特許ウォッチ

公開番号2025054264
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-07
出願番号2024163987
出願日2024-09-20
発明の名称光学ガラス、光学コンポーネント及び光学機器
出願人成都光明光電股分有限公司,CDGM GLASS CO.,LTD
代理人弁理士法人鷲田国際特許事務所
主分類C03C 3/118 20060101AFI20250328BHJP(ガラス;鉱物またはスラグウール)
要約【課題】所望の屈折率及びアッベ数を有するだけでなく、より低い転移温度及び密度も有する光学ガラスを提供する。
【解決手段】光学ガラスの成分は、重量百分率で、50～70%のSiO₂、2～18%のB₂O₃、10～30%のK₂O及び3%超～20%以下のFを含み、SiO₂/(K₂O+F)が1.2～4.5である。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
光学ガラスであって、その成分は、重量百分率で、５０～７０％のＳｉＯ
２
、２～１８％のＢ
２
Ｏ
３
、１０～３０％のＫ
２
Ｏ及び３％超～２０％以下のＦを含み、ＳｉＯ
２
／（Ｋ
２
Ｏ＋Ｆ）が１．２～４．５であることを特徴とする、光学ガラス。
続きを表示（約 6,200 文字）【請求項２】
その成分は、重量百分率で、０～５％のＡｌ
２
Ｏ
３
、及び／又は０～２％のＮｂ
２
Ｏ
５
、及び／又は０～２％のＴｉＯ
２
、及び／又は０～３％のＺｒＯ
２
、及び／又は０～７％のＮａ
２
Ｏ、及び／又は０～５％のＬｉ
２
Ｏ、及び／又は０～５％のＬｎ
２
Ｏ
３
、及び／又は０～２％のＷＯ
３
、及び／又は０～３％のＴａ
２
Ｏ
５
、及び／又は０～２％のＢｉ
２
Ｏ
３
、及び／又は０～８％のＲＯ、及び／又は０～５％のＺｎＯ、及び／又は０～３％のＰ
２
Ｏ
５
、及び／又は０～１％の清澄剤を更に含み、前記Ｌｎ
２
Ｏ
３
は、Ｌａ
２
Ｏ
３
、Ｇｄ
２
Ｏ
３
、Ｙ
２
Ｏ
３
、Ｙｂ
２
Ｏ
３
のうちの１つ以上であり、ＲＯは、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＣａＯ、ＭｇＯのうちの１つ以上であり、清澄剤は、Ｓｂ
２
Ｏ
３
、ＳｎＯ
２
、ＣｅＯ
２
のうちの１つ以上であ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】
光学ガラスであって、その成分は、ＳｉＯ
２
、Ｂ
２
Ｏ
３
、Ｋ
２
Ｏ及びＦを含み、その成分は、重量百分率で表され、ＳｉＯ
２
／（Ｋ
２
Ｏ＋Ｆ）は、１．２～４．５であり、前記光学ガラスの屈折率ｎ
ｄ
は１．４５～１．５１、アッベ数ｖ
ｄ
は６６～７４、転移温度Ｔ
ｇ
は４９０℃以下、密度ρは２．７０ｇ／ｃｍ
３
以下であることを特徴とする、光学ガラス。
【請求項４】
その成分は、重量百分率で、５０～７０％のＳｉＯ
２
、及び／又は２～１８％のＢ
２
Ｏ
３
