(57)【要約】高屈折率かつ低密度であるとともに、製造特性が良好な光学ガラスを提供すること。屈折率（ｎｄ）が１．６８〜１．８５、密度が４．０ｇ／ｃｍ３以下かつガラスの粘性がｌｏｇη＝２となる温度が９５０〜１２００℃である光学ガラス及び該光学ガラスを用いた光学部品を提供する。この光学ガラスは、高屈折率かつ低密度であるとともに、製造特性が良好であり、ウェアラブル機器、車載用、ロボット搭載用、等の光学ガラスとして好適である。
2018021221.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
屈折率（ｎｄ）が１．６８〜１．８５、
密度（ｄ）が４．０ｇ／ｃｍ３以下、
かつガラスの粘性がｌｏｇη＝２となる温度Ｔ２が９５０〜１２００℃であることを特徴とする光学ガラス。
【請求項２】
酸化物基準の質量％表示で、
Ｎｂ２Ｏ５：  ５％〜５５％、
ＢａＯ、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＷＯ３、およびＬｎ２Ｏ３（ＬｎはＹ、Ｌａ、Ｇｄ、ＹｂおよびＬｕからなる群から選ばれる少なくとも１種である）からなる群から選ばれる少なくとも１種を０％〜３０％、
ＳｉＯ２：  ２９％〜５０％、
Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏが２％〜２０％であり、
Ｌｉ２Ｏ／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）が０．４５以下である請求項１に記載の光学ガラス。
【請求項３】
酸化物基準の質量％表示で、
Ｂ２Ｏ３：  ０％〜１０％、
ＭｇＯ：  ０％〜１０％、
ＣａＯ：  ０％〜１５％、
ＳｒＯ：  ０％〜１５％、
ＢａＯ：  ０％〜１５％、
Ｌｉ２Ｏ：  ０％〜９％、
Ｎａ２Ｏ：  ０％〜１０％、
Ｋ２Ｏ：  ０％〜１０％、
Ａｌ２Ｏ３：  ０％〜５％、
ＴｉＯ２：  ０％〜１５％、
ＷＯ３：  ０％〜１５％、
ＺｒＯ２：  ０％〜１５％、
ＺｎＯ：  ０％〜１５％、
Ｌａ２Ｏ３：  ０％〜１２％、
を含有する請求項２に記載の光学ガラス。
【請求項４】
失透温度が１２００℃以下である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の光学ガラス。
【請求項５】
厚さ１ｍｍのガラス板にしたときの、波長３６０ｎｍにおける光の透過率（Ｔ３６０）が４０％以上である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の光学ガラス。
【請求項６】
ヤング率（Ｅ）が６０ＧＰａ以上である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の光学ガラス。
【請求項７】
日本光学硝子工業会規格に準拠して測定される耐水性が等級２以上であり、耐酸性が等級１以上である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の光学ガラス。
【請求項８】
ガラス転移点（Ｔｇ）が５００〜７００℃、アッベ数（ｖｄ）が５０以下、５０〜３５０℃での熱膨張係数αが５０〜１５０×１０−７／Ｋである、請求項１〜７のいずれか１項に記載の光学ガラス。
【請求項９】
板厚が０．０１〜２ｍｍの板状であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の光学ガラス。
【請求項１０】
一の主表面の面積が８ｃｍ２以上である請求項１〜９のいずれか１項に記載の光学ガラス。
【請求項１１】
対向する主表面は両面に研磨が施され、一の主表面の面積が２５ｃｍ２のガラス板としたとき、そのガラス基板のＬＴＶが２μｍ以下である請求項１〜１０のいずれか１項に記載の光学ガラス。
【請求項１２】
