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特表2022-510707重ランタンフリントガラス、そのプリフォーム、光学素子、及び光学機器
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-01-27
(54)【発明の名称】重ランタンフリントガラス、そのプリフォーム、光学素子、及び光学機器
(51)【国際特許分類】
C03C 3/068 20060101AFI20220120BHJP
C03C 3/062 20060101ALI20220120BHJP
G02B 1/00 20060101ALI20220120BHJP
【ＦＩ】
C03C3/068
C03C3/062
G02B1/00
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2021532249
(86)(22)【出願日】2019-11-21
(85)【翻訳文提出日】2021-08-06
(86)【国際出願番号】 CN2019119809
(87)【国際公開番号】W WO2020114255
(87)【国際公開日】2020-06-11
(31)【優先権主張番号】201811493174.0
(32)【優先日】2018-12-07
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】511111585
【氏名又は名称】シーディージーエム グラス カンパニー リミテッド
【住所又は居所原語表記】Ｎｏ．３５９， Ｓｅｃ．３， Ｃｈｅｎｇｌｏｎｇ Ａｖｅｎｕｅ， ＬｏｎｇＱｕａｎ ＹＩ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ Ｃｈｅｎｇｄｕ， Ｓｉｃｈｕａｎ ６１０１００ ＣＨＩＮＡ
(74)【代理人】
【識別番号】110001841
【氏名又は名称】特許業務法人梶・須原特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】クゥァン ブォ
【テーマコード（参考）】
4G062
【Ｆターム（参考）】
4G062AA04
4G062BB01
4G062DA04
4G062DB01
4G062DC01
4G062DC02
4G062DC03
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4G062NN32
4G062NN34
(57)【要約】
本発明は、重ランタンフリントガラス、そのプリフォーム、光学素子、及び光学機器に関する。重ランタンフリントガラスが、重量％で、１２～３０％のＳｉＯ２と、１０～２５％のＬｎ２Ｏ３と、前記Ｌｎ２Ｏ３がＬａ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、及びＹｂ２Ｏ３の合計含有量であり、１０．５～４０％のＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３＋Ｂｉ２Ｏ３と、０～１０％のＢ２Ｏ３と、２０～３５％のＲＯと、前記ＲＯがＢａＯ、ＣａＯ、ＭｇＯ、及びＳｒＯの１つ以上であり、０．５～１０％のＺｒＯ２とを含有しており、（ＳｉＯ２＋ＴｉＯ２）／（Ｂ２Ｏ３＋Ｎｂ２Ｏ５）が１～３０である。前記ガラスは１．８６～１．９２の屈折率（ｎｄ）及び２５～３０のアッベ数（ｖｄ）を有しており、精密機器に要求される光学性能を満たすことができ、優れた耐結晶化性能及び低屈折率温度係数を有し、温度差による熱収差を効果的に減少させることができる。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
重量％で、１２～３０％のＳｉＯ２と、１０～２５％のＬｎ２Ｏ３と、前記Ｌｎ２Ｏ３がＬａ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、及びＹｂ２Ｏ３の合計含有量であり、１０．５～４０％のＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３＋Ｂｉ２Ｏ３と、０～１０％のＢ２Ｏ３と、２０～３５％のＲＯと、前記ＲＯがＢａＯ、ＣａＯ、ＭｇＯ、及びＳｒＯの１つ以上であり、０．５～１０％のＺｒＯ２とを含有しており、（ＳｉＯ２＋ＴｉＯ２）／（Ｂ２Ｏ３＋Ｎｂ２Ｏ５）が１～３０であることを特徴とする重ランタンフリントガラス。
【請求項2】
さらに重量％で、０～８％のＲｎ２Ｏと、前記Ｒｎ２ＯがＬｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、及びＫ２Ｏの１つ以上であり、０～１％のＳｂ２Ｏ３と、０～７％のＺｎＯと、０～１０％のＴａ２Ｏ５と、０～１０％のＡｌ２Ｏ３とをさらに含有することを特徴とする請求項１に記載の重ランタンフリントガラス。
【請求項3】
重量％で、１２～３０％のＳｉＯ２と、１０～２５％のＬｎ２Ｏ３と、前記Ｌｎ２Ｏ３がＬａ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、及びＹｂ２Ｏ３の合計含有量であり、１０．５～４０％のＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３＋Ｂｉ２Ｏ３と、２０～３５％のＲＯと、前記ＲＯがＢａＯ、ＣａＯ、ＭｇＯ、及びＳｒＯの１つ以上であり、０．５～１０％のＺｒＯ２と、０～１０％のＢ２Ｏ３と、０～８％のＲｎ２Ｏと、前記Ｒｎ２ＯがＬｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、及びＫ２Ｏの１つ以上であり、０～１％のＳｂ２Ｏ３と、０～７％のＺｎＯと、０～１０％のＴａ２Ｏ５と、０～１０％のＡｌ２Ｏ３とを含有しており、（ＳｉＯ２＋ＴｉＯ２）／（Ｂ２Ｏ３＋Ｎｂ２Ｏ５）が１～３０であることを特徴とする重ランタンフリントガラス。
【請求項4】
全構成要素の含有量が次の４つの条件を１つ以上満たすことを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の重ランタンフリントガラス、１）Ｂ２Ｏ３／ＴｉＯ２が０より大きいが１以下であり、
２）ＢａＯ／Ｂ２Ｏ３が０より大きいが７０以下であり、
３）（Ｌａ２Ｏ３＋ＴｉＯ２＋ＺｒＯ２）／ＳｉＯ２が０．７～６であり、
