特許 7408600 光学ガラス、これを用いた光学素子及び光学装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-12-22

(45)【発行日】2024-01-05

(54)【発明の名称】光学ガラス、これを用いた光学素子及び光学装置

(51)【国際特許分類】

   C03C 3/19 20060101AFI20231225BHJP

   C03C 3/064 20060101ALI20231225BHJP

   C03C 3/068 20060101ALI20231225BHJP

   G02B 1/00 20060101ALI20231225BHJP

【ＦＩ】

C03C3/19

C03C3/064

C03C3/068

G02B1/00

【請求項の数】 27

(21)【出願番号】P 2021127908

(22)【出願日】2021-08-04

(62)【分割の表示】P 2017116580の分割

【原出願日】2017-06-14

(65)【公開番号】P2021181401

(43)【公開日】2021-11-25

【審査請求日】2021-08-04

(73)【特許権者】

【識別番号】500267712

【氏名又は名称】光ガラス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000198

【氏名又は名称】弁理士法人湘洋特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】小出 哲也

(72)【発明者】

【氏名】井口 徳晃

【審査官】酒井 英夫

(56)【参考文献】

【文献】特開平０１－２１９０３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５２－１３２０１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１５／０９３２８０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開昭６１－１４６７３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－２７０８５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－１５７２３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１３６８８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－１８８５４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１３／０３１３８５（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ０３Ｃ １／００－１４／００，

Ｇ０２Ｂ １／００，

ＩＮＴＥＲＧＬＡＤ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

質量％で、
Ｐ_２Ｏ_５の含有率：１０％以上４０％以下、
Ｂ_２Ｏ_３の含有率：４％以上２０％以下、
Ｋ_２Ｏの含有率：５％以上１０％以下、
ＴｉＯ_２の含有率：０％以上２０％以下、
Ｎｂ_２Ｏ_５の含有率：２０％以上７０％以下、かつ、
Ｐ_２Ｏ_５の含有率に対するＴｉＯ_２の含有率の比（ＴｉＯ_２／Ｐ_２Ｏ_５）：０．３８以上１．３未満、
Ｐ_２Ｏ_５の含有率に対するＮｂ_２Ｏ_５の含有率の比（Ｎｂ_２Ｏ_５／Ｐ_２Ｏ_５）：０．７以上１．０３以下、
Ｐ_２Ｏ_５とＢ_２Ｏ_３合計含有率に対するＮａ_２ＯとＫ_２Ｏの合計含有率の比（（Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ）／（Ｐ_２Ｏ_５＋Ｂ_２Ｏ_３））：０．３以上０．８以下、
Ｐ _２ Ｏ _５ とＢ _２ Ｏ _３ の合計含有率に対するＴｉＯ _２ とＮｂ _２ Ｏ _５ の合計含有率の比（（ＴｉＯ _２ ＋Ｎｂ _２ Ｏ _５ ）／（Ｐ _２ Ｏ _５ ＋Ｂ _２ Ｏ _３ ））：１．０５以上１．６以下、である光学ガラス。

【請求項2】

Ｐ_２Ｏ_５とＢ_２Ｏ_３合計含有率に対するＮａ_２ＯとＫ_２Ｏの合計含有率の比（（Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ）／（Ｐ_２Ｏ_５＋Ｂ_２Ｏ_３））：０．３以上０．６以下、である、請求項１に記載の光学ガラス。

【請求項3】

質量％で、
ＳｉＯ_２の含有率：０％以上５％未満、
である、請求項１または２に記載の光学ガラス。

【請求項4】

質量％で、
ＳｉＯ_２の含有率：１．５８％以上４％以下、
Ｐ_２Ｏ_５の含有率：１０％以上４０％以下、
Ｂ_２Ｏ_３の含有率：４％以上２０％以下、
Ｋ_２Ｏの含有率：５％以上１０％以下、
ＴｉＯ_２の含有率：０％以上２０％以下、
Ｎｂ_２Ｏ_５の含有率：２０％以上７０％以下、かつ、
Ｐ_２Ｏ_５の含有率に対するＴｉＯ_２の含有率の比（ＴｉＯ_２／Ｐ_２Ｏ_５）：０．３８以上１．３未満、
Ｐ_２Ｏ_５の含有率に対するＮｂ_２Ｏ_５の含有率の比（Ｎｂ_２Ｏ_５／Ｐ_２Ｏ_５）：０．７以上１．０３以下、である光学ガラス。

【請求項5】

Ｐ_２Ｏ_５とＢ_２Ｏ_３の合計含有率に対するＮａ_２ＯとＫ_２Ｏの合計含有率の比（（Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ）／（Ｐ_２Ｏ_５＋Ｂ_２Ｏ_３））：０．２以上０．８以下、である、請求項４に記載の光学ガラス。

【請求項6】

Ｐ_２Ｏ_５とＢ_２Ｏ_３の合計含有率に対するＴｉＯ_２とＮｂ_２Ｏ_５の合計含有率の比（（ＴｉＯ_２＋Ｎｂ_２Ｏ_５）／（Ｐ_２Ｏ_５＋Ｂ_２Ｏ_３））：０．９以上１．６以下、である、請求項４または５に記載の光学ガラス。

