特許ウォッチ

公開番号2025018943
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-06
出願番号2024094976
出願日2024-06-12
発明の名称光学ガラス、光学素子及び光学機器
出願人成都光明光電股分有限公司,CDGM GLASS CO.,LTD
代理人弁理士法人コスモス国際特許商標事務所
主分類C03C 3/068 20060101AFI20250130BHJP(ガラス;鉱物またはスラグウール)
要約【課題】耐失透性に優れ、屈折率が高く、相対的部分分散の低い光学ガラスを提供する。
【解決手段】組成がモル百分率で表されると、SiO₂:25%～40%、B₂O₃:1%～8%、La₂O₃:1%～8%、BaO:1%～6%、CaO:5%～25%、Nb₂O₅:5%～15%、TiO₂:8%～20%、Li₂O:1.5%～15%を含有する学ガラスを提供する。適当な量のSiO₂及びアルカリ金属酸化物などの成分を含有することにより、光学ガラスは優れた耐失透性を有し、Nb₂O₅、TiO₂などの高屈折率の成分を含有することにより、光学ガラスは高い屈折率を有し、合理的な組成設計によってガラスは低い相対的部分分散を有する。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
組成がモル百分率で表されると、ＳｉＯ
２
：２５％～４０％、Ｂ
２
Ｏ
３
：１％～８％、Ｌａ
２
Ｏ
３
：１％～８％、ＢａＯ：１％～６％、ＣａＯ：５％～２５％、Ｎｂ
２
Ｏ
５
：５％～１５％、ＴｉＯ
２
：８％～２０％、Ｌｉ
２
Ｏ：１．５％～１５％を含有する、ことを特徴とする光学ガラス。
続きを表示（約 5,000 文字）【請求項２】
組成がモル百分率で表されると、Ａｌ
２
Ｏ
３
：０～５％、及び／又はＧｄ
２
Ｏ
３
：０～８％、及び／又はＹ
２
Ｏ
３
：０～８％、及び／又はＳｒＯ：０～１５％、及び／又はＭｇＯ：０～１０％、及び／又はＺｎＯ：０～８％、及び／又はＺｒＯ
２
：０～５％、及び／又はＷＯ
３
：０～５％、及び／又はＢｉ
２
Ｏ
３
：０～５％、及び／又はＴａ
２
Ｏ
５
：０～５％、及び／又はＮａ
２
Ｏ：０～１０％、及び／又はＫ
２
Ｏ：０～１０％、及び／又はＳｂ
２
Ｏ
３
：０～１％をさらに含有する、ことを特徴とする請求項１に記載の光学ガラス。
【請求項３】
組成がモル百分率で表されると、ＳｉＯ
２
：２５％～４０％、Ｂ
２
Ｏ
３
：１％～８％、Ｌａ
２
Ｏ
３
：１％～８％、ＢａＯ：１％～６％、ＣａＯ：５％～２５％、Ｎｂ
２
Ｏ
５
：５％～１５％、ＴｉＯ
２
：８％～２０％、Ｌｉ
２
Ｏ：１．５％～１５％、Ａｌ
２
Ｏ
３
：０～５％、Ｇｄ
２
Ｏ
３
：０～８％、Ｙ
２
Ｏ
３
：０～８％、ＳｒＯ：０～１５％、ＭｇＯ：０～１０％、ＺｎＯ：０～８％、ＺｒＯ
２
：０～５％、ＷＯ
３
：０～５％、Ｂｉ
２
Ｏ
３
：０～５％、Ｔａ
２
Ｏ
５
：０～５％、Ｎａ
２
Ｏ：０～１０％、Ｋ
２
Ｏ：０～１０％、Ｓｂ
２
Ｏ
３
：０～１％からなる、ことを特徴とする光学ガラス。
【請求項４】
組成がモル百分率で表されると、ＳｉＯ
２
＋Ｂ
２
Ｏ
３
が２７％～４５％であり、及び／又はＳｉＯ
２
＋ＺｒＯ
２
が２５％～４４％であり、及び／又はＲＯが１０％～４０％であり、及び／又はＲｅ
２
Ｏ
３
が１％～２０％であり、及び／又はＢ
２
Ｏ
３
＋Ｌａ
２
Ｏ
３
が２％～１４％であり、及び／又はＢ
２
Ｏ