直径８インチの円形のガラス板としたとき、一の主表面の反りが５０μｍ以下である請求項１〜１１のいずれか１項に記載の光学ガラス。
【請求項１３】
表面粗さＲａが２ｎｍ以下である請求項１〜１２のいずれか１項に記載の光学ガラス。
【請求項１４】
請求項９〜１３のいずれか１項に記載の板状の光学ガラスを有することを特徴とする光学部品。
【請求項１５】
前記板状の光学ガラスの表面に反射防止膜を有する請求項１４に記載の光学部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学ガラスおよび光学部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
ウェアラブル機器、例えばプロジェクター付きメガネ、眼鏡型やゴーグル型ディスプレイ、仮想現実拡張現実表示装置、虚像表示装置などに用いられるガラスとしては、画像の広角化、高輝度・高コントラスト化、導光特性向上、回折格子の加工容易性などの面から、高屈折率が求められる。また、従来、車載用カメラ、ロボット用視覚センサーなどの用途に、小型で撮像画角の広い撮像ガラスレンズが用いられておりこのような撮像ガラスレンズに対しては、より小型で広い範囲を撮影するために、高屈折率が求められる。【０００３】
上記用途に用いられる光学ガラスとしては、ユーザーの装着感を好ましいものとするため、また、自動車やロボットは軽量化が求められ、装置全体の重量を減量するために、密度が低いことが求められる。さらに、外部環境での使用を考慮すると、酸性雨や、洗浄の際に使用される洗剤やワックスなどの薬剤による表面劣化や変質の少ないことも重要である。【０００４】
このうち車載用のガラスレンズに関しては、例えば、所定の耐酸性を有する車載カメラ用のレンズガラス材を用いることで、屈折率および強度を高め、さらに、耐酸性や耐水性を向上させる試みがなされている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−２５６４４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来、高屈折率の組成にする場合、屈折率を高めるガラス構成成分として重金属酸化物が使用されることが多い。そのため、一般に、高屈折率ガラスの密度は大きくなっていた。【０００７】
また、ウェアラブル機器には板状に成形されたガラスが用いられることがあり、製造効率の高いフロート法、フュージョン法、ロールアウト法といった成型方法によって生産されることがあるが、効率的に製造するためには製造時の温度とガラスの粘性との関係が重要である。
さらに光学部品として用いられる場合、可視光透過率も重要なパラメータであり、高屈折率ガラスの場合、高い温度で溶解すると、特に短波長側の可視光透過率が低下するおそれがあり、一方で粘性カーブが急峻であると、製造するにあたり粘性の制御が困難になる。【０００８】
本発明は、上述のような課題を解消するためになされたものであり、高屈折率かつ低密度であるとともに、製造特性が良好な光学ガラスの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の光学ガラスは、屈折率（ｎｄ）が１．６８〜１．８５、密度が４．０ｇ／ｃｍ３以下かつガラスの粘性がｌｏｇη＝２となる温度Ｔ２が９５０〜１２００℃であることを特徴とする。
本発明の光学部品は、本発明の光学ガラスを用いたことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】光学ガラスの反りを説明するための断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の光学ガラスおよび光学部品の実施形態について説明する。
【００１２】
本発明の光学ガラスは、上記のように所定の屈折率（ｎｄ）、密度（ｄ）および溶解特性を有しており、これら各特性について順番に説明する。