【請求項7】

Ｐ_２Ｏ_５とＢ_２Ｏ_３の合計含有率（Ｐ_２Ｏ_５＋Ｂ_２Ｏ_３）：２５％より多く４１％以下、である、請求項１～６のいずれか一項に記載の光学ガラス。

【請求項8】

Ｐ_２Ｏ_５の含有率に対するＢ_２Ｏ_３の含有率の比（Ｂ_２Ｏ_３／Ｐ_２Ｏ_５）：０．１５以上１．２３未満である、請求項１～７のいずれか一項に記載の光学ガラス。

【請求項9】

質量％で、
Ｎａ_２Ｏの含有率：０％以上１１％以下、
ＺｒＯ_２の含有率：０％以上２％以下、
ＺｎＯの含有率：０％以上２０％以下、である、請求項１～８のいずれか一項に記載の光学ガラス。

【請求項10】

質量％で、
ＢａＯの含有率：０％以上２０％以下、
である、請求項１～９のいずれか一項に記載の光学ガラス。

【請求項11】

質量％で、
ＭｇＯの含有率：０％以上２０％以下、
ＣａＯの含有率：０％以上２０％以下、
ＳｒＯの含有率：０％以上２０％以下、である、請求項１～１０のいずれか一項に記載の光学ガラス。

【請求項12】

質量％で、
Ｌｉ_２Ｏの含有率：０％以上１０％以下、である、請求項１～１１のいずれか一項に記載の光学ガラス。

【請求項13】

質量％で、
Ａｌ_２Ｏ_３の含有率：０％以上１０％以下、である、請求項１～１２のいずれか一項に記載の光学ガラス。

【請求項14】

質量％で、
Ｇｄ_２Ｏ_３の含有率：０％以上１０％以下、
Ｌａ_２Ｏ_３の含有率：０％以上１０％以下、
Ｙ_２Ｏ_３の含有率：０％以上１０％以下、である、請求項１～１３のいずれか一項に記載の光学ガラス。

【請求項15】

質量％で、
Ｓｂ_２Ｏ_３の含有率：０％以上１％以下、である、請求項１～１４のいずれか一項に記載の光学ガラス。

【請求項16】

Ｔａを実質的に含まない、請求項１～１５のいずれか一項に記載の光学ガラス。

【請求項17】

ｄ線に対する屈折率（ｎ_ｄ）が１．７０以上１．７８以下の範囲である請求項１～１６のいずれか一項に記載の光学ガラス。

【請求項18】

アッベ数（ν_ｄ）が２０以上３０以下の範囲である、請求項１～１７のいずれか一項に記載の光学ガラス。

【請求項19】

ｄ線に対する屈折率（ｎ_ｄ）とアッベ数（ν_ｄ）は、ν_ｄ＋４０×ｎ_ｄ－９６．４が０以下である関係を満たす、請求項１～１８のいずれか一項に記載の光学ガラス。

【請求項20】

比重（Ｓ_ｇ）が２．９以上３．６以下である、請求項１～１９のいずれか一項に記載の光学ガラス。

【請求項21】

部分分散比（Ｐ_ｇ，Ｆ）が０．６以上である、請求項１～２０のいずれか一項に記載の光学ガラス。

【請求項22】

光路長１０ｍｍあたりの内部透過率が８０％となる波長（λ_８０）が、４５０ｎｍ以下である、請求項１～２１のいずれか一項に記載の光学ガラス。

【請求項23】

請求項１～２２のいずれか一項に記載の光学ガラスを用いた、光学素子。

【請求項24】

請求項２３に記載の光学素子を含む、光学系。

【請求項25】

請求項２４に記載の光学系を含む、レンズ鏡筒。

【請求項26】

請求項２４に記載の光学系を含む、対物レンズ。

【請求項27】

請求項２４に記載の光学系を含む、光学装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光学ガラス、光学素子及び光学装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、高画素数のイメージセンサーを備えた撮像機器等が開発されており、これらに用いる光学ガラスとして、高分散低比重の光学ガラスが求められている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００６－２１９３６５号公報