、及び／又は１０～３０％のＫ
２
Ｏ、及び／又は０～２％のＮｂ
２
Ｏ
５
、及び／又は０～２％のＴｉＯ
２
、及び／又は０～３％のＺｒＯ
２
、及び／又は３％超～２０％以下のＦ、及び／又は０～５％のＡｌ
２
Ｏ
３
、及び／又は０～７％のＮａ
２
Ｏ、及び／又は０～５％のＬｉ
２
Ｏ、及び／又は０～５％のＬｎ
２
Ｏ
３
、及び／又は０～２％のＷＯ
３
、及び／又は０～３％のＴａ
２
Ｏ
５
、及び／又は０～２％のＢｉ
２
Ｏ
３
、及び／又は０～８％のＲＯ、０～５％のＺｎＯ、及び／又は０～３％のＰ２Ｏ５、及び／又は０～１％の清澄剤を含み、前記Ｌｎ
２
Ｏ
３
は、Ｌａ
２
Ｏ
３
、Ｇｄ
２
Ｏ
３
、Ｙ
２
Ｏ
３
、Ｙｂ
２
Ｏ
３
のうちの１つ以上であり、ＲＯは、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＣａＯ、ＭｇＯのうちの１つ以上であり、清澄剤は、Ｓｂ
２
Ｏ
３
、ＳｎＯ
２
、ＣｅＯ
２
のうちの１つ以上であることを特徴とする、請求項３に記載の光学ガラス。
【請求項５】
その成分は、重量百分率で表され、以下の５つの状況のうちの１つ以上を満たし、
１）Ｆ／Ｂ
２
Ｏ
３
は、０．２～５．０であり、好ましくは、Ｆ／Ｂ
２
Ｏ
３
は、０．３～２．０であり、より好ましくは、Ｆ／Ｂ
２
Ｏ
３
は、０．４～１．５であり、更に好ましくは、Ｆ／Ｂ
２
Ｏ
３
は、０．５～０．９であり、
２）Ａｌ
２
Ｏ
３
／Ｆは、１．０以下であり、好ましくは、Ａｌ
２
Ｏ
３
／Ｆは、０．８以下であり、より好ましくは、Ａｌ
２
Ｏ
３
／Ｆは、０．０１～０．５であり、更に好ましくは、Ａｌ
２
Ｏ
３
／Ｆは、０．０７～０．３であり、
３）Ｋ
２
Ｏ／Ｆは、０．７～７．０であり、好ましくは、Ｋ
２
Ｏ／Ｆは、１．０～５．０であり、より好ましくは、Ｋ
２
Ｏ／Ｆは、１．５～３．０であり、更に好ましくは、Ｋ
２
Ｏ／Ｆは、１．８～２．８であり、
４）ＳｉＯ
２
／（Ｋ
２
Ｏ＋Ｆ）は、１．３～３．５であり、好ましくは、ＳｉＯ
２
／（Ｋ
２
Ｏ＋Ｆ）は、１．５～３．０であり、より好ましくは、ＳｉＯ２／（Ｋ
２
Ｏ＋Ｆ）は、１．７～２．５であり、
５）（ＺｒＯ
２
＋Ｎｂ
２
Ｏ
５
＋ＴｉＯ
２
）／Ｆは、０．０１～１．０であり、好ましくは、（ＺｒＯ
２
＋Ｎｂ
２
Ｏ
５
＋ＴｉＯ
２
）／Ｆは、０．０１～０．８であり、より好ましくは、（ＺｒＯ
２
＋Ｎｂ
２
Ｏ
５
＋ＴｉＯ
２
）／Ｆは、０．０２～０．６であり、更に好ましくは、（ＺｒＯ
２
＋Ｎｂ
２
Ｏ
５
＋ＴｉＯ
２
）／Ｆは、０．０３～０．４であることを特徴とする、請求項１～４のいずれか一項に記載の光学ガラス。
【請求項６】
その成分は、重量百分率で表され、（Ｎｂ
２
Ｏ
５
＋ＴｉＯ
２
＋Ｂｉ
２
Ｏ
３
＋Ｔａ
２
Ｏ
５
＋ＷＯ
３
）／Ｂ
２
Ｏ
３
は、０超～０．８以下であり、好ましくは、（Ｎｂ
２
Ｏ
５
＋ＴｉＯ
２
＋Ｂｉ
２
Ｏ
３
＋Ｔａ
２
Ｏ
５
＋ＷＯ
３
