ましくは４．７ｇ／ｃｍ３以上である。
一方で本発明の光学ガラスにおいて、ガラス表面に傷を付けにくくするためには、密度（ｄ）は、３．３ｇ／ｃｍ３以上が好ましい。この密度（ｄ）は、より好ましくは３．６ｇ／ｃｍ３以上、さらに好ましくは３．９ｇ／ｃｍ３以上であり、さらに好ましくは４．２ｇ／ｃｍ３以上であり、さらに好ましくは４．４ｇ／ｃｍ３以上であり、よりさらに好ましくは４．７ｇ／ｃｍ３以上である。
【0014】
また、本発明の光学ガラスは、ガラスの粘性が１０１ｄＰａ・ｓとなるときの温度Ｔ１が９００～１２００℃の範囲である。Ｔ１は溶解性の基準温度であり、ガラスのＴ１が高すぎると、高温で溶解する必要が生じるため、高屈折率ガラスの場合、特に短波長側の可視光透過率が低下するおそれがある。このＴ１は好ましくは１１８０℃以下であり、より好ましくは１１５０℃以下、さらに好ましくは１１３０℃以下、よりさらに好ましくは１１１０℃以下である。
一方でＴ１が低すぎると、粘性カーブが急峻になり、製造するにあたり粘性の制御が困難になる問題がある。本発明の光学ガラスは、上記した範囲のＴ１を有することで、製造特性を良好にできる。このＴ１は好ましくは、９５０℃以上であり、より好ましくは１０００℃以上、さらに好ましくは１０５０℃以上、さらに好ましくは１０８０℃以上、よりさらに好ましくは１１００℃以上、特に好ましくは１１２０℃以上である。
一方でＴ１が低すぎると、粘性カーブが急峻になり、製造するにあたり粘性の制御が困難になる問題がある。本発明の光学ガラスは、上記した範囲のＴ１を有することで、製造特性を良好にできる。このＴ１は好ましくは、９５０℃以上であり、より好ましくは１０００℃以上、さらに好ましくは１０５０℃以上、さらに好ましくは１０８０℃以上、よりさらに好ましくは１１００℃以上、特に好ましくは１１２０℃以上である。
【0015】
また、本発明の光学ガラスは、失透温度は１３００℃以下である。このような特性を有すると、成形時におけるガラスの失透を抑制でき、成形性が良好である。この失透温度は、より好ましくは１２７５℃以下、さらに好ましくは１２５０℃以下、さらにより好ましくは１２２５℃以下、さらにより好ましくは１２００℃以下、さらにより好ましくは１１７５℃以下、さらにより好ましくは１１５０℃以下、さらにより好ましくは１１２５℃以下、さらにより好ましくは１１００℃以下、さらにより好ましくは１０７５℃以下、特に好ましくは１０５０℃以下である。ここで、失透温度とは、加熱、溶融したガラスを自然放冷により冷却する際に、ガラス表面および内部に長辺又は長径で１μｍ以上の結晶の認められない最も低い温度である。
【0016】
また、本発明の光学ガラスにおいて、ガラス転移点（Ｔｇ）は６００℃以上であることが好ましい。本発明の光学ガラスは、６００℃以上のＴｇを有することでプロセスにおけるたわみ等の変形を抑制することができる。このＴｇは、より好ましくは６３０℃以上、さらに好ましくは６６０℃以上、さらに好ましくは６９０℃以上、さらに好ましくは７２０℃以上、特に好ましくは７５０℃以上である。プレス成型およびリドロー成形等の成形を行う場合にはＴｇは８００℃以下であることが好ましい。より好ましくは７６０℃以下、さらに好ましくは７２０℃以下、さらにより好ましくは６８０℃以下、特に好ましくは６４０℃以下である。Ｔｇは、例えば熱膨張法によって測定できる。
【0017】
また、本発明の光学ガラスは、失透温度における粘性（失透粘性）ηをｄＰａ・ｓ単位で表したときに、ｌｏｇη＝０．４以上であることが好ましい。このような特性を有すると、成形時におけるガラスの失透を抑制でき、成形性が良好である。この失透温度における粘性は、より好ましくはｌｏｇη＝０．５以上、さらに好ましくはｌｏｇη＝０．６以上、さらにより好ましくはｌｏｇη＝０．７以上、特に好ましくは０．８以上である。
【0018】
また、本発明の光学ガラスは、６０以下のアッベ数（ｖｄ）を有することが好ましい。本発明の光学ガラスを導光板のようなガラス板に適用する場合は、上記した範囲の低いｖｄを有することで、ウェアラブル機器の光学設計が容易になり、色収差の改善もしやすくなるので、高精細な画像や映像を再現できる。ｖｄは、より好ましくは５０以下であり、さらに好ましくは４０以下、さらに好ましくは３８以下、さらに好ましくは３５以下、よりさらに好ましくは３２以下、特に好ましくは３０以下である。
また、本発明の光学ガラスは、１５以上のアッベ数（ｖｄ）を有することが好ましい。具体的には、本発明の光学ガラスを導光板のようなガラス板に適用する場合は、上記した範囲の高いｖｄを有することで、表面に塗布する樹脂との屈折率マッチングが得やすくなる。ｖｄは、より好ましくは１８以上、さらに好ましくは２１以上、さらに好ましくは２３以上、さらに好ましくは２５以上、よりさらに好ましくは２７以上、特に好ましくは２９以上である。
また、本発明の光学ガラスは、１５以上のアッベ数（ｖｄ）を有することが好ましい。具体的には、本発明の光学ガラスを導光板のようなガラス板に適用する場合は、上記した範囲の高いｖｄを有することで、表面に塗布する樹脂との屈折率マッチングが得やすくなる。ｖｄは、より好ましくは１８以上、さらに好ましくは２１以上、さらに好ましくは２３以上、さらに好ましくは２５以上、よりさらに好ましくは２７以上、特に好ましくは２９以上である。
【0019】
また、本発明の光学ガラスの５０～３５０℃における熱膨張係数（α）は、５０～１５０（×１０－７／Ｋ）が好ましい。本発明の光学ガラスは、上記した範囲のαとすると、周辺部材との膨張マッチングが良好である。このαの下限は、好ましくは６０（×１０－７／Ｋ）以上であり、より好ましくは７０（×１０－７／Ｋ）以上であり、さらに好ましくは８０（×１０－７／Ｋ）以上であり、特に好ましくは９０（×１０－７／Ｋ）以上である。
【0020】
また、本発明の光学ガラスは、上記した範囲のαとすると、冷却時の割れが起こりにくくなるため冷却速度を上昇できる。その結果、光学ガラスの仮想温度（Ｔｆ）とガラス転移温度（Ｔｇ）との差（Ｔｆ－Ｔｇ）を０℃以上とすることが可能になり、ガラスの構造をより疎なものとし、光学ガラスに何らかの衝撃が加わってもガラスの構造が緻密化することでその衝撃を吸収しやすくなる。その結果、光学ガラス自体の強度を向上し、落下等による破損を抑制できる。このαの上限は、好ましくは１２０（×１０－７／Ｋ）以下であり、より好ましくは１１０（×１０－７／Ｋ）以下であり、さらに好ましくは１００（×１０－７／Ｋ）以下であり、特に好ましくは９５（×１０－７／Ｋ）以下である。
【0021】
本発明の光学ガラスは、厚さが０．０１～２ｍｍのガラス板が好ましい。厚さが０．０１ｍｍ以上であれば、光学ガラスの取り扱い時や加工時の破損を抑制できる。また、光学ガラスの自重によるたわみを抑えられる。この厚さは、より好ましくは０．１ｍｍ以上であり、さらに好ましくは０．３ｍｍ以上であり、よりさらに好ましくは０．５ｍｍ以上である。一方で厚さが２ｍｍ以下であれば、光学ガラスを用いた光学素子を軽量にできる。この厚さは、より好ましくは１．５ｍｍ以下であり、さらに好ましくは１．０ｍｍ以下であり、よりさらに好ましくは０．８ｍｍ以下である。
【0022】
本発明の光学ガラスがガラス板である場合においては、一の主表面の面積は８ｃｍ２以上が好ましい。この面積が８ｃｍ２以上であれば、多数の光学素子を配置でき生産性が向上する。この面積はより好ましくは３０ｃｍ２以上であり、さらに好ましくは１７０ｃｍ２以上であり、よりさらに好ましくは３００ｃｍ２以上であり、特に好ましくは１０００ｃｍ２以上である。一方で面積が６５００ｃｍ２以下であればガラス板の取り扱いが容易になり、ガラス板の取り扱い時や加工時の破損を抑制できる。この面積はより好ましくは４５００ｃｍ２以下であり、さらに好ましくは４０００ｃｍ２以下であり、よりさらに好ましくは３０００ｃｍ２以下であり、特に好ましくは２０００ｃｍ２以下である。
【0023】
本発明の光学ガラスがガラス板である場合においては、一の主表面の２５ｃｍ２におけるＬＴＶ（Ｌｏｃａｌ Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ Ｖａｒｉａｔｉｏｎ）は２μｍ以下が好ましい。この範囲の平坦度を有することで、一の主表面にインプリント技術等を用いて所望形状のナノ構造を形成でき、また所望の導光特性を得ることができる。特に、導光体では光路長の差異によるゴースト現象や歪みを防止できる。このＬＴＶは、より好ましくは１．８μｍ以下であり、さらに好ましくは１．６μｍ以下であり、よりさらに好ましくは１．４μｍ以下であり、特に好ましくは１．２μｍ以下である。
【0024】
本発明の光学ガラスを直径８インチの円形のガラス板としたとき、反りは５０μｍ以下が好ましい。このガラス板の反りが５０μｍ以下であれば、一の主表面にインプリント技術等を用いて所望形状のナノ構造を形成でき、また所望の導光特性が得られる。複数の導光体を得ようとするとき、品質の安定したものが得られる。このガラス基板の反りはより好ましくは４０μｍ以下であり、さらに好ましくは３０μｍ以下であり、特に好ましくは２０μｍ以下である。
【0025】
また、直径６インチの円形のガラス板としたとき、反りは３０μｍ以下が好ましい。このガラス板の反りは３０μｍ以下であれば、一の主表面にインプリント技術等を用いて所望形状のナノ構造を形成でき、また所望の導光特性が得られる。複数の導光体を得ようとするとき、品質の安定したものが得られる。このガラス板の反りはより好ましくは２０μｍ以下であり、さらに好ましくは１５μｍ以下であり、特に好ましくは１０μｍ以下である。
【0026】
また、各辺が６インチの正方形のガラス板としたとき、反りは１００μｍ以下が好ましい。このガラス板の反りは１００μｍ以下であれば、一の主表面にインプリント技術等を用いて所望形状のナノ構造を形成でき、また所望の導光特性が得られる。複数の導光体を得ようとするとき、品質の安定したものが得られる。このガラス板の反りはより好ましくは７０μｍ以下であり、さらに好ましくは５０μｍ以下であり、さらに好ましくは３５μｍ以下であり、特に好ましくは２０μｍ以下である。
【0027】
図１は、本発明の光学ガラスをガラス板Ｇ１としたときの断面図である。「反り」とは、ガラス板Ｇ１の一の主表面Ｇ１Ｆの中心を通り、ガラス板Ｇ１の一の主表面Ｇ１Ｆに対して直交する任意の断面において、ガラス板Ｇ１の基準線Ｇ１Ｄとガラス板Ｇ１の中心線Ｇ１Ｃとの垂直方向の距離の最大値Ｂと最小値Ａとの差Ｃである。
【0028】
前記直交する任意の断面とガラス板Ｇ１の一の主表面Ｇ１Ｆとの交線を、底線Ｇ１Ａとする。前記直交する任意の断面とガラス板Ｇ１の他の一の主表面Ｇ１Ｇとの交線を、上線Ｇ１Ｂとする。ここで、中心線Ｇ１Ｃは、ガラス板Ｇ１の板厚方向の中心を結んだ線である。中心線Ｇ１Ｃは、底線Ｇ１Ａと上線Ｇ１Ｂとの後述するレーザ照射の方向に対しての中点を求めることにより算出される。
【0029】
基準線Ｇ１Ｄは、以下のように求められる。まず、自重の影響をキャンセルする測定方法のもとに、底線Ｇ１Ａを算出する。該底線Ｇ１Ａから、最小自乗法により直線を求める。求められた直線が、基準線Ｇ１Ｄである。自重による影響をキャンセルする測定方法としては公知の方法が用いられる。
【0030】
例えば、ガラス板Ｇ１の一の主表面Ｇ１Ｆを３点支持し、レーザ変位計によりガラス板Ｇ１にレーザを照射し、任意の基準面からの、ガラス板Ｇ１の一の主表面Ｇ１Ｆおよび他の一の主表面Ｇ１Ｇの高さを測定する。
【0031】
次に、ガラス板Ｇ１を反転させ、一の主表面Ｇ１Ｆを支持した３点に対向する他の一の主表面Ｇ１Ｇの３点を支持し、任意の基準面からの、ガラス基板Ｇ１の一の主表面Ｇ１Ｆおよび他の一の主表面Ｇ１Ｇの高さを測定する。
反転前後における各測定点の高さの平均を求めることで自重による影響がキャンセルされる。例えば、反転前に、上述のとおり、一の主表面Ｇ１Ｆの高さを測定する。ガラス板Ｇ１を反転後、一の主表面Ｇ１Ｆの測定点に対応する位置で、他の一の主表面Ｇ１Ｇの高さを測定する。同様に、反転前に、他の一の主表面Ｇ１Ｇの高さを測定する。ガラス板Ｇ１を反転後、他の一の主表面Ｇ１Ｇの測定点に対応する位置で、一の主表面Ｇ１Ｆの高さを測定する。
反りは、例えば、レーザ変位計により測定される。
反転前後における各測定点の高さの平均を求めることで自重による影響がキャンセルされる。例えば、反転前に、上述のとおり、一の主表面Ｇ１Ｆの高さを測定する。ガラス板Ｇ１を反転後、一の主表面Ｇ１Ｆの測定点に対応する位置で、他の一の主表面Ｇ１Ｇの高さを測定する。同様に、反転前に、他の一の主表面Ｇ１Ｇの高さを測定する。ガラス板Ｇ１を反転後、他の一の主表面Ｇ１Ｇの測定点に対応する位置で、一の主表面Ｇ１Ｆの高さを測定する。
反りは、例えば、レーザ変位計により測定される。
【0032】
また、本発明の光学ガラスにおいて、一の主表面の表面粗さＲａは２ｎｍ以下が好ましい。この範囲のＲａを有することで、一の主表面にインプリント技術等を用いて所望形状のナノ構造を形成でき、また所望の導光特性が得られる。特に、導光体では界面での乱反射が抑制されてゴースト現象や歪を防止できる。このＲａは、より好ましくは１．７ｎｍ以下であり、さらに好ましくは１．４ｎｍ以下、さらにより好ましくは１．２ｎｍ以下、特に好ましくは１ｎｍ以下である。ここで、表面粗さＲａは、ＪＩＳ Ｂ０６０１（２００１年）で定義された算術平均粗さである。本明細書では、１０μｍ×１０μｍのエリアを、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて測定した値である。
【0033】
［ガラス成分］
次に、本発明の光学ガラスが含有し得る各成分の組成範囲の一実施形態について詳細に説明する。本明細書において、各成分の含有割合は、特に断りのない限り、酸化物基準のモル％で示す。また、本発明の光学ガラスにおいて、「実質的に含有しない」とは、不可避不純物を除き含有しないことを意味する。不可避不純物の含有割合は、本発明において０．１％以下である。
次に、本発明の光学ガラスが含有し得る各成分の組成範囲の一実施形態について詳細に説明する。本明細書において、各成分の含有割合は、特に断りのない限り、酸化物基準のモル％で示す。また、本発明の光学ガラスにおいて、「実質的に含有しない」とは、不可避不純物を除き含有しないことを意味する。不可避不純物の含有割合は、本発明において０．１％以下である。