【発明の概要】

【0004】

本発明に係る第一の態様は、質量％で、Ｐ_２Ｏ_５の含有率：１０％以上４０％以下、Ｂ_２Ｏ_３の含有率：４％以上２０％以下、Ｋ_２Ｏの含有率：５％以上１０％以下、ＴｉＯ_２の含有率：０％以上２０％以下、Ｎｂ_２Ｏ_５の含有率：２０％以上７０％以下、かつ、Ｐ_２Ｏ_５の含有率に対するＴｉＯ_２の含有率の比（ＴｉＯ_２／Ｐ_２Ｏ_５）：０．３８以上１．３未満、Ｐ_２Ｏ_５の含有率に対するＮｂ_２Ｏ_５の含有率の比（Ｎｂ_２Ｏ_５／Ｐ_２Ｏ_５）：０．７以上１．０３以下、Ｐ_２Ｏ_５とＢ_２Ｏ_３合計含有率に対するＮａ_２ＯとＫ_２Ｏの合計含有率の比（（Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ）／（Ｐ_２Ｏ_５＋Ｂ_２Ｏ_３））：０．３以上０．８以下、Ｐ _２ Ｏ _５ とＢ _２ Ｏ _３ の合計含有率に対するＴｉＯ _２ とＮｂ _２ Ｏ _５ の合計含有率の比（（ＴｉＯ _２ ＋Ｎｂ _２ Ｏ _５ ）／（Ｐ _２ Ｏ _５ ＋Ｂ _２ Ｏ _３ ））：１．０５以上１．６以下、である光学ガラスである。また、質量％で、ＳｉＯ_２の含有率：１．５８％以上４％以下、Ｐ_２Ｏ_５の含有率：１０％以上４０％以下、Ｂ_２Ｏ_３の含有率：４％以上２０％以下、Ｋ_２Ｏの含有率：５％以上１０％以下、ＴｉＯ_２の含有率：０％以上２０％以下、Ｎｂ_２Ｏ_５の含有率：２０％以上７０％以下、かつ、Ｐ_２Ｏ_５の含有率に対するＴｉＯ_２の含有率の比（ＴｉＯ_２／Ｐ_２Ｏ_５）：０．３８以上１．３未満、Ｐ_２Ｏ_５の含有率に対するＮｂ_２Ｏ_５の含有率の比（Ｎｂ_２Ｏ_５／Ｐ_２Ｏ_５）：０．７以上１．０３以下、である光学ガラスである。

【0005】

本発明に係る第二の態様は、第一の態様の光学ガラスを用いた光学素子である。

【0006】

本発明に係る第三の態様は、第二の態様の光学素子を含む光学系である。本発明に係る第四の態様は、第三の態様の光学系を含むレンズ鏡筒である。本発明に係る第五の態様は、第三の態様の光学系を含む対物レンズである。本発明に係る第六の態様は、第三の態様の光学系を含む光学装置である。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本実施形態に係る光学ガラスを用いた光学素子を備える撮像装置の斜視図である。

【図2】本実施形態に係る多光子顕微鏡の構成の例を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、本発明に係る実施形態（以下、「本実施形態」という。）について説明する。以下の本実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明を以下の内容に限定する趣旨ではない。本発明は、その要旨の範囲内で適宜に変形して実施できる。

【0009】

本明細書中において、特に断りがない場合は、各成分の含有量は全て酸化物換算組成のガラス全重量に対する質量％（質量百分率）であるものとする。なお、ここでいう酸化物換算組成とは、本実施形態のガラス構成成分の原料として使用される酸化物、複合塩等が溶融時に全て分解されて酸化物に変化すると仮定し、当該酸化物の総質量を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。

【0010】

本実施形態に係る光学ガラスは、質量％で、ＳｉＯ_２成分：０％以上５％未満、Ｐ_２Ｏ_５成分：１０％以上４０％以下、Ｂ_２Ｏ_３成分：４％以上３０％以下、Ｎａ_２Ｏ成分：０％以上１１％以下、Ｋ_２Ｏ成分：５％以上２０％以下、ＴｉＯ_２成分：０％以上２０％以下、ＺｒＯ_２成分：０％以上２％以下、Ｎｂ_２Ｏ_５成分：２０％以上７０％以下であり、かつ、Ｐ_２Ｏ_５成分＋Ｂ_２Ｏ_３成分：２５％より多く４１％以下、Ｂ_２Ｏ_３成分／Ｐ_２Ｏ_５成分：０．１５以上１．２３未満、ＴｉＯ_２成分／Ｐ_２Ｏ_５成分：０以上１．３未満、Ｎｂ_２Ｏ_５成分／Ｐ_２Ｏ_５成分：０．７以上２．８以下、である光学ガラスである。

【0011】

従来、高分散化を実現するためにＴｉＯ_２やＮｂ_２Ｏ_５といった成分の含有量を高くする手法が試みられている。しかしながら、これらの含有量が多くなると、透過率の低下や、比重の上昇を招く傾向がある。この点、本実施形態に係る光学ガラスは、高分散でありながら比重を低くすることが可能であるため、レンズの軽量化を実現できる。

【0012】

ＳｉＯ_２は、化学的耐久性を向上させ、耐失透性を低下させる成分である。ＳｉＯ_２の含有量が多すぎると、耐失透性が低下する傾向にある。このような観点から、ＳｉＯ_２の含有量は、０％以上５％未満であり、好ましくは０％以上４％以下であり、より好ましくは０％以上３％以下である。ＳｉＯ_２の含有量をかかる範囲とすることで、耐失透性を高め、化学的耐久性を良好にすることができる。

【0013】

Ｐ_２Ｏ_５は、ガラス骨格を形成し、耐失透性を向上させ、屈折率と化学的耐久性を低下させる成分である。Ｐ_２Ｏ_５の含有量が少なすぎると、失透が生じ易くなる傾向にある。また、Ｐ_２Ｏ_５の含有量が多すぎると、屈折率と化学的耐久性が低下する傾向にある。このような観点から、Ｐ_２Ｏ_５の含有量は、１０％以上４０％以下であり、好ましくは２０％以上３０％以下であり、より好ましくは２０％以上２５％以下である。Ｐ_２Ｏ_５の含有量をかかる範囲とすることで、耐失透性を高め、化学的耐久性を良好にしながら高屈折率化を図ることができる。