４）（ＳｉＯ２＋Ｌａ２Ｏ３＋ＺｒＯ２）／ＴｉＯ２が０．７５～６．５である。
【請求項5】
前記ＳｉＯ２が１５～２５％、及び／又は前記Ｌｎ２Ｏ３が１２～２２％、及び／又は前記ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３＋Ｂｉ２Ｏ３が１７～３３％、及び／又は前記ＲＯが２２～３２％、及び／又は前記ＺｒＯ２が２～８％、及び／又は前記Ｂ２Ｏ３が０．５～６％、及び／又は前記Ｒｎ２Ｏが０．５～６％、及び／又は前記Ｓｂ２Ｏ３が０～０．５％、及び／又は前記ＺｎＯが０～５％、及び／又は前記Ｔａ２Ｏ５が０～５％、及び／又は前記Ａｌ２Ｏ３が０～５％であることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の重ランタンフリントガラス。
【請求項6】
全構成要素の含有量が次の５つの条件を１つ以上満たすことを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の重ランタンフリントガラス、１）Ｂ２Ｏ３／ＴｉＯ２が０．０２～０．４であり、
２）ＢａＯ／Ｂ２Ｏ３が３．６～６４であり、
３）（Ｌａ２Ｏ３＋ＴｉＯ２＋ＺｒＯ２）／ＳｉＯ２が１．２～５であり、
４）（ＳｉＯ２＋Ｌａ２Ｏ３＋ＺｒＯ２）／ＴｉＯ２が１．１～３．７であり、
５）（ＳｉＯ２＋ＴｉＯ２）／（Ｂ２Ｏ３＋Ｎｂ２Ｏ５）が２．１５～２０である。
【請求項7】
前記ＳｉＯ２が１８～２３％、及び／又は前記Ｌｎ２Ｏ３が１３～１８％、及び／又は前記ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３＋Ｂｉ２Ｏ３が２２～３１％、及び／又は前記ＲＯが２３～３０％、及び／又は前記ＺｒＯ２が２～６％、及び／又は前記Ｂ２Ｏ３が１～４％、及び／又は前記Ｒｎ２Ｏが１～５％、及び／又は前記Ｓｂ２Ｏ３が０～０．２％、及び／又は前記ＺｎＯが０～３％であり、及び／又は前記Ｔａ２Ｏ５が含まれない、及び／又は前記Ａｌ２Ｏ３が含まれないことを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の重ランタンフリントガラス。
【請求項8】
全構成要素の含有量が次の５つの条件を１つ以上満たすことを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の重ランタンフリントガラス、１）Ｂ２Ｏ３／ＴｉＯ２が０．０２～０．２３であり、
２）ＢａＯ／Ｂ２Ｏ３が５～３０であり、
３）（Ｌａ２Ｏ３＋ＴｉＯ２＋ＺｒＯ２）／ＳｉＯ２が１．５～４であり、
４）（ＳｉＯ２＋Ｌａ２Ｏ３＋ＺｒＯ２）／ＴｉＯ２が１．２～２．０であり、
５）（ＳｉＯ２＋ＴｉＯ２）／（Ｂ２Ｏ３＋Ｎｂ２Ｏ５）が３．３６～１２．００である。
【請求項9】
前記ＴｉＯ２が１０～３０％、及び／又は前記Ｎｂ２Ｏ５が０．５～１０％、好ましくは前記ＴｉＯ２が１５～２５％、及び／又は前記Ｎｂ２Ｏ５が２～８％、より好ましくは前記ＴｉＯ２が１９～２４％、及び／又は前記Ｎｂ２Ｏ５が３～７％であることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の重ランタンフリントガラス。
【請求項10】
前記Ｌａ２Ｏ３が１０～２５％、及び／又は前記ＢａＯが２０～３５％、及び／又は前記Ｎａ２Ｏが０～８％、好ましくは前記Ｌａ２Ｏ３が１２～２２％、及び／又は前記ＢａＯが２２～３２％、及び／又は前記Ｎａ２Ｏが０．５～６％、より好ましくは前記Ｌａ２Ｏ３が１３～１８％、及び／又は前記ＢａＯが２３～３０％、及び／又は前記Ｎａ２Ｏが１～５％であること特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の重ランタンフリントガラス。
【請求項11】
前記ガラスのλ７０が４５０ｎｍ以下、好ましくは４４０ｎｍ以下、より好ましくは４３０ｎ以下であり、前記λ５が３９０ｎｍ以下、好ましくは３８５ｎｍ以下、より好ましくは３８０ｎｍ以下であり、前記ガラスの密度（ρ）が４．５ｇ／ｃｍ３以下、好ましくは４．３ｇ／ｃｍ３以下、より好ましくは４．２５ｇ／ｃｍ３以下であり、前記ガラスの結晶化温度の上限が１，２００℃以下、好ましくは１，１８０℃以下であり、前記ガラスの屈折率温度係数が２．４×１０－６／℃以下、好ましくは２．３×１０－６／℃以下であることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の重ランタンフリントガラス。
【請求項12】
前記ガラスの屈折率（ｎｄ）が１．８６～１．９２、好ましくは１．８６～１．９１、より好ましくは１．８７～１．９０、アッベ数（ｖｄ）が２５～３０、好ましくは２５～２９、より好ましくは２６～２９であることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の重ランタンフリントガラス。
【請求項13】
前記ガラスの転化温度（Ｔｇ）が７２０℃以下、好ましくは７１０℃以下、より好ましくは７０５℃以下、前記ガラスの耐水性（ＤＷ）が等級２以上、好ましくは１、耐酸性（ＤＡ）が等級２以上、好ましくは１であることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の重ランタンフリントガラス。
【請求項14】
請求項１～１３のいずれか１項に記載の前記重ランタンフリントガラスから作製されることを特徴とするガラスプリフォーム。
【請求項15】
請求項１～１３のいずれか１項に記載の前記重ランタンフリントガラス又は請求項１４に記載の前記ガラスプリフォームから作製されることを特徴とする光学素子。
【請求項16】
請求項１５に記載の前記光学素子から作製されることを特徴とする光学機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光学ガラスの技術分野に属し、特に重ランタンフリントガラス、そのプリフォーム、光学素子、及び光学機器に関する。
【背景技術】
【0002】
１．８６～１.９２の屈折率（ｎｄ）及び２５～３０のアッベ数（ｖｄ）を有する重ランタンフリントガラスは、精密光学機器のレンズに広く適用されている。これらの重ランタンフリントガラスは現代の精密圧縮成形技術の要件を満たすことができるが、既存の重ランタンフリントガラスは高い屈折率温度係数を有する。
【0003】