【0034】
本実施形態の光学ガラスにおける上記特性を満たす組成としては、例えば、酸化物基準のモル％表示で、高屈折率成分であるＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＷＯ３、Ｎｂ２Ｏ５、ＺｒＯ２およびＬｎ２Ｏ３（ＬｎはＹ、Ｌａ、Ｇｄ、ＹｂおよびＬｕからなる群から選ばれる少なくとも１種である）からなる群から選ばれる少なくとも１種を３０％～８０％、ガラス骨格成分であるＳｉＯ２とＢ２Ｏ３の合量が２０％～７０％、アルカリ土類金属成分（ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ）を含む場合にはアルカリ金属成分のうちＢａＯを含む割合が０．５以下である。
この条件を満たすガラス組成Ａにおける各成分について、以下具体的に説明する。なお、本発明の光学ガラスは、上記した特性を有する限り、下記実施形態の組成に限定されない。
この条件を満たすガラス組成Ａにおける各成分について、以下具体的に説明する。なお、本発明の光学ガラスは、上記した特性を有する限り、下記実施形態の組成に限定されない。
【0035】
＜ガラス組成Ａ＞
ＳｉＯ２は、ガラス形成成分であり、ガラスに高い強度とクラック耐性を付与し、ガラスの安定性および化学的耐久性を向上させる成分である。ＳｉＯ２の含有割合は、５％以上４４％以下であることが好ましい。ＳｉＯ２の含有割合が５％以上で、ガラスの粘性が１０１ｄＰａ・ｓとなるときの温度Ｔ１を好ましい範囲にできる。ＳｉＯ２の含有割合は、７％以上が好ましく、９％以上がより好ましく、１０％以上がさらに好ましく、１１％以上が特に好ましい。一方、ＳｉＯ２の含有割合が４４％以下で、高い屈折率を得るための成分をより多く含有させることができる。ＳｉＯ２の含有割合は、３８％以下がより好ましく、３０％以下がより好ましく、２０％以下がさらに好ましく、１５％以下がさらに好ましく、１２％以下が特に好ましい。
ＳｉＯ２は、ガラス形成成分であり、ガラスに高い強度とクラック耐性を付与し、ガラスの安定性および化学的耐久性を向上させる成分である。ＳｉＯ２の含有割合は、５％以上４４％以下であることが好ましい。ＳｉＯ２の含有割合が５％以上で、ガラスの粘性が１０１ｄＰａ・ｓとなるときの温度Ｔ１を好ましい範囲にできる。ＳｉＯ２の含有割合は、７％以上が好ましく、９％以上がより好ましく、１０％以上がさらに好ましく、１１％以上が特に好ましい。一方、ＳｉＯ２の含有割合が４４％以下で、高い屈折率を得るための成分をより多く含有させることができる。ＳｉＯ２の含有割合は、３８％以下がより好ましく、３０％以下がより好ましく、２０％以下がさらに好ましく、１５％以下がさらに好ましく、１２％以下が特に好ましい。
【0036】
Ｂ２Ｏ３は、Ｔｇを低くし、ガラスの強度やクラック耐性などの機械的特性を向上し、失透温度を低下させる成分であるが、Ｂ２Ｏ３の量が多いと屈折率が低下し易い。そのため、Ｂ２Ｏ３の含有割合は０％以上４０％以下が好ましい。Ｂ２Ｏ３の含有割合は、３５％以下がより好ましく、３０％以下がさらに好ましく、２５％以下がさらに好ましく、２３％以下がさらに好ましく、２２％以下が特に好ましい。また、Ｂ２Ｏ３の含有割合は、５％以上がより好ましく、１２％以上がさらに好ましく、１８％以上がさらに好ましく、２０％以上が特に好ましい。
【0037】
ＳｉＯ２とＢ２Ｏ３はガラス形成成分であり、ガラスの安定性を向上させる成分である。ＳｉＯ２とＢ２Ｏ３の合量が多いとガラスの失透温度が低下し，製造しやすくなる。そのためＳｉＯ２とＢ２Ｏ３の合量は２０％以上である。２５％以上が好ましく、２８％以上がより好ましく、３０％以上がさらに好ましく、３２％以上が特に好ましい。一方で、ＳｉＯ２とＢ２Ｏ３の合量を少なくすると屈折率を向上させることができる。そのため特に高い屈折率が求められる場合には、７０％以下が好ましく、５０％以下がより好ましく、４０％以下がさらに好ましく、３５％以下がさらに好ましく、３３％以下がさらに好ましく、３２％以下が特に好ましい。
【0038】
Ｂ２Ｏ３を含有する場合にはＢ２Ｏ３に対するＳｉＯ２の比ＳｉＯ２／Ｂ２Ｏ３が大きいとガラスが失透しやすくなる。そのためＢ２Ｏ３を含有する場合にはＳｉＯ２／Ｂ２Ｏ３は好ましくは５．０以下、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、さらに好ましくは０．８以下、特に好ましくは０．６以下である。
【0039】
ＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＷＯ３、Ｎｂ２Ｏ５、ＺｒＯ２およびＬｎ２Ｏ３（ＬｎはＹ、Ｌａ、Ｇｄ、ＹｂおよびＬｕからなる群から選ばれる少なくとも１種である）は、ガラスの屈折率を高める高屈折率成分である。これら成分の含有割合は合量で３０％～８０％であることが好ましい。特に高い屈折率が求められる場合は、４０％以上が好ましく、５５％以上がより好ましく、６０％以上がさらに好ましく、６５％以上がよりさらに好ましく、６７％以上が特に好ましい。一方で、高屈折率成分が８０％超であると失透しやすくなる。より低い表面粗さＲａが求められる用途については、これら成分の含有割合は、より好ましくは７０％以下であり、さらに好ましくは６０％以下であり、さらに好ましくは５０％以下であり、特に好ましくは４５％以下である。
【0040】
アルカリ金属成分（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）の含有割合は合量で０％以上１０％以下である。このアルカリ金属成分を多くすることでＴｇを低くできる。しかし、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏが多くなりすぎると、Ｔ１が低くなり易く、粘性カーブが急峻になり製造特性が低下する。一方、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏが少なすぎると、Ｔ１が高くなり易く、溶解温度が高くなり高屈折率成分のうちＴｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５といった成分が還元され易く着色する恐れがある。そのため、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏを含有する場合、０．５％以上１０％以下であることが好ましい。Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏは、１％以上がより好ましく、２％以上がさらに好ましく、４％以上がさらに好ましく、５％以上が特に好ましい。また、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏは、６％以下が好ましく、３％以下がより好ましく、２％以下がさらに好ましく、１％以下が特に好ましい。「Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ」はＬｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏからなる群から選ばれる少なくとも１種のアルカリ金属酸化物成分の合量を示すものである。以下、同様に「＋」で繋げられた構成は、「＋」で繋がれた成分からなる群から選ばれる少なくとも１種の成分の合量を示すものである。
【0041】
Ｌｉ２Ｏの含有割合は０％以上１０％以下である。Ｌｉ２Ｏを含有する場合の含有割合は０．２％以上１０％以下である。Ｌｉ２Ｏを含有させると、強度（Ｋｃ）およびクラック耐性（ＣＩＬ）を向上させることができる。本発明の光学ガラスがＬｉ２Ｏを含有する場合、その含有割合は、１％以上が好ましく、２％以上がより好ましく、４％以上がさらに好ましく、５％以上が特に好ましい。一方、Ｌｉ２Ｏは、多すぎると失透し易くなる。特に失透に対する品質が求められる場合にはＬｉ２Ｏの含有割合は、８％以下が好ましく、６％以下がより好ましく、４％以下がさらに好ましく、２％以下がさらに好ましく、１％以下が特に好ましい。
本実施形態の光学ガラスを化学強化する場合には、Ｌｉ２Ｏの含有割合は、３．０％以上が好ましく、６．０％以上がより好ましく、９．０％以上がさらに好ましく、１１．０％以上が特に好ましい。
本実施形態の光学ガラスを化学強化する場合には、Ｌｉ２Ｏの含有割合は、３．０％以上が好ましく、６．０％以上がより好ましく、９．０％以上がさらに好ましく、１１．０％以上が特に好ましい。
【0042】
Ｎａ２Ｏは失透を抑制し、Ｔｇを低くする成分であり、その含有割合は０％以上１０％以下である。Ｎａ２Ｏを含有させると、優れた失透抑制効果が得られる。本発明の光学ガラスがＮａ２Ｏを含有する場合、その含有割合は、１％以上が好ましく、２％以上がより好ましく、３％以上がさらに好ましく、４％以上が特に好ましい。一方、Ｎａ２Ｏは、多すぎると、強度およびクラック耐性が低下し易い。特に強度が求められる場合のＮａ２Ｏの含有割合は、７％以下が好ましく、４％以下がより好ましく、２％以下がさらに好ましく、１％以下が特に好ましい。
【0043】
Ｌｉ２ＯとＮａ２Ｏの合量が多くなるとＴｇが低くなる傾向にあるため、Ｌｉ２ＯとＮａ２Ｏの合量は０％以上１０％以下が好ましい。より好ましくは６％以下であり、さらに好ましくは４％以下であり、さらに好ましくは２％以下であり、特に好ましくは１％以下である。
【0044】
Ｋ２Ｏは失透を抑制し、Ｔｇを低くする成分であり、その含有割合は０％以上１０％以下である。Ｋ２Ｏを含有させると、優れた失透抑制効果が得られる。本発明の光学ガラスがＫ２Ｏを含有する場合、その含有割合は、１％以上が好ましく、２％以上がより好ましく、３％以上がさらに好ましく、４％以上が特に好ましい。一方、Ｋ２Ｏは、多すぎると、強度およびクラック耐性が低下し易い。特に強度が求められる場合のＫ２Ｏの含有割合は、７％以下が好ましく、４％以下がより好ましく、２％以下がさらに好ましく、１％以下が特に好ましい。
【0045】
ＭｇＯは、ガラスの溶融性を向上させ、失透を抑制し、ガラスのアッベ数や屈折率等の光学恒数を調整する成分である。一方、ＭｇＯの量が多くなると、かえって失透を促進してしまう。そのため、ＭｇＯの含有割合は、０％以上１０％以下が好ましい。ＭｇＯの含有割合は、８％以下がより好ましく、６％以下が特に好ましい。また、ＭｇＯの含有割合は、０．３％以上が好ましく、０．５％以上がより好ましく、１％以上がさらに好ましい。
【0046】
ＣａＯは、失透を抑制する成分であるが、ＣａＯの量が多いと、クラック耐性が低下し易い。そのため、ＣａＯの含有割合は、０％以上２５％以下が好ましい。ＣａＯの含有割合は、２０％以下がより好ましく、１０％以下がさらに好ましく、６％以下が特に好ましい。また、ＣａＯの含有割合は、０．３％以上がより好ましく、０．５％以上がさらに好ましく、１％以上が特に好ましい。
【0047】
ＳｒＯは、ガラスの溶融性を向上させ、失透を抑制し、ガラスの光学恒数を調整する成分である。一方、ＳｒＯの量が多くなると、かえって失透を促進してしまう。そのため、ＳｒＯの含有割合は、０％以上２０％以下が好ましい。ＳｒＯの含有割合は１５％以下がより好ましく、８％以下がさらに好ましく、４％以下が特に好ましい。また、ＳｒＯの含有割合は、０．３％以上がより好ましく、０．５％以上がさらに好ましく、１％以上が特に好ましい。
【0048】
ＭｇＯとＣａＯとＳｒＯの合量が多くなるとガラスが失透しやすくなる。そのためＭｇＯとＣａＯとＳｒＯの合量は３０％以下が好ましい。より好ましくは２０％以下であり、さらに好ましくは１２％以下であり、さらに好ましくは１０％以下であり、さらに好ましくは５％以下であり、特に好ましくは２％以下である。
【0049】
ＢａＯは、失透を抑制する成分であるが、ＢａＯの量が多いと、密度が大きくなりやすい。そのため、ＢａＯが含有される場合には、０％以上３０％以下が好ましい。ＢａＯの含有割合は２５％以下がより好ましく、１５％以下がさらに好ましく、８％以下がさらに好ましく、４％以下が特に好ましい。また、ＢａＯの含有割合は、０．３％以上がより好ましく、０．５％以上がさらに好ましく、１％以上が特に好ましい。
【0050】
アルカリ土類金属成分（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）を含む場合には、アルカリ土類金属成分中のＢａＯの比（ＢａＯ／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ））を０．５以下にすることで、比重を小さくすることができる。好ましくは０．４以下、より好ましくは０．３以下、さらに好ましくは０．２以下、特に好ましくは０．１以下である。アルカリ金属成分のうちＢａＯが含む割合を大きくすることで失透温度を低下させることができる。より低い表面粗さＲａが求められる用途については、０．１以上が好ましく、０．２以上がより好ましく、０．３以上がさらに好ましく、０．４以上が特に好ましい。
【0051】
アルカリ金属成分（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）とアルカリ土類金属成分（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）の合量が多くなるとガラスのＴｇが低下しやすくなる。そのためアルカリ金属成分とアルカリ土類金属成分の合量は３０％以下が好ましい。より好ましくは１６％以下であり、さらに好ましくは１２％以下であり、さらに好ましくは１０％以下であり、さらに好ましくは５％以下であり、特に好ましくは２％以下である。
【0052】
Ａｌ２Ｏ３は、化学的耐久性を向上させる成分であるが、Ａｌ２Ｏ３が多くなると、ガラスが失透し易くなる。そのため、Ａｌ２Ｏ３の含有割合は０％以上５％以下が好ましい。Ａｌ２Ｏ３の含有割合は３％以下がより好ましく、２％以下が特に好ましい。またＡｌ２Ｏ３の含有割合は０．３％以上がより好ましく、０．５％以上がさらに好ましく、１％以上が特に好ましい。
【0053】