本発明の光学ガラスは１．６８〜１．８５の範囲の高い屈折率（ｎｄ）を有する。屈折率（ｎｄ）が１．６８以上であるので、本発明の光学ガラスは、ウェアラブル機器に用いる光学ガラスとして画像の広角化、高輝度・高コントラスト化、導光特性向上、回折格子の加工容易性などの面で好適である。また車載用カメラ、ロボット用視覚センサーなどの用途に用いられる小型で撮像画角の広い撮像ガラスレンズとしては、より小型で広い範囲を撮影するために好適である。この屈折率（ｎｄ）は好ましくは、１．７０以上であり、より好ましくは１．７３以上、さらに好ましくは１．７４以上、よりさらに好ましくは１．７５以上である。
一方で屈折率（ｎｄ）が１．８５を超えるガラスは密度が高くなりやすく、また失透温度が高くなりやすい傾向がある。この屈折率（ｎｄ）は好ましくは、１．８３以下であり、より好ましくは１．８２以下、さらに好ましくは１．８１以下、よりさらに好ましくは１．８０以下である。
【００１３】
また、本発明の光学ガラスは、４．０ｇ／ｃｍ３以下となる密度（ｄ）を有する。本発明の光学ガラスは、上記した範囲の密度を有することで、ウェアラブル機器に用いられた場合にユーザーの装着感を好ましいものにでき、車載用カメラ、ロボット用視覚センサーなどに用いられた場合に、装置全体の重量を減量できる。この密度（ｄ）は好ましくは３．８ｇ／ｃｍ３以下であり、より好ましくは３．６ｇ／ｃｍ３以下、さらに好ましくは３．５ｇ／ｃｍ３以下、よりさらに好ましくは３．４ｇ／ｃｍ３以下である。
一方で本発明の光学ガラスにおいて、ガラス表面に傷を付けにくくするためには、密度（ｄ）は、２．０ｇ／ｃｍ３以上が好ましい。より好ましくは２．２ｇ／ｃｍ３以上、さらに好ましくは２．３ｇ／ｃｍ３以上であり、よりさらに好ましくは２．４ｇ／ｃｍ３以上である。
【００１４】
また、本発明の光学ガラスは、ｌｏｇη＝２となる温度Ｔ２が９５０〜１２００℃の範囲となるガラスの粘性を有する（ここで、ηはずり応力が０のときの粘度である）。Ｔ２は溶解性の基準温度であり、ガラスのＴ２が高すぎると、高温で溶解する必要が生じるため、高屈折率ガラスの場合、特に短波長側の可視光透過率が低下するおそれがある。このＴ２は好ましくは１１８０℃以下であり、より好ましくは１１５０℃以下、さらに好ましくは１１３０℃以下、よりさらに好ましくは１１１０℃以下である。
一方でＴ２が低すぎると、粘性カーブが急峻になり、製造するにあたり粘性の制御が困難になる問題がある。本発明の光学ガラスは、上記した範囲のＴ２を有することで、製造特性を良好にできる。このＴ２は好ましくは、９７０℃以上であり、より好ましくは９９０℃以上、さらに好ましくは１０１０℃以上、よりさらに好ましくは１０３０℃以上である。
【００１５】
また、本発明の光学ガラスは、失透温度は１２００℃以下が好ましい。このような特性を有すると、成形時におけるガラスの失透を抑制でき、成形性が良好である。この失透温度は、より好ましくは１１７５℃以下、さらに好ましくは１１５０℃以下、さらにより好ましくは１１２５℃以下、特に好ましくは１１００℃以下である。ここで、失透温度とは、加熱、溶融したガラスを自然放冷により冷却する際に、ガラス表面および内部に長辺又は長径で１μｍ以上の結晶の認められない最も低い温度である。
【００１６】
また、ウェアラブル機器では、光学ガラスを通して得られる可視光線の透過率の低下を抑えることが求められるが、本発明のガラスは高温で溶解することによって４００ｎｍより短波長側で透過率が低下することがある。また、車載用カメラやロボットの視覚センサーでは、可視光では判別しにくい対象物を認識するために近紫外線画像を用いることがあり、その光学系に用いられるガラスには近紫外域での透過率が高いことが求められる。そのため、本発明の光学ガラスは、厚さ１ｍｍのガラス板にしたときの、波長３６０ｎｍにおける光の透過率（Ｔ３６０）は４０％以上が好ましい。