特許ウォッチ

公開番号2025134855
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-17
出願番号2025102971,2024576324
出願日2025-06-19,2024-02-05
発明の名称光学ガラスおよび光学素子
出願人HOYA株式会社,豪雅光電科技(威海)有限公司
代理人前田・鈴木国際特許弁理士法人
主分類C03C 3/068 20060101AFI20250909BHJP(ガラス;鉱物またはスラグウール)
要約【課題】所望の光学恒数を有し、化学的耐久性および機械的特性の低減が抑制され、ガラス転移温度の高くない光学ガラスおよび光学素子を提供すること。
【解決手段】Si⁴⁺の含有量が0カチオン%を超え30カチオン%以下であり、B³⁺の含有量が0カチオン%を超え50.00カチオン%未満であり、F^-の含有量が10アニオン%以上であり、Ca²⁺の含有量が25カチオン%以下であり、Zn²⁺の含有量が13カチオン%以下であり、Ge⁴⁺の含有量が5カチオン%以下であり、La³⁺、Gd³⁺、およびY³⁺の合計含有量が30カチオン%以上であり、Mg²⁺、Ca²⁺、Sr²⁺、およびBa²⁺の合計含有量が3.5カチオン%以上であり、Li⁺、Na⁺、K⁺、Rb⁺、Cs⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、Sr²⁺、およびBa²⁺の合計含有量が3.5カチオン%以上である。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
Ｂ
３＋
の含有量が０カチオン％を超え５０．００カチオン％未満であり、
Ｌａ
３＋
の含有量が０カチオン％を超え７０カチオン％以下であり、
Ｚｎ
２＋
の含有量が６．５カチオン％以下であり、
Ｆ
－
の含有量が２０アニオン％以上であり、
Ｇｅ
４＋
の含有量が４．５カチオン％以下であり、
Ｍｇ
２＋
の含有量が１３．０カチオン％以下であり、
Ｙｂ
３＋
の含有量が６カチオン％以下であり、
Ｌａ
３＋
、Ｇｄ
３＋
、およびＹ
３＋
の合計含有量［Ｌａ
３＋
＋Ｇｄ
３＋
＋Ｙ
３＋
］が３０カチオン％以上であり、
Ｔｉ
４＋
、Ｎｂ
５＋
、Ｗ
６＋
、およびＢｉ
３＋
の合計含有量［Ｔｉ
４＋
＋Ｎｂ
５＋
＋Ｗ
６＋
＋Ｂｉ
３＋
］が２．０カチオン％未満であり、
Ｓｉ
４＋
およびＢ
３＋
の合計含有量に対するＳｉ
４＋
の含有量のカチオン比［Ｓｉ
４＋
／（Ｓｉ
４＋
＋Ｂ
３＋
）］が０．７７以下であり、
Ｓｉ
４＋
、Ｂ
３＋
、Ｐ
５＋
、Ｔｉ
４＋
、Ｎｂ
５＋
、Ｗ
６＋
、Ｂｉ
３＋
、Ｚｒ
４＋
、およびＴａ
５＋
の合計含有量に対する、Ｌａ
３＋
、Ｇｄ
３＋
、Ｙ
３＋
、Ｌｉ
＋
続きを表示（約 5,200 文字）【請求項２】
Ｂ
３＋
の含有量が０カチオン％を超え５０．００カチオン％未満であり、
Ｌａ
３＋
の含有量が０カチオン％を超え７０カチオン％以下であり、
Ｚｎ
２＋
の含有量が６．５カチオン％以下であり、
Ｆ
－
の含有量が２０アニオン％以上であり、
Ｇｅ
４＋