ＴｉＯ２はガラスの屈折率を高め、ガラスの分散を大きくする成分であり、その含有割合は、０％以上５０％以下である。ＴｉＯ２を含有する場合、その含有割合は、１０％以上が好ましく、２０％以上がより好ましく、２５％以上がさらに好ましく、２８％以上がさらに好ましく、３０％以上がさらに好ましく、３２％以上が特に好ましい。一方、ＴｉＯ２は多すぎると着色しやすく、また、透過率が低下する。そのため、特に透過率が求められる場合にはＴｉＯ２の含有割合は、５０％以下が好ましく、４０％以下がより好ましく、３７％以下がさらに好ましく、３５％以下がさらに好ましく、３４％以下がさらに好ましく、３３％以下がさらに好ましく、３２％以下が特に好ましい。
【0054】
Ｂ２Ｏ３を含有する場合にはＢ２Ｏ３に対するＴｉＯ２の比ＴｉＯ２／Ｂ２Ｏ３が大きいと、溶解温度を高くする必要が生じるためＴｉが還元されやすくなりガラスが着色し透過率が低下しやすくなる。そのためＢ２Ｏ３を含有する場合はＴｉＯ２／Ｂ２Ｏ３は好ましくは５．０以下、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１．８以下、さらに好ましくは１．７以下、さらに好ましくは１．６以下、特に好ましくは１．５以下である。
【0055】
ＷＯ３は添加することでガラスの失透を抑制させるが、その添加量が多すぎると、かえってガラスが失透し易くなる。そのため、ＷＯ３の含有割合は０％以上１０％以下が好ましい。ＷＯ３の含有割合は、６％以下がより好ましく、２％以下がさらに好ましく、１．５％以下がさらに好ましく、１．０％以下がさらに好ましく、０．５％以下が特に好ましい。また、ＷＯ３を添加することでガラスの屈折率を向上させることができる。そのため特に高い屈折率が求められる場合には、ＷＯ３の含有割合は、０．３％以上がより好ましく、０．５％以上がさらに好ましく、１％以上が特に好ましい。
【0056】
Ｎｂ２Ｏ５は、ガラスの屈折率を高めるとともに、アッベ数（ｖｄ）を小さくする成分である。Ｎｂ２Ｏ５の含有割合は、０％以上３５％以下である。Ｎｂ２Ｏ５の含有割合は、１％以上がより好ましく、２％以上がさらに好ましく、２．５％以上がさらに好ましく、３％以上がさらに好ましく、４％以上がさらに好ましく、５％以上がさらに好ましく、６％以上が特に好ましい。
また、Ｎｂ２Ｏ５は、多すぎると失透し易くなる。そのため、より低い表面粗さＲａが求められる用途については、２０％以下が好ましく、１５％以下がより好ましく、１０％以下がさらに好ましく、６％以下がさらに好ましく、４％以下がさらに好ましく、３％以下がさらに好ましく、２％以下がさらに好ましく、１％以下が特に好ましい。
また、Ｎｂ２Ｏ５は、多すぎると失透し易くなる。そのため、より低い表面粗さＲａが求められる用途については、２０％以下が好ましく、１５％以下がより好ましく、１０％以下がさらに好ましく、６％以下がさらに好ましく、４％以下がさらに好ましく、３％以下がさらに好ましく、２％以下がさらに好ましく、１％以下が特に好ましい。
【0057】
ＴｉＯ２とＷＯ３とＮｂ２Ｏ５の合量が少なくなるとガラスの屈折率が低下する。そのためＴｉＯ２とＷＯ３とＮｂ２Ｏ５の合量は１０％以上５０％以下が好ましい。より好ましくは１５％以上であり、さらに好ましくは２０％以上であり、さらに好ましくは２５％以上であり、特に好ましくは３０％以上である。
【0058】
Ｙ２Ｏ３はガラスの屈折率を高めるとともに、ガラスのＴ１を好ましい範囲に調整できる成分であり、その含有割合は０％以上７％以下である。Ｙ２Ｏ３の含有割合は、１％以上が好ましく、２％以上がより好ましく、２．５％以上がさらに好ましく、３％以上がさらに好ましく、３．５％以上がさらに好ましく、４％以上がさらに好ましく、５％以上が特に好ましい。また、Ｙ２Ｏ３は、多すぎると失透し易くなる。そのため、より低い表面粗さＲａが求められる用途については、５％以下が好ましく、４％以下がより好ましく、３．５％以下がさらに好ましく、３％以下が特に好ましい。
【0059】
ＺｒＯ２はガラスの屈折率を高め、ガラスの化学的耐久性を高める成分であり、その含有割合は０％以上２０％以下である。ＺｒＯ２を含有することで、クラック耐性を向上させることができる。ＺｒＯ２を含有する場合、その含有割合は、１％以上が好ましく、３％以上がより好ましく、５％以上がさらに好ましく、６％以上がさらに好ましく、６．５％以上が特に好ましい。一方、ＺｒＯ２が多すぎると、失透しやすくなる。そのためより低い表面粗さＲａが求められる用途については、ＺｒＯ２の含有割合は、１５％以下がより好ましく、１０％以下がさらに好ましく、８％以下がさらに好ましく、７％以下が特に好ましい。
【0060】
ＺｎＯはガラスの強度やクラック耐性などの機械的特性を向上させる成分であり、その含有割合は０％以上１５％以下である。ＺｎＯを含有する場合、その含有割合は、０．３％以上がより好ましく、０．５％以上がさらに好ましく、１％以上が特に好ましい。一方、ＺｎＯの量が多いと失透し易くなるため、より低い表面粗さＲａが求められる用途については、ＺｎＯの含有割合は、１０％以下がより好ましく、５％以下がさらに好ましく、２％以下がさらに好ましく、１％以下がさらに好ましく、０．５％以下が特に好ましい。
【0061】
Ｌａ２Ｏ３はガラスの屈折率を向上させる成分であり、その含有割合は０％以上３５％以下である。Ｌａ２Ｏ３を含有する場合、その含有割合は、１０％以上が好ましく、１５％以上がより好ましく、１６％以上がさらに好ましく、１８％以上がさらに好ましく、２０％以上が特に好ましい。一方で、Ｌａ２Ｏ３の量が多すぎると機械的特性が低下するとともに失透温度が上昇する。そのため、機械的特性や製造特性が重要となる場合には、Ｌａ２Ｏ３の含有割合は、３０％以下が好ましい。２５％以下がより好ましく、２２％以下がさらに好ましく、２０％以下がさらに好ましく、１９％以下がさらに好ましく、１８％以下がさらに好ましく、１７％以下が特に好ましい。
【0062】
Ｇｄ２Ｏ３はガラスの屈折率を向上させる成分であり、その含有割合は０％以上１５％以下である。Ｇｄ２Ｏ３を含有する場合、その含有割合は、１％以上が好ましく、２％以上がより好ましく、３％以上がさらに好ましく、４％以上がさらに好ましく、５％以上が特に好ましい。一方で、Ｇｄ２Ｏ３の量が多すぎると機械的特性が低下するとともに失透温度が上昇する。そのため、機械的特性や製造特性が重要となる場合には、Ｇｄ２Ｏ３の含有割合は、１０％以下が好ましく、７％以下がより好ましく、５％以下がさらに好ましく、４％以下がさらに好ましく、３％以下がさらに好ましく、２％以下がさらに好ましく、１％以下が特に好ましい。
【0063】
ＳｉＯ２とＢ２Ｏ３の合量に対するＺｒＯ２とＴａ２Ｏ５とＮｂ２Ｏ５の合量の比（ＺｒＯ２＋Ｔａ２Ｏ５＋Ｎｂ２Ｏ５）／（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３）が大きくなると、ガラスの失透粘性が低下しやすくなる。そのため（ＺｒＯ２＋Ｔａ２Ｏ５＋Ｎｂ２Ｏ５）／（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３）は１．０以下が好ましく、０．８以下がより好ましく、０．６以下がさらに好ましく、０．４以下がさらに好ましく、０．３５以下が特に好ましい。
【0064】
Ｌａ２Ｏ３とＧｄ２Ｏ３とＹ２Ｏ３とＹｂ２Ｏ３の合量に対するＮｂ２Ｏ５とＴｉＯ２とＷＯ３とＴａ２Ｏ５の合量の比（Ｎｂ２Ｏ５＋ＴｉＯ２＋ＷＯ３＋Ｔａ２Ｏ５）／（Ｌａ２Ｏ３＋Ｇｄ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３＋Ｙｂ２Ｏ３）が大きくなると、ガラスが着色し透過率が低下しやすくなる。そのため（Ｎｂ２Ｏ５＋ＴｉＯ２＋ＷＯ３＋Ｔａ２Ｏ５）／（Ｌａ２Ｏ３＋Ｇｄ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３＋Ｙｂ２Ｏ３）は１０．０以下が好ましく、８．０以下がより好ましく、６．０以下がさらに好ましく、５．０以下がさらに好ましく、４．５以下がさらに好ましく、４．０以下がさらに好ましく、３．０以下がさらに好ましく、２．５以下がさらに好ましく、２．０以下がさらに好ましく、１．５以下がさらに好ましく、１．３以下が特に好ましい。一方で、（Ｎｂ２Ｏ５＋ＴｉＯ２＋ＷＯ３＋Ｔａ２Ｏ５）／（Ｌａ２Ｏ３＋Ｇｄ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３＋Ｙｂ２Ｏ３）が小さくなると、ガラスのＴｇが低下しやすくなる。そのため高い耐熱性が求められる用途に対しては（Ｎｂ２Ｏ５＋ＴｉＯ２＋ＷＯ３＋Ｔａ２Ｏ５）／（Ｌａ２Ｏ３＋Ｇｄ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３＋Ｙｂ２Ｏ３）は０．５以上が好ましく、０．７以上がより好ましく、０．９以上がさらに好ましく、１．１以上がさらに好ましく、１．２以上がさらに好ましく、１．３以上がさらに好ましく、１．４以上がさらに好ましい、２．０以上がさらに好ましく、３．０以上がさらに好ましく、３．５以上が特に好ましい。
【0065】
Ａｓ２Ｏ３は、有害な化学物質であるため、近年使用を控える傾向にあり、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、不可避な混入を除き、実質的に含有しないことが好ましい。
【0066】
さらに本実施形態の光学ガラスには、Ｓｂ２Ｏ３およびＳｎＯ２のうちの少なくとも一種が含有されることが好ましい。これらは必須の成分ではないが、屈折率特性の調整、溶融性の向上、着色の抑制、透過率の向上、清澄、化学的耐久性の向上などの目的で添加できる。これらの成分を含有させる場合、合計で、１０％以下が好ましく、５％以下がより好ましく、３％以下がさらに好ましく、１％以下が特に好ましい。
【0067】
さらに本実施形態の光学ガラスには、Ｖ２Ｏ５を含有することが好ましい。Ｖ２Ｏ５は必須ではないが、透過率の向上、清澄性向上などの目的で添加できる。Ｖ２Ｏ５を含有させる場合は、５％以下が好ましく、３％以下がより好ましく、１％以下がさらに好ましく、０．５％以下が特に好ましい。
【0068】
さらに本実施形態の光学ガラスには、Ｆが含有されることが好ましい。Ｆは必須ではないが、溶解性の向上、透過率の向上、清澄性向上などの目的で添加できる。Ｆを含有させる場合は、５％以下が好ましく、３％以下がより好ましい。
【0069】
さらに本実施形態の光学ガラスには、ガラス原料を溶融容器内で加熱、溶融し、溶融ガラスを得る溶融工程において、溶融ガラス中の水分量を高める操作を行うことが好ましい。ガラス中の水分量を高める操作は限定されないが、たとえば溶融雰囲気に水蒸気を付加する処理および溶融物内に水蒸気を含むガスをバブリングする処理が考えられる。水分量を高める操作は必須ではないが、透過率の向上、清澄性向上などの目的で行うことができる。
【0070】
また、本実施形態の光学ガラスでＬｉ２ＯやＮａ２Ｏのアルカリ金属酸化物を含有するものは、ＬｉイオンをＮａイオンまたはＫイオンに、ＮａイオンをＫイオンに置換することで、化学的に強化できる。すなわち、化学強化処理すれば、光学ガラスの強度を向上させることができる。
【0071】
＜ガラス組成Ａ１＞
上記したガラス組成Ａでアルカリ土類金属成分が５％以下であるガラス組成をガラス組成Ａ１とし、各成分について説明する。このガラス組成Ａ１で説明しなかった成分については、上記したガラス組成Ａの成分の説明と同一であるため省略する。
上記したガラス組成Ａでアルカリ土類金属成分が５％以下であるガラス組成をガラス組成Ａ１とし、各成分について説明する。このガラス組成Ａ１で説明しなかった成分については、上記したガラス組成Ａの成分の説明と同一であるため省略する。
【0072】
ＳｉＯ２は、ガラス形成成分であり、ガラスに高い強度とクラック耐性を付与し、ガラスの安定性および化学的耐久性を向上させる成分である。ＳｉＯ２の含有割合は、５％以上３０％以下であることが好ましい。ＳｉＯ２の含有割合が５％以上で、ガラスの粘性が１０１ｄＰａ・ｓとなるときの温度Ｔ１を好ましい範囲にできる。ＳｉＯ２の含有割合は、７％以上が好ましく、９％以上がより好ましく、１０％以上がさらに好ましく、１１％以上が特に好ましい。一方、ＳｉＯ２の含有割合が３０％以下で、高い屈折率を得るための成分をより多く含有させることができる。ＳｉＯ２の含有割合は、２５％以下がより好ましく、２０％以下がより好ましく、１５％以下がさらに好ましく、１３％以下がさらに好ましく、１２％以下が特に好ましい。
【0073】
Ｂ２Ｏ３は、Ｔｇを低くし、ガラスの強度やクラック耐性などの機械的特性を向上し、失透温度を低下させる成分であるが、Ｂ２Ｏ３の量が多いと屈折率が低下し易い。そのため、Ｂ２Ｏ３の含有割合は５％以上４０％以下が好ましい。Ｂ２Ｏ３の含有割合は、３５％以下がより好ましく、３０％以下がさらに好ましく、２５％以下がさらに好ましく、２３％以上がさらに好ましく、２２％以下が特に好ましい。また、Ｂ２Ｏ３の含有割合は、１０％以上がより好ましく、１５％以上がさらに好ましく、１８％以上がさらに好ましく、２０％以上が特に好ましい。
【0074】
ＳｉＯ２とＢ２Ｏ３はガラス形成成分であり、ガラスの安定性を向上させる成分であり、合量で２０％以上４５％以下である。ＳｉＯ２とＢ２Ｏ３の合量が多いとガラスの失透温度が低下し、製造しやすくなる。そのためＳｉＯ２とＢ２Ｏ３の合量は２０％以上である。２５％以上が好ましく、２８％以上がより好ましく、３０％以上がさらに好ましく、３２％以上が特に好ましい。一方で、ＳｉＯ２とＢ２Ｏ３の合量を少なくすると屈折率を向上させることができる。そのため特に高い屈折率が求められる場合には、４５％以下が好ましく、４０％以下がより好ましく、３５％以下がさらに好ましく、３３％以下がさらに好ましく、３２％以下が特に好ましい。
【0075】
Ｂ２Ｏ３に対するＳｉＯ２の比ＳｉＯ２／Ｂ２Ｏ３が大きいとガラスが失透しやすくなる。そのためＳｉＯ２／Ｂ２Ｏ３は好ましくは１．４以下、より好ましくは１．２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、特に好ましくは０．６以下である。
【0076】
ＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＷＯ３、Ｎｂ２Ｏ５、ＺｒＯ２およびＬｎ２Ｏ３（ＬｎはＹ、Ｌａ、Ｇｄ、ＹｂおよびＬｕからなる群から選ばれる少なくとも１種である）は、ガラスの屈折率を高める高屈折率成分である。これら成分の含有割合は合量で４５％～８０％であることが好ましい。特に高い屈折率が求められる場合は、５０％以上が好ましく、５５％以上がより好ましく、６０％以上がさらに好ましく、６５％以上がよりさらに好ましく、６７％以上が特に好ましい。一方で、高屈折率成分が８０％超であると失透しやすくなる。より低い表面粗さＲａが求められる用途については、これら成分の含有割合は、より好ましくは７５％以下であり、さらに好ましくは７０％以下であり、特に好ましくは６８％以下である。
【0077】
ＭｇＯは、ガラスの溶融性を向上させ、失透を抑制し、ガラスのアッベ数や屈折率等の光学恒数を調整する成分である。一方、ＭｇＯの量が多くなると、かえって失透を促進してしまう。そのため、ＭｇＯの含有割合は、０％以上５％以下が好ましい。ＭｇＯの含有割合は、４％以下がより好ましく、２％以下が特に好ましい。また、ＭｇＯの含有割合は、０．３％以上が好ましく、０．５％以上がより好ましく、１％以上がさらに好ましい。
【0078】
ＣａＯは、失透を抑制する成分であるが、ＣａＯの量が多いと、クラック耐性が低下し易い。そのため、ＣａＯの含有割合は、０％以上５％以下が好ましい。ＣａＯの含有割合は、４％以下がより好ましく、２％以下がさらに好ましく、１％以下が特に好ましい。また、ＣａＯの含有割合は、０．３％以上がより好ましく、０．５％以上がさらに好ましく、１％以上が特に好ましい。
【0079】
ＳｒＯは、ガラスの溶融性を向上させ、失透を抑制し、ガラスの光学恒数を調整する成分である。一方、ＳｒＯの量が多くなると、かえって失透を促進してしまう。そのため、ＳｒＯの含有割合は、０％以上５％以下が好ましい。ＳｒＯの含有割合は１５％以下がより好ましく、４％以下がさらに好ましく、２％以下が特に好ましい。また、ＳｒＯの含有割合は、０．３％以上がより好ましく、０．５％以上がさらに好ましく、１％以上が特に好ましい。
【0080】
ＭｇＯとＣａＯとＳｒＯの合量が多くなるとガラスが失透しやすくなる。そのためＭｇＯとＣａＯとＳｒＯの合量は５％以下が好ましい。より好ましくは４％以下であり、さらに好ましくは３％以下であり、さらに好ましくは２％以下であり、さらに好ましくは１％以下であり、特に好ましくは０．５％以下である。
【0081】
ＢａＯは、失透を抑制する成分であるが、ＢａＯの量が多いと、密度が大きくなりやすい。そのため、ＢａＯが含有される場合には、０％以上５％以下が好ましい。ＢａＯの含有割合は４％以下がより好ましく、３％以下がさらに好ましく、２％以下がさらに好ましく、１％以下が特に好ましい。また、ＢａＯの含有割合は、０．３％以上がより好ましく、０．５％以上がさらに好ましく、１％以上が特に好ましい。
【0082】
アルカリ土類金属成分（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）を含む場合には、アルカリ土類金属成分中のＢａＯの比（ＢａＯ／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ））を０．５以下にすることで、比重を小さくすることができる。好ましくは０．４以下、より好ましくは０．３以下、さらに好ましくは０．２以下、特に好ましくは０．１以下である。アルカリ金属成分のうちＢａＯが含む割合を大きくすることで失透温度を低下させることができる。より低い表面粗さＲａが求められる用途については、０．１以上が好ましく、０．２以上がより好ましく、０．３以上がさらに好ましく、０．４以上が特に好ましい。
【0083】
アルカリ金属成分（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）とアルカリ土類金属成分（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）の合量が多くなるとガラスのＴｇが低下しやすくなる。そのためアルカリ金属成分とアルカリ土類金属成分の合量は１５％以下が好ましい。より好ましくは１２％以下であり、さらに好ましくは１０％以下であり、さらに好ましくは５％以下であり、さらに好ましくは３％以下であり、特に好ましくは２％以下である。
【0084】
Ｂ２Ｏ３に対するＴｉＯ２の比ＴｉＯ２／Ｂ２Ｏ３が大きいと、溶解温度を高くする必要が生じるためＴｉが還元されやすくなりガラスが着色し透過率が低下しやすくなる。そのためＴｉＯ２／Ｂ２Ｏ３は好ましくは２．０以下、より好ましくは１．８以下、さらに好ましくは１．７以下、さらに好ましくは１．６以下、特に好ましくは１．５以下である。
【0085】
ガラス組成Ａ１で得られる光学ガラスは、１．９２～２．１５の範囲の高い屈折率（ｎｄ）を有する。屈折率（ｎｄ）が１．９２以上である。この光学ガラスは、ウェアラブル機器に用いる光学ガラスとして画像の広角化、高輝度・高コントラスト化、導光特性向上、回折格子の加工容易性などの面で好適である。また車載用カメラ、ロボット用視覚センサーなどの用途に用いられる小型で撮像画角の広い撮像ガラスレンズとしては、より小型で広い範囲を撮影するために好適である。この屈折率（ｎｄ）は好ましくは、１．９５以上であり、より好ましくは１．９７以上、さらに好ましくは１．９８以上、さらに好ましくは１．９９以上、さらに好ましくは２．００以上である。
一方で屈折率（ｎｄ）が２．１５を超えるガラスは密度が高くなりやすく、また失透温度が高くなりやすい傾向がある。特に、光学ガラスの密度の低さを重要視する場合には、この屈折率（ｎｄ）は好ましくは、２．１０以下であり、より好ましくは２．０６以下、さらに好ましくは２．０３以下、さらに好ましくは２．０１以下、さらに好ましくは１．９８以下、さらに好ましくは１．９５以下、さらに好ましくは１．９４以下、よりさらに好ましくは１．９３以下である。
一方で屈折率（ｎｄ）が２．１５を超えるガラスは密度が高くなりやすく、また失透温度が高くなりやすい傾向がある。特に、光学ガラスの密度の低さを重要視する場合には、この屈折率（ｎｄ）は好ましくは、２．１０以下であり、より好ましくは２．０６以下、さらに好ましくは２．０３以下、さらに好ましくは２．０１以下、さらに好ましくは１．９８以下、さらに好ましくは１．９５以下、さらに好ましくは１．９４以下、よりさらに好ましくは１．９３以下である。
【0086】
また、ガラス組成Ａ１で得られる光学ガラスは、４．０ｇ／ｃｍ３以上６．０ｇ／ｃｍ３以下となる密度（ｄ）を有する。この光学ガラスは、上記した範囲の密度を有することで、ウェアラブル機器に用いられた場合にユーザーの装着感を好ましいものにでき、車載用カメラ、ロボット用視覚センサーなどに用いられた場合に、装置全体の重量を減量できる。この密度（ｄ）は好ましくは５．８ｇ／ｃｍ３以下であり、より好ましくは５．６ｇ／ｃｍ３以下、さらに好ましくは５．４ｇ／ｃｍ３以下、さらに好ましくは５．２ｇ／ｃｍ３以下、さらに好ましくは５．１ｇ／ｃｍ３以下、さらに好ましくは５．０ｇ／ｃｍ３以下である。
一方で光学ガラスの表面に傷を付けにくくするためには、密度（ｄ）は、４．０ｇ／ｃｍ３以上が好ましく、より好ましくは４．３ｇ／ｃｍ３以上、さらに好ましくは４．６ｇ／ｃｍ３以上であり、よりさらに好ましくは４．７ｇ／ｃｍ３以上、特に好ましくは４．８ｇ／ｃｍ３以上である。
一方で光学ガラスの表面に傷を付けにくくするためには、密度（ｄ）は、４．０ｇ／ｃｍ３以上が好ましく、より好ましくは４．３ｇ／ｃｍ３以上、さらに好ましくは４．６ｇ／ｃｍ３以上であり、よりさらに好ましくは４．７ｇ／ｃｍ３以上、特に好ましくは４．８ｇ／ｃｍ３以上である。
【0087】
＜ガラス組成Ａ２＞
上記したガラス組成Ａでアルカリ土類金属成分が５％超５０％以下かつＢ２Ｏ３が１５％未満であるガラス組成をガラス組成Ａ２とし、各成分について説明する。このガラス組成Ａ２で説明しなかった成分については、上記したガラス組成Ａの成分の説明と同一であるため省略する。
上記したガラス組成Ａでアルカリ土類金属成分が５％超５０％以下かつＢ２Ｏ３が１５％未満であるガラス組成をガラス組成Ａ２とし、各成分について説明する。このガラス組成Ａ２で説明しなかった成分については、上記したガラス組成Ａの成分の説明と同一であるため省略する。
【0088】
ＳｉＯ２は、ガラス形成成分であり、ガラスに高い強度とクラック耐性を付与し、ガラスの安定性および化学的耐久性を向上させる成分である。ＳｉＯ２の含有割合は、５％以上４４％以下であることが好ましい。ＳｉＯ２の含有割合が５％以上で、ガラスの粘性が１０１ｄＰａ・ｓとなるときの温度Ｔ１を好ましい範囲にできる。ＳｉＯ２の含有割合は、１０％以上が好ましく、１５％以上がより好ましく、２０％以上がさらに好ましく、２４％以上がさらに好ましく、２８％以上がさらに好ましく、３０％以上が特に好ましい。一方、ＳｉＯ２の含有割合が４４％以下で、高い屈折率を得るための成分を含有させることができる。ＳｉＯ２の含有割合は、３７％以下がより好ましく、３５．５％以下がさらに好ましく、３４％以下がさらに好ましく、３３％以下がさらに好ましく、３１％以下が特に好ましい。
【0089】
Ｂ２Ｏ３は、ガラス形成成分であり、任意成分である。Ｂ２Ｏ３は、Ｔｇを低くし、ガラスの強度やクラック耐性などの機械的特性を向上し、失透温度を低下させる成分である。屈折率と機械強度のバランスからＢ２Ｏ３の含有割合は、０％以上１５％未満が好ましい。Ｂ２Ｏ３の含有割合は、１４％以下がより好ましく、１３％以下がさらに好ましく、１２％以下がさらに好ましく、１１％以上がさらに好ましく、１０％以下が特に好ましい。また、Ｂ２Ｏ３の含有割合は、１％以上がより好ましく、３％以上がさらに好ましく、５％以上がさらに好ましく、７％以上が特に好ましい。
【0090】
ＳｉＯ２とＢ２Ｏ３はガラス形成成分であり、ガラスの安定性を向上させる成分であり、合量で３０％以上７０％以下である。ＳｉＯ２とＢ２Ｏ３の合量が多いとガラスの失透温度が低下し、製造しやすくなる。そのためＳｉＯ２とＢ２Ｏ３の合量は３０％以上である。３２％以上が好ましく、３４％以上がより好ましく、３６％以上がさらに好ましく、３７％以上が特に好ましい。一方で、ＳｉＯ２とＢ２Ｏ３の合量を少なくすると屈折率を向上させることができる。そのため特に高い屈折率が求められる場合には、７０％以下が好ましく、６０％以下がより好ましく、５０％以下がさらに好ましく、４０％以下がさらに好ましく、３５％以下が特に好ましい。
【0091】
Ｂ２Ｏ３を含有する場合、Ｂ２Ｏ３に対するＳｉＯ２の比ＳｉＯ２／Ｂ２Ｏ３が大きいとガラスが失透しやすくなる。そのためＢ２Ｏ３を含有する場合にＳｉＯ２／Ｂ２Ｏ３は好ましくは５．０以下、より好ましくは４．５以下、さらに好ましくは４．０以下、さらに好ましくは３．５以下、特に好ましくは３．０以下である。
【0092】
ＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＷＯ３、Ｎｂ２Ｏ５、ＺｒＯ２およびＬｎ２Ｏ３（ＬｎはＹ、Ｌａ、Ｇｄ、ＹｂおよびＬｕからなる群から選ばれる少なくとも１種である）は、ガラスの屈折率を高める高屈折率成分である。これら成分の含有割合は合量で３０％～５５％であることが好ましい。特に高い屈折率が求められる場合は、３３％以上が好ましく、３５％以上がより好ましく、３６％以上がさらに好ましく、３７％以上がよりさらに好ましく、３８％以上が特に好ましい。一方で、この高屈折率成分が多くなると失透しやすくなる。より低い表面粗さＲａが求められる用途については、これら成分の含有割合は、より好ましくは５０％以下であり、さらに好ましくは４５％以下であり、さらに好ましくは４０％以下であり、特に好ましくは３５％以下である。
【0093】
アルカリ金属成分（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）の含有割合は合量で０％以上１０％以下である。このアルカリ金属成分を多くすることでＴｇを低くできる。しかし、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏが多くなりすぎると、Ｔ１が低くなり易く、粘性カーブが急峻になり製造特性が低下する。一方、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏが少なすぎると、Ｔ１が高くなり易く、溶解温度が高くなり着色する恐れがある。そのため、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏを含有する場合、０．５％以上１０％以下であることが好ましい。Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏは、１％以上がより好ましく、１．５％以上がさらに好ましく、２％以上がさらに好ましく、３％以上が特に好ましい。また、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏは、６％以下が好ましく、４％以下がより好ましく、３％以下がさらに好ましく、２％以下が特に好ましい。
【0094】
Ｌｉ２Ｏの含有割合は０％以上１０％以下である。Ｌｉ２Ｏを含有する場合の含有割合は０．２％以上１０％以下である。Ｌｉ２Ｏを含有させると、強度（Ｋｃ）およびクラック耐性（ＣＩＬ）を向上させることができる。本発明の光学ガラスがＬｉ２Ｏを含有する場合、その含有割合は、０．５％以上が好ましく、１％以上がより好ましく、１．５％以上がさらに好ましく、２％以上が特に好ましい。一方、Ｌｉ２Ｏは、多すぎると失透し易くなる。特に失透が問題になる場合にはＬｉ２Ｏの含有割合は、８％以下が好ましく、６％以下がより好ましく、４％以下がさらに好ましく、２％以下が特に好ましい。
本実施形態の光学ガラスを化学強化する場合には、Ｌｉ２Ｏの含有割合は、３．０％以上が好ましく、６．０％以上がより好ましく、９．０％以上がさらに好ましく、１１．０％以上が特に好ましい。
本実施形態の光学ガラスを化学強化する場合には、Ｌｉ２Ｏの含有割合は、３．０％以上が好ましく、６．０％以上がより好ましく、９．０％以上がさらに好ましく、１１．０％以上が特に好ましい。
【0095】