）／Ｂ
２
Ｏ
３
は、０．０１～０．５であり、より好ましくは、（Ｎｂ
２
Ｏ
５
＋ＴｉＯ
２
＋Ｂｉ
２
Ｏ
３
＋Ｔａ
２
Ｏ
５
＋ＷＯ
３
）／Ｂ
２
Ｏ
３
は、０．０１～０．３であり、更に好ましくは、（Ｎｂ
２
Ｏ
５
＋ＴｉＯ
２
＋Ｂｉ
２
Ｏ
３
＋Ｔａ
２
Ｏ
５
＋ＷＯ
３
）／Ｂ
２
Ｏ
３
は、０．０２～０．２であり、及び／又は（Ｎｂ
２
Ｏ
５
＋ＴｉＯ
２
）／Ａｌ
２
Ｏ
３
は、２．０以下であり、好ましくは、（Ｎｂ
２
Ｏ
５
＋ＴｉＯ
２
）／Ａｌ
２
Ｏ
３
【請求項７】
その成分は、重量百分率で表され、ＳｉＯ
２
は、５２～６８％であり、好ましくは、ＳｉＯ
２
は、５４～６４％であり、及び／又はＢ
２
Ｏ
３
は、４～１６％であり、好ましくは、Ｂ
２
Ｏ
３
は、８～１４％であり、及び／又はＫ
２
Ｏは、１２～２７％であり、好ましくは、Ｋ
２
Ｏは、１３～２５％であり、及び／又はＮｂ
２
Ｏ
５
は、０～１％であり、好ましくは、Ｎｂ
２
Ｏ
５
は、０～０．８％であり、及び／又はＴｉＯ
２
は、０～１％であり、好ましくは、ＴｉＯ
２
は、０～０．８％であり、及び／又はＺｒＯ
２
は、０～２％であり、好ましくは、ＺｒＯ
２
は、０～１％であり、及び／又はＦは、５～１６％であり、好ましくは、Ｆは、６～１２％であり、及び／又はＡｌ
２
Ｏ
３
は、０．１～３％であり、好ましくは、Ａｌ
２
Ｏ
３
は、０．２～２％であり、及び／又はＮａ
２
Ｏは、０～５％であり、好ましくは、Ｎａ
２
Ｏは、０～３％であり、及び／又はＬｉ
２
Ｏは、０～４％であり、好ましくは、Ｌｉ
２
Ｏは、０～３％であり、及び／又はＬｎ
２
Ｏ
３
は、０～３％であり、好ましくは、Ｌｎ
２
Ｏ
３
は、０～１％であり、及び／又はＷＯ
３
は、０～１％であり、好ましくは、ＷＯ
３
は、０～０．５％であり、及び／又はＴａ
２
Ｏ
５
は、０～２％であり、好ましくは、Ｔａ
２
Ｏ
５
は、０～１％であり、及び／又はＢｉ
２
Ｏ
３
は、０～１％であり、好ましくは、Ｂｉ
２
Ｏ
３
は、０～０．５％であり、及び／又はＲＯは、０～５％であり、好ましくは、ＲＯは、０～２％であり、及び／又はＺｎＯは、０～２％であり、好ましくは、ＺｎＯは、１％未満であり、及び／又はＰ
２
Ｏ
５
は、０～２％であり、好ましくは、Ｐ
２
Ｏ
５
は、０～１％であり、及び／又は清澄剤は、０～０．５％であり、好ましくは、清澄剤は、０～０．２％であり、前記Ｌｎ
２
Ｏ
３
は、Ｌａ
２
Ｏ
３
、Ｇｄ
２
Ｏ
３
、Ｙ
２
Ｏ
３
【請求項８】
その成分は、Ｎａ
２
Ｏを含まず、及び／又はＬｉ
２
Ｏを含まず、及び／又はＬａ２Ｏ３を含まず、及び／又はＧｄ
２
Ｏ
３
を含まず、及び／又はＹ
２
Ｏ
３
を含まず、及び／又はＹｂ
２
Ｏ
３
を含まず、及び／又はＺｎＯを含まず、及び／又はＰ
２
Ｏ
５
を含まず、及び／又はＢａＯを含まず、及び／又はＳｒＯを含まず、及び／又はＣａＯを含まず、及び／又はＭｇＯを含まないことを特徴とする、請求項１～４のいずれか一項に記載の光学ガラス。