【0014】

Ｂ_２Ｏ_３は、ガラス骨格を形成し、耐失透性を向上させ、屈折率と化学的耐久性を低下させる成分である。Ｂ_２Ｏ_３の含有量が少なすぎると、溶融性が悪化するとともに、失透が生じ易くなる傾向にある。また、Ｂ_２Ｏ_３の含有量が多すぎると、屈折率と化学的耐久性が低下する傾向にある。このような観点から、Ｂ_２Ｏ_３の含有量は、４％以上３０％以下であり、好ましくは１０％以上２０％以下であり、より好ましくは１０％以上１８％以下である。Ｂ_２Ｏ_３の含有量をかかる範囲とすることで、耐失透性を高め、化学的耐久性を良好にしながら高屈折率化を図ることができる。

【0015】

Ｎａ_２Ｏは、溶融性を向上させ、屈折率を下げる成分である。Ｎａ_２Ｏの含有量が多すぎると、屈折率が低下する傾向にある。このような観点から、Ｎａ_２Ｏの含有量は、０％以上１１％以下であり、好ましくは１％以上８％以下であり、より好ましくは１％以上５％以下である。Ｎａ_２Ｏの含有量をかかる範囲とすることで、屈折率の低下を防ぐことができる。

【0016】

Ｋ_２Ｏは、溶融性を向上させ、屈折率と化学的耐久性を下げる成分である。Ｋ_２Ｏの含有量は、５％以上２０％以下であり、好ましくは７％以上２０％以下であり、より好ましくは１０％以上２０％以下である。Ｋ_２Ｏの含有量をかかる範囲とすることで、屈折率を低下させずに高い化学的耐久性を実現することができる。

【0017】

ＴｉＯ_２は、屈折率を上げ、透過率を下げる成分である。ＴｉＯ_２の含有量が多いと透過率が悪化する傾向がある。このような観点から、ＴｉＯ_２の含有量は、０％以上２０％以下であり、好ましくは０％以上１５％以下であり、より好ましくは１％以上１０％以下である。ＴｉＯ_２の含有量をかかる範囲とすることで、屈折率を低下させずに高い透過率を実現することができる。

【0018】

ＺｒＯ_２は、屈折率を上げ、耐失透性を低下させる成分である。ＺｒＯ_２の含有量が多いとガラスが失透しやすくなる傾向がある。かかる観点から、ＺｒＯ_２の含有量は、０％以上２％以下であり、好ましくは０％以上１．５％以下であり、より好ましくは０％以上１％以下である。

【0019】

Ｎｂ_２Ｏ_５は、屈折率と分散を高め、透過率を下げる成分である。Ｎｂ_２Ｏ_５の含有量が少ないと屈折率が低くなる傾向がある。また、Ｎｂ_２Ｏ_５の含有量が多いと透過率が悪化する傾向がある。このような観点から、Ｎｂ_２Ｏ_５の含有量は、２０％以上７０％以下であり、好ましくは３０％以上６０％以下であり、より好ましくは３０％以上５５％以下である。Ｎｂ_２Ｏ_５の含有量をかかる範囲とすることで、屈折率や分散を低下させずに高い透過率を実現することができる。

【0020】

Ｐ_２Ｏ_５とＢ_２Ｏ_３の含有量の和（Ｐ_２Ｏ_５＋Ｂ_２Ｏ_３）は、２５％より多く４１％以下であり、好ましくは３０％以上４１％以下である。Ｐ_２Ｏ_５＋Ｂ_２Ｏ_３をかかる範囲とすることで、屈折率を高くすることができる。

【0021】

Ｐ_２Ｏ_５に対するＢ_２Ｏ_３の含有量の比（Ｂ_２Ｏ_３／Ｐ_２Ｏ_５）は、０．１５以上１．２３未満であり、好ましくは０．２以上１以下であり、より好ましくは０．４５以上１以下である。Ｂ_２Ｏ_３／Ｐ_２Ｏ_５をかかる範囲とすることで、屈折率を高くすることができる。

【0022】

Ｐ_２Ｏ_５に対するＴｉＯ_２の含有量の比（ＴｉＯ_２／Ｐ_２Ｏ_５）は、０以上１．３未満であり、好ましくは０以上１以下であり、より好ましくは０％以上０．５以下である。ＴｉＯ_２／Ｐ_２Ｏ_５をかかる範囲とすることで、屈折率と透過率を高くすることができる。

【0023】

Ｐ_２Ｏ_５に対するＮｂ_２Ｏ_５の含有量の比（Ｎｂ_２Ｏ_５／Ｐ_２Ｏ_５）は、０．７以上２．８以下であり、好ましくは０．７以上２．５以下であり、より好ましくは０．７以上２．４以下である。Ｎｂ_２Ｏ_５／Ｐ_２Ｏ_５をかかる範囲とすることで、屈折率と透過率を高くすることができる。