光学ガラスの屈折率は、単位温度によっての屈折率の変化である温度関数、すなわちガラスの屈折率温度係数である。それは、光学ガラスの屈折率に対する温度の影響を測定するための重要な性能パラメータである。温度が上昇すると、ガラスは熱で膨張して密度及び屈折率が減少する。
【0004】
医療、夜間撮影、及び集積回路のフォトエッチングの技術分野で使用される光学機器では、使用時間が経つにつれて光学レンズの周囲温度が連続的に上昇し、ガラスの屈折率も大きく変化し、それによってガラスのイメージング品質は著しく低下し、システム解像度に影響を与える。熱収差補正技術は、通常、構成のために必要とされる。例えば、フォトエッチング機のリソグラフィレンズは、可動レンズと熱収差補正素子との組み合わせにより構成される。しかしながら、これらの高い技術的閾値は、世界では少数の製造業者によってのみ理解され、それによって関連技術の応用及び適用を大幅に制限してしまい、市場競争を形成し、精密機器が高価である状況を打破するには悪影響をもたらす。
【0005】
また、結晶化温度の高い上限、高温処理中の低い安定性、熱処理技術の著しい困難性によって、これらの既存の重ランタンフリントガラスは、その使用範囲に関して制限されている。
【0006】
その上、高密度及び高着色度を有する既存の重ランタンフリントガラスは、軽量かつ小型の機器及び透過率の高い装置に対する人々の要求を満たすことができない。
【0007】
したがって、高い透過率及び撮像品質、優れた屈折率温度係数、結晶化温度の低い上限を有する重ランタンフリントガラスを開発する必要がある。
【発明の概要】
【0008】
従来技術の問題に関して、本発明は、ガラスが１．８６～１．９２の屈折率（ｎｄ）及び２５～３０のアッベ数（ｖｄ）を有する重ランタンフリントガラスを提供することを目的としており、そのガラスは、精密機器に要求される光学性能を満たすことができ、優れた耐結晶化性能及び低屈折率温度係数を有し、温度差による熱収差を効果的に減少させることができる。
【0009】
本発明は、さらに重ランタンフリントガラスから作製されたプリフォーム、光学素子、及び光学機器を提供する。
【0010】
上記の目的を達成するために、本発明の技術的解決策は以下の通りである。
【0011】
重ランタンフリントガラスは、重量％で、１２～３０％のＳｉＯ２と、１０～２５％のＬｎ２Ｏ３と、前記Ｌｎ２Ｏ３がＬａ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、及びＹｂ２Ｏ３の合計含有量であり、１０．５～４０％のＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３＋Ｂｉ２Ｏ３と、０～１０％のＢ２Ｏ３と、２０～３５％のＲＯと、前記ＲＯがＢａＯ、ＣａＯ、ＭｇＯ、及びＳｒＯの１つ以上であり、０．５～１０％のＺｒＯ２とを含有しており、（ＳｉＯ２＋ＴｉＯ２）／（Ｂ２Ｏ３＋Ｎｂ２Ｏ５）が１～３０である。
【0012】
さらに、前記重ランタンフリントガラスが、重量％で、０～８％のＲｎ２Ｏと、前記Ｒｎ２ＯがＬｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、及びＫ２Ｏの１つ以上であり、０～１％のＳｂ２Ｏ３と、０～７％のＺｎＯと、０～１０％のＴａ２Ｏ５と、０～１０％のＡｌ２Ｏ３とを含有する。
【0013】
重ランタンフリントガラスが、重量％で、１２～３０％のＳｉＯ２と、１０～２５％のＬｎ２Ｏ３と、前記Ｌｎ２Ｏ３がＬａ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、及びＹｂ２Ｏ３の合計含有量であり、１０．５～４０％のＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３＋Ｂｉ２Ｏ３と、２０～３５％のＲＯと、前記ＲＯがＢａＯ、ＣａＯ、ＭｇＯ、及びＳｒＯの１つ以上であり、０．５～１０％のＺｒＯ２と、０～１０％のＢ２Ｏ３と、０～８％のＲｎ２Ｏと、前記Ｒｎ２ＯがＬｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、及びＫ２Ｏの１つ以上であり、０～１％のＳｂ２Ｏ３と、０～７％のＺｎＯと、０～１０％のＴａ２Ｏ５と、０～１０％のＡｌ２Ｏ３とを含有し、（ＳｉＯ２＋ＴｉＯ２）／（Ｂ２Ｏ３＋Ｎｂ２Ｏ５）が１～３０である。
【0014】
さらに、前記重ランタンフリントガラスが、全構成要素の含有量が次の４つの条件を１つ以上満たす。
１）Ｂ２Ｏ３／ＴｉＯ２が０より大きいが１以下であり、
２）ＢａＯ／Ｂ２Ｏ３が０より大きいが７０以下であり、
３）（Ｌａ２Ｏ３＋ＴｉＯ２＋ＺｒＯ２）／ＳｉＯ２が０．７～６であり、
４）（ＳｉＯ２＋Ｌａ２Ｏ３＋ＺｒＯ２）／ＴｉＯ２が０．７５～６．５である。
１）Ｂ２Ｏ３／ＴｉＯ２が０より大きいが１以下であり、
２）ＢａＯ／Ｂ２Ｏ３が０より大きいが７０以下であり、
３）（Ｌａ２Ｏ３＋ＴｉＯ２＋ＺｒＯ２）／ＳｉＯ２が０．７～６であり、
４）（ＳｉＯ２＋Ｌａ２Ｏ３＋ＺｒＯ２）／ＴｉＯ２が０．７５～６．５である。
【0015】
さらに、前記重ランタンフリントガラスによれば、前記ＳｉＯ２が１５～２５％、及び／又は前記Ｌｎ２Ｏ３が１２～２２％、及び／又は前記ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３＋Ｂｉ２Ｏ３が１７～３３％、及び／又は前記ＲＯが２２～３２％、及び／又は前記ＺｒＯ２が２～８％、及び／又は前記Ｂ２Ｏ３が０．５～６％、及び／又は前記Ｒｎ２Ｏが０．５～６％、及び／又は前記Ｓｂ２Ｏ３が０～０．５％、及び／又は前記ＺｎＯが０～５％、及び／又は前記Ｔａ２Ｏ５が０～５％、及び／又は前記Ａｌ２Ｏ３が０～５％である。
【0016】
さらに、前記重ランタンフリントガラスは、全構成要素の含有量が次の５つの条件を１つ以上満たす。
１）Ｂ２Ｏ３／ＴｉＯ２が０．０２～０．４であり、
２）ＢａＯ／Ｂ２Ｏ３が３．６～６４であり、
３）（Ｌａ２Ｏ３＋ＴｉＯ２＋ＺｒＯ２）／ＳｉＯ２が１．２～５であり、
４）（ＳｉＯ２＋Ｌａ２Ｏ３＋ＺｒＯ２）／ＴｉＯ２が１．１～３．７であり、
５）（ＳｉＯ２＋ＴｉＯ２）／（Ｂ２Ｏ３＋Ｎｂ２Ｏ５）が２．１５～２０である。
１）Ｂ２Ｏ３／ＴｉＯ２が０．０２～０．４であり、
２）ＢａＯ／Ｂ２Ｏ３が３．６～６４であり、
