特許ウォッチ

公開番号2025118722
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-13
出願番号2025074337,2023541629
出願日2025-04-28,2022-01-04
発明の名称光学ガラス、光学素子と光学機器
出願人成都光明光電股分有限公司,CDGM GLASS CO.,LTD
代理人個人
主分類C03C 3/247 20060101AFI20250805BHJP(ガラス;鉱物またはスラグウール)
要約【課題】ΔPC,sとΔPC,t値が比較的低く、優れた耐候性を有する光学ガラスを提供する。
【解決手段】光学ガラスを提供し、前記光学ガラスの成分はモル%で表し、陽イオンはP⁵⁺:26～45%、Al³⁺:5～25%、R²⁺:28～60%を含み、陰イオンは、F^-とO^2-を含み、F^-+O^2-は98%以上、(P⁵⁺+Al³⁺)/F^-は0.9～4.0であり、前記R²⁺はBa²⁺、Sr²⁺、Ca²⁺とMg²⁺の合計含有量である。合理的な成分設計により、本発明で得られた光学ガラスは、所望の屈折率とアッベ数を有すると同時に、ΔP_C,s値とΔP_C,t値が低く、耐候性が優れる。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
モル%で成分を表し、以下の陽イオンを含む、光学ガラス：P
5+
：26～45%；Al
3+
：5～25%；R
2+
：28～60%；
F
-
及びO
2-
の陰イオンを含み、F
-
＋O
2-
は98%以上であり、（P
5+
+Al
3+
）/F
-
は0.9～4.0であり、前記R
2+
はBa
2+
、Sr
2+
、Ca
2+
及びMg
2+
の合計含有量である。
続きを表示（約 4,700 文字）【請求項２】
モル%で成分を表し、以下の陽イオンをさらに含む、請求項1に記載の光学ガラス：La
3+
+Gd
3+
+Y
3+
：0～20%、及び/又はNb
5+
+W
6+
+Ti
4+
：0～15%、及び/又はRn
+
：0～10%、及び/又はYb
3+
：0～10%、及び/又はZn
2+
：0～10%、及び/又はB
3+
：0～10%、及び/又はSi
4+
：0～5%、及び/又はTa
5+
：0～10%、及び/又はSb
3+
：0～1%、及び/又はSn
4+
：0～1%、及び/又はCe
4+
：0～1%であり、前記Rn
+
はLi
+
、Na
+
、K
+
のうちの一種又は複数種である。
【請求項３】
モル%で成分を表し、以下の陽イオンを含む、光学ガラス：P
5+
：26～45%；La
3+
+Gd
3+
+Y
3+
：0～20%；Al
3+
：5～25%；R
2+
：28～60%；Nb
5+
+W
6+
+Ti
4+
：0～15%；Rn
+
：0～10%；Yb
3+
：0～10%；Zn
2+
：0～10%；B
3+
：0～10%；Si
4+
：0～5%；Ta
5+
：0～10%；Sb
3+
：0～1%；Sn
4+
：0～1%；Ce
4+
：0～1%；
F
-
及びO
2-
の陰イオンを含み、F
-
＋O
2-
は98%以上であり、前記R
2+
はBa
2+
、Sr
2+
、Ca
2+
及びMg
2+
の合計含有量であり、Rn
+
はLi
+
、Na
+
、K
+
のうちの一種又は複数種である。
【請求項４】
モル%で以下の成分を含む、請求項1～3のいずれか一項に記載の光学ガラス：（P
5+
+Al
3+
）/F
-
が0.9～4.0、及び/又はF
-
/O
2-
が0.18～0.6、及び/又はF
-
/Ba
2+
が0.35～1.2、及び/又は（Nb
5+
+W
6+
+Ti
4+
）/（La
3+
+Gd
3+
+Y
3+
）が0.1～10.0、及び/又はY
3+
/（La
3+
+Gd
3+
+Y
3+
）は0.3～1.0、及び/又はMg
2+
/Ba
2+
が0.01～0.3、及び/又はSr
2+
/Y
3+
が0.3～10.0、及び/又は（Ca
2+
+Zn
2+
）/（Nb
5+
+W
6+
+Ti
4+
）が2.0以下、及び/又は（Rn
+
+Ca
2+
）/Mg
2+
が2.0以下である。
【請求項５】
モル%で以下の成分を含む、請求項1～3のいずれか一項に記載の光学ガラス：（P
5+
+Al
3+
）/F
-
が1.0～3.5、及び/又はF
-
/O
2-
が0.2～0.5、及び/又はF
-
/Ba
2+
が0.5～1.1、及び/又は（Nb
5+
+W
6+