の含有量が４．５カチオン％以下であり、
Ｍｇ
２＋
の含有量が１３カチオン％以下であり、
Ｙｂ
３＋
の含有量が６カチオン％以下であり、
Ｌａ
３＋
、Ｇｄ
３＋
、およびＹ
３＋
の合計含有量［Ｌａ
３＋
＋Ｇｄ
３＋
＋Ｙ
３＋
］が３０カチオン％以上であり、
Ｔｉ
４＋
、Ｎｂ
５＋
、Ｗ
６＋
、およびＢｉ
３＋
の合計含有量［Ｔｉ
４＋
＋Ｎｂ
５＋
＋Ｗ
６＋
＋Ｂｉ
３＋
］が２．０カチオン％以上であり、
Ｓｉ
４＋
およびＢ
３＋
の合計含有量に対するＳｉ
４＋
の含有量のカチオン比［Ｓｉ
４＋
／（Ｓｉ
４＋
＋Ｂ
３＋
）］が０．７７以下であり、
Ｓｉ
４＋
、Ｂ
３＋
、Ｐ
５＋
、Ｔｉ
４＋
、Ｎｂ
５＋
、Ｗ
６＋
、Ｂｉ
３＋
、Ｚｒ
４＋
、およびＴａ
５＋
の合計含有量に対する、Ｌａ
３＋
、Ｇｄ
３＋
、Ｙ
３＋
、Ｌｉ
＋
【請求項３】
以下のいずれか１以上を満たす、請求項１に記載の光学ガラス。
Ｍｇ
２＋
、Ｃａ
２＋
、Ｓｒ
２＋
、およびＢａ
２＋
の合計含有量に対するＢａ
２＋
の含有量のカチオン比［Ｂａ
２＋
／（Ｍｇ
２＋
＋Ｃａ
２＋
＋Ｓｒ
２＋
＋Ｂａ
２＋
）］が０．１～１である。
Ｍｇ
２＋
、Ｃａ
２＋
、Ｓｒ
２＋
、Ｂａ
２＋
、およびＺｎ
２＋
の合計含有量に対するＢａ
２＋
の含有量のカチオン比［Ｂａ
２＋
／（Ｍｇ
２＋
＋Ｃａ
２＋
＋Ｓｒ
２＋
＋Ｂａ
２＋
＋Ｚｎ
２＋
）］が０．１～１である。
【請求項４】
以下のいずれか１以上を満たす、請求項１に記載の光学ガラス。
Ｓｉ
４＋
およびＢ
３＋
の合計含有量［Ｓｉ
４＋
＋Ｂ
３＋
］が１０～７０カチオン％である。
Ｓｉ
４＋
、Ｂ
３＋
、およびＰ
５＋
の合計含有量［Ｓｉ
４＋
＋Ｂ
３＋
＋Ｐ
５＋
］が１０～７０カチオン％である。
Ｓｉ
４＋
、Ｂ
３＋
、およびＰ
５＋
の合計含有量に対するＳｉ
４＋
の含有量のカチオン比［Ｓｉ
４＋
／（Ｓｉ
４＋
＋Ｂ
３＋
＋Ｐ
５＋
）］が０．０２～０．７７である。
Ｓｉ
４＋
、Ｂ
３＋
、およびＰ
５＋
の合計含有量に対するＢ
３＋
の含有量のカチオン比［Ｂ
３＋
／（Ｓｉ
４＋
＋Ｂ
３＋
＋Ｐ
５＋
）］が０．２３～０．９８である。
Ｓｉ
４＋
、Ｂ
３＋
、およびＰ
５＋
の合計含有量に対するＰ
５＋
の含有量のカチオン比［Ｐ
５＋
／（Ｓｉ
４＋
＋Ｂ
３＋
＋Ｐ
５＋
）］が０～０．５０である。
Ｌａ
３＋
、Ｇｄ
３＋
、およびＹ
３＋
の合計含有量に対するＹ
３＋
の含有量のカチオン比［Ｙ
３＋
／（Ｌａ
３＋
＋Ｇｄ
３＋
＋Ｙ
３＋
）］が０～０．９５である。
Ｓｉ
４＋
【請求項５】
以下のいずれか１以上を満たす、請求項１に記載の光学ガラス。
Ｐ
５＋
の含有量が０～３０カチオン％である。
Ａｌ
３＋
の含有量が０～３０カチオン％である。
Ｌｉ
＋
の含有量が０～３０．０カチオン％である。
Ｎａ
＋
の含有量が０～３０．０カチオン％である。
Ｋ
＋
の含有量が０～３０．０カチオン％である。
Ｒｂ
＋
の含有量が０～４０カチオン％である。
Ｃｓ
＋
の含有量０～４０カチオン％である。
Ｍｇ
２＋
の含有量が０～１０．０カチオン％である。