３）（Ｌａ２Ｏ３＋ＴｉＯ２＋ＺｒＯ２）／ＳｉＯ２が１．２～５であり、
４）（ＳｉＯ２＋Ｌａ２Ｏ３＋ＺｒＯ２）／ＴｉＯ２が１．１～３．７であり、
５）（ＳｉＯ２＋ＴｉＯ２）／（Ｂ２Ｏ３＋Ｎｂ２Ｏ５）が２．１５～２０である。
【0017】
さらに、前記重ランタンフリントガラスは、全構成要素の含有量が次の２つの条件を１つ又は２つ満たす。
６）ＳｉＯ２＋ＴｉＯ２が３０～５０％であり、
７）Ｂ２Ｏ３／ＳｉＯ２が０．０２～０．４である。
６）ＳｉＯ２＋ＴｉＯ２が３０～５０％であり、
７）Ｂ２Ｏ３／ＳｉＯ２が０．０２～０．４である。
【0018】
さらに、前記重ランタンフリントガラスによれば、前記ＳｉＯ２が１８～２３％、及び／又は前記Ｌｎ２Ｏ３が１３～１８％、及び／又は前記ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３＋Ｂｉ２Ｏ３が２２～３１％、及び／又は前記ＲＯが２３～３０％、及び／又は前記ＺｒＯ２が２～６％、及び／又は前記Ｂ２Ｏ３が１～４％、及び／又は前記Ｒｎ２Ｏが１～５％、及び／又は前記Ｓｂ２Ｏ３が０～０．２％、及び／又は前記ＺｎＯが０～３％であり、及び／又は前記Ｔａ２Ｏ５が含まれない、及び／又は前記Ａｌ２Ｏ３が含まれない。
【0019】
さらに、前記重ランタンフリントガラスは、全構成要素の含有量が次の５つの条件を１つ以上満たす。
１）Ｂ２Ｏ３／ＴｉＯ２が０．０２～０．２３であり、
２）ＢａＯ／Ｂ２Ｏ３が５～３０であり、
３）（Ｌａ２Ｏ３＋ＴｉＯ２＋ＺｒＯ２）／ＳｉＯ２が１．５～４であり、
４）（ＳｉＯ２＋Ｌａ２Ｏ３＋ＺｒＯ２）／ＴｉＯ２が１．２～２であり、
５）（ＳｉＯ２＋ＴｉＯ２）／（Ｂ２Ｏ３＋Ｎｂ２Ｏ５）が３．３６～１２である。
１）Ｂ２Ｏ３／ＴｉＯ２が０．０２～０．２３であり、
２）ＢａＯ／Ｂ２Ｏ３が５～３０であり、
３）（Ｌａ２Ｏ３＋ＴｉＯ２＋ＺｒＯ２）／ＳｉＯ２が１．５～４であり、
４）（ＳｉＯ２＋Ｌａ２Ｏ３＋ＺｒＯ２）／ＴｉＯ２が１．２～２であり、
５）（ＳｉＯ２＋ＴｉＯ２）／（Ｂ２Ｏ３＋Ｎｂ２Ｏ５）が３．３６～１２である。
【0020】
さらに、前記重ランタンフリントガラスは、全構成要素の含有量が次の２つの条件を１つ又は２つ満たす。
６）ＳｉＯ２＋ＴｉＯ２が３７～５０％であり、
７）Ｂ２Ｏ３／ＳｉＯ２が０．０２～０．３４である。
６）ＳｉＯ２＋ＴｉＯ２が３７～５０％であり、
７）Ｂ２Ｏ３／ＳｉＯ２が０．０２～０．３４である。
【0021】
さらに、前記重ランタンフリントガラスによれば、前記ＴｉＯ２が１０～３０％、及び／又は前記Ｎｂ２Ｏ５が０．５～１０％、好ましくは前記ＴｉＯ２が１５～２５％、及び／又は前記Ｎｂ２Ｏ５が２～８％、より好ましくは前記ＴｉＯ２が１９～２４％、及び／又は前記Ｎｂ２Ｏ５が３～７％である。
【0022】
さらに、前記重ランタンフリントガラスによれば、前記Ｌａ２Ｏ３が１０～２５％、及び／又は前記ＢａＯが２０～３５％、及び／又は前記Ｎａ２Ｏが０～８％、好ましくは前記Ｌａ２Ｏ３が１２～２２％、及び／又は前記ＢａＯが２２～３２％、及び／又は前記Ｎａ２Ｏが０．５～６％、より好ましくは前記Ｌａ２Ｏ３が１３～１８％、及び／又は前記ＢａＯが２３～３０％、及び／又は前記Ｎａ２Ｏが１～５％である。
【0023】
さらに、前記重ランタンフリントガラスによれば、前記ガラスのλ７０が４５０ｎｍ以下、好ましくは４４０ｎｍ以下、より好ましくは４３０ｎ以下であり、λ５が３９０ｎｍ以下、好ましくは３８５ｎｍ以下、より好ましくは３８０ｎｍ以下であり、前記ガラスの密度（ρ）が４．５ｇ／ｃｍ３以下、好ましくは４．３ｇ／ｃｍ３以下、より好ましくは４．２５ｇ／ｃｍ３以下であり、前記ガラスの結晶化温度の上限が１，２００℃以下、好ましくは１，１８０℃以下であり、前記ガラスの屈折率温度係数が２．４×１０－６／℃以下、好ましくは２．３×１０－６／℃以下である。
【0024】
さらに、前記重ランタンフリントガラスによれば、前記ガラスの屈折率（ｎｄ）が１．８６～１．９２、好ましくは１．８６～１．９１、より好ましくは、１．８７～１．９０、アッベ数（ｖｄ）が２５～３０、好ましくは２５～２９、より好ましくは２６～２９である。
【0025】
さらに、前記重ランタンフリントガラスによれば、そのガラスの転化温度（Ｔｇ）が７２０℃以下、好ましくは７１０℃以下、より好ましくは７０５℃以下、耐水性（ＤＷ）が等級２以上、好ましくは１であり、耐酸性（ＤＡ）が等級２以上、好ましくは１である。ガラスプリフォームは、前記重ランタンフリントガラスから作製される。
【0026】
光学素子は、前記重ランタンフリントガラス又は前記ガラスプリフォームから作製される。
【0027】
光学機器は、前記光学素子から作製される。
【0028】
本発明は次の有益な効果を有する。重ランタンフリントガラスは、必要な屈折率及びアッベ数を確保しつつ、合理的な構成要素の割合によって優れた屈折率温度係数、結晶化温度の上限、λ７０、λ５、及び化学的安定性を有する。これにより、高い透過率、撮像品質、及び低い熱収差を必要とする精密機器に応用され、適用される。
【発明を実施するための形態】
【0029】
重ランタンフリントガラス
以下の段落は、本発明による重ランタンフリントガラスの組成を詳しく述べる。特別な指示がない場合、全ガラス構成要素の含有量及びその合計含有量は、重量％によって表される重量含有量を意味し、これは、光学ガラスの全重量に係る特定の構成要素の重量又はいくつかの構成要素の重量合計の百分率である。全ガラス構成要素の比又はいくつかの構成要素の合計の比は、対応する重量含有量又は重量含有量の合計の比である。
以下の段落は、本発明による重ランタンフリントガラスの組成を詳しく述べる。特別な指示がない場合、全ガラス構成要素の含有量及びその合計含有量は、重量％によって表される重量含有量を意味し、これは、光学ガラスの全重量に係る特定の構成要素の重量又はいくつかの構成要素の重量合計の百分率である。全ガラス構成要素の比又はいくつかの構成要素の合計の比は、対応する重量含有量又は重量含有量の合計の比である。
【0030】
本発明の重ランタンフリントガラスは、重量％で、１２～３０％のＳｉＯ２と、１０～２５％のＬｎ２Ｏ３と、Ｌｎ２Ｏ３がＬａ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、及びＹｂ２Ｏ３の合計含有量であり、１０．５～４０％のＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３＋Ｂｉ２Ｏ３と、０～１０％のＢ２Ｏ３と、２０～３５％のＲＯと、ＲＯがＢａＯ、ＣａＯ、ＭｇＯ、及びＳｒＯの１つ以上であり、０．５～１０％のＺｒＯ２とを含有しており、（ＳｉＯ２＋ＴｉＯ２）／（Ｂ２Ｏ３＋Ｎｂ２Ｏ５）が１～３０である。