このような特性を有すると、ウェアラブル機器や車載カメラに用いるガラスとして好適である。特に、ウェアラブル機器の中で画像や映像を表示させる導光体では、導波する光路長が長くなるため短波長側の光量ロスが大きくなってしまう。本発明では短波長側の透過率が４０％以上と高いため、上記のような短波長側での光量ロスが抑制されるので、可視域全体の透過率を低下させることなく所望とする色を再現しやすくなる。また、映像や画像の輝度が低下することが無い。このＴ３６０は、より好ましくは５０％以上であり、さらに好ましくは６０％以上、さらにより好ましくは６５％以上、特に好ましくは７０％以上である。Ｔ３６０は、例えば、厚さ１ｍｍの両表面を鏡面研磨したガラス板について、分光光度計を用いて測定できる。
【００１７】
また、本発明の光学ガラスにおいて、ヤング率（Ｅ）は６０ＧＰａ以上が好ましい。このような特性を有すると、薄いガラス板としてウェアラブル機器に用いた際や、レンズとして車載用カメラ、ロボット用視覚センサーなどに用いられた場合に、たわみが少ないという利点がある。特に、導光体ではメガネのフレームや表示装置に取り付けたときに、画像や映像のゴースト現象や歪みを防止できる。このＥは、より好ましくは７０ＧＰａ以上であり、さらに好ましくは８０ＧＰａ以上、よりさらに好ましくは８５ＧＰａ以上、特に好ましくは９０ＧＰａ以上である。
【００１８】
本発明の光学ガラスにおいて、日本光学硝子工業会規格であるＪＯＧＩＳ０６−２００８光学ガラスの化学的耐久性の測定方法（粉末法）に準拠して測定される耐水性（ＲＷ）は等級２以上が好ましい。ＲＷは、具体的には、次のように測定される。粒径が４２０〜６００μｍのガラス粉末について、１００℃の純水８０ｍＬ中に１時間浸漬したときの質量減少割合（％）を測定する。質量減少割合に応じて、所定の等級が付される。等級は数値の小さい方が、ＲＷが良好であることを示す。
【００１９】
また、本発明の光学ガラスにおいて、ＪＯＧＩＳ０６−２００８光学ガラスの化学的耐久性の測定方法（粉末法）に準拠して測定される耐酸性（ＲＡ）は等級１以上が好ましい。ＲＡは、具体的には、次のように測定される。粒径が４２０〜６００μｍのガラス粉末について、１００℃の０．０１規定の硝酸水溶液８０ｍＬ中に１時間浸漬した時の質量減少割合（％）を測定する。質量減少割合に応じて、所定の等級が付される。等級は数値の小さい方が、ＲＡが良好であることを示す。
【００２０】
また、本発明の光学ガラスにおいて、ガラス転移点（Ｔｇ）は５００〜７００℃の範囲が好ましい。本発明の光学ガラスは、上記した範囲のＴｇを有することで、プレス成型およびリドロー成形における成形性が良好である。このＴｇは、より好ましくは５２０℃〜６８０℃であり、さらに好ましくは５４０℃〜６６０℃、さらにより好ましくは５６０℃〜６４０℃、特に好ましくは５７０℃〜６２０℃である。Ｔｇは、例えば熱膨張法によって測定できる。
【００２１】
また、本発明の光学ガラスは、５０以下のアッベ数（ｖｄ）を有することが好ましい。具体的には、本発明の光学ガラスを導光板のようなガラス板に適用する場合は、上記した範囲の低いｖｄを有することで、ウェアラブル機器の光学設計が容易になり、色収差の改善もしやすくなるので、きれいな画像や映像を再現できる。ｖｄは、より好ましくは４６以下であり、さらに好ましくは４２以下、よりさらに好ましくは３８以下、特に好ましくは３４以下である。
本発明の光学ガラスのアッベ数の下限は特に限定しないが、概ね１０以上、具体的には１５以上、より具体的には２０以上であることが多い。
【００２２】
また、本発明の光学ガラスにおいて、５０〜３５０℃における熱膨張係数（α）は５０〜１５０（×１０−７／Ｋ）の範囲が好ましい。本発明の光学ガラスは、上記した範囲のαを有することで、周辺部材との膨張マッチングが良好である。このαは、より好ましくは６０〜１３５（×１０−７／Ｋ）であり、さらに好ましくは７０〜１２０（×１０−７／Ｋ）、さらにより好ましくは８０〜１０５（×１０−７／Ｋ）、特に好ましくは９０〜１００（×１０−７／Ｋ）である。