【0024】

本実施形態に係る光学ガラスは、任意成分として、Ｌｉ_２Ｏ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＺｎＯ、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｙ_２Ｏ_３、Ｌａ_２Ｏ_３、Ｇｄ_２Ｏ_３、Ｓｂ_２Ｏ_３、ＷＯ_３及びＴａ_２Ｏ_５からなる群より選ばれる一種以上を更に含有してもよい。

【0025】

Ｌｉ_２Ｏの含有量は、溶融性の観点から、好ましくは０％以上１０％以下であり、より好ましくは０％以上５％以下であり、更に好ましくは０％以上２％以下である。

【0026】

ＭｇＯの含有量は、高分散化の観点から、好ましくは０％以上２０％以下であり、より好ましくは０％以上１５％以下であり、更に好ましくは０％以上１０％以下である。

【0027】

ＣａＯの含有量は、高分散化の観点から、好ましくは０％以上２０％以下であり、より好ましくは０％以上１５％以下であり、更に好ましくは０％以上１０％以下である。

【0028】

ＳｒＯの含有量は、高分散化の観点から、好ましくは０％以上２０％以下であり、より好ましくは０％以上１５％以下であり、更に好ましくは０％以上１０％以下である。

【0029】

ＢａＯの含有量は、高分散化の観点から、好ましくは０％以上２０％以下であり、より好ましくは０％以上１０％以下であり、更に好ましくは０％以上５％以下である。

【0030】

ＺｎＯの含有量は、高分散化の観点から、好ましくは０％以上２０％以下であり、より好ましくは０％以上１０％以下であり、更に好ましくは０％以上５％以下である。

【0031】

Ａｌ_２Ｏ_３の含有量は、溶融性の観点から、好ましくは０％以上１０％以下であり、より好ましくは０％以上７％以下であり、更に好ましくは０％以上２％以下である。

【0032】

Ｙ_２Ｏ_３の含有量は、溶融性の観点から、好ましくは０％以上１０％以下であり、より好ましくは０％以上７％以下であり、更に好ましくは０％以上５％以下である。

【0033】

Ｌａ_２Ｏ_３の含有量は、溶融性の観点から、好ましくは０％以上１０％以下であり、より好ましくは０％以上７％以下であり、更に好ましくは０％以上５％以下である。また、コストの観点から、Ｌａ_２Ｏ_３は実質的に含有しないことがより更に好ましい。

【0034】

Ｇｄ_２Ｏ_３は高価な原料であるため、その含有量は、好ましくは０％以上１０％以下であり、より好ましくは０％以上７％以下であり、更に好ましくは０％以上５％以下である。

【0035】

Ｓｂ_２Ｏ_３の含有量は、ガラス溶融時の脱泡性の観点から、好ましくは０％以上１％以下である。

【0036】

ＷＯ_３の含有量は、透過率の観点から、好ましくは０％以上１０％以下であり、より好ましくは０％以上７％以下であり、更に好ましくは０％以上２％以下である。

【0037】

Ｔａ_２Ｏ_５は高価な原料であるため、その含有量は、好ましくは０％以上５％以下であり、実質的に含有しないことがより好ましい。かかる観点から、本実施形態においては、Ｔａを実質的に含まないことが好ましい。

【0038】

これらの含有量の好適な組み合わせとしては、Ｌｉ_２Ｏ成分：０％以上１０％以下、ＭｇＯ成分：０％以上２０％以下、ＣａＯ成分：０％以上２０％以下、ＳｒＯ成分：０％以上２０％以下、ＢａＯ成分：０％以上２０％以下、ＺｎＯ成分：０％以上２０％以下、Ａｌ_２Ｏ_３成分：０％以上１０％以下、Ｙ_２Ｏ_３成分：０％以上１０％以下、Ｌａ_２Ｏ_３成分：０％以上１０％以下、Ｇｄ_２Ｏ_３成分：０％以上１０％以下、Ｓｂ_２Ｏ_３成分：０％以上１％以下、ＷＯ_３成分：０％以上１０％以下、及びＴａ_２Ｏ_５成分：０％以上５％以下、である。

【0039】

また、本実施形態に係る光学ガラスは、Ｐ_２Ｏ_５、Ｂ_２Ｏ_３、Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２Ｏ、ＴｉＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５が以下の関係を満たすことが好ましい。

【0040】

Ｐ_２Ｏ_５とＢ_２Ｏ_３の含有量の和（Ｐ_２Ｏ_５＋Ｂ_２Ｏ_３）に対するＮａ_２ＯとＫ_２Ｏの含有量の和（Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ）の比（（Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ）／（Ｐ_２Ｏ_５＋Ｂ_２Ｏ_３））は、好ましくは０．２以上０．８以下であり、より好ましくは０．３以上０．６以下である。（Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ）／（Ｐ_２Ｏ_５＋Ｂ_２Ｏ_３）をかかる範囲とすることで、分散を高くすることができる。