３
＋Ａｌ
２
Ｏ
３
が１％～１２％であり、前記ＲＯがＢａＯ、ＳｒＯ、ＣａＯ、ＭｇＯの合計含有量であり、Ｒｅ
２
Ｏ
３
がＬａ
２
Ｏ
３
、Ｇｄ
２
Ｏ
３
、Ｙ
２
Ｏ
３
の合計含有量である、ことを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の光学ガラス。
【請求項５】
組成がモル百分率で表されると、ＳｉＯ
２
＋Ｂ
２
Ｏ
３
が３０％～４１％であり、及び／又はＳｉＯ
２
＋ＺｒＯ
２
が２９％～４０％であり、及び／又はＲＯが１５％～３５％であり、及び／又はＲｅ
２
Ｏ
３
が１．５％～１５％であり、及び／又はＢ
２
Ｏ
３
＋Ｌａ
２
Ｏ
３
が４％～１２％であり、及び／又はＢ
２
Ｏ
３
＋Ａｌ
２
Ｏ
３
が３％～１０％であり、前記ＲＯがＢａＯ、ＳｒＯ、ＣａＯ、ＭｇＯの合計含有量であり、Ｒｅ
２
Ｏ
３
がＬａ
２
Ｏ
３
、Ｇｄ
２
Ｏ
３
、Ｙ
２
Ｏ
３
の合計含有量である、ことを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の光学ガラス。
【請求項６】
組成がモル百分率で表されると、
１）ＳｉＯ
２
／Ｂ
２
Ｏ
３
が３．５～３８．０である場合、
２）（ＳｉＯ
２
＋ＺｒＯ
２
）／（Ｂ
２
Ｏ
３
＋Ｌｉ
２
Ｏ）が１．８～１５．０である場合、
３）（Ｎｂ
２
Ｏ
５
＋ＴｉＯ
２
＋ＷＯ
３
＋Ｂｉ
２
Ｏ
３
＋Ｔａ
２
Ｏ
５
）／（ＳｉＯ
２
＋Ｂ
２
Ｏ
３
）が０．３～１．８である場合、
４）ＴｉＯ
２
／（Ｎｂ
２
Ｏ
５
＋Ｌａ
２
Ｏ
３
）が０．３５～３．２である場合、
５）ＣａＯ／ＲＯが０．２５～０．９５である場合、
６）ＢａＯ／ＲＯが０．０３～０．５であり、前記ＲＯがＢａＯ、ＳｒＯ、ＣａＯ、ＭｇＯの合計含有量である場合という６つの場合のうちの１つ以上を満たす、ことを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の光学ガラス。
【請求項７】
組成がモル百分率で表されると、
１）ＳｉＯ
２
／Ｂ
２
Ｏ
３
が３．８～３５．０である場合、
２）（ＳｉＯ
２
＋ＺｒＯ
２
）／（Ｂ
２
Ｏ
３
＋Ｌｉ
２
Ｏ）が１．９～１２．０である場合、
３）（Ｎｂ
２
Ｏ
５
＋ＴｉＯ
２
＋ＷＯ
３
＋Ｂｉ
２
Ｏ
３
＋Ｔａ
２
Ｏ
５
）／（ＳｉＯ
２
＋Ｂ
２
Ｏ
３
）が０．４～１．６である場合、
４）ＴｉＯ
２
／（Ｎｂ
２
Ｏ
５
＋Ｌａ
２
Ｏ
３
）が０．４～３である場合、
５）ＣａＯ／ＲＯが０．３～０．８である場合、
６）ＢａＯ／ＲＯが０．０４～０．４であり、前記ＲＯがＢａＯ、ＳｒＯ、ＣａＯ、ＭｇＯの合計含有量である場合という６つの場合のうちの１つ以上を満たす、ことを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の光学ガラス。
【請求項８】
組成がモル百分率で表されると、
１）ＳｉＯ
２
／Ｂ
２
Ｏ
３
が４．０～３０．０である場合、
２）（ＳｉＯ
２
＋ＺｒＯ
２
）／（Ｂ
２
Ｏ
３
＋Ｌｉ
２
Ｏ）が２．０～１０．０である場合、
３）（Ｎｂ
２
Ｏ
５
＋ＴｉＯ
２
＋ＷＯ
３
＋Ｂｉ
２
Ｏ
３
＋Ｔａ
２
Ｏ
５
）／（ＳｉＯ
２
＋Ｂ
２
Ｏ
３
）が０．５～１．４である場合、
４）ＴｉＯ
２
／（Ｎｂ
２
Ｏ
５
＋Ｌａ
２
Ｏ
３
）が０．５～２．８である場合、
５）ＣａＯ／ＲＯが０．４～０．７である場合、