ＣａＯは、失透を抑制する成分であるが、ＣａＯの量が多いと、クラック耐性が低下し易い。そのため、ＣａＯの含有割合は、０％以上２５％以下が好ましい。ＣａＯの含有割合は、２０％以下がより好ましく、１５％以下がさらに好ましく、１０％以下がさらに好ましく、８％以下がさらに好ましく、７％以下がさらに好ましく、６．５％以下が特に好ましい。また、ＣａＯの含有割合は、２％以上がより好ましく、４％以上がさらに好ましく、５％以上がさらに好ましく、６％以上が特に好ましい。
【0096】
ＳｒＯは、ガラスの溶融性を向上させ、失透を抑制し、ガラスの光学恒数を調整する成分である。一方、ＳｒＯの量が多くなると、かえって失透を促進してしまう。そのため、ＳｒＯの含有割合は、０％以上２０％以下が好ましい。ＳｒＯの含有割合は１５％以下がより好ましく、１０％以下がさらに好ましく、９％以下がさらに好ましく、８％以下がさらに好ましく、７％以下が特に好ましい。また、ＳｒＯの含有割合は、２％以上がより好ましく、４％以上がさらに好ましく、６％以上が特に好ましい。
【0097】
ＭｇＯとＣａＯとＳｒＯの合量が多くなるとガラスが失透しやすくなる。そのためＭｇＯとＣａＯとＳｒＯの合量は３０％以下が好ましい。より好ましくは２５％以下であり、さらに好ましくは１８％以下であり、さらに好ましくは１６％以下であり、さらに好ましくは１５％以下であり、特に好ましくは１４％以下である。
【0098】
ＢａＯは、失透を抑制する成分であるが、ＢａＯの量が多いと、密度が大きくなりやすい。そのため、ＢａＯが含有される場合には、０％以上３０％以下が好ましい。ＢａＯの含有割合は２０％以下がより好ましく、１５％以下がさらに好ましく、１１％以下がさらに好ましく、９％以下がさらに好ましく、８％以下が特に好ましい。また、ＢａＯの含有割合は、２％以上がより好ましく、４％以上がさらに好ましく、６％以上が特に好ましい。
【0099】
アルカリ土類金属成分（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）の含有割合は、その合量で５％以上５０％以下である。この合量が５０％以下であればガラスの失透を抑制できるので好ましい。より好ましくは４０％以下であり、さらに好ましくは３０％以下であり、さらに好ましくは２７％以下であり、さらに好ましくは２５％以下であり、さらに好ましくは２３％以下であり、さらに好ましくは２１％以下であり、特に好ましくは２０％以下である。この合量が５％以上であれば、ガラスの溶融性を向上できるので好ましい。より好ましくは１０％以上であり、さらに好ましくは１３％以上であり、さらに好ましくは１６％以上であり、さらに好ましくは１８％以上であり、特に好ましくは１９％以上である。
【0100】
アルカリ土類金属成分（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）中のＢａＯの比（ＢａＯ／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ））を０．５以下にすることで、比重を小さくすることができる。好ましくは０．４５以下、より好ましくは０．４２以下、さらに好ましくは０．４０以下、特に好ましくは０．３５以下である。アルカリ土類金属成分のうちＢａＯが含む割合を大きくすることで失透温度を低下させ、製造特性を向上させることができる。製造特性が特に重要な場合には、０．１以上が好ましく、０．２以上がより好ましく、０．３以上がさらに好ましく、０．３５以上が特に好ましい。
【0101】
アルカリ金属成分（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）とアルカリ土類金属成分（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）の合量が多くなるとガラスのＴｇが低下しやすくなる。そのためアルカリ金属成分とアルカリ土類金属成分の合量は３０％以下が好ましい。より好ましくは１６％以下であり、さらに好ましくは１４％以下であり、さらに好ましくは１３％以下であり、さらに好ましくは１２％以下であり、特に好ましくは１１．５％以下である。
【0102】
ＴｉＯ２はガラスの屈折率を高め、ガラスの分散を大きくする成分であり、その含有割合は、０％以上５０％以下である。ＴｉＯ２を含有する場合、その含有割合は、１０％以上が好ましく、１５％以上がより好ましく、１７％以上がさらに好ましく、１９％以上がさらに好ましく、２０％以上がさらに好ましく、２２％以上が特に好ましい。一方、ＴｉＯ２は多すぎると着色しやすく、また、透過率が低下する。そのため、特に透過率が求められる場合にはＴｉＯ２の含有割合は、５０％以下が好ましく、４０％以下がより好ましく、３０％以下がさらに好ましく、２５％以下がさらに好ましく、２３％以下がさらに好ましく、２２％以下がさらに好ましく、２１％以下が特に好ましい。
【0103】
Ｂ２Ｏ３を含む場合には、Ｂ２Ｏ３に対するＴｉＯ２の比ＴｉＯ２／Ｂ２Ｏ３が大きいと溶解温度を高くする必要が生じるためＴｉが還元されやすくなりガラスが着色し透過率が低下しやすくなる。そのためＢ２Ｏ３を含む場合にはＴｉＯ２／Ｂ２Ｏ３は好ましくは５．０以下、より好ましくは４．５以下、さらに好ましくは４．０以下、さらに好ましくは３．５以下、さらに好ましくは３．０以下、さらに好ましくは２．８以下、特に好ましくは２．７以下である。
【0104】
Ｎｂ２Ｏ５は、ガラスの屈折率を高めるとともに、アッベ数（ｖｄ）を小さくする成分である。Ｎｂ２Ｏ５の含有割合は、０％以上３５％以下である。Ｎｂ２Ｏ５の含有割合は、２％以上が好ましく、４％以上がより好ましく、５％以上がさらに好ましく、６％以上がさらに好ましく、７％以上がさらに好ましく、８％以上がさらに好ましく、１０％以上が特に好ましい。
また、Ｎｂ２Ｏ５は、多すぎると失透し易くなる。そのため、より低い表面粗さＲａが求められる用途については、２０％以下が好ましく、１０％以下がより好ましく、８％以下がさらに好ましく、７％以下が特に好ましい。
また、Ｎｂ２Ｏ５は、多すぎると失透し易くなる。そのため、より低い表面粗さＲａが求められる用途については、２０％以下が好ましく、１０％以下がより好ましく、８％以下がさらに好ましく、７％以下が特に好ましい。
【0105】
ＴｉＯ２とＷＯ３とＮｂ２Ｏ５の合量が少なくなるとガラスの屈折率が低下する。そのためＴｉＯ２とＷＯ３とＮｂ２Ｏ５の合量は１０％以上５０％以下が好ましい。より好ましくは１４％以上であり、さらに好ましくは１８％以上であり、さらに好ましくは２２％以上であり、特に好ましくは２６％以上である。一方で、ＴｉＯ２とＷＯ３とＮｂ２Ｏ５の合量が多くなると失透し易くなる。そのため、より低い表面粗さＲａが求められる用途については、４０％以下が好ましく、３５％以下がより好ましく、３０％以下がさらに好ましく、２８％以下が特に好ましい。
【0106】
ＺｒＯ２はガラスの屈折率を高め、ガラスの化学的耐久性を高める成分であり、その含有割合は０％以上２０％以下である。ＺｒＯ２を含有することで、クラック耐性を向上させることができる。ＺｒＯ２を含有する場合、その含有割合は、１％以上がより好ましく、２％以上がさらに好ましく、３％以上がさらに好ましく、４％以上が特に好ましい。一方、ＺｒＯ２が多すぎると、失透しやすくなる。そのため特に製造特性が重要になる場合には、ＺｒＯ２の含有割合は、１５％以下がより好ましく、１０％以下がさらに好ましく、６％以下がさらに好ましく、５％以下が特に好ましい。
【0107】
ＺｎＯはガラスの強度やクラック耐性などの機械的特性を向上させる成分であり、その含有割合は０％以上１５％以下である。ＺｎＯを含有する場合、その含有割合は、０．３％以上がより好ましく、０．５％以上がさらに好ましく、１％以上が特に好ましい。一方、ＺｎＯの量が多いと失透し易くなるため、ＺｎＯの含有割合は、１０％以下がより好ましく、５％以下がさらに好ましく、２％以下がさらに好ましく、１％以下がさらに好ましく、０．５％以下が特に好ましい。
【0108】
Ｌａ２Ｏ３はガラスの屈折率を向上させる成分であり、その含有割合は０％以上３５％以下である。Ｌａ２Ｏ３を含有する場合、その含有割合は、２％以上が好ましく、４％以上がより好ましく、５％以上がさらに好ましく、６％以上がさらに好ましく、７％以上が特に好ましい。一方で、Ｌａ２Ｏ３の量が多すぎると機械的特性が低下するとともに失透温度が上昇する。そのため、機械的特性や製造特性が重要となる場合には、Ｌａ２Ｏ３の含有割合は、３０％以下が好ましい。２５％以下がより好ましく、２０％以下がさらに好ましく、１５％以下がさらに好ましく、１０％以下がさらに好ましく、９％以下がさらに好ましく、８％以下が特に好ましい。
【0109】
Ｌａ２Ｏ３とＧｄ２Ｏ３とＹ２Ｏ３とＹｂ２Ｏ３の合量に対するＮｂ２Ｏ５とＴｉＯ２とＷＯ３とＴａ２Ｏ５の合量の比（Ｎｂ２Ｏ５＋ＴｉＯ２＋ＷＯ３＋Ｔａ２Ｏ５）／（Ｌａ２Ｏ３＋Ｇｄ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３＋Ｙｂ２Ｏ３）が大きくなると、ガラスが着色し透過率が低下しやすくなる。そのため（Ｎｂ２Ｏ５＋ＴｉＯ２＋ＷＯ３＋Ｔａ２Ｏ５）／（Ｌａ２Ｏ３＋Ｇｄ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３＋Ｙｂ２Ｏ３）は１０．０以下が好ましく、８．０以下がより好ましく、６．０以下がさらに好ましく、５．０以下がさらに好ましく、４．５以下がさらに好ましく、４．０以下が特に好ましい。一方で、（Ｎｂ２Ｏ５＋ＴｉＯ２＋ＷＯ３＋Ｔａ２Ｏ５）／（Ｌａ２Ｏ３＋Ｇｄ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３＋Ｙｂ２Ｏ３）が小さくなると、ガラスのＴｇが低下しやすくなる。そのため高い耐熱性が求められる用途に対しては（Ｎｂ２Ｏ５＋ＴｉＯ２＋ＷＯ３＋Ｔａ２Ｏ５）／（Ｌａ２Ｏ３＋Ｇｄ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３＋Ｙｂ２Ｏ３）は０．５以上が好ましく、１．０以上がより好ましく、２．０以上がさらに好ましく、３．０以上がさらに好ましく、３．５以上が特に好ましい。
【0110】
ガラス組成Ａ２で得られる光学ガラスは、１．８１～１．９６の範囲の高い屈折率（ｎｄ）を有する。屈折率（ｎｄ）が１．８１以上である。この光学ガラスは、ウェアラブル機器に用いる光学ガラスとして画像の広角化、高輝度・高コントラスト化、導光特性向上、回折格子の加工容易性などの面で好適である。また車載用カメラ、ロボット用視覚センサーなどの用途に用いられる小型で撮像画角の広い撮像ガラスレンズとしては、より小型で広い範囲を撮影するために好適である。この屈折率（ｎｄ）は好ましくは、１．８４以上であり、より好ましくは１．８６以上、さらに好ましくは１．８７以上、さらに好ましくは１．８８以上、さらに好ましくは１．８９以上、特に好ましくは１．９０以上である。
一方で屈折率（ｎｄ）が１．９６を超えるガラスは密度が高くなりやすく、また失透温度が高くなりやすい傾向がある。特に、光学ガラスの密度の低さを重要視する場合には、この屈折率（ｎｄ）は好ましくは、１．９４以下であり、より好ましくは１．９３以下、さらに好ましくは１．９２以下、さらに好ましくは１．９１以下、さらに好ましくは１．９０以下、さらに好ましくは１．８９以下、さらに好ましくは１．８８以下、よりさらに好ましくは１．８７以下である。
一方で屈折率（ｎｄ）が１．９６を超えるガラスは密度が高くなりやすく、また失透温度が高くなりやすい傾向がある。特に、光学ガラスの密度の低さを重要視する場合には、この屈折率（ｎｄ）は好ましくは、１．９４以下であり、より好ましくは１．９３以下、さらに好ましくは１．９２以下、さらに好ましくは１．９１以下、さらに好ましくは１．９０以下、さらに好ましくは１．８９以下、さらに好ましくは１．８８以下、よりさらに好ましくは１．８７以下である。
【0111】
また、ガラス組成Ａ２で得られる光学ガラスは、３．３ｇ／ｃｍ３以上５．４ｇ／ｃｍ３以下となる密度（ｄ）を有する。この光学ガラスは、上記した範囲の密度を有することで、ウェアラブル機器に用いられた場合にユーザーの装着感を好ましいものにでき、車載用カメラ、ロボット用視覚センサーなどに用いられた場合に、装置全体の重量を減量できる。この密度（ｄ）は好ましくは５．２ｇ／ｃｍ３以下であり、より好ましくは５．０ｇ／ｃｍ３以下、さらに好ましくは４．８ｇ／ｃｍ３以下、さらに好ましくは４．６ｇ／ｃｍ３以下、さらに好ましくは４．４ｇ／ｃｍ３以下、さらに好ましくは４．２ｇ／ｃｍ３以下である。
一方で光学ガラスの表面に傷を付けにくくするためには、密度（ｄ）は、３．６ｇ／ｃｍ３以上が好ましい。より好ましくは３．８ｇ／ｃｍ３以上、さらに好ましくは４．０ｇ／ｃｍ３以上であり、よりさらに好ましくは４．２ｇ／ｃｍ３以上、特に好ましくは４．３ｇ／ｃｍ３以上である。
一方で光学ガラスの表面に傷を付けにくくするためには、密度（ｄ）は、３．６ｇ／ｃｍ３以上が好ましい。より好ましくは３．８ｇ／ｃｍ３以上、さらに好ましくは４．０ｇ／ｃｍ３以上であり、よりさらに好ましくは４．２ｇ／ｃｍ３以上、特に好ましくは４．３ｇ／ｃｍ３以上である。
【0112】
また、この光学ガラスは、失透温度は１３００℃以下である。このような特性を有すると、成形時におけるガラスの失透を抑制でき、成形性が良好である。この失透温度は、より好ましくは１２７５℃以下、さらに好ましくは１２４０℃以下、さらにより好ましくは１２２５℃以下、さらにより好ましくは１２００℃以下、さらにより好ましくは１１７５℃以下、さらにより好ましくは１１５０℃以下、さらにより好ましくは１１２５℃以下、さらにより好ましくは１１００℃以下、さらにより好ましくは１０７５℃以下、特に好ましくは１０５０℃以下である。ここで、失透温度とは、加熱、溶融したガラスを自然放冷により冷却する際に、ガラス表面および内部に長辺又は長径で１μｍ以上の結晶の認められない最も低い温度である。
【0113】
＜ガラス組成Ａ３＞
上記したガラス組成Ａでアルカリ土類金属成分が５％超５０％以下かつＢ２Ｏ３が１５％以上であるガラス組成をガラス組成Ａ３とし、各成分について説明する。このガラス組成Ａ３で説明しなかった成分については、上記したガラス組成Ａの成分の説明と同一であるため省略する。
上記したガラス組成Ａでアルカリ土類金属成分が５％超５０％以下かつＢ２Ｏ３が１５％以上であるガラス組成をガラス組成Ａ３とし、各成分について説明する。このガラス組成Ａ３で説明しなかった成分については、上記したガラス組成Ａの成分の説明と同一であるため省略する。