【0031】
本発明のガラスにおいて、ＳｉＯ２はガラスのネットワーク形成成分であり、ガラスフレームを構成する主要な成分である。ＳｉＯ２含有量は、ガラスの耐結晶化性能、透過率、屈折率、及び分散に密接に関連している。その含有量が１２％より低いと、ガラスの屈折率及び分散が設計予想に到達することができず、その一方、ガラスの耐結晶化性能及び透過率は大幅に減少する。その含有量が３０％より高いと、ガラスの溶解性及び耐結晶化性能が減少し、その一方、屈折率と分散が設計予想に到達することができない。したがって、本発明によれば、ＳｉＯ２含有量は１２～３０％、好ましくは１５～２５％、より好ましくは１８～２３％に設定される。
【0032】
Ｂ２Ｏ３も、本発明におけるガラスネットワーク形成の構成要素であり、任意構成要素である。本発明のいくつかの実施形態では、ガラスの溶融性及び耐失透性を改善するために、Ｂ２Ｏ３を導入することができるが、その量が１０％より高いとき、ガラスの形成安定性及び屈折率が減少する。したがって、本発明のＢ２Ｏ３含有量は０～１０％、好ましくは０．５～６％、より好ましくは１～４％に設定される。
【0033】
ＳｉＯ２及びＢ２Ｏ３は、２つのガラスネットワーク構成要素として、それぞれの特有の機能を有するだけでなく、ガラス形成安定性及びガラス転化温度（Ｔｇ）を互いに制限する。Ｂ２Ｏ３／ＳｉＯ２の比が０．４より高いと、ガラス転化温度（Ｔｇ）が低下するが、Ｂ２Ｏ３／ＳｉＯ２の比が０．０２より低いと、ガラス形成安定性が低下する。したがって、本発明のＢ２Ｏ３を含有するいくつかの重ランタンフリントガラスの実施形態では、Ｂ２Ｏ３／ＳｉＯ２の比は０．０２～０．４、より好ましくは０．０２～０．３４に設定される。
【0034】
希土類酸化物のＬｎ２Ｏ３（Ｌａ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、及びＹｂ２Ｏ３）は、ガラスの屈折率を改善するのに有益である。その合計含有量が１０％より低いと、予想される光学定数が得られない。しかし、その合計含有量が２５％より大きいと、ガラスの化学的安定性及び耐失透性が低下し、ガラスの原料コストが増加する。したがって、Ｌａ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、及びＹｂ２Ｏ３の合計含有量Ｌｎ２Ｏ３は１０～２５％、好ましくは１２～２２％、より好ましくは１３～１８％に設定される。いくつかの実施形態において、ガラスの屈折率、可視スペクトルの透過率、及び耐失透性をさらに改善し、ガラスの屈折率温度係数を減少させるために、本発明の希土類酸化物は、１０～２５％のＬａ２Ｏ３、好ましくは１２～２２％のＬａ２Ｏ３、より好ましくは１３～１８％のＬａ２Ｏ３を含有していてもよい。
【0035】
ＴｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、ＷＯ３、及びＢｉ２Ｏ３は、屈折率及び分散の改善に有効である。したがって、ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３＋Ｂｉ２Ｏ３の含有量が４０％より高いと、ガラスの分散が明らかに上昇し、ガラスの着色傾向は増加するが、透過率は減少する。したがって、ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３＋Ｂｉ２Ｏ３の上限は４０％、好ましくは上限は３３％、より好ましくは上限は３１％に設定される。しかしながら、ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＷＯ３＋Ｂｉ２Ｏ３が低すぎると、ガラスの熱安定性及び圧縮性能が減少する。したがって、その下限は１０．５％、好ましくは下限は１７％、より好ましくは下限は２２％に設定される。
【0036】
本発明の重ランタンフリントガラスでは、より良好な屈折率及びアッベ数を得るために、ＴｉＯ２とＮｂ２Ｏ５とが組み合わされることが好ましい。ガラスの耐結晶化安定性を増加させるために、１０％を超えるＴｉＯ２が、ガラスネットワークの形成に関与するために本発明のガラスに添加されてもよく、高価なＮｂ２Ｏ５、ＷＯ３、及びＢｉ２Ｏ３を部分的に置き換えてもよい。しかし、その含有量が３０％より高いとガラス透過率が減少するが、ガラスの着色傾向は増加する。ガラスをより安定にし、耐失透性を改善するために、Ｎｂ２Ｏ５が適切に導入されてもよい。これを考慮すると、本発明の重ランタンフリントガラスについては、ＴｉＯ２含有量は１０～３０％、好ましくは１５～２５％、より好ましくは１９～２４％に設定される。Ｎｂ２Ｏ５含有量は０．５～１０％、好ましくは２～８％、より好ましくは３～７％に設定される。
【0037】
さらに、本発明者は、研究を通して、構成要素Ｂ２Ｏ３及びＴｉＯ２におけるＢ２Ｏ３／ＴｉＯ２の比が、ガラスのλ７０、λ５、結晶化温度の上限、及び屈折率温度係数に影響を与え、Ｂ２Ｏ３／ＴｉＯ２の比が１より大きいと、結晶化温度の上限が上昇し、屈折率温度係数が増加することを発見した。本発明によれば、高い透過率及び他の優れた性能を有する光学ガラスを得るためには、Ｂ２Ｏ３／ＴｉＯ２は０より大きいが１以下であることが好ましく、Ｂ２Ｏ３／ＴｉＯ２は０．０２～０．４であることがより好ましく、Ｂ２Ｏ３／ＴｉＯ２は０．０２～０．２３であることがさらに好ましい。
【0038】
ＳｉＯ２及びＴｉＯ２の合計含有量は、ガラス全体のλ７０、λ５、耐水性（ＤＷ）、及び耐酸性（ＤＡ）に重要な影響を及ぼす。ＳｉＯ２＋ＴｉＯ２の含有量が５０％より大きいと、ガラスの可視領域の透過率が低下し、着色が増加し、耐水性（ＤＷ）及び耐酸性（ＤＡ）が低下する。したがって、ＳｉＯ２＋ＴｉＯ２の含有量は３０％より低いと、ガラス形成安定性が悪化し、熱膨張係数が増加する。したがって、本発明によれば、ＳｉＯ２＋ＴｉＯ２は好ましくは３０～５０％、より好ましくは３７～５０％である。
【0039】