【００２３】
本発明の光学ガラスは、厚さが０．０１〜２．０ｍｍのガラス板が好ましい。厚さが０．０１ｍｍ以上であれば、光学ガラスの取り扱い時や加工時の破損を抑制できる。また、光学ガラスの自重によるたわみを抑えられる。この厚さは、より好ましくは０．１ｍｍ以上であり、さらに好ましくは０．３ｍｍ以上であり、よりさらに好ましくは０．５ｍｍ以上である。一方で厚さが２．０ｍｍ以下であれば、光学ガラスを用いた光学素子を軽量にできる。この厚さは、より好ましくは１．５ｍｍ以下であり、さらに好ましくは１．０ｍｍ以下であり、よりさらに好ましくは０．８ｍｍ以下である。
【００２４】
本発明の光学ガラスがガラス板である場合においては、一の主表面の面積は８ｃｍ２以上が好ましい。この面積が８ｃｍ２以上であれば、多数の光学素子を配置でき生産性が向上する。この面積はより好ましくは３０ｃｍ２以上であり、さらに好ましくは１７０ｃｍ２以上であり、よりさらに好ましくは３００ｃｍ２以上であり、特に好ましくは１０００ｃｍ２以上である。一方で面積が６５００ｃｍ２以下であればガラス板の取り扱いが容易になり、ガラス板の取り扱い時や加工時の破損を抑制できる。この面積はより好ましくは４５００ｃｍ２以下であり、さらに好ましくは４０００ｃｍ２以下であり、よりさらに好ましくは３０００ｃｍ２以下であり、特に好ましくは２０００ｃｍ２以下である。
【００２５】
本発明の光学ガラスがガラス板である場合においては、一の主表面の２５ｃｍ２におけるＬＴＶ（Ｌｏｃａｌ  Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ  Ｖａｒｉａｔｉｏｎ）は２μｍ以下が好ましい。この範囲の平坦度を有することで、一の主表面にインプリント技術等を用いて所望形状のナノ構造を形成でき、また所望の導光特性を得ることができる。特に、導光体では光路長の差異によるゴースト現象や歪みを防止できる。このＬＴＶは、より好ましくは１．８μｍ以下であり、さらに好ましくは１．６μｍ以下であり、よりさらに好ましくは１．４μｍ以下であり、特に好ましくは１．２μｍ以下である。
【００２６】
本発明の光学ガラスを直径８インチの円形のガラス板としたとき、反りは５０μｍ以下が好ましい。このガラス板の反りが５０μｍ以下であれば、一の主表面にインプリント技術等を用いて所望形状のナノ構造を形成でき、また所望の導光特性が得られる。複数の導光体を得ようとするとき、品質の安定したものが得られる。このガラス基板の反りはより好ましくは４０μｍ以下であり、さらに好ましくは３０μｍ以下であり、特に好ましくは２０μｍ以下である。
【００２７】
また、直径６インチの円形のガラス板としたとき、反りは３０μｍ以下が好ましい。このガラス板の反りは３０μｍ以下であれば、一の主表面にインプリント技術等を用いて所望形状のナノ構造を形成でき、また所望の導光特性が得られる。複数の導光体を得ようとするとき、品質の安定したものが得られる。このガラス板の反りはより好ましくは２０μｍ以下であり、さらに好ましくは１５μｍ以下であり、特に好ましくは１０μｍ以下である。
【００２８】
図１は、本発明の光学ガラスをガラス板Ｇ１としたときの断面図である。「反り」とは、ガラス板Ｇ１の一の主表面Ｇ１Ｆの中心を通り、ガラス板Ｇ１の一の主表面Ｇ１Ｆに対して直交する任意の断面において、ガラス板Ｇ１の基準線Ｇ１Ｄとガラス板Ｇ１の中心線Ｇ１Ｃとの垂直方向の距離の最大値Ｂと最小値Ａとの差Ｃである。
【００２９】
前記直交する任意の断面とガラス板Ｇ１の一の主表面Ｇ１Ｆとの交線を、底線Ｇ１Ａとする。前記直交する任意の断面とガラス板Ｇ１の他の一の主表面Ｇ１Ｇとの交線を、上線Ｇ１Ｂとする。ここで、中心線Ｇ１Ｃは、ガラス板Ｇ１の板厚方向の中心を結んだ線である。中心線Ｇ１Ｃは、底線Ｇ１Ａと上線Ｇ１Ｂとの後述するレーザ照射の方向に対しての中点を求めることにより算出される。