６）ＢａＯ／ＲＯが０．０５～０．３であり、前記ＲＯがＢａＯ、ＳｒＯ、ＣａＯ、ＭｇＯの合計含有量である場合という６つの場合のうちの１つ以上を満たす、ことを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の光学ガラス。
【請求項９】
組成がモル百分率で表されると、ＳｉＯ
２
：２７％～３８％、及び／又はＢ
２
Ｏ
３
：２％～７％、及び／又はＬａ
２
Ｏ
３
：２％～７％、及び／又はＢａＯ：１．５％～５％、及び／又はＣａＯ：７％～２２％、及び／又はＮｂ
２
Ｏ
５
：６％～１４％、及び／又はＴｉＯ
２
：９％～１９％、及び／又はＬｉ
２
Ｏ：２％～１３％、及び／又はＡｌ
２
Ｏ
３
：０～３％、及び／又はＧｄ
２
Ｏ
３
：０～６％、及び／又はＹ
２
Ｏ
３
：０～６％、及び／又はＳｒＯ：１％～１４％、及び／又はＭｇＯ：０～８％、及び／又はＺｎＯ：０～６％、及び／又はＺｒＯ
２
：０～４％、及び／又はＷＯ
３
：０～２％、及び／又はＢｉ
２
Ｏ
３
：０～２％、及び／又はＴａ
２
Ｏ
５
：０～２％、及び／又はＮａ
２
Ｏ：０～８％、及び／又はＫ
２
Ｏ：０～８％、及び／又はＳｂ
２
Ｏ
３
：０～０．５％である、ことを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の光学ガラス。
【請求項１０】
組成がモル百分率で表されると、ＳｉＯ
２
：２９％～３６％、及び／又はＢ
２
Ｏ
３
：３％～６％、及び／又はＬａ
２
Ｏ
３
：３％～６％、及び／又はＢａＯ：２％～４％、及び／又はＣａＯ：９％～２０％、及び／又はＮｂ
２
Ｏ
５
：７％～１３％、及び／又はＴｉＯ
２
：１０％～１８％、及び／又はＬｉ
２
Ｏ：３％～１１％、及び／又はＧｄ
２
Ｏ
３
：０～４％、及び／又はＹ
２
Ｏ
３
：０～４％、及び／又はＳｒＯ：２％～１２％、及び／又はＭｇＯ：０～５％、及び／又はＺｎＯ：０～４％、及び／又はＺｒＯ
２
：０～３％、及び／又はＮａ
２
Ｏ：０～６％、及び／又はＫ
２
Ｏ：０～６％、及び／又はＳｂ
２
Ｏ
３
：０～０．２％であり、及び／又は、
組成がＡｌ
２
Ｏ
３
を含有せず、及び／又はＷＯ
３
を含有せず、及び／又はＢｉ
２
Ｏ
３
を含有せず、及び／又はＴａ
２
Ｏ
５
を含有しない、ことを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の光学ガラス。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学ガラスに関し、特に耐失透性に優れ、屈折率が高く、相対的部分分散の低い光学ガラスに関する。
続きを表示（約 4,900 文字）【背景技術】
【０００２】
長焦点距離、広視野、及び高精度の光学系において、二次スペクトルが結像品質に影響を与える主な要因になり、二次スペクトルの補正は長焦点距離の光学系の設計における際立った問題であり、解決し難しい問題でもある。光学系における二次スペクトルの補正は、ガラス材料の選択に大きく依存し、屈折率が高く、相対的部分分散（Ｐ
ｇ，Ｆ
）の低いガラスは、カップリングレンズに適用される時に二次スペクトルの除去に有利で、光学系を単純化かつ最適化し、画像品質を向上させる。
【０００３】