Ｓｒ
２＋
の含有量が０～３０．０カチオン％である。
Ｂａ
２＋
の含有量が０～３０．０カチオン％である。
Ｌａ
３＋
の含有量が４．５０～５０カチオン％である。
Ｇｄ
３＋
の含有量が５０．０カチオン％以下である。
Ｙ
３＋
の含有量が０～７０．０カチオン％である。
Ｙｂ
３＋
の含有量が３カチオン％以下である。
Ｔｉ
４＋
の含有量が０～１０．０カチオン％である。
Ｎｂ
５＋
の含有量が０～１０．０カチオン％である。
Ｗ
６＋
の含有量が０～１０．０カチオン％である。
Ｂｉ
３＋
の含有量が０～２０カチオン％である。
Ｔａ
５＋
の含有量が０～１０カチオン％である。
Ｚｒ
４＋
の含有量が０～１０．０カチオン％である。
Ｓｃ
３＋
の含有量が０～２カチオン％である。
Ｈｆ
４＋
の含有量が０～２カチオン％である。
Ｌｕ
３＋
の含有量が０～２カチオン％である。
【請求項６】
Ｓｉ
４＋
、Ｂ
３＋
、Ｃａ
２＋
、Ｚｎ
２＋
、Ｐ
５＋
、Ａｌ
３＋
、Ｌｉ
＋
、Ｎａ
＋
、Ｋ
＋
、Ｒｂ
＋
、Ｃｓ
＋
、Ｍｇ
２＋
、Ｓｒ
２＋
、Ｂａ
２＋
、Ｌａ
３＋
、Ｇｄ
３＋
、Ｙ
３＋
、Ｔｉ
４＋
、Ｎｂ
５＋
、Ｗ
６＋
、Ｂｉ
３＋
、Ｔａ
５＋
、およびＺｒ
４＋
の合計含有量が９５カチオン％以上である、請求項１に記載の光学ガラス。
【請求項７】
以下のいずれか１以上を満たす、請求項１に記載の光学ガラス。
Ｏ
２－
の含有量が１０～９０アニオン％、である。
Ｃｌ
－
の含有量が５アニオン％未満である。
Ｂｒ
－
およびＩ
－
の合計含有量が５アニオン％未満である。
Ｃｕ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｅｕ、Ｎｄ、Ｅｒ、およびＶの各含有量が１００質量ｐｐｍ未満である。
Ｇａ
２
Ｏ
３
、ＴｅＯ
２
、およびＴｂＯ
２
の各含有量が０～０．１質量％である。
【請求項８】
以下のいずれか１以上を満たす、請求項１に記載の光学ガラス。
アッベ数νｄが３７．５～７０である。
屈折率ｎｄが１．５４～１．９２である。
屈折率ｎｄとアッベ数νｄとが下記式〔１－１〕を満たす。
ｎｄ≧（－０．００８１×νｄ＋２．１１８１）・・・〔１－１〕
部分分散比Ｐｇ，Ｆが下記式〔２－１〕を満たす。
Ｐｇ，Ｆ≧０．６２００－０．００１４×νｄ …〔２－１〕
ΔＰｇ，Ｆが－０．０１００～０．０５００である。
液相温度ＬＴが１２００℃以下である。
ガラス転移温度Ｔｇが３５０～６２５℃である。
耐酸性Ｄａが５級以上である。
耐水性Ｄｗが５級以上である。
ヌープ硬度Ｈｋが４００～７５０である。
【請求項９】
以下のいずれか１以上を満たす、請求項１に記載の光学ガラス。
Ｍｇ
２＋
、Ｃａ
２＋
、Ｓｒ
２＋
、およびＢａ
２＋
の合計含有量［Ｍｇ
２＋
＋Ｃａ
２＋
＋Ｓｒ
２＋
＋Ｂａ
２＋
］が０～３０カチオン％である。
Ｌｉ
＋
、Ｎａ
＋
、Ｋ
＋
、Ｒｂ
＋
、Ｃｓ
＋
、Ｍｇ
２＋
、Ｃａ
２＋
、Ｓｒ
２＋
、およびＢａ
２＋
の合計含有量［Ｌｉ
＋
＋Ｎａ
＋
＋Ｋ
＋
＋Ｒｂ
＋
＋Ｃｓ
＋
＋Ｍｇ
２＋
＋Ｃａ
２＋
＋Ｓｒ
２＋