【0114】
ＳｉＯ２は、ガラス形成成分であり、ガラスに高い強度とクラック耐性を付与し、ガラスの安定性および化学的耐久性を向上させる成分である。ＳｉＯ２の含有割合は、５％以上４４％以下であることが好ましい。ＳｉＯ２の含有割合が５％以上で、ガラスの粘性が１０１ｄＰａ・ｓとなるときの温度Ｔ１を好ましい範囲にできる。ＳｉＯ２の含有割合は、５％以上が好ましく、１０％以上がより好ましく、１２％以上がさらに好ましく、１３％以上がさらに好ましく、１４％以上がさらに好ましく、１５％以上が特に好ましい。一方、ＳｉＯ２の含有割合が４４％以下で、高い屈折率を得るための成分を含有させることができる。ＳｉＯ２の含有割合は、３７％以下がより好ましく、３０％以下がさらに好ましく、２３％以下がさらに好ましく、２０％以下がさらに好ましく、１７％以下が特に好ましい。
【0115】
Ｂ２Ｏ３は、ガラス形成成分であり、必須成分である。Ｂ２Ｏ３は、Ｔｇを低くし、ガラスの強度やクラック耐性などの機械的特性を向上し、失透温度を低下させる成分であるが、Ｂ２Ｏ３の量が多いと屈折率が低下し易い。そのため、Ｂ２Ｏ３の含有割合は、１５％以上４０％以下が好ましい。Ｂ２Ｏ３の含有割合は、３５％以下がより好ましく、３２％以下がさらに好ましく、２９％以下がさらに好ましく、２７％以下がさらに好ましく、２６％以下が特に好ましい。また、Ｂ２Ｏ３の含有割合は、１８％以上がより好ましく、２１％以上がさらに好ましく、２３％以上がさらに好ましく、２４％以上が特に好ましい。
【0116】
ＳｉＯ２とＢ２Ｏ３はガラス形成成分であり、ガラスの安定性を向上させる成分であり、合量で３０％以上７０％以下である。ＳｉＯ２とＢ２Ｏ３の合量が多いとガラスの失透温度が低下し、製造しやすくなる。そのためＳｉＯ２とＢ２Ｏ３の合量は３０％以上であり、３２％以上が好ましく、３４％以上がより好ましく、３６％以上がさらに好ましく、３９％以上が特に好ましい。一方で、ＳｉＯ２とＢ２Ｏ３の合量を少なくすると屈折率を向上させることができる。そのため特に高い屈折率が求められる場合には、７０％以下が好ましく、６０％以下がより好ましく、５０％以下がさらに好ましく、４５％以下がさらに好ましく、４２％以下が特に好ましい。
【0117】
Ｂ２Ｏ３を含有する場合、Ｂ２Ｏ３に対するＳｉＯ２の比ＳｉＯ２／Ｂ２Ｏ３が大きいとガラスが失透しやすくなる。そのためＢ２Ｏ３を含有する場合にＳｉＯ２／Ｂ２Ｏ３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１．５以下、特に好ましくは１．０以下である。
【0118】
ＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＷＯ３、Ｎｂ２Ｏ５、ＺｒＯ２およびＬｎ２Ｏ３（ＬｎはＹ、Ｌａ、Ｇｄ、ＹｂおよびＬｕからなる群から選ばれる少なくとも１種である）は、ガラスの屈折率を高める高屈折率成分である。これら成分の含有割合は合量で３０％～５５％であることが好ましい。特に高い屈折率が求められる場合は、３３％以上が好ましく、３５％以上がより好ましく、３６％以上がさらに好ましく、３７％以上がよりさらに好ましく、３８％以上が特に好ましい。一方で、この高屈折率成分が多くなると失透しやすくなる。より低い表面粗さＲａが求められる用途については、これら成分の含有割合は、より好ましくは５０％以下であり、さらに好ましくは４５％以下であり、さらに好ましくは４０％以下であり、特に好ましくは３５％以下である。
【0119】
アルカリ金属成分（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）の含有割合は合量で０％以上１０％以下である。このアルカリ金属成分を多くすることでＴｇを低くできる。しかし、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏが多くなりすぎると、Ｔ１が低くなり易く、粘性カーブが急峻になり製造特性が低下する。一方、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏが少なすぎると、Ｔ１が高くなり易く、溶解温度が高くなり着色する恐れがある。そのため、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏを含有する場合、０．５％以上１０％以下であることが好ましい。Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏは、１％以上がより好ましく、１．５％以上がさらに好ましく、２％以上がさらに好ましく、３％以上が特に好ましい。また、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏは、６％以下が好ましく、４％以下がより好ましく、３％以下がさらに好ましく、２％以下が特に好ましい。
【0120】
Ｌｉ２Ｏの含有割合は０％以上１０％以下である。Ｌｉ２Ｏを含有する場合の含有割合は０．２％以上１０％以下である。Ｌｉ２Ｏを含有させると、強度（Ｋｃ）およびクラック耐性（ＣＩＬ）を向上させることができる。本発明の光学ガラスがＬｉ２Ｏを含有する場合、その含有割合は、０．５％以上が好ましく、１％以上がより好ましく、１．５％以上がさらに好ましく、２％以上が特に好ましい。一方、Ｌｉ２Ｏは、多すぎると失透し易くなる。特に失透が問題になる場合にはＬｉ２Ｏの含有割合は、６％以下が好ましく、３％以下がより好ましく、１％以下がさらに好ましく、０．１％以下が特に好ましい。
本実施形態の光学ガラスを化学強化する場合には、Ｌｉ２Ｏの含有割合は、３．０％以上が好ましく、６．０％以上がより好ましく、９．０％以上がさらに好ましく、１１．０％以上が特に好ましい。
本実施形態の光学ガラスを化学強化する場合には、Ｌｉ２Ｏの含有割合は、３．０％以上が好ましく、６．０％以上がより好ましく、９．０％以上がさらに好ましく、１１．０％以上が特に好ましい。
【0121】
ＣａＯは、失透を抑制する成分であるが、ＣａＯの量が多いと、クラック耐性が低下し易い。そのため、ＣａＯの含有割合は、０％以上２５％以下が好ましい。ＣａＯの含有割合は、２０％以下がより好ましく、１７％以下がさらに好ましく、１４％以下がさらに好ましく、１３％以下がさらに好ましく、１２％以下がさらに好ましく、１１．５％以下が特に好ましい。また、ＣａＯの含有割合は、４％以上がより好ましく、８％以上がさらに好ましく、１０％以上がさらに好ましく、１１％以上が特に好ましい。
【0122】
ＳｒＯは、ガラスの溶融性を向上させ、失透を抑制し、ガラスの光学恒数を調整する成分である。一方、ＳｒＯの量が多くなると、かえって失透を促進してしまう。そのため、ＳｒＯの含有割合は、０％以上２０％以下が好ましい。ＳｒＯの含有割合は１５％以下がより好ましく、１２％以下がさらに好ましく、１０％以下がさらに好ましく、９％以下がさらに好ましく、８％以下が特に好ましい。また、ＳｒＯの含有割合は、２％以上がより好ましく、５％以上がさらに好ましく、７％以上が特に好ましい。
【0123】
ＭｇＯとＣａＯとＳｒＯの合量が多くなるとガラスが失透しやすくなる。そのためＭｇＯとＣａＯとＳｒＯの合量は３０％以下が好ましい。より好ましくは２５％以下であり、さらに好ましくは２２％以下であり、さらに好ましくは２１％以下であり、さらに好ましくは２０％以下であり、特に好ましくは１９．５％以下である。
【0124】
ＢａＯは、失透を抑制する成分であるが、ＢａＯの量が多いと、密度が大きくなりやすい。そのため、ＢａＯが含有される場合には、０％以上３０％以下が好ましい。ＢａＯの含有割合は２０％以下がより好ましく、１５％以下がさらに好ましく、１１％以下がさらに好ましく、９％以下がさらに好ましく、８％以下が特に好ましい。また、ＢａＯの含有割合は、２％以上がより好ましく、５％以上がさらに好ましく、７％以上が特に好ましい。
【0125】
アルカリ土類金属成分（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）の含有割合は、その合量で５％以上５０％以下である。この合量が５０％以下であればガラスの失透を抑制できるので好ましい。より好ましくは４０％以下であり、さらに好ましくは３５％以下であり、さらに好ましくは３２％以下であり、さらに好ましくは３０％以下であり、さらに好ましくは２９％以下であり、さらに好ましくは２８％以下であり、特に好ましくは２０％以下である。この合量が５％以上であれば、ガラスの溶融性を向上できるので好ましい。より好ましくは１０％以上であり、さらに好ましくは１５％以上であり、さらに好ましくは２０％以上であり、さらに好ましくは２５％以上であり、特に好ましくは２６％以上である。
【0126】
アルカリ土類金属成分（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）中のＢａＯの比（ＢａＯ／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ））を０．５以下にすることで、比重を小さくすることができる。好ましくは０．４５以下、より好ましくは０．４２以下、さらに好ましくは０．４０以下、特に好ましくは０．３５以下である。アルカリ土類金属成分のうちＢａＯが含む割合を大きくすることで失透温度を低下させ、製造特性を向上させることができる。製造特性が特に重要な場合には、０．１以上が好ましく、０．２以上がより好ましく、０．２５以上がさらに好ましく、０．３以上が特に好ましい。
【0127】
アルカリ金属成分（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）とアルカリ土類金属成分（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）の合量が多くなるとガラスのＴｇが低下しやすくなる。そのためアルカリ金属成分とアルカリ土類金属成分の合量は３０％以下が好ましく、より好ましくは２９％以下であり、さらに好ましくは２８％以下であり、特に好ましくは２７．５％以下である。
【0128】
ＴｉＯ２はガラスの屈折率を高め、ガラスの分散を大きくする成分であり、その含有割合は、０％以上５０％以下である。ＴｉＯ２を含有する場合、その含有割合は、１０％以上が好ましく、１５％以上がより好ましく、１７％以上がさらに好ましく、１９％以上がさらに好ましく、２０％以上がさらに好ましく、２０．５％以上が特に好ましい。一方、ＴｉＯ２は多すぎると着色しやすく、また、透過率が低下する。そのため、特に透過率が求められる場合にはＴｉＯ２の含有割合は、５０％以下が好ましく、４０％以下がより好ましく、３０％以下がさらに好ましく、２５％以下がさらに好ましく、２３％以下がさらに好ましく、２２％以下がさらに好ましく、２１％以下が特に好ましい。
【0129】
Ｂ２Ｏ３を含む場合には、Ｂ２Ｏ３に対するＴｉＯ２の比ＴｉＯ２／Ｂ２Ｏ３が大きいと溶解温度を高くする必要が生じるためＴｉが還元されやすくなりガラスが着色し透過率が低下しやすくなる。そのためＢ２Ｏ３を含む場合にはＴｉＯ２／Ｂ２Ｏ３は好ましくは５．０以下、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１．５以下、さらに好ましくは１．２以下、特に好ましくは１．０以下である。
【0130】
Ｎｂ２Ｏ５は、ガラスの屈折率を高めるとともに、アッベ数（ｖｄ）を小さくする成分である。Ｎｂ２Ｏ５の含有割合は、０％以上３５％以下である。Ｎｂ２Ｏ５の含有割合は、０．５％以上が好ましく、１．０％以上がより好ましく、１．５％以上がさらに好ましく、２．０％以上がさらに好ましく、２．５％以上が特に好ましい。
また、Ｎｂ２Ｏ５は、多すぎると失透し易くなる。そのため、より低い表面粗さＲａが求められる用途については、２０％以下が好ましく、１０％以下がより好ましく、５％以下がさらに好ましく、３％以下が特に好ましい。
また、Ｎｂ２Ｏ５は、多すぎると失透し易くなる。そのため、より低い表面粗さＲａが求められる用途については、２０％以下が好ましく、１０％以下がより好ましく、５％以下がさらに好ましく、３％以下が特に好ましい。
【0131】
ＴｉＯ２とＷＯ３とＮｂ２Ｏ５の合量が少なくなるとガラスの屈折率が低下する。そのためＴｉＯ２とＷＯ３とＮｂ２Ｏ５の合量は１０％以上５０％以下が好ましい。より好ましくは１４％以上であり、さらに好ましくは１８％以上であり、さらに好ましくは２２％以上であり、特に好ましくは２３％以上である。一方で、ＴｉＯ２とＷＯ３とＮｂ２Ｏ５の合量が多くなると失透し易くなる。そのため、より低い表面粗さＲａが求められる用途については、４０％以下が好ましく、３５％以下がより好ましく、３０％以下がさらに好ましく、２５％以下が特に好ましい。
【0132】
ＺｒＯ２はガラスの屈折率を高め、ガラスの化学的耐久性を高める成分であり、その含有割合は０％以上２０％以下である。ＺｒＯ２を含有することで、クラック耐性を向上させることができる。ＺｒＯ２を含有する場合、その含有割合は、１％以上がより好ましく、２％以上がさらに好ましく、３％以上がさらに好ましく、４％以上が特に好ましい。一方、ＺｒＯ２が多すぎると、失透しやすくなる。そのため特に製造特性が重要になる場合には、ＺｒＯ２の含有割合は、１５％以下がより好ましく、１０％以下がさらに好ましく、６％以下がさらに好ましく、５％以下が特に好ましい。
【0133】
ＺｎＯはガラスの強度やクラック耐性などの機械的特性を向上させる成分であり、その含有割合は０％以上１５％以下である。ＺｎＯを含有する場合、その含有割合は、０．３％以上がより好ましく、０．５％以上がさらに好ましく、１％以上が特に好ましい。一方、ＺｎＯの量が多いと失透し易くなるため、ＺｎＯの含有割合は、１０％以下がより好ましく、５％以下がさらに好ましく、２％以下がさらに好ましく、１％以下がさらに好ましく、０．５％以下が特に好ましい。
【0134】