【請求項９】
前記光学ガラスの屈折率ｎ
ｄ
は、１．４５～１．５１であり、好ましくは、１．４６～１．５０であり、より好ましくは、１．４７～１．４９であり、アッベ数ｖ
ｄ
は、６６～７４であり、好ましくは、６８～７２であり、より好ましくは、６９～７１であることを特徴とする、請求項１～４のいずれか一項に記載の光学ガラス。
【請求項１０】
前記光学ガラスの３６５ｎｍにおける透過率τ
３６５ｎｍ
は、９８．０％以上であり、好ましくは、９９．０％以上であり、より好ましくは９９．５％以上であり、及び／又は３６５ｎｍにおける透過率の耐紫外線減衰性能Δτ
３６５ｎｍ
は、１．０％以下であり、好ましくは、１．０％以下であり、より好ましくは、０．８％以下であり、及び／又は４０５ｎｍにおける透過率の耐紫外線減衰性能Δτ
４０５ｎｍ
は、０．５％以下であり、好ましくは、０．３％以下であり、より好ましくは、０．２％以下であり、及び／又はバブル度は、Ａ級以上であり、好ましくは、Ａ
０
級以上であり、より好ましくは、Ａ
００
級以上であり、及び／又は脈理は、Ｃ級以上であり、好ましくは、Ｂ級以上であり、及び／又は耐候性ＣＲは、クラス２以上であり、好ましくは、クラス１であり、及び／又は転移温度Ｔ
ｇ
は、４９０℃以下であり、好ましくは、４８０℃以下であり、より好ましくは、４７５℃以下であり、及び／又は摩耗度Ｆ
Ａ
は、６０～９０であり、好ましくは、６５～８５であり、より好ましくは、７０～８０であり、及び／又は密度ρは、２．７０ｇ／ｃｍ
３
以下であり、好ましくは、２．６０ｇ／ｃｍ
３
以下であり、より好ましくは、２．５０ｇ／ｃｍ
３
以下であり、及び／又は屈折率バッチ安定性は、－１５×１０
－５
～＋１５×１０
－５
であり、好ましくは、－１０×１０
－５
～＋１０×１０
－５
であり、より好ましくは、－５×１０
－５
～＋５×１０
－５
であり、更に好ましくは、－２×１０
－５
～＋２×１０
－５
であることを特徴とする、請求項１～４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、特に屈折率１．４５～１．５１、アッベ数６６～７４の光学ガラス、ならびにそれで製造された光学コンポーネント及び光学機器に関する。
続きを表示（約 3,800 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、光電子情報、デジタルディスプレイなどの発展に伴い、光学系に使用される光学コンポーネントの小型化、軽量化、高性能化が求められている。現在、光学コンポーネントの製造方法は直接プレス成形法や二次プレス成形法などの精密成形法が主流となっており、原材料消費量の削減、人件費や材料費の削減、環境汚染の低減が可能であり、該技術により、非球面コンポーネントを低コストで大量生産できるようになる。いわゆる精密型打ちとは、所定の製品形状の高精度金型で一定の温度及び圧力でガラスプリフォームを型打ちし、それによって最終製品形状と光学機能を有するガラス製品を得ることである。精密型打ち技術により、球面レンズ、非球面レンズ、プリズム、回折格子などの各種光学コンポーネントを製造できる。