＋Ｂａ
２＋
］が０～４５カチオン％である。
Ｓｉ
４＋
の含有量が０カチオン％を超え３０カチオン％以下である。
Ｃａ
２＋
の含有量が０～３０．０カチオン％である。
Ｇｅ
４＋
の含有量が２カチオン％以下である。
【請求項１０】
以下のいずれか１以上を満たす、請求項２に記載の光学ガラス。
Ｍｇ
２＋
、Ｃａ
２＋
、Ｓｒ
２＋
、およびＢａ
２＋
の合計含有量に対するＢａ
２＋
の含有量のカチオン比［Ｂａ
２＋
／（Ｍｇ
２＋
＋Ｃａ
２＋
＋Ｓｒ
２＋
＋Ｂａ
２＋
）］が０．１～１である。
Ｍｇ
２＋
、Ｃａ
２＋
、Ｓｒ
２＋
、Ｂａ
２＋
、およびＺｎ
２＋
の合計含有量に対するＢａ
２＋
の含有量のカチオン比［Ｂａ
２＋
／（Ｍｇ
２＋
＋Ｃａ
２＋
＋Ｓｒ
２＋
＋Ｂａ
２＋
＋Ｚｎ
２＋
）］が０．１～１である
（【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、所望の光学的性質を有する光学ガラスおよび光学素子に関する。
続きを表示（約 3,300 文字）【背景技術】
【０００２】
各アッベ領域において屈折率が高く異常部分分散性を備えるレンズは、車載用カメラ、一眼レフ等のデジタルカメラ、およびスマートフォン等の情報携帯端末機器など、幅広く使用されている。これらの用途では、レンズ製造時の歩留まりを向上させるため、ガラスの化学的耐久性および機械的特性が高いことが望まれている。また、例えばガラスを非球面レンズに加工する場合には、ガラス転移温度が高いガラスでは加工が困難になる場合がある。そこで、ガラス転移温度が低減されたガラスが求められている。
【０００３】
特許文献１には、屈折率が高く可視～近紫外域における異常部分分散性を備える光学ガラスが開示されている。また、特許文献２には屈折率が高く近赤外領域での透過率が高い光学ガラスが開示されている。しかしながら、特許文献１および特許文献２では機械的特性の向上について何ら着目されていない。
【０００４】
したがって、化学的耐久性を有し、ガラス転移温度が低減され、さらに機械的特性も有する、屈折率が高く異常部分分散性を備えるガラスが求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１６－１５５７４５号公報
特開２０１７－１９６７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、所望の光学恒数を有し、化学的耐久性および機械的特性の低減が抑制され、ガラス転移温度の高くない光学ガラスおよび光学素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の要旨は以下のとおりである。
【０００８】
（１）Ｓｉ
４＋
の含有量が０カチオン％を超え３０カチオン％以下であり、
Ｂ
３＋
の含有量が０カチオン％を超え５０．００カチオン％未満であり、
Ｆ
－
の含有量が１０アニオン％以上であり、
Ｃａ
２＋
の含有量が２５カチオン％以下であり、
Ｚｎ
２＋
の含有量が１３カチオン％以下であり、
Ｇｅ
４＋
の含有量が５カチオン％以下であり、
Ｌａ
３＋
、Ｇｄ
３＋