【0041】

Ｐ_２Ｏ_５とＢ_２Ｏ_３の含有量の和（Ｐ_２Ｏ_５＋Ｂ_２Ｏ_３）に対するＴｉＯ_２とＮｂ_２Ｏ_５の含有量の和（ＴｉＯ_２＋Ｎｂ_２Ｏ_５）の比（（ＴｉＯ_２＋Ｎｂ_２Ｏ_５）／（Ｐ_２Ｏ_５＋Ｂ_２Ｏ_３））は、好ましくは０．９以上１．６以下であり、より好ましくは１以上１．５以下である。（ＴｉＯ_２＋Ｎｂ_２Ｏ_５）／（Ｐ_２Ｏ_５＋Ｂ_２Ｏ_３）をかかる範囲とすることで、分散を高くすることができる。

【0042】

上述した条件の好適な組み合わせとしては、（Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ）／（Ｐ_２Ｏ_５＋Ｂ_２Ｏ_３）：０．２以上０．８以下、（ＴｉＯ_２＋Ｎｂ_２Ｏ_５）／（Ｐ_２Ｏ_５＋Ｂ_２Ｏ_３）：０．９以上１．６以下である。

【0043】

なお、その他必要に応じて清澄、着色、消色や光学恒数値の微調整等の目的で、公知の清澄剤や着色剤、脱泡剤、フッ素化合物等の成分を前記ガラス組成に適量添加することが出来る。また、上記成分に限らず、本実施形態の光学ガラスの効果が得られる範囲でその他成分を添加することもできる。

【0044】

本実施形態に係る光学ガラスの製造方法は、特に限定されず、公知の方法を採用することができる。また、製造条件は、適宜好適な条件を選択することができる。例えば、酸化物、炭酸塩、硝酸塩、硫酸塩等の原料を目標組成となるように調合し、好ましくは１１００～１４００℃、より好ましくは１２００～１３００℃にて溶融し、攪拌することで均一化し、泡切れを行った後、金型に流し成形する製造方法等を採用できる。このようにして得られた光学ガラスは、必要に応じてリヒートプレス等を行って所望の形状に加工し、研磨等を施すことで、所望の光学素子とすることができる。

【0045】

原料は、不純物の含有量が少ない高純度品を使用するのが好ましい。高純度品とは、当該成分を９９．８５質量％以上含むものである。高純度品の使用によって、不純物量が少なくなる結果、光学ガラスの内部透過率を高くできる傾向がある。

【0046】

次に、本実施形態の光学ガラスの物性値について説明する。

【0047】

レンズの薄型化の観点からは、本実施形態に係る光学ガラスは、高い屈折率を有している（屈折率（ｎ_ｄ）が大きい）ことが望ましい。しかしながら、一般的に、屈折率（ｎ_ｄ）が高いほど比重が増大する傾向にある。かかる実情を踏まえれば、本実施形態に係る光学ガラスにおけるｄ線に対する屈折率（ｎ_ｄ）は、１．７０～１．７８の範囲であることが好ましく、１．７２～１．７７の範囲であることがより好ましい。

【0048】

本実施形態に係る光学ガラスのアッベ数（ν_ｄ）は、２０～３０の範囲であることが好ましく、２２～２７の範囲であることがより好ましい。そして、本実施形態に係る光学ガラスについて、屈折率（ｎ_ｄ）とアッベ数（ν_ｄ）の好ましい組み合わせは、ｄ線に対する屈折率（ｎ_ｄ）が１．７０～１．７８であり、かつ、アッベ数（ν_ｄ）が２０～３０である。かかる性質を有する本実施形態に係る光学ガラスは、例えば、他の光学ガラスと組み合わせることで、色収差や他の収差が良好に補正された光学系を設計可能である。

【0049】

色収差補正の観点からは、本実施形態に係る光学ガラスは、ｄ線に対する屈折率（ｎ_ｄ）とアッベ数（ν_ｄ）が、ν_ｄ＋４０×ｎ_ｄ－９６．４が０以下である関係を満たすことが好ましい。

【0050】

レンズの軽量化の観点からは、本実施形態に係る光学ガラスは、低い比重を有していることが望ましい。しかしながら、一般的に、比重が大きいほど屈折率が低下する傾向にある。かかる実情を踏まえれば、本実施形態に係る光学ガラスの好適な比重（Ｓ_ｇ）は、２．９を下限、３．６を上限とした、２．９～３．６の範囲である。

【0051】

レンズの収差補正の観点からは、本実施形態に係る光学ガラスは、大きな部分分散比（Ｐｇ，Ｆ）を有することが望ましい。かかる実情を踏まえれば、本実施形態に係る光学ガラスの部分分散比（Ｐｇ，Ｆ）は、好ましくは０．６以上である。

【0052】

光学系の可視光透過率の観点からは、本実施形態に係る光学ガラスは、光路長１０ｍｍにおける内部透過率が８０％となる波長（λ_８０）が、好ましくは４５０ｎｍ以下であり、より好ましくは４３０ｎｍ以下である。

【0053】

本実施形態に係る光学ガラスは、高価な原料であるＴａ_２Ｏ_５等の含有量を低減すること、さらにはこれを含有しないことも可能であるため、原料コストの面でも優れている。

【0054】

上述した観点から、本実施形態に係る光学ガラスは、例えば、光学機器が備える光学素子として好適に用いることができる。光学装置としては、とりわけ撮像装置や多光子顕微鏡として特に好適である。