Ｌａ２Ｏ３はガラスの屈折率を向上させる成分であり、その含有割合は０％以上３５％以下である。Ｌａ２Ｏ３を含有する場合、その含有割合は、２％以上が好ましく、３％以上がより好ましく、４％以上がさらに好ましく、４．５％以上がさらに好ましく、５％以上が特に好ましい。一方で、Ｌａ２Ｏ３の量が多すぎると機械的特性が低下するとともに失透温度が上昇する。そのため、機械的特性や製造特性が重要となる場合には、Ｌａ２Ｏ３の含有割合は、３０％以下が好ましい。２５％以下がより好ましく、２０％以下がさらに好ましく、１５％以下がさらに好ましく、１０％以下がさらに好ましく、７％以下がさらに好ましく、６％以下が特に好ましい。
【0135】
Ｌａ２Ｏ３とＧｄ２Ｏ３とＹ２Ｏ３とＹｂ２Ｏ３の合量に対するＮｂ２Ｏ５とＴｉＯ２とＷＯ３とＴａ２Ｏ５の合量の比（Ｎｂ２Ｏ５＋ＴｉＯ２＋ＷＯ３＋Ｔａ２Ｏ５）／（Ｌａ２Ｏ３＋Ｇｄ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３＋Ｙｂ２Ｏ３）が大きくなると、ガラスが着色し透過率が低下しやすくなる。そのため（Ｎｂ２Ｏ５＋ＴｉＯ２＋ＷＯ３＋Ｔａ２Ｏ５）／（Ｌａ２Ｏ３＋Ｇｄ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３＋Ｙｂ２Ｏ３）は１０．０以下が好ましく、８．０以下がより好ましく、７．０以下がさらに好ましく、６．０以下がさらに好ましく、５．５以下がさらに好ましく、５．０以下が特に好ましい。一方で、（Ｎｂ２Ｏ５＋ＴｉＯ２＋ＷＯ３＋Ｔａ２Ｏ５）／（Ｌａ２Ｏ３＋Ｇｄ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３＋Ｙｂ２Ｏ３）が小さくなると、ガラスのＴｇが低下しやすくなる。そのため高い耐熱性が求められる用途に対しては（Ｎｂ２Ｏ５＋ＴｉＯ２＋ＷＯ３＋Ｔａ２Ｏ５）／（Ｌａ２Ｏ３＋Ｇｄ２Ｏ３＋Ｙ２Ｏ３＋Ｙｂ２Ｏ３）は０．５以上が好ましく、１．０以上がより好ましく、２．０以上がさらに好ましく、３．０以上がさらに好ましく、４．０以上が特に好ましい。
【0136】
ガラス組成Ａ３で得られる光学ガラスは、１．８１～１．９６の範囲の高い屈折率（ｎｄ）を有する。屈折率（ｎｄ）が１．８１以上である。この光学ガラスは、ウェアラブル機器に用いる光学ガラスとして画像の広角化、高輝度・高コントラスト化、導光特性向上、回折格子の加工容易性などの面で好適である。また車載用カメラ、ロボット用視覚センサーなどの用途に用いられる小型で撮像画角の広い撮像ガラスレンズとしては、より小型で広い範囲を撮影するために好適である。この屈折率（ｎｄ）は好ましくは、１．８２０以上であり、より好ましくは１．８３０以上、さらに好ましくは１．８３５以上、さらに好ましくは１．８４０以上、さらに好ましくは１．８４５以上、特に好ましくは１．８５０以上である。
一方で屈折率（ｎｄ）が１．９６を超えるガラスは密度が高くなりやすく、また失透温度が高くなりやすい傾向がある。特に、光学ガラスの密度の低さを重要視する場合には、この屈折率（ｎｄ）は好ましくは、１．９２以下であり、より好ましくは１．９０以下、さらに好ましくは１．８９以下、さらに好ましくは１．８８以下、さらに好ましくは１．８７以下、さらに好ましくは１．８６以下、さらに好ましくは１．８５５以下、よりさらに好ましくは１．８５３以下である。
一方で屈折率（ｎｄ）が１．９６を超えるガラスは密度が高くなりやすく、また失透温度が高くなりやすい傾向がある。特に、光学ガラスの密度の低さを重要視する場合には、この屈折率（ｎｄ）は好ましくは、１．９２以下であり、より好ましくは１．９０以下、さらに好ましくは１．８９以下、さらに好ましくは１．８８以下、さらに好ましくは１．８７以下、さらに好ましくは１．８６以下、さらに好ましくは１．８５５以下、よりさらに好ましくは１．８５３以下である。
【0137】
また、ガラス組成Ａ３で得られる光学ガラスは、３．３ｇ／ｃｍ３以上５．４ｇ／ｃｍ３以下となる密度（ｄ）を有する。この光学ガラスは、上記した範囲の密度を有することで、ウェアラブル機器に用いられた場合にユーザーの装着感を好ましいものにでき、車載用カメラ、ロボット用視覚センサーなどに用いられた場合に、装置全体の重量を減量できる。この密度（ｄ）は好ましくは５．２ｇ／ｃｍ３以下であり、より好ましくは５．０ｇ／ｃｍ３以下、さらに好ましくは４．６ｇ／ｃｍ３以下、さらに好ましくは４．２ｇ／ｃｍ３以下、さらに好ましくは４．１ｇ／ｃｍ３以下、さらに好ましくは４．０ｇ／ｃｍ３以下である。
一方で光学ガラスの表面に傷を付けにくくするためには、密度（ｄ）は、３．６ｇ／ｃｍ３以上が好ましい。より好ましくは３．７ｇ／ｃｍ３以上、さらに好ましくは３．８ｇ／ｃｍ３以上であり、よりさらに好ましくは３．９ｇ／ｃｍ３以上、特に好ましくは３．９５ｇ／ｃｍ３以上である。
一方で光学ガラスの表面に傷を付けにくくするためには、密度（ｄ）は、３．６ｇ／ｃｍ３以上が好ましい。より好ましくは３．７ｇ／ｃｍ３以上、さらに好ましくは３．８ｇ／ｃｍ３以上であり、よりさらに好ましくは３．９ｇ／ｃｍ３以上、特に好ましくは３．９５ｇ／ｃｍ３以上である。
【0138】
また、この光学ガラスは、失透温度は１３００℃以下である。このような特性を有すると、成形時におけるガラスの失透を抑制でき、成形性が良好である。この失透温度は、より好ましくは１２７５℃以下、さらに好ましくは１２４０℃以下、さらにより好ましくは１２２５℃以下、さらにより好ましくは１２００℃以下、さらにより好ましくは１１７５℃以下、さらにより好ましくは１１５０℃以下、さらにより好ましくは１１００℃以下、さらにより好ましくは１０５０℃以下、さらにより好ましくは１０２５℃以下、特に好ましくは１０２０℃以下である。ここで、失透温度とは、加熱、溶融したガラスを自然放冷により冷却する際に、ガラス表面および内部に長辺又は長径で１μｍ以上の結晶の認められない最も低い温度である。
【0139】
［光学ガラスおよびガラス成形体の製造方法］
本発明の光学ガラスは、例えば以下のように製造される。すなわち、まず、上記所定のガラス組成となるように原料を秤量し、均一に混合する。作製した混合物を白金坩堝、石英坩堝又はアルミナ坩堝に投入して粗溶融する。その後、金坩堝、白金坩堝、白金合金坩堝、強化白金坩堝又はイリジウム坩堝に入れて１２００～１４００℃の温度範囲で２～１０時間溶融し、脱泡、撹拌などにより均質化して泡切れ等を行った後、金型に鋳込んで徐冷する。これにより本発明の光学ガラスが得られる。
本発明の光学ガラスは、例えば以下のように製造される。すなわち、まず、上記所定のガラス組成となるように原料を秤量し、均一に混合する。作製した混合物を白金坩堝、石英坩堝又はアルミナ坩堝に投入して粗溶融する。その後、金坩堝、白金坩堝、白金合金坩堝、強化白金坩堝又はイリジウム坩堝に入れて１２００～１４００℃の温度範囲で２～１０時間溶融し、脱泡、撹拌などにより均質化して泡切れ等を行った後、金型に鋳込んで徐冷する。これにより本発明の光学ガラスが得られる。
【0140】
さらに、この光学ガラスは、溶融したガラスをフロート法、フュージョン法、ロールアウト法といった成型方法によって板状に成形することでガラス板にもできる。また、溶融したガラスを一旦ブロック状に成形したのち、リドロー法等でガラス板にもできる。また、例えばリヒートプレス成形や精密プレス成形等の手段を用いて、ガラス成形体を作製できる。すなわち、光学ガラスからモールドプレス成形用のレンズプリフォームを作製し、このレンズプリフォームに対してリヒートプレス成形した後で研磨加工を行ってガラス成形体を作製したり、例えば研磨加工を行って作製したレンズプリフォームに対して精密プレス成形を行ってガラス成形体を作製したりできる。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。
【0141】
上記のように製造される本発明の光学ガラスの残留泡は、１ｋｇ当たり１０個（１０個／ｋｇ）以下が好ましく、７個／ｋｇ以下がより好ましく、５個／ｋｇ以下がさらに好ましく、３個／ｋｇ以下が特に好ましい。上記した方法でガラス板を成形する場合、残留泡が１０個／ｋｇ以下であれば、泡の含まれないガラス板を効率よく成形できる。また、残留泡が内部に包まれる最小サイズの円の直径を残留泡の個々の大きさとしたとき、残留泡の個々の大きさは８０μｍ以下が好ましく、６０μｍ以下がより好ましく、４０μｍ以下がさらに好ましく、２０μｍ以下が特に好ましい。
【0142】
また、前記直径を残留泡の縦方向の長さＬ１とし、この直径と垂直に交わる直線で残留泡の最大長さとなる直線の長さを残留泡の横方向の長さＬ２としたとき、残留泡の形状を縦横比で表すとＬ２／Ｌ１は０．９０以上が好ましく、０．９２以上がより好ましく、０．９５以上がさらに好ましい。このようにＬ２／Ｌ１が０．９０以上であれば、残留泡は真円（真球）に近い状態となり、例え残留泡が含まれていたとしても、楕円の残留泡と比べるとガラスの強度低下が抑えられ、ガラス板を作成するときに、残留泡が起点となる割れの発生を抑制できる。また、ガラス基板に残留泡が存在しても、楕円の残留泡と比べるとガラス板に入射する光の異方散乱が抑えられる効果も有する。残留泡の大きさや形状は、レーザ顕微鏡（キーエンス社製：ＶＫ－Ｘ１００）によって測定された値から得られる。
【0143】
このようにして作製されるガラス板やガラス成形体のような光学部材は、様々な光学素子に有用であるが、その中でも特に、（１）ウェアラブル機器、例えばプロジェクター付きメガネ、眼鏡型やゴーグル型ディスプレイ、仮想現実拡張現実表示装置、虚像表示装置などに使われる導光体、フィルターやレンズ等、（２）車載用カメラ、ロボット用視覚センサーに使われるレンズやカバーガラス等、に好適に用いられる。車載用カメラのような過酷な環境に曝される用途であっても好適に用いられる。また、有機ＥＬ用ガラス基板，ウエハーレベルレンズアレイ用基板、レンズユニット用基板、エッチング法によるレンズ形成基板、光導波路といった用途にも好適に用いられる。
【0144】
以上説明した本実施形態の光学ガラスは高屈折率かつ低密度であるとともに、製造特性が良好であり、ウェアラブル機器、車載用、ロボット搭載用、の光学ガラスとして好適である。また、この光学ガラスの主表面にＳｉＯ２などの低屈折率膜と、ＴｉＯ２などの高屈折率膜とを交互に積層した４～１０層の誘電体多層膜からなる反射防止膜を形成した光学部品もウェアラブル機器、車載用、ロボット搭載用に好適である。
【実施例0145】
表１～９に示す化学組成（酸化物換算のモル％）となるように原料を秤量した。原料は、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、フッ化物、水酸化物、メタリン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て使用した。
【0146】
秤量した原料を均一に混合し、内容積約３００ｍＬの白金ルツボ内に入れて、約１３００℃で約２時間溶融、清澄、撹拌後、１３００℃で０．５時間保持し、およそ６５０℃に予熱した縦５０ｍｍ×横１００ｍｍの長方形のモールドに鋳込み後、約１℃／分で徐冷して例１～８５のサンプルとした。なお、ここで例１～８０が実施例、例８１～８５が比較例である。
【0147】
［評価］
上記で得られた各サンプルについて、屈折率（ｎｄ）、密度（ｄ）、失透温度、粘度（ガラスの粘性が１０１ｄＰａ・ｓとなるときの温度Ｔ１）、を次のように測定した。得られた結果を表１～９に併せて示した。
上記で得られた各サンプルについて、屈折率（ｎｄ）、密度（ｄ）、失透温度、粘度（ガラスの粘性が１０１ｄＰａ・ｓとなるときの温度Ｔ１）、を次のように測定した。得られた結果を表１～９に併せて示した。
【0148】
屈折率（ｎｄ）：サンプルのガラスを一辺が３０ｍｍ、厚さが１０ｍｍの三角形状プリズムに加工し、屈折率計（Ｋａｌｎｅｗ社製、機器名：ＫＰＲ－２０００）により測定した。
密度（ｄ）：ＪＩＳ Ｚ８８０７（１９７６、液中で秤量する測定方法）に準じて測定した。
失透温度：白金皿にサンプル約５ｇを入れ、１０００℃～１４００℃まで５℃刻みにてそれぞれ１時間保持したものを自然放冷により冷却した後、結晶析出の有無を顕微鏡により観察して、長辺又は長径で１μｍ以上の結晶の認められない最低温度を失透温度とした。
密度（ｄ）：ＪＩＳ Ｚ８８０７（１９７６、液中で秤量する測定方法）に準じて測定した。
失透温度：白金皿にサンプル約５ｇを入れ、１０００℃～１４００℃まで５℃刻みにてそれぞれ１時間保持したものを自然放冷により冷却した後、結晶析出の有無を顕微鏡により観察して、長辺又は長径で１μｍ以上の結晶の認められない最低温度を失透温度とした。
【0149】
温度Ｔ１：ＡＳＴＭ Ｃ ９６５－９６に規定されている方法に従い、回転粘度計を用いてガラスの粘度を測定し、ガラスの粘性が１０１ｄＰａ・ｓとなるときの温度Ｔ１（℃）を測定した。
【0150】
ガラス転移点（Ｔｇ）：示差熱膨張計（ＴＭＡ）を用いて測定した値であり、ＪＩＳ Ｒ３１０３－３（２００１年）により求めた。
ヤング率（Ｅ）：２０ｍｍ×２０ｍｍ×１ｍｍの板状のサンプルについて、超音波精密板厚計（ＯＬＹＭＰＡＳ社製、ＭＯＤＥＬ ３８ＤＬ ＰＬＵＳ）を用いて測定した（単位：ＧＰａ）。
ヤング率（Ｅ）：２０ｍｍ×２０ｍｍ×１ｍｍの板状のサンプルについて、超音波精密板厚計（ＯＬＹＭＰＡＳ社製、ＭＯＤＥＬ ３８ＤＬ ＰＬＵＳ）を用いて測定した（単位：ＧＰａ）。
【0151】
ＬＴＶ：ガラス基板の板厚を非接触レーザ変位計（黒田精工製ナノメトロ）により、５０ｍｍ×５０ｍｍ×１ｍｍの板状のサンプルについて、３ｍｍ間隔で測定し、ＬＴＶを算出した。
反り：ガラス基板の２つの主表面の高さを非接触レーザ変位計（黒田精工製ナノメトロ）により、直径８インチ×１ｍｍおよび直径６インチ×１ｍｍの円板状のサンプルについて、３ｍｍ間隔で測定し、図１を参照して説明した上記方法により反りを算出した。
表面粗さ（Ｒａ）：２０ｍｍ×２０ｍｍ×１ｍｍの板状のサンプルについて、１０μｍ×１０μｍのエリアを、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）（オクスフォードインストゥルメンツ社製）を用いて測定した値である。
アッベ数（νｄ）：上記屈折率測定に使用したサンプルを用いて、νｄ＝（ｎｄ－１）／（ｎＦ－ｎＣ）により算出する。ｎｄはヘリウムｄ線、ｎＦは水素Ｆ線、およびｎＣは水素Ｃ線に対する屈折率である。これらの屈折率も上記した屈折率計を使用して測定した。