また、発明者は、（ＳｉＯ２＋ＴｉＯ２）／（Ｂ２Ｏ３＋Ｎｂ２Ｏ５）の比が１より小さいと、ガラスの安定性が悪化し、結晶化温度の上限が上昇し、熱収差が大きくなり、屈折率温度係数及びガラスの比率が増加して、軽量化の目的の達成が困難になり得る。しかしながら、比率が３０より大きい場合、ガラス透過率は減少するが、着色傾向は明らかに増加する。したがって、（ＳｉＯ２＋ＴｉＯ２）／（Ｂ２Ｏ３＋Ｎｂ２Ｏ５）の比は１～３０であり、好ましくは（ＳｉＯ２＋ＴｉＯ２）／（Ｂ２Ｏ３＋Ｎｂ２Ｏ５）の比は２．１５～２０、より好ましくは（ＳｉＯ２＋ＴｉＯ２）／（Ｂ２Ｏ３＋Ｎｂ２Ｏ５）の比は３．３６～１２と定義される。
【0040】
アルカリ土類金属酸化物に属するＲＯは、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＳｒＯ、及びＢａＯの１つ以上である。本発明の重ランタンフリントガラスについては、２０％を超えるアルカリ土類金属酸化物が添加されると、ガラスのヤング率を改善し、ガラスの高温粘度を低下させ、一方で、ガラスの構成要素の均衡を図り、ガラスの溶融性を改善し得る。しかしながら、ＲＯの合計含有量が３５％より高いと、過剰なアルカリ土類金属酸化物がガラスの耐結晶化性能を低下させる。したがって、本発明によれば、ＲＯ値は２０～３５％、好ましくは２２～３２％、より好ましくは２３～３０％に設定される。いくつかの実施形態において、ガラスの屈折率温度係数をさらに減少させ、ガラスの耐失透性及び化学的安定性を改善するために、本発明のアルカリ土類金属酸化物は、２０～３５％のＢａＯ、好ましくは２２～３２％のＢａＯ、より好ましくは２３～３０％のＢａＯを含有していてもよい。
【0041】
いくつかの実施形態では、ＢａＯ及びＢ２Ｏ３の添加の割合は、ガラスの屈折率温度係数、ガラスの耐水性（ＤＷ）及び耐酸性（ＤＡ）に大きな影響を与える。ＢａＯ／Ｂ２Ｏ３が０より大きいと、ガラスの溶融性が改善され、ガラスの屈折率温度係数及び熱収差が減少する。しかしながら、ＢａＯ／Ｂ２Ｏ３が７０より大きいと、ガラスの耐酸性、耐水性、及び耐結晶化性能が減少する。したがって、ＢａＯ／Ｂ２Ｏ３は０より大きいが７０以下であり、好ましくはＢａＯ／Ｂ２Ｏ３は３．６～６４、より好ましくはＢａＯ／Ｂ２Ｏ３は５～３０に設定される。
【0042】
ＺｒＯ２は、本発明において必要な成分として、高反射及び低分散を有する酸化物である。０．５％を超えるＺｒＯ２は、屈折率を改善し、その分散を調整するために、ガラスに添加されてもよい。一方、ガラスの耐結晶化性能及び化学的安定性は改善され得る。しかしながら、本発明の重ランタンフリントガラスにおいては、その含有量が１０％より高いと、ガラスの溶融が困難になり、溶融温度が上昇し、ガラス内の閉塞異物を容易に生じさせ、その透過率を減少させる。したがって、その含有量は０．５～１０％、好ましくは２～８％、より好ましくは３～７％に設定される。
【0043】
本発明のガラス中のＺｒＯ２は、構成要素Ｌａ２Ｏ３、ＳｉＯ２、及びＴｉＯ２と共同でガラスのｎｄ、ｖｄ、λ７０、及びλ５のみならず、結晶化温度の上限及び屈折率温度係数を調整する。発明者の実験により確認されたところによると、ｎｄ、ｖｄ、λ７０、及びλ５が（Ｌａ２Ｏ３＋ＴｉＯ２＋ＺｒＯ２）／ＳｉＯ２の比で調整される場合、好ましい比の範囲は０．７～６である。比が０．７より小さいと、ガラスの溶融性及び安定性が悪くなり、屈折率が低下する。（Ｌａ２Ｏ３＋ＴｉＯ２＋ＺｒＯ２）／ＳｉＯ２が６より高いと、ガラスの可視光領域の透過率が減少し、その着色度が悪化する。より好ましくは（Ｌａ２Ｏ３＋ＴｉＯ２＋ＺｒＯ２）／ＳｉＯ２の比は１．２から５の範囲であり、最も好ましくは１．５から４の範囲である。λ７０、λ５、ガラスの結晶化温度の上限及び屈折率温度係数、（ＳｉＯ２＋Ｌａ２Ｏ３＋ＺｒＯ２）／ＴｉＯ２の比で調整される場合、好ましい比は０．７５～６．５の範囲であり、その比が６．５以下となると、より優れた光透過率及びより良好な耐結晶化性能を得ることができる。しかしながら、比が０．７５より小さい又は６．５より大きい場合、屈折率温度係数が２．４×１０－６／℃以下に保たれることが難しく、光学性能及び耐結晶化性能は明らかに悪化する。好ましい溶液として、（ＳｉＯ２＋Ｌａ２Ｏ３＋ＺｒＯ２）／ＴｉＯ２の比は１．１から３．７の範囲であり、最も好ましくは１．２から２の範囲である。
【0044】
アルカリ土類金属酸化物に属するＲｎ２Ｏは、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、及びＫ２Ｏの１つ以上であり、本発明の任意構成要素である。本発明のガラスシステムでは、予想される高温粘度を得るために概算量のアルカリ金属酸化物を添加してもよい。一方、概算量のアルカリ金属酸化物がＢ２Ｏ３と共存すると、Ｂ２Ｏ３ネットワークのコンパクト性が改善されて、より良好な光透過率を取得できる。しかしながら、過剰なアルカリ金属酸化物はガラスの耐結晶化性能をいちじるしく損傷する。したがって、本発明によれば、Ｒｎ２Ｏ値は０～８％、好ましくは０．５～６％、より好ましくは１～５％に設定される。いくつかの実施形態では、本発明によるアルカリ金属酸化物は、０～８％のＮａ２Ｏ、好ましくは０．５～６％のＮａ２Ｏ、より好ましくは１～５％のＮａ２Ｏを含有すると、ガラスの転化温度をさらに低下させ、ガラスの溶融性を改善し得る。
【0045】
ＺｎＯは、ガラスの屈折率及び分散を調整し、ガラスの転化温度を低下させ、ガラスの耐抗結晶化性能及び化学的安定性を改善し得る。また、ＺｎＯはガラスの高温粘度を低下させ、ガラスは低温で溶融されて、ガラス透過率を高めることがある。しかしながら、過剰なＺｎＯが添加されると、ガラスの耐結晶化性能は低下し、高温粘度は比較的低く、成形に課題をもたらす。本発明のガラスシステムにおいては、ＺｎＯは任意の構成要素でよく、その含有量は０～７％、好ましくは０～５％、より好ましくは０～３％である。
【0046】
Ｔａ２Ｏ５は屈折率を増加させるが分散を低下させることがあり、本発明の重ランタンフリントガラス中の任意の構成要素であり、その含有量は０～１０％、好ましくは０～５％である。Ｔａ２Ｏ５は、その高価格により含まれないことが好ましい。
【0047】
Ａｌ２Ｏ３はガラスの熱膨張係数を低下させることができるが、ガラスの熱安定性を改善することができる。しかしながら、高いＡｌ２Ｏ３濃度は一般的にガラスの液相粘度を減少させる。本発明によれば、その含有量は０～１０％、好ましくは０～５％に設定され、より好ましくはＡｌ２Ｏ３は含まれない。