【0055】

＜撮像装置＞
図１に、本実施形態に係る光学ガラスを母材とするレンズ１０３（光学素子）を備えた撮像装置１（光学機器）を示す。撮像装置１はいわゆるデジタル一眼レフカメラであり、カメラボディ１０１のレンズマウント（不図示）にレンズ鏡筒１０２が着脱自在に取り付けられる。そして該レンズ鏡筒１０２のレンズ１０３を通した光がカメラボディ１０１の背面側に配置されたマルチチップモジュール１０６のセンサチップ（固体撮像素子）１０４上に結像される。このセンサチップ１０４は、いわゆるＣＭＯＳイメージセンサー等のベアチップであり、マルチチップモジュール１０６は、例えばセンサチップ１０４がガラス基板１０５上にベアチップ実装されたＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）タイプのモジュールである。

【0056】

このようなデジタルカメラ等に用いられる光学系には、より高い解像度、軽量化、小型化が求められる。これらを実現するには光学系に高屈折率なガラスを用いることが有効である。特に、高屈折率でありながらより低い比重（Ｓ_ｇ）を有し、高いプレス成形性を有するガラスの需要は高い。かかる観点から、本実施形態に係る光学ガラスは、かかる光学機器の部材として好適である。なお、本実施形態において適用可能な光学機器としては、上述した撮像装置に限らず、例えばプロジェクタ等も挙げられる。光学素子についても、レンズに限らず、例えばプリズム等も挙げられる。

【0057】

＜多光子顕微鏡＞
図２は、本実施形態に係る多光子顕微鏡２の構成の例を示すブロック図である。多光子顕微鏡２は、光学素子として、対物レンズ２０６、集光レンズ２０８、結像レンズ２１０を備える。以下、多光子顕微鏡２の光学系を中心に説明する。

【0058】

パルスレーザ装置２０１は、例えば、近赤外波長（約１０００ｎｍ）であって、パルス幅がフェムト秒単位の（例えば、１００フェムト秒の）超短パルス光を射出する。パルスレーザ装置２０１から射出された直後の超短パルス光は、一般に所定の方向に偏光された直線偏光となっている。

【0059】

パルス分割装置２０２は、超短パルス光を分割し、超短パルス光の繰り返し周波数を高くして射出する。

【0060】

ビーム調整部２０３は、パルス分割装置２０２から入射される超短パルス光のビーム径を、対物レンズ２０６の瞳径に合わせて調整する機能、試料Ｓから発せられる多光子励起光の波長と超短パルス光の波長との軸上の色収差（ピント差）を補正するために超短パルス光の集光及び発散角度を調整する機能、超短パルス光のパルス幅が光学系を通過する間に群速度分散により広がってしまうのを補正するために、逆の群速度分散を超短パルス光に与えるプリチャープ機能（群速度分散補償機能）等を有する。

【0061】

パルスレーザ装置２０１から射出された超短パルス光は、パルス分割装置２０２によりその繰り返し周波数が大きくされ、ビーム調整部２０３により上記した調整が行われる。そして、ビーム調整部２０３から射出された超短パルス光は、ダイクロイックミラー２０４によりダイクロイックミラー２０５の方向に反射され、ダイクロイックミラー２０５を通過し、対物レンズ２０６により集光されて試料Ｓに照射される。このとき、走査手段（不図示）を用いることにより、超短パルス光を試料Ｓの観察面上に走査させてもよい。

【0062】

例えば、試料Ｓを蛍光観察する場合には、試料Ｓの超短パルス光の被照射領域及びその近傍では、試料Ｓが染色されている蛍光色素が多光子励起され、赤外波長である超短パルス光より波長が短い蛍光（以下、「観察光」という。）が発せられる。

【0063】

試料Ｓから対物レンズ２０６の方向に発せられた観察光は、対物レンズ２０６によりコリメートされ、その波長に応じて、ダイクロイックミラー２０５により反射されたり、あるいは、ダイクロイックミラー２０５を透過したりする。

【0064】

ダイクロイックミラー２０５により反射された観察光は、蛍光検出部２０７に入射する。蛍光検出部２０７は、例えば、バリアフィルタ、ＰＭＴ（ｐｈｏｔｏ ｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒ ｔｕｂｅ：光電子増倍管）等により構成され、ダイクロイックミラー２０５により反射された観察光を受光し、その光量に応じた電気信号を出力する。また、蛍光検出部２０７は、超短パルス光が試料Ｓの観察面において走査されるのに合わせて、試料Ｓの観察面にわたる観察光を検出する。

【0065】

一方、ダイクロイックミラー２０５を透過した観察光は、走査手段（不図示）によりデスキャンされ、ダイクロイックミラー２０４を透過し、集光レンズ２０８により集光され、対物レンズ２０６の焦点位置とほぼ共役な位置に設けられているピンホール２０９を通過し、結像レンズ２１０を透過して、蛍光検出部２１１に入射する。