【０００３】
精密型打ち成形を行う場合、完成したガラス製品に高精度の金型面を転写するために、ガラスプリフォームを高温（通常ガラス転移温度２０～６０℃以上）でプレス成形する必要があり、この場合、成形金型表面は、高温及び圧力下、保護ガス中でも容易に酸化、侵食される。金型の寿命を延ばし、高温環境による金型の損傷を抑えるためには、成形温度を下げる必要があり、従って、型打ちに使用される光学ガラスの転移温度をできるだけ低くする必要がある。中国特許出願第ＣＮ１０１３００２０２Ａ号は、屈折率１．４５～１．６５、アッベ数６５以上の光学ガラスを開示し、その転移温度を更に下げる必要がある。中国特許出願第ＣＮ１０８５２９８７４Ａ号は、屈折率１．４２～１．５３、アッベ数５５～９８の光学ガラスを開示し、その転移温度は低いが、密度が比較的高く、軽量化の要件には適さない。
【発明の概要】
【０００４】
本発明が解決しようとする技術的問題は、屈折率１．４５～１．５１、アッベ数６６～７４の光学ガラスを提供することである。
【０００５】
その技術的問題を解決するために、本発明は、以下の技術的解決手段を使用する。
【０００６】
（１）光学ガラスであって、その成分は、重量百分率で、５０～７０％のＳｉＯ
２
、２～１８％のＢ
２
Ｏ
３
、１０～３０％のＫ
２
Ｏ及び３％超～２０％以下のＦを含み、ＳｉＯ
２
／（Ｋ
２
Ｏ＋Ｆ）が１．２～４．５である、光学ガラス。
【０００７】
（２）その成分は、重量百分率で、０～５％のＡｌ
２
Ｏ
３
、及び／又は０～２％のＮｂ
２
Ｏ
５
、及び／又は０～２％のＴｉＯ
２
、及び／又は０～３％のＺｒＯ
２
、及び／又は０～７％のＮａ
２
Ｏ、及び／又は０～５％のＬｉ
２
Ｏ、及び／又は０～５％のＬｎ
２
Ｏ３、及び／又は０～２％のＷＯ
３
、及び／又は０～３％のＴａ
２
Ｏ
５
、及び／又は０～２％のＢｉ
２
Ｏ
３
、及び／又は０～８％のＲＯ、及び／又は０～５％のＺｎＯ、及び／又は０～３％のＰ
２
Ｏ
５
、及び／又は０～１％の清澄剤を更に含み、上記Ｌｎ
２
Ｏ
３
は、Ｌａ
２
Ｏ
３
、Ｇｄ
２
Ｏ
３
、Ｙ
２
Ｏ
３
、Ｙｂ
２
Ｏ
３
のうちの１つ以上であり、ＲＯは、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＣａＯ、ＭｇＯのうちの１つ以上であり、清澄剤は、Ｓｂ
２
Ｏ
３
、ＳｎＯ
２
、ＣｅＯ
２
のうちの１つ以上である、（１）に記載の光学ガラス。
【０００８】
（３）光学ガラスであって、その成分は、ＳｉＯ
２
、Ｂ
２
Ｏ
３
、Ｋ
２
Ｏ及びＦを含み、その成分は、重量百分率で表され、ＳｉＯ
２
／（Ｋ
２
Ｏ＋Ｆ）は、１．２～４．５であり、前記光学ガラスの屈折率ｎ
ｄ
は１．４５～１．５１、アッベ数ｖ
ｄ
は６６～７４、転移温度Ｔ
ｇ
は４９０℃以下、密度ρは２．７０ｇ／ｃｍ