【0048】
また、本発明の重ランタンフリントガラスには、０～１％、好ましくは０～０．５％の清澄剤Ｓｂ２Ｏ３を導入してもよい。
【0049】
本発明のガラス特性を損なわない範囲で、Ｐ２Ｏ５、ＴｅＯ２、ＧｅＯ２、及びＬｕ２Ｏ３を含む上記以外の少量の他の成分が、必要に応じて添加され得る。しかしながら、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ、及びＭｏ等の遷移金属成分については、それらが単一又は化合物の形態で含有されていても、ガラスは着色されて、可視光領域において特定の波長を吸収し、これにより、可視光透過率を改善する本発明の特性を低下させる。したがって、特に、これらの成分は、可視領域内の波長透過率に要件を有する光学ガラスに対しては、含まれないことが好ましい。
【0050】
Ｐｂ、Ａｓ、Ｔｈ、Ｃｄ、Ｔｌ、Ｏｓ、Ｂｅ、及びＳｅの化合物は、近年、有害化学物質として制御されて使用されているが、それに関しては、ガラス製造過程だけでなく、環境保護対策のための加工手順や製造化後の処分においても必要である。したがって、環境への影響を重視する場合、それらは不可避な組み込みを除いて実際には含まれていないことが好ましい。結果として、光学ガラスは、実際には環境を汚染する物質を含有しない。したがって、本発明の光学ガラスは、特別な環境対策として処置がとられていなくとも、製造、加工、及び廃棄されることができる。
【0051】
本明細書で列挙された「導入されていない」、「含んでいない」、及び「０％」は、原料としての化合物、分子、又は元素が本発明の重ランタンフリントガラスに意図的に添加されていないことを指す。ガラスを製造するための原料及び／又は装置は、意図的に添加されていないいくつかの不純物又は成分を有し、少量又は微量のそれらが最終的な重ランタンフリントガラスに存在する。また、この状態は発明の特許の保護範囲に入る。
【0052】
上記段落によれば、ある構成要素が本発明によるガラスシステム内のガラスの複数の性能に影響を及ぼすことが分かる。同じ構成要素がある性能を最適化すると、他の性能が低下する可能性がある。したがって、ガラスシステム全体において、複数の構成要素の相互協調及び制限が特に重要である。実験研究に従って本発明の本発明者により得られた重ランタンフリントガラスは、優れたｎｄ、ｖｄ、λ７０、λ５、ρ、結晶化温度の上限、屈折率温度係数、ＤＷ、ＤＡ、ガラス形成安定性、又は転化温度 （Ｔｇ）を有する。
【0053】
本発明による重ランタンフリントガラスの様々な性能指数は、以下の方法で分析される。
【0054】
［屈折率］
屈折率（ｎｄ）は、ＧＢ／Ｔ７９６２．１－２０１０の方法にしたがって分析される。
屈折率（ｎｄ）は、ＧＢ／Ｔ７９６２．１－２０１０の方法にしたがって分析される。
【0055】
［分散係数］
分散係数（すなわちアッベ数、ｖｄ）は、ＧＢ／Ｔ７９６２．１－２０１０の方法にしたがって分析される。
分散係数（すなわちアッベ数、ｖｄ）は、ＧＢ／Ｔ７９６２．１－２０１０の方法にしたがって分析される。
【0056】
［ガラス着色］
λ７０はガラス透過率が７０％に達するときに対応する波長を指し、λ５はガラス透過率が５％に達するときに対応する波長を指す。λ７０は、互いに平行な２つの対向する平面で１０±０．１ｍｍ厚さを有し、光学的に研磨されたガラスを用いて分析され、２８０ｎｍから７００ｎｍの波長域でのスペクトル透過率及び透過率７０％を表す波長を分析する。
λ７０はガラス透過率が７０％に達するときに対応する波長を指し、λ５はガラス透過率が５％に達するときに対応する波長を指す。λ７０は、互いに平行な２つの対向する平面で１０±０．１ｍｍ厚さを有し、光学的に研磨されたガラスを用いて分析され、２８０ｎｍから７００ｎｍの波長域でのスペクトル透過率及び透過率７０％を表す波長を分析する。
【0057】
［屈折率温度係数］
２０～４０℃の屈折率温度係数は、ＧＢ／Ｔ７９６２．４－２０１０で規定される方法にしたがって分析される。
２０～４０℃の屈折率温度係数は、ＧＢ／Ｔ７９６２．４－２０１０で規定される方法にしたがって分析される。
【0058】
［ガラス転化温度］
ガラスの転化温度（Ｔｇ）は、℃の単位で、ＧＢ／Ｔ７９６２．１６－２０１０で規定される方法にしたがって分析される。
ガラスの転化温度（Ｔｇ）は、℃の単位で、ＧＢ／Ｔ７９６２．１６－２０１０で規定される方法にしたがって分析される。
【0059】
［結晶化温度の上限］
結晶化温度の上限を分析する方法は、温度勾配炉の工程を使用してガラスの結晶化特性を分析し、１８０×１０×１０ｍｍの試料にガラスを準備して、横方向に研磨し、温度勾配（５°C／ｃｍ）の炉に入れて１，４００°Cに加熱し、４時間保温した後、取り出して、室温まで自然冷却し、顕微鏡でガラスの結晶化を観察して、結晶に対応するガラスの最高温度が発見された時のガラスの結晶化温度の上限を得るステップを含む。ガラスの結晶化温度の上限は低いほど、高温でのガラス安定性が強くなり、製造工程の性能が改善する。
結晶化温度の上限を分析する方法は、温度勾配炉の工程を使用してガラスの結晶化特性を分析し、１８０×１０×１０ｍｍの試料にガラスを準備して、横方向に研磨し、温度勾配（５°C／ｃｍ）の炉に入れて１，４００°Cに加熱し、４時間保温した後、取り出して、室温まで自然冷却し、顕微鏡でガラスの結晶化を観察して、結晶に対応するガラスの最高温度が発見された時のガラスの結晶化温度の上限を得るステップを含む。ガラスの結晶化温度の上限は低いほど、高温でのガラス安定性が強くなり、製造工程の性能が改善する。
【0060】
［化学的安定性］
耐水性（ＤＷ）は、ＧＢ／Ｔ１７１２９の方法にしたがって分析される。
耐水性（ＤＷ）は、ＧＢ／Ｔ１７１２９の方法にしたがって分析される。
【0061】
耐酸性（ＤＡ）は、ＧＢ／Ｔ１７１２９の方法にしたがって分析される。
【0062】
［密度］
密度（ρ）は、Ｃｏｌｏｒｌｅｓｓ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｇｌａｓｓ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄｓ－Ｄｅｎｓｉｔｙ（ＧＢ／Ｔ７９６２．２０－１９８７）の方法にしたがって分析される。