光学ガラスの二次プレスは、生産コストが低く、生産難易度が小さく、大量生産が容易であるなどの利点があり、ガラス素子の製造に広く用いられている。二次プレス成形とは、ガラス材料を金型に入れて軟化点以上に加熱し、さらに加圧によりガラス材料を所定形状にプレスする生産方式である。光学ガラスの二次プレス成形は、ガラスを転移温度以上１００～２００℃に加熱する必要がよくあり、この時のガラスは既に一定の流動性を有しており、ガラスの耐失透性能がよくなければ、二次プレス成形の過程でガラスは失透して廃棄されるリスクがある。中国特許ＣＮ１０４５８３１４２Ａには相対的部分分散の低い光学ガラスが開示され、その組成中に質量％で５．０％以上５５．０％以下のＢ
２
Ｏ
３
及び１５％以上６０％以下の希土類酸化物を含有し、この光学ガラスの耐失透性能は劣り、ガラスは二次プレス成形時に比較的大きな失透リスクがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、耐失透性に優れ、屈折率が高く、相対的部分分散の低い光学ガラスを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
課題を解決するための手段は、組成がモル百分率で表されると、ＳｉＯ
２
：２５％～４０％、Ｂ
２
Ｏ
３
：１％～８％、Ｌａ
２
Ｏ
３
：１％～８％、ＢａＯ：１％～６％、ＣａＯ：５％～２５％、Ｎｂ
２
Ｏ
５
：５％～１５％、ＴｉＯ
２
：８％～２０％、Ｌｉ
２
Ｏ：１．５％～１５％を含有する光学ガラスである。
【０００６】
さらに、前記光学ガラスは、組成がモル百分率で表されると、Ａｌ
２
Ｏ
３
：０～５％、及び／又はＧｄ
２
Ｏ
３
：０～８％、及び／又はＹ
２
Ｏ
３
：０～８％、及び／又はＳｒＯ：０～１５％、及び／又はＭｇＯ：０～１０％、及び／又はＺｎＯ：０～８％、及び／又はＺｒＯ
２
：０～５％、及び／又はＷＯ
３
：０～５％、及び／又はＢｉ
２
Ｏ
３
：０～５％、及び／又はＴａ
２
Ｏ
５
：０～５％、及び／又はＮａ
２
Ｏ：０～１０％、及び／又はＫ
２
Ｏ：０～１０％、及び／又はＳｂ
２
Ｏ
３
：０～１％をさらに含有する。
【０００７】
光学ガラスであって、その組成がモル百分率で表されると、ＳｉＯ
２
：２５％～４０％、Ｂ
２
Ｏ
３
：１％～８％、Ｌａ
２
Ｏ
３
：１％～８％、ＢａＯ：１％～６％、ＣａＯ：５％～２５％、Ｎｂ
２
Ｏ
５
：５％～１５％、ＴｉＯ
２
：８％～２０％、Ｌｉ
２
Ｏ：１．５％～１５％、Ａｌ
２
Ｏ
３
：０～５％、Ｇｄ
２
Ｏ
３
：０～８％、Ｙ
２
Ｏ
３
：０～８％、ＳｒＯ：０～１５％、ＭｇＯ：０～１０％、ＺｎＯ：０～８％、ＺｒＯ
２
：０～５％、ＷＯ
３
：０～５％、Ｂｉ
２
Ｏ
３
：０～５％、Ｔａ
２
Ｏ
５
：０～５％、Ｎａ
２
Ｏ：０～１０％、Ｋ
２
Ｏ：０～１０％、Ｓｂ
２
Ｏ
３
：０～１％からなる。
【０００８】
さらに、前記光学ガラスは、組成がモル百分率で表されると、ＳｉＯ
２
＋Ｂ
２
Ｏ
３
が２７％～４５％であり、好ましくはＳｉＯ
２
＋Ｂ
２
Ｏ
３
が２８％～４３％であり、より好ましくはＳｉＯ
２
＋Ｂ
２
Ｏ
３
が３０％～４１％であり、及び／又はＳｉＯ
２
＋ＺｒＯ
２
が２５％～４４％であり、好ましくはＳｉＯ
２
＋ＺｒＯ
２
が２７％～４２％であり、より好ましくはＳｉＯ
２
＋ＺｒＯ
２
が２９％～４０％であり、及び／又はＲＯが１０％～４０％であり、好ましくはＲＯが１２％～３８％であり、より好ましくはＲＯが１５％～３５％であり、及び／又はＲｅ
２
Ｏ
３
が１％～２０％であり、好ましくはＲｅ
２
Ｏ
３
が１．２％～１８％であり、より好ましくはＲｅ
２
Ｏ
３