+Ti
4+
）/（La
3+
+Gd
3+
+Y
3+
）が0.2～6.0、及び/又はY
3+
/（La
3+
+Gd
3+
+Y
3+
）は0.5～1.0、及び/又はMg
2+
/Ba
2+
が0.02～0.25、及び/又はSr
2+
/Y
3+
が0.5～5.0、及び/又は（Ca
2+
+Zn
2+
）/（Nb
5+
+W
6+
+Ti
4+
）が1.0以下、及び/又は（Rn
+
+Ca
2+
）/Mg
2+
が1.0以下である。
【請求項６】
モル%で以下の成分を含む、請求項1～3のいずれか一項に記載の光学ガラス：（P
5+
+Al
3+
）/F
-
が1.2～3.0、及び/又はF
-
/O
2-
が0.25～0.45、及び/又はF
-
/Ba
2+
が0.6～1.0、及び/又は（Nb
5+
+W
6+
+Ti
4+
）/（La
3+
+Gd
3+
+Y
3+
）が0.5～4.0、及び/又はY
3+
/（La
3+
+Gd
3+
+Y
3+
）は0.6～1.0、及び/又はMg
2+
/Ba
2+
が0.03～0.2、及び/又はSr
2+
/Y
3+
が0.8～3.0、及び/又は（Ca
2+
+Zn
2+
）/（Nb
5+
+W
6+
+Ti
4+
）が0.8以下、及び/又は（Rn
+
+Ca
2+
）/Mg
2+
が0.8以下である。
【請求項７】
モル%で以下の成分を含む、請求項1～3のいずれか一項に記載の光学ガラス：（P
5+
+Al
3+
）/F
-
が1.5～2.5、及び/又はF
-
/O
2-
が0.28～0.4、及び/又はF
-
/Ba
2+
が0.65～0.9、及び/又は（Nb
5+
+W
6+
+Ti
4+
）/（La
3+
+Gd
3+
+Y
3+
）が0.7～2.0、及び/又はY
3+
/（La
3+
+Gd
3+
+Y
3+
）は0.65～1.0、及び/又はMg
2+
/Ba
2+
が0.05～0.15、及び/又はSr
2+
/Y
3+
が1.0～2.0、及び/又は（Ca
2+
+Zn
2+
）/（Nb
5+
+W
6+
+Ti
4+
）が0.5以下、及び/又は（Rn
+
+Ca
2+
）/Mg
2+
が0.5以下である。
【請求項８】
モル%で以下の成分を含む、請求項1～3のいずれか一項に記載の光学ガラス：P
5+
：30～40%、及び/又はLa
3+
+Gd
3+
+Y
3+
：0.1～15%、及び/又はNb
5+
+W
6+
+Ti
4+
：0.5～10%、及び/又はR
2+
：35～55%、及び/又はAl
3+
：8～20%、及び/又はRn
+
：0～5%、及び/又はYb
3+
：0～5%、及び/又はZn
2+
：0～5%、及び/又はB
3+
：0～5%、及び/又はSi
4+
：0～2%、及び/又はTa
5+
：0～5%、及び/又はSb
3+
：0～0.5%、及び/又はSn
4+
：0～0.5%、及び/又はCe
4+
：0～0.5%である。
【請求項９】
モル%で以下の成分を含む、請求項1～3のいずれか一項に記載の光学ガラス：P
5+
：33～38%、及び/又はLa
3+
+Gd
3+
+Y
3+
：0.5～12%、及び/又はNb
5+
+W
6+
+Ti
4+
：1～8%、及び/又はR
2+
：38～50%、及び/又はAl
3+
：10～18%、及び/又はRn
+
：0～2%、及び/又はYb
3+
：0～2%、及び/又はZn
2+
：0～2%、及び/又はB
3+
：0～2%、及び/又はSi
4+
：0～1%、及び/又はTa
5+
：0～2%、及び/又はSb
3+
：0～0.1%、及び/又はSn
4+
：0～0.1%、及び/又はCe
4+
：0～0.1%である。
【請求項１０】
モル%で以下の成分を含む、請求項1～3のいずれか一項に記載の光学ガラス：La
3+
+Gd
3+
+Y
3+
：1～10%、及び/又はRn
+
を含まず、及び/又はYb
3+
を含まず、及び/又はZn
2+
を含まず、及び/又はB
3+
を含まず、及び/又はSi
4+
を含まず、及び/又はTa
5+
を含まず、及び/又はSn
4+
を含まず、及び/又はCe
4+
を含まない。
（【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、特に屈折率が1.57～1.66、アッベ数が56～65の光学ガラス、及びそれから製造されたガラスプリフォーム、光学素子及び光学機器に関するものである。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、光学レンズは車載イメージング、監視セキュリティなどの分野に大量に応用され、夜間イメージングでは、レンズは夜間白黒モードで近赤外光を吸収し、近赤外帯域光線と可視光はレンズを通過する時に異なる焦点距離に焦点を当て、イメージング画質が劣化し、車載イメージング、監視セキュリティ、さらには望遠鏡、銃照準鏡などの分野における光学設計上の難題となっている。