密度（ρ）は、Ｃｏｌｏｒｌｅｓｓ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｇｌａｓｓ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄｓ－Ｄｅｎｓｉｔｙ（ＧＢ／Ｔ７９６２．２０－１９８７）の方法にしたがって分析される。
【0063】
分析によると、本発明の重ランタンフリントガラスは、次の性能を有する。屈折率（ｎｄ）が１．８６～１．９２、好ましくは１．８６～１．９１、より好ましくは１．８７～１．９０であり、アッベ数（ｖｄ）が２５～３０、好ましくは２５～２９であり、転化温度（Ｔｇ）が７２０℃以下、好ましくは７１０℃以下、より好ましくは７０５℃以下であり、λ７０が４５０ｎｍ以下、好ましくは４４０ｎｍ以下、より好ましくは４３０ｎｍ以下であり、λ５が３９０ｎｍ以下、好ましくは３８５ｎｍ以下、より好ましくは３８０ｎｍ以下であり、密度（ρ）が４．５ｇ／ｃｍ３以下、好ましくは４．３ｇ／ｃｍ３以下、より好ましくは４．２５ｇ／ｃｍ３以下であり、耐水性（ＤＷ）が等級２以上、好ましくは１、耐酸性（ＤＡ）が等級２以上、好ましくは１、結晶化温度の上限が１，２００℃以下、好ましくは１，１８０℃以下であり、屈折率温度係数が２．４×１０－６／℃以下、好ましくは２．３×１０－６／℃以下である。
【0064】
以下、本発明のガラスプリフォーム、光学素子、及び光学機器について説明する。
【0065】
本発明のガラスプリフォーム及び光学素子は、いずれも上記の本発明の重ランタンフリントガラスによって形成される。本発明のガラスプリフォームは、高屈折率及び低屈折率温度係数を有する。 本発明の光学素子は、高屈折率及び低屈折率温度係数を有しており、高い光学値を有する様々なレンズ及びプリズムのような光学素子を提供することができる。
【0066】
レンズの例は、凹面メニスカスレンズ、凸面メニスカスレンズ、両凸レンズ、両凹レンズ、平凸レンズ、及び平凹レンズのような様々なレンズを含有する。
【0067】
また、かなり高い屈折率のおかげで、光学カメラシステムにおいてプリズムが結合されて、光路を折り曲げて所望の方向に対向することにより、コンパクトな広角光学システムを実現する。
【0068】
本発明の光学ガラスにより形成された光学素子は、写真装置、カメラ装置、表示装置、及び監視装置等の光学機器の製造に用いることができる。
【0069】
［重ランタンフリントガラスの実施形態］
さらに明確に本発明の技術的解決策を説明及び例示する目的で、以下の非限定的な実施形態が提供される。
さらに明確に本発明の技術的解決策を説明及び例示する目的で、以下の非限定的な実施形態が提供される。
【0070】
表１～６に示される組成を有するガラスを得るために、光学ガラスは、原料として、炭酸塩、硝酸塩、水酸化物、酸化物、及びホウ酸を使用し、光学ガラスの組成に応じてすべての原料を比例的に秤量し、混合された原料を取得するために均一に混合し、白金るつぼに混合された原料を入れ、１，２００～１，４５０℃に加熱し、融解、撹拌、及び清澄化によって均一な溶融ガラスを形成し、その後冷却した後でおおよそ予熱した型に溶融ガラスを注いで、６５０～７００℃で２～４時間保ち、ゆっくりと加熱する。 さらに、様々なガラスの特性が本発明の方法を通して分析されて、分析結果が表１～６に示される。
【表1】
【表2】
【表3】
【表4】
【表5】
【表6】
【表7】
【0071】
［ガラスプリフォームの実施形態］
実施形態１～３６で得られた重ランタンフリントガラスは、所定の大きさに切断され、表面に離型剤が均一に塗布される。その後、凹面メニスカスレンズ、凸面メニスカスレンズ、両凸レンズ、両凹レンズ、平凸レンズ、及び平凹レンズ等の様々なレンズ及びプリズムを製造するために、金型が加熱及び軟化されてプレス成形される。あるいは、実施形態１～３６で得られた重ランタンフリントガラスは、精密プレス成形用のプレモールド製品を形成した後、プリフォームを製造するために精密プレス成形及び加工を通じて、レンズ及びプリズム形状に精密にプレス成形される。
実施形態１～３６で得られた重ランタンフリントガラスは、所定の大きさに切断され、表面に離型剤が均一に塗布される。その後、凹面メニスカスレンズ、凸面メニスカスレンズ、両凸レンズ、両凹レンズ、平凸レンズ、及び平凹レンズ等の様々なレンズ及びプリズムを製造するために、金型が加熱及び軟化されてプレス成形される。あるいは、実施形態１～３６で得られた重ランタンフリントガラスは、精密プレス成形用のプレモールド製品を形成した後、プリフォームを製造するために精密プレス成形及び加工を通じて、レンズ及びプリズム形状に精密にプレス成形される。
【0072】
［光学素子の実施形態］
ガラスプリフォームの実施形態で得られたこれらのプリフォームは、ガラス内の歪みが減少させられながら、微調整のためにアニールされ、その結果、屈折率のような光学特性が所望の値になる。
ガラスプリフォームの実施形態で得られたこれらのプリフォームは、ガラス内の歪みが減少させられながら、微調整のためにアニールされ、その結果、屈折率のような光学特性が所望の値になる。
【0073】
その後、それぞれのプリフォームが研削及び研磨されて、凹面メニスカスレンズ、凸面メニスカスレンズ、両凸レンズ、両凹レンズ、平凸レンズ、及び平凹レンズのような様々なレンズを作製する。反射防止膜が、得られた光学素子の表面に塗布されてもよい。
【0074】
［光学機器の実施形態］
光学部品又は光学部材は、光学設計を介して、あるいは１つ以上の光学素子を介して、光学素子の実施形態で得られた光学素子によって形成されている。光学部品又は光学部材は、撮像装置、センサ、顕微鏡、医療技術、デジタル投影、通信、光通信技術／情報伝送、自動車分野における光学／照明、フォトリソグラフィー、エキシマレーザ、ウェハ、コンピュータチップ、集積回路、並びにそのような回路及びチップを含む電子機器、特に車両分野のカメラ器具及び機器に使用され得る。
光学部品又は光学部材は、光学設計を介して、あるいは１つ以上の光学素子を介して、光学素子の実施形態で得られた光学素子によって形成されている。光学部品又は光学部材は、撮像装置、センサ、顕微鏡、医療技術、デジタル投影、通信、光通信技術／情報伝送、自動車分野における光学／照明、フォトリソグラフィー、エキシマレーザ、ウェハ、コンピュータチップ、集積回路、並びにそのような回路及びチップを含む電子機器、特に車両分野のカメラ器具及び機器に使用され得る。
【国際調査報告】