熱膨張係数（α）：示差熱膨張計（ＴＭＡ）を用いて５０～３５０℃の範囲における線熱膨張係数を測定し、ＪＩＳ Ｒ３１０２（１９９５年）により５０～３５０℃の範囲における平均線熱膨張係数を求めた。
反り：ガラス基板の２つの主表面の高さを非接触レーザ変位計（黒田精工製ナノメトロ）により、直径８インチ×１ｍｍおよび直径６インチ×１ｍｍの円板状のサンプルについて、３ｍｍ間隔で測定し、図１を参照して説明した上記方法により反りを算出した。
表面粗さ（Ｒａ）：２０ｍｍ×２０ｍｍ×１ｍｍの板状のサンプルについて、１０μｍ×１０μｍのエリアを、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）（オクスフォードインストゥルメンツ社製）を用いて測定した値である。
アッベ数（νｄ）：上記屈折率測定に使用したサンプルを用いて、νｄ＝（ｎｄ－１）／（ｎＦ－ｎＣ）により算出する。ｎｄはヘリウムｄ線、ｎＦは水素Ｆ線、およびｎＣは水素Ｃ線に対する屈折率である。これらの屈折率も上記した屈折率計を使用して測定した。
熱膨張係数（α）：示差熱膨張計（ＴＭＡ）を用いて５０～３５０℃の範囲における線熱膨張係数を測定し、ＪＩＳ Ｒ３１０２（１９９５年）により５０～３５０℃の範囲における平均線熱膨張係数を求めた。
【0152】
【表1】
【0153】
【表2】
【0154】
【表3】
【0155】
【表4】
【0156】
【表5】
【0157】
【表6】
【0158】
【表7】
【0159】
【表8】
【0160】
【表9】
【0161】
上記各実施例（例１～８０）の光学ガラスは、いずれも、屈折率（ｎｄ）が１．８１以上と高屈折率である。また、密度が６．０ｇ／ｃｍ３以下と低い。またガラスの粘性が１０１ｄＰａ・ｓとなるときの温度Ｔ１が９００～１２００℃であるため製造特性が良好である。また、失透温度が１３００℃以下であるため製造特性が良好である。そのため、ウェアラブル機器や車載用カメラやロボット用視覚に用いられる光学ガラスに好適である。
【0162】
一方、比較例である例８１および例８４のガラスは、失透温度が１３００℃より高く製造特性が劣る。例８１、８２および例８３のガラスは、屈折率（ｎｄ）が１．８１より低い。例８５のガラスは、Ｓｉの含有量が５モル％より低い。
【0163】
上記各実施例（例１～８０）のガラス組成を溶融したガラスから得られる光学ガラスは、温度Ｔ１が９００～１２００℃であるため製造特性が良好であるため、残留泡の大きさは小さく個数も少ないので、泡、異物、脈理、分相等の欠点が存在しないガラス板が得られる。したがって、上記したような大きさのサンプルを形成するとＬＴＶの値は２μｍ以下、反りの値（直径６インチの円形のガラス板）は３０μｍ以下、Ｒａの値は２ｎｍ以下の光学ガラスを得ることができる。さらに、失透温度が１３００℃以下であり失透の発生を抑えられるため、ＬＴＶの値は１．５μｍ以下、反りの値（直径６インチの円形のガラス板）は１８μｍ以下、Ｒａの値は１ｎｍ以下を実現できると考えられる。
【0164】
本実施例の上記欠点が存在しない３種のガラス板を精密研磨したところ、ＬＴＶの値は１．０、１．２、１．２μｍ，反りの値は４５、３２、３８，Ｒａの値は０．１９８、０．２８４、０．２６６が得られた。よって本発明の実施例の上記の欠点が存在しないガラス板を精密研磨することでＬＴＶの値は２μｍ以下、反りの値は５０μｍ以下、Ｒａの値は２ｎｍ以下の光学ガラスを得ることができる。
【0165】
本発明のガラスを化学強化する際には、たとえば硝酸ナトリウム塩を４００℃に加熱し溶融した融液に、ガラスを３０分浸漬し、化学強化処理を行って強化ガラスを得ることができる。
【0166】
以上より、本発明の光学ガラスは、高屈折率かつ低密度であるとともに、製造特性が良好であり、ウェアラブル機器、車載用、ロボット搭載用、等の光学ガラスとして好適である。上記実施例の光学ガラスにＳｉＯ２などの低屈折率膜と、ＴｉＯ２などの高屈折率膜とを交互に積層した４～１０層の誘電体多層膜からなる反射防止膜を形成した光学部品も、ウェアラブル機器、車載用、ロボット搭載用として好適である。
【0167】
本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。本出願は２０１８年８月３１日出願の日本特許出願（特願２０１８－１６３５８２）、２０１８年１１月２１日出願の日本特許出願（特願２０１８－２１８５７７）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
【図1】
【手続補正書】
【提出日】2024-05-29
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
一の主表面の２５ｃｍ
２
におけるＬＴＶが２μｍ以下である導光板用ガラス板であって、
屈折率（ｎｄ）が１．８８～２．１０であり、
酸化物基準のモル％表示で、
ＳｉＯ２の含有割合が１０％～３０％であり、
Ｂ ２ Ｏ ３ の含有割合が５％～２３％であり、
ＢａＯの含有割合が０％～１５％であり、
ＺｎＯの含有割合が０％～５％であり、
ＺｒＯ ２ の含有割合が５％～１０％であり、
ＴｉＯ ２ の含有割合が１０％～３４％であり、
Ｎｂ ２ Ｏ ５ の含有割合が３％～６％であり、
Ｌａ ２ Ｏ ３ の含有割合が１０％～３０％であり、
Ｇｄ ２ Ｏ ３ の含有割合が０％～５％であり、
Ｙ ２ Ｏ ３ の含有割合が０％～５％であり、
Ｂ ２ Ｏ ３ に対するＳｉＯ ２ の比ＳｉＯ ２ ／Ｂ ２ Ｏ ３ が３．０以下であり、
ＳｉＯ ２ とＢ ２ Ｏ ３ の合量に対するＺｒＯ ２ とＴａ ２ Ｏ ５ とＮｂ ２ Ｏ ５ の合量の比（ＺｒＯ ２ ＋Ｔａ ２ Ｏ ５ ＋Ｎｂ ２ Ｏ ５ ）／（ＳｉＯ ２ ＋Ｂ ２ Ｏ ３ ）が０．６以下である、
導光板用ガラス板。
屈折率（ｎｄ）が１．８８～２．１０であり、
酸化物基準のモル％表示で、
ＳｉＯ２の含有割合が１０％～３０％であり、
Ｂ ２ Ｏ ３ の含有割合が５％～２３％であり、
ＢａＯの含有割合が０％～１５％であり、
ＺｎＯの含有割合が０％～５％であり、
ＺｒＯ ２ の含有割合が５％～１０％であり、
ＴｉＯ ２ の含有割合が１０％～３４％であり、
Ｎｂ ２ Ｏ ５ の含有割合が３％～６％であり、
Ｌａ ２ Ｏ ３ の含有割合が１０％～３０％であり、
Ｇｄ ２ Ｏ ３ の含有割合が０％～５％であり、
Ｙ ２ Ｏ ３ の含有割合が０％～５％であり、
Ｂ ２ Ｏ ３ に対するＳｉＯ ２ の比ＳｉＯ ２ ／Ｂ ２ Ｏ ３ が３．０以下であり、
ＳｉＯ ２ とＢ ２ Ｏ ３ の合量に対するＺｒＯ ２ とＴａ ２ Ｏ ５ とＮｂ ２ Ｏ ５ の合量の比（ＺｒＯ ２ ＋Ｔａ ２ Ｏ ５ ＋Ｎｂ ２ Ｏ ５ ）／（ＳｉＯ ２ ＋Ｂ ２ Ｏ ３ ）が０．６以下である、
導光板用ガラス板。
【請求項2】
一の主表面の２５ｃｍ
２
におけるＬＴＶが２μｍ以下である導光板用ガラス板であって、
屈折率（ｎ ｄ ）が１．８９～１．９３であり、
酸化物基準のモル％表示で、
アルカリ土類金属成分（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）の含有割合が１９％～２５％であり、
ＳｉＯ ２ の含有割合が２８％～３４％であり、
Ｂ ２ Ｏ ３ の含有割合が５％～１２％であり、
ＢａＯの含有割合が６％～１１％であり、
ＺｎＯの含有割合が０％～２％であり、
ＺｒＯ ２ の含有割合が１％～５％であり、
ＴｉＯ ２ の含有割合が１７％～２３％であり、
Ｎｂ ２ Ｏ ５ の含有割合が４％～７％であり、
Ｌａ ２ Ｏ ３ の含有割合が４％～１０％であり、
Ｇｄ ２ Ｏ ３ の含有割合が０％～５％であり、
アルカリ金属成分とアルカリ土類金属成分の合量は３０％以下であり、
Ｌａ ２ Ｏ ３ とＧｄ ２ Ｏ ３ とＹ ２ Ｏ ３ とＹｂ ２ Ｏ ３ の合量に対するＮｂ ２ Ｏ ５ とＴｉＯ ２ とＷＯ ３ とＴａ ２ Ｏ ５ の合量の比（Ｎｂ ２ Ｏ ５ ＋ＴｉＯ ２ ＋ＷＯ ３ ＋Ｔａ ２ Ｏ ５ ）／（Ｌａ ２ Ｏ ３ ＋Ｇｄ ２ Ｏ ３ ＋Ｙ ２ Ｏ ３ ＋Ｙｂ ２ Ｏ ３ ）は２．０～５．０である、
導光板用ガラス板。
屈折率（ｎ ｄ ）が１．８９～１．９３であり、
酸化物基準のモル％表示で、
アルカリ土類金属成分（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）の含有割合が１９％～２５％であり、
ＳｉＯ ２ の含有割合が２８％～３４％であり、
Ｂ ２ Ｏ ３ の含有割合が５％～１２％であり、
ＢａＯの含有割合が６％～１１％であり、
ＺｎＯの含有割合が０％～２％であり、
ＺｒＯ ２ の含有割合が１％～５％であり、
ＴｉＯ ２ の含有割合が１７％～２３％であり、
Ｎｂ ２ Ｏ ５ の含有割合が４％～７％であり、
Ｌａ ２ Ｏ ３ の含有割合が４％～１０％であり、
Ｇｄ ２ Ｏ ３ の含有割合が０％～５％であり、
アルカリ金属成分とアルカリ土類金属成分の合量は３０％以下であり、
Ｌａ ２ Ｏ ３ とＧｄ ２ Ｏ ３ とＹ ２ Ｏ ３ とＹｂ ２ Ｏ ３ の合量に対するＮｂ ２ Ｏ ５ とＴｉＯ ２ とＷＯ ３ とＴａ ２ Ｏ ５ の合量の比（Ｎｂ ２ Ｏ ５ ＋ＴｉＯ ２ ＋ＷＯ ３ ＋Ｔａ ２ Ｏ ５ ）／（Ｌａ ２ Ｏ ３ ＋Ｇｄ ２ Ｏ ３ ＋Ｙ ２ Ｏ ３ ＋Ｙｂ ２ Ｏ ３ ）は２．０～５．０である、
導光板用ガラス板。
【請求項3】
一の主表面の２５ｃｍ
２
におけるＬＴＶが２μｍ以下である導光板用ガラス板であって、
屈折率（ｎ ｄ ）が１．９９～２．０６であり、
酸化物基準のモル％表示で、
ＳｉＯ ２ の含有割合が７％～１２％であり、
Ｂ ２ Ｏ ３ の含有割合が１８％～２５％であり、
ＢａＯの含有割合が０％～４％であり、
ＺｎＯの含有割合が０％～２％であり、
ＺｒＯ ２ の含有割合が５％～８％であり、
ＴｉＯ ２ の含有割合が２５％～３４％であり、
Ｎｂ ２ Ｏ ５ の含有割合が３％～６％であり、
Ｌａ ２ Ｏ ３ の含有割合が１５％～２５％であり、
Ｇｄ ２ Ｏ ３ の含有割合が０％～５％であり、
Ｙ ２ Ｏ ３ の含有割合が２．５％～５％であり、
Ｂ ２ Ｏ ３ に対するＳｉＯ ２ の比ＳｉＯ ２ ／Ｂ ２ Ｏ ３ が３．０以下であり、
ＳｉＯ ２ とＢ ２ Ｏ ３ の合量に対するＺｒＯ ２ とＴａ ２ Ｏ ５ とＮｂ ２ Ｏ ５ の合量の比（ＺｒＯ ２ ＋Ｔａ ２ Ｏ ５ ＋Ｎｂ ２ Ｏ ５ ）／（ＳｉＯ ２ ＋Ｂ ２ Ｏ ３ ）が０．６以下である、
導光板用ガラス板。
屈折率（ｎ ｄ ）が１．９９～２．０６であり、
酸化物基準のモル％表示で、
ＳｉＯ ２ の含有割合が７％～１２％であり、
Ｂ ２ Ｏ ３ の含有割合が１８％～２５％であり、
ＢａＯの含有割合が０％～４％であり、
ＺｎＯの含有割合が０％～２％であり、
ＺｒＯ ２ の含有割合が５％～８％であり、
ＴｉＯ ２ の含有割合が２５％～３４％であり、
Ｎｂ ２ Ｏ ５ の含有割合が３％～６％であり、
Ｌａ ２ Ｏ ３ の含有割合が１５％～２５％であり、
Ｇｄ ２ Ｏ ３ の含有割合が０％～５％であり、
Ｙ ２ Ｏ ３ の含有割合が２．５％～５％であり、
Ｂ ２ Ｏ ３ に対するＳｉＯ ２ の比ＳｉＯ ２ ／Ｂ ２ Ｏ ３ が３．０以下であり、
ＳｉＯ ２ とＢ ２ Ｏ ３ の合量に対するＺｒＯ ２ とＴａ ２ Ｏ ５ とＮｂ ２ Ｏ ５ の合量の比（ＺｒＯ ２ ＋Ｔａ ２ Ｏ ５ ＋Ｎｂ ２ Ｏ ５ ）／（ＳｉＯ ２ ＋Ｂ ２ Ｏ ３ ）が０．６以下である、
導光板用ガラス板。
【請求項4】
一の主表面の２５ｃｍ
２
におけるＬＴＶが２μｍ以下である導光板用ガラス板であって、
屈折率（ｎ ｄ ）が１．９４～２．１０であり、
密度（ｄ）が４．０～５．２ｇ／ｃｍ ３ であり、
酸化物基準のモル％表示で、
ＳｉＯ ２ の含有割合が９％～２０％であり、
Ｂ ２ Ｏ ３ の含有割合が１２％～２２％であり、
ＢａＯの含有割合が０．５％～１５％であり、
ＺｎＯの含有割合が０．５％～５％であり、
ＺｒＯ ２ の含有割合が３％～１０％であり、
ＴｉＯ ２ の含有割合が２８％～３７％であり、
Ｎｂ ２ Ｏ ５ の含有割合が２．５％～６％であり、
Ｌａ ２ Ｏ ３ の含有割合が１０％～１８％であり、
Ｇｄ ２ Ｏ ３ の含有割合が０％～５％であり、
Ｙ ２ Ｏ ３ の含有割合が０％～５％であり、
Ｌｉ ２ Ｏの含有割合が０％～４％であり、
ＣａＯの含有割合が０％～６％であり、
ＳｒＯの含有割合が０％～４％であり、
Ｂ ２ Ｏ ３ に対するＳｉＯ ２ の比ＳｉＯ ２ ／Ｂ ２ Ｏ ３ が３．０以下であり、
ＳｉＯ ２ とＢ ２ Ｏ ３ の合量に対するＺｒＯ ２ とＴａ ２ Ｏ ５ とＮｂ ２ Ｏ ５ の合量の比（ＺｒＯ ２ ＋Ｔａ ２ Ｏ ５ ＋Ｎｂ ２ Ｏ ５ ）／（ＳｉＯ ２ ＋Ｂ ２ Ｏ ３ ）が０．６以下である、
導光板用ガラス板。
屈折率（ｎ ｄ ）が１．９４～２．１０であり、
密度（ｄ）が４．０～５．２ｇ／ｃｍ ３ であり、
酸化物基準のモル％表示で、
ＳｉＯ ２ の含有割合が９％～２０％であり、
Ｂ ２ Ｏ ３ の含有割合が１２％～２２％であり、
ＢａＯの含有割合が０．５％～１５％であり、
ＺｎＯの含有割合が０．５％～５％であり、
ＺｒＯ ２ の含有割合が３％～１０％であり、
ＴｉＯ ２ の含有割合が２８％～３７％であり、
Ｎｂ ２ Ｏ ５ の含有割合が２．５％～６％であり、
Ｌａ ２ Ｏ ３ の含有割合が１０％～１８％であり、
Ｇｄ ２ Ｏ ３ の含有割合が０％～５％であり、
Ｙ ２ Ｏ ３ の含有割合が０％～５％であり、
Ｌｉ ２ Ｏの含有割合が０％～４％であり、
ＣａＯの含有割合が０％～６％であり、
ＳｒＯの含有割合が０％～４％であり、
Ｂ ２ Ｏ ３ に対するＳｉＯ ２ の比ＳｉＯ ２ ／Ｂ ２ Ｏ ３ が３．０以下であり、
ＳｉＯ ２ とＢ ２ Ｏ ３ の合量に対するＺｒＯ ２ とＴａ ２ Ｏ ５ とＮｂ ２ Ｏ ５ の合量の比（ＺｒＯ ２ ＋Ｔａ ２ Ｏ ５ ＋Ｎｂ ２ Ｏ ５ ）／（ＳｉＯ ２ ＋Ｂ ２ Ｏ ３ ）が０．６以下である、
導光板用ガラス板。
【請求項5】
ヤング率（Ｅ）が６０ＧＰａ以上である、請求項１～４のいずれか１項に記載の導光板用ガラス板。
【請求項6】
アッベ数（ｖｄ）が１８以上３０以下、５０～３５０℃での熱膨張係数αが８０～９５×１０－７／Ｋである、請求項１～５のいずれか１項に記載の導光板用ガラス板。