【０００３】
ガラスの屈折率は波長が大きくなるにつれて低下し、一般的に可視光イメージセンサを用いた撮像システムの夜の近赤外補助照明の利用可能波長範囲は800～1000nmであり、研究により、この波長範囲内で、ガラスの屈折率が波長の増大に伴って低下する幅が正常のガラスより小さい場合、すなわち、ガラスが近赤外帯域に一定の異常分散を形成すると、光学設計によって日夜共焦点を実現する難度を大幅に低下させ、夜間イメージング品質を効果的に改善することができると見出した、前記近赤外帯域の異常分散はΔP
C,s
とΔP
C,t
値を用いて表現する。
【０００４】
屈折率が1.57～1.66、アッベ数が56～65の光学ガラスの屈折率とアッベ数は適切であり、様々なイメージングシステムに広く応用されている。従来技術における屈折率及びアッベ数がこの範囲内である光学ガラスのΔP
C,s
とΔP
C,t
値が比較的大きく、新型イメージング光学機器の開発上のニーズを満たすことができない。例えば、出願番号が200780019054.0である特許は屈折率が1.55～1.65、アッベ数が55～65の光学ガラスを開示している。
【０００５】
一方、日夜共焦点を実現する必要がある光学システムは、通常、劣悪な環境で使用されており、光学システムの信頼性を保証するために、光学材料が優れた耐候性を備える必要がある。したがって、ΔP
C,s
とΔP
C,t
値が比較的低く、耐候性に優れた光学ガラスの開発は、光電情報分野の発展に重要な役割を果たす。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする技術的課題は、ΔP
C,s
とΔP
C,t
値が比較的低く、優れた耐候性を有する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】
【０００７】
本発明が技術的課題を解決するために採用する技術方案は次のとおりである。
【０００８】
(1) モル%で成分を表し、以下の陽イオンを含む、光学ガラス： P
5+
：26～45%；Al
3+
：5～25%；R
2+
：28～60%。
F
-
とO
2-
の陰イオンを含み、F
-
＋O
2-
は98%以上であり、（P
5+
+Al
3+
）/F
-
は0.9～4.0であり、前記R
2+
はBa
2+
、Sr
2+
、Ca
2+
とMg
2+
の合計含有量である。
【０００９】
(2) モル%で成分を表し、以下の陽イオンをさらに含む、(1)に記載の光学ガラス： La
3+
+Gd
3+
+Y
3+
：0～20%、及び/又はNb
5+
+W
6+
+Ti
4+
：0～15%、及び/又はRn
+
：0～10%、及び/又はYb
3+
：0～10%、及び/又はZn
2+
：0～10%、及び/又はB
3+
：0～10%、及び/又はSi
4+
：0～5%、及び/又はTa
5+
：0～10%、及び/又はSb
3+
：0～1%、及び/又はSn
4+
：0～1%、及び/又はCe
4+
：0～1%であり、前記Rn
+
はLi
+
、Na
+
、K
+
の一種又は複数種である。
【００１０】
(3) モル%で成分を表し、以下の陽イオンを含む、光学ガラス：P
5+
：26～45%；La
3+
+Gd
3+
+Y
3+
：0～20%；Al
3+
：5～25%；R
2+
：28～60%；Nb
5+
+W
6+
+Ti
4+
：0～15%；Rn
+
：0～10%；Yb
3+
：0～10%；Zn
2+
：0～10%；B
3+
：0～10%；Si
4+
：0～5%；Ta
5+
：0～10%；Sb
3+
：0～1%；Sn
4+
：0～1%；Ce
4+
：0～1%；
F
-
とO
2-
の陰イオンを含み、F
-
＋O
2-
は98%以上であり、前記R
2+
はBa
2+
、Sr
2+
、Ca
2+
とMg
2+
の合計含有量であり、Rn
+
はLi
+
、Na
+
、K
+
の一種又は複数種である。
（【００１１】以降は省略されています）

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