、およびＹ
３＋
の合計含有量［Ｌａ
３＋
＋Ｇｄ
３＋
＋Ｙ
３＋
］が３０カチオン％以上であり、
Ｍｇ
２＋
、Ｃａ
２＋
、Ｓｒ
２＋
、およびＢａ
２＋
の合計含有量［Ｍｇ
２＋
＋Ｃａ
２＋
＋Ｓｒ
２＋
＋Ｂａ
２＋
］が３．５カチオン％以上であり、
Ｌｉ
＋
、Ｎａ
＋
、Ｋ
＋
、Ｒｂ
＋
、Ｃｓ
＋
、Ｍｇ
２＋
、Ｃａ
２＋
、Ｓｒ
２＋
、およびＢａ
２＋
の合計含有量［Ｌｉ
＋
＋Ｎａ
＋
＋Ｋ
＋
＋Ｒｂ
＋
＋Ｃｓ
＋
＋Ｍｇ
２＋
＋Ｃａ
２＋
＋Ｓｒ
２＋
＋Ｂａ
２＋
］が３．５カチオン％以上であり、
Ｓｉ
４＋
およびＢ
３＋
の合計含有量に対するＳｉ
４＋
【０００９】
（２）Ｓｉ
４＋
の含有量が０カチオン％を超え３０カチオン％以下であり、
Ｂ
３＋
の含有量が０カチオン％を超え５０．００カチオン％未満であり、
Ｆ
－
の含有量が１０アニオン％以上であり、
Ｃａ
２＋
の含有量が２５カチオン％以下であり、
Ｚｎ
２＋
の含有量が１３カチオン％以下であり、
Ｇｅ
４＋
の含有量が５カチオン％以下であり、
Ｌａ
３＋
、Ｇｄ
３＋
、およびＹ
３＋
の合計含有量［Ｌａ
３＋
＋Ｇｄ
３＋
＋Ｙ
３＋
］が２７カチオン％以上であり、
Ｍｇ
２＋
、Ｃａ
２＋
、Ｓｒ
２＋
、およびＢａ
２＋
の合計含有量［Ｍｇ
２＋
＋Ｃａ
２＋
＋Ｓｒ
２＋
＋Ｂａ
２＋
］が３．５カチオン％以上であり、
Ｌｉ
＋
、Ｎａ
＋
、Ｋ
＋
、Ｒｂ
＋
、Ｃｓ
＋
、Ｍｇ
２＋
、Ｃａ
２＋
、Ｓｒ
２＋
、およびＢａ
２＋
の合計含有量［Ｌｉ
＋
＋Ｎａ
＋
＋Ｋ
＋
＋Ｒｂ
＋
＋Ｃｓ
＋
＋Ｍｇ
２＋
＋Ｃａ
２＋
＋Ｓｒ
２＋
＋Ｂａ
２＋
］が３．５カチオン％以上であり、
Ｓｉ
４＋
およびＢ
３＋
の合計含有量に対するＳｉ
４＋
【００１０】
（３）Ｓｉ
４＋
の含有量が０カチオン％を超え３０カチオン％以下であり、
Ｂ
３＋
の含有量が０カチオン％を超え５０．００カチオン％未満であり、
Ａｌ
３＋
の含有量が１３カチオン％以下であり、
Ｃａ
２＋
の含有量が２５カチオン％以下であり、
Ｚｎ
２＋
の含有量が６カチオン％以下であり、
Ｇｅ
４＋
の含有量が５カチオン％以下であり、
Ｆ
－
の含有量が１０アニオン％以上であり、
Ｌａ
３＋
、Ｇｄ
３＋
、およびＹ
３＋
の合計含有量［Ｌａ
３＋
＋Ｇｄ
３＋
＋Ｙ
３＋
］が３０カチオン％以上であり、
Ｓｉ
４＋
およびＢ
３＋
の合計含有量に対するＳｉ
４＋
の含有量のカチオン比［Ｓｉ
４＋
／（Ｓｉ
４＋
＋Ｂ
３＋
）］が０．０７０以上であり、
Ｓｉ
４＋
、Ｂ
３＋
、Ｐ
５＋
、Ｔｉ
４＋
、Ｎｂ
５＋
、Ｗ
６＋
、Ｂｉ
３＋
、Ｚｒ
４＋
、およびＴａ
５＋
の合計含有量に対する、Ｌａ
３＋
、Ｇｄ
３＋
、Ｙ
３＋
、Ｌｉ
＋
、Ｎａ
＋
、Ｋ
＋
、Ｒｂ
＋
、Ｃｓ
＋
、Ｍｇ
２＋
、Ｃａ
２＋
、Ｓｒ
２＋
、およびＢａ
２＋
の合計含有量のカチオン比［（Ｌａ
３＋
（【００１１】以降は省略されています）

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