が１．５％～１５％であり、及び／又はＢ
２
Ｏ
３
＋Ｌａ
２
Ｏ
３
が２％～１４％であり、好ましくはＢ
２
Ｏ
３
＋Ｌａ
２
Ｏ
３
が３％～１３％であり、より好ましくはＢ
２
Ｏ
３
＋Ｌａ
２
Ｏ
３
が４％～１２％であり、及び／又はＢ
２
Ｏ
３
＋Ａｌ
２
Ｏ
３
が１％～１２％であり、好ましくはＢ
２
Ｏ
３
＋Ａｌ
２
Ｏ
３
が２％～１１％であり、より好ましくはＢ
２
Ｏ
３
＋Ａｌ
２
Ｏ
３
が３％～１０％であり、前記ＲＯがＢａＯ、ＳｒＯ、ＣａＯ、ＭｇＯの合計含有量であり、Ｒｅ
２
Ｏ
３
がＬａ
２
Ｏ
３
、Ｇｄ
２
【０００９】
さらに、前記光学ガラスは、組成がモル百分率で表されると、
１）ＳｉＯ
２
／Ｂ
２
Ｏ
３
が３．５～３８．０であり、好ましくはＳｉＯ
２
／Ｂ
２
Ｏ
３
が３．８～３５．０であり、より好ましくはＳｉＯ
２
／Ｂ
２
Ｏ
３
が４．０～３０．０である場合、
２）（ＳｉＯ
２
＋ＺｒＯ
２
）／（Ｂ
２
Ｏ
３
＋Ｌｉ
２
Ｏ）が１．８～１５．０であり、好ましくは（ＳｉＯ
２
＋ＺｒＯ
２
）／（Ｂ
２
Ｏ
３
＋Ｌｉ
２
Ｏ）が１．９～１２．０であり、より好ましくは（ＳｉＯ
２
＋ＺｒＯ
２
）／（Ｂ
２
Ｏ
３
＋Ｌｉ
２
Ｏ）が２．０～１０．０である場合、
３）（Ｎｂ
２
Ｏ
５
＋ＴｉＯ
２
＋ＷＯ
３
＋Ｂｉ
２
Ｏ
３
＋Ｔａ
２
Ｏ
５
）／（ＳｉＯ
２
＋Ｂ
２
Ｏ
３
）が０．３～１．８であり、好ましくは（Ｎｂ
２
Ｏ
５
＋ＴｉＯ
２
＋ＷＯ
３
＋Ｂｉ
２
Ｏ
３
＋Ｔａ
２
Ｏ
５
）／（ＳｉＯ
２
＋Ｂ
２
Ｏ
３
）が０．４～１．６であり、より好ましくは（Ｎｂ
２
【００１０】
さらに、前記光学ガラスは、組成がモル百分率で表されると、ＳｉＯ
２
：２７％～３８％、好ましくはＳｉＯ
２
：２９％～３６％、及び／又はＢ
２
Ｏ
３
：２％～７％、好ましくはＢ
２
Ｏ
３
：３％～６％、及び／又はＬａ
２
Ｏ
３
：２％～７％、好ましくはＬａ
２
Ｏ
３
：３％～６％、及び／又はＢａＯ：１．５％～５％、好ましくはＢａＯ：２％～４％、及び／又はＣａＯ：７％～２２％、好ましくはＣａＯ：９％～２０％、及び／又はＮｂ
２
Ｏ
５
：６％～１４％、好ましくはＮｂ
２
Ｏ
５
：７％～１３％、及び／又はＴｉＯ
２
：９％～１９％、好ましくはＴｉＯ
２
：１０％～１８％、及び／又はＬｉ
２
Ｏ：２％～１３％、好ましくはＬｉ
２
Ｏ：３％～１１％、及び／又はＡｌ
２
Ｏ
３
：０～３％、及び／又はＧｄ
２
Ｏ
３
：０～６％、好ましくはＧｄ
２
Ｏ
３
：０～４％、及び／又はＹ
２
Ｏ
３
：０～６％、好ましくはＹ
２
Ｏ
３
：０～４％、及び／又はＳｒＯ：１％～１４％、好ましくはＳｒＯ：２％～１２％、及び／又はＭｇＯ：０～８％、好ましくはＭｇＯ：０～５％、及び／又はＺｎＯ：０～６％、好ましくはＺｎＯ：０～４％、及び／又はＺｒＯ
２
：０～４％、好ましくはＺｒＯ
２
：０～３％、及び／又はＷＯ
３
：０～２％、及び／又はＢｉ
２
Ｏ
３
：０～２％、及び／又はＴａ
２
Ｏ
５
：０～２％、及び／又はＮａ
２
Ｏ：０～８％、好ましくはＮａ
２
Ｏ：０～６％、及び／又はＫ
２
Ｏ：０～８％、好ましくはＫ
２
Ｏ：０～６％、及び／又はＳｂ
２
Ｏ
３
：０～０．５％、好ましくはＳｂ
２
Ｏ
３
：０～０．２％である。
（【００１１】以降は省略されています）

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