【0066】

蛍光検出部２１１は、例えば、バリアフィルタ、ＰＭＴ等により構成され、結像レンズ２１０により蛍光検出部２１１の受光面において結像した観察光を受光し、その光量に応じた電気信号を出力する。また、蛍光検出部２１１は、超短パルス光が試料Ｓの観察面において走査されるのに合わせて、試料Ｓの観察面にわたる観察光を検出する。

【0067】

なお、ダイクロイックミラー２０５を光路から外すことにより、試料Ｓから対物レンズ２０６の方向に発せられた全ての観察光を蛍光検出部２１１で検出するようにしてもよい。

【0068】

また、試料Ｓから対物レンズ２０６と逆の方向に発せられた観察光は、ダイクロイックミラー２１２により反射され、蛍光検出部２１３に入射する。蛍光検出部１１３は、例えば、バリアフィルタ、ＰＭＴ等により構成され、ダイクロイックミラー２１２により反射された観察光を受光し、その光量に応じた電気信号を出力する。また、蛍光検出部２１３は、超短パルス光が試料Ｓの観察面において走査されるのに合わせて、試料Ｓの観察面にわたる観察光を検出する。

【0069】

蛍光検出部２０７、２１１、２１３からそれぞれ出力された電気信号は、例えば、コンピュータ（不図示）に入力され、そのコンピュータは、入力された電気信号に基づいて、観察画像を生成し、生成した観察画像を表示したり、観察画像のデータを記憶したりすることができる。

【実施例】

【0070】

次に、本発明の実施例及び比較例について説明する。各表は、本実施例において作製した光学ガラスについて、各成分の酸化物基準の質量％による組成と各物性の評価結果を示す。なお、本発明はこれらに限定されるものではない。

【0071】

＜光学ガラスの作製＞
各実施例及び比較例に係る光学ガラスは、以下の手順で作製した。まず、各表に記載の組成（質量％）となるよう、酸化物、水酸化物、リン酸化合物（リン酸塩、正リン酸等）、炭酸塩、及び硝酸塩等から選ばれるガラス原料を秤量した。次に、秤量した原料を混合して白金ルツボに投入し、１１００～１３００℃の温度で溶融させて攪拌均一化した。泡切れを行った後、適当な温度に下げてから金型に鋳込んで徐冷し、成形することで各サンプルを得た。

【0072】

１．屈折率（ｎ_ｄ）とアッベ数（ν_ｄ）
各サンプルの屈折率（ｎ_ｄ）及びアッベ数（ν_ｄ）は、屈折率測定器（株式会社島津デバイス製造製：ＫＰＲ－２０００）を用いて測定及び算出した。ｎ_ｄは、５８７．５６２ｎｍの光に対するガラスの屈折率を示す。ν_ｄは、以下の式（１）より求めた。ｎＣ、ｎＦ、はそれぞれ波長６５６．２７３ｎｍ、４８６．１３３ｎｍの光に対するガラスの屈折率を示す。
ν_ｄ＝（ｎ_ｄ－１）／（ｎＦ－ｎＣ）・・・（１）

【0073】

２．部分分散比（Ｐｇ，Ｆ）
各サンプルの部分分散比（Ｐｇ，Ｆ）は、主分散（ｎＦ－ｎＣ）に対する部分分散（ｎｇ－ｎＦ）の比を示し、以下の式（２）より求めた。ｎｇは、波長４３５．８３５ｎｍの光に対するガラスの屈折率を示す。部分分散比（Ｐｇ，Ｆ）の値は、小数点以下第４位までとした。
Ｐｇ，Ｆ＝（ｎｇ－ｎＦ）／（ｎＦ－ｎＣ）・・・（２）

【0074】

３．内部透過率が８０％となる波長（λ_８０）
１２ｍｍ厚と２ｍｍ厚の光学研磨された互いに平行な光学ガラス試料を用意し、厚み方向と平行に光が入射した際の波長２００～７００ｎｍの範囲における内部透過率を測定した。そして、光路長１０ｍｍにおける内部透過率が８０％となる波長をλ_８０とした。

【0075】

４．比重（Ｓ_ｇ）
各サンプルの比重（Ｓ_ｇ）は、４℃における同体積の純水に対する質量比から求めた。

【0076】

【表1】

【0077】

【表2】

【0078】

【表3】

【0079】

【表4】

【0080】

【表5】

【0081】

以上より、本実施例の光学ガラスは、高分散でありながら低い比重を有していることが確認された。また、本実施例の光学ガラスは、着色が抑制され、透過性にも優れていることが確認された。

【符号の説明】

【0082】

１・・・撮像装置、１０１・・・カメラボディ、１０２・・・レンズ鏡筒、１０３・・・レンズ、１０４・・・センサチップ、１０５・・・ガラス基板、１０６・・・マルチチップモジュール、２・・・多光子顕微鏡、２０１・・・パルスレーザ装置、２０２・・・パルス分割装置、２０３・・・ビーム調整部、２０４，２０５，２１２・・・ダイクロイックミラー、２０６・・・対物レンズ、２０７，２１１，２１３・・・蛍光検出部、２０８・・・集光レンズ、２０９・・・ピンホール、２１０・・・結像レンズ、Ｓ・・・試料

【図1】

【図2】