３
以下である、光学ガラス。
【０００９】
（４）その成分は、重量百分率で、５０～７０％のＳｉＯ
２
、及び／又は２～１８％のＢ
２
Ｏ
３
、及び／又は１０～３０％のＫ
２
Ｏ、及び／又は０～２％のＮｂ
２
Ｏ
５
、及び／又は０～２％のＴｉＯ
２
、及び／又は０～３％のＺｒＯ
２
、及び／又は３％超～２０％以下のＦ、及び／又は０～５％のＡｌ
２
Ｏ
３
、及び／又は０～７％のＮａ
２
Ｏ、及び／又は０～５％のＬｉ
２
Ｏ、及び／又は０～５％のＬｎ
２
Ｏ
３
、及び／又は０～２％のＷＯ
３
、及び／又は０～３％のＴａ
２
Ｏ
５
、及び／又は０～２％のＢｉ
２
Ｏ
３
、及び／又は０～８％のＲＯ、０～５％のＺｎＯ、及び／又は０～３％のＰ
２
Ｏ
５
、及び／又は０～１％の清澄剤を含み、前記Ｌｎ
２
Ｏ
３
は、Ｌａ
２
Ｏ
３
、Ｇｄ
２
Ｏ
３
、Ｙ
２
Ｏ
３
、Ｙｂ
２
Ｏ
３
のうちの１つ以上であり、ＲＯは、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＣａＯ、ＭｇＯのうちの１つ以上であり、清澄剤は、Ｓｂ
２
Ｏ
３
、ＳｎＯ
２
、ＣｅＯ
２
のうちの１つ以上である、（３）に記載の光学ガラス。
【００１０】
（５）その成分は、重量百分率で表され、以下の５つの状況のうちの１つ以上を満たし、
１）Ｆ／Ｂ
２
Ｏ
３
は、０．２～５．０であり、好ましくは、Ｆ／Ｂ
２
Ｏ
３
は、０．３～２．０であり、より好ましくは、Ｆ／Ｂ
２
Ｏ
３
は、０．４～１．５であり、更に好ましくは、Ｆ／Ｂ
２
Ｏ
３
は、０．５～０．９であり、
２）Ａｌ
２
Ｏ
３
／Ｆは、１．０以下であり、好ましくは、Ａｌ
２
Ｏ
３
／Ｆは、０．８以下であり、より好ましくは、Ａｌ
２
Ｏ
３
／Ｆは、０．０１～０．５であり、更に好ましくは、Ａｌ
２
Ｏ
３
／Ｆは、０．０７～０．３であり、
３）Ｋ
２
Ｏ／Ｆは、０．７～７．０であり、好ましくは、Ｋ
２
Ｏ／Ｆは、１．０～５．０であり、より好ましくは、Ｋ
２
Ｏ／Ｆは、１．５～３．０であり、更に好ましくは、Ｋ
２
Ｏ／Ｆは、１．８～２．８であり、
４）ＳｉＯ
２
／（Ｋ
２
Ｏ＋Ｆ）は、１．３～３．５であり、好ましくは、ＳｉＯ
２
／（Ｋ
２
Ｏ＋Ｆ）は、１．５～３．０であり、より好ましくは、ＳｉＯ
２
／（Ｋ
２
Ｏ＋Ｆ）は、１．７～２．５であり、
５）（ＺｒＯ
２
＋Ｎｂ
２
Ｏ
５
＋ＴｉＯ
２
）／Ｆは、０．０１～１．０であり、好ましくは、（ＺｒＯ
２
＋Ｎｂ
２
Ｏ
５
＋ＴｉＯ
２
）／Ｆは、０．０１～０．８であり、より好ましくは、（ＺｒＯ
２
＋Ｎｂ
２
Ｏ
５
＋ＴｉＯ
２
）／Ｆは、０．０２～０．６であり、更に好ましくは、（ＺｒＯ
２
＋Ｎｂ
２
Ｏ
５
＋ＴｉＯ
２
）／Ｆは、０．０３～０．４である、（１）～（４）のいずれか一項に記載の光学ガラス。
（【００１１】以降は省略されています）

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