【００３０】
基準線Ｇ１Ｄは、以下のように求められる。まず、自重の影響をキャンセルする測定方法のもとに、底線Ｇ１Ａを算出する。該底線Ｇ１Ａから、最小自乗法により直線を求める。求められた直線が、基準線Ｇ１Ｄである。自重による影響をキャンセルする測定方法としては公知の方法が用いられる。
【００３１】
例えば、ガラス板Ｇ１の一の主表面Ｇ１Ｆを３点支持し、レーザ変位計によりガラス板Ｇ１にレーザを照射し、任意の基準面からの、ガラス板Ｇ１の一の主表面Ｇ１Ｆおよび他の一の主表面Ｇ１Ｇの高さを測定する。
【００３２】
次に、ガラス板Ｇ１を反転させ、一の主表面Ｇ１Ｆを支持した３点に対向する他の一の主表面Ｇ１Ｇの３点を支持し、任意の基準面からの、ガラス基板Ｇ１の一の主表面Ｇ１Ｆおよび他の一の主表面Ｇ１Ｇの高さを測定する。
反転前後における各測定点の高さの平均を求めることで自重による影響がキャンセルされる。例えば、反転前に、上述のとおり、一の主表面Ｇ１Ｆの高さを測定する。ガラス板Ｇ１を反転後、一の主表面Ｇ１Ｆの測定点に対応する位置で、他の一の主表面Ｇ１Ｇの高さを測定する。同様に、反転前に、他の一の主表面Ｇ１Ｇの高さを測定する。ガラス板Ｇ１を反転後、他の一の主表面Ｇ１Ｇの測定点に対応する位置で、一の主表面Ｇ１Ｆの高さを測定する。
反りは、例えば、レーザ変位計により測定される。
【００３３】
また、本発明の光学ガラスにおいて、一の主表面の表面粗さＲａは２ｎｍ以下が好ましい。この範囲のＲａを有することで、一の主表面にインプリント技術等を用いて所望形状のナノ構造を形成でき、また所望の導光特性が得られる。特に、導光体では界面での乱反射が抑制されてゴースト現象や歪を防止できる。このＲａは、より好ましくは１．７ｎｍ以下であり、さらに好ましくは１．４ｎｍ以下、さらにより好ましくは１．２ｎｍ以下、特に好ましくは１ｎｍ以下である。ここで、表面粗さＲａは、ＪＩＳ  Ｂ０６０１（２００１年）で定義された算術平均粗さである。本明細書では、１０μｍ×１０μｍのエリアを、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて測定した値である。
【００３４】
［ガラス成分］
次に、本発明の光学ガラスが含有し得る各成分の組成範囲の一実施形態について詳細に説明する。本明細書において、各成分の含有割合は、特に断りのない限り、酸化物基準のガラス全質量に対する質量％で示す。また、本発明の光学ガラスにおいて、「実質的に含有しない」とは、不可避不純物を除き含有しないことを意味する。不可避不純物の含有量は、本発明において０．１％以下である。
【００３５】
本実施形態の光学ガラスにおける上記特性を満たす組成としては、例えば、酸化物基準の質量％表示で、Ｎｂ２Ｏ５：５％〜５５％、ＢａＯ、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＷＯ３、およびＬｎ２Ｏ３（ＬｎはＹ、Ｌａ、Ｇｄ、ＹｂおよびＬｕからなる群から選ばれる少なくとも１種である）からなる群から選ばれる少なくとも１種を０％〜３０％、ＳｉＯ２：２９％〜５０％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏが２％〜２０％であり、Ｌｉ２Ｏ／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）が０．４５以下となるものが挙げられる。また、その他の成分を必要に応じて含有させることができる。「Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ」はＬｉ２Ｏ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏからなる群から選ばれる少なくとも１種のアルカリ金属酸化物成分の合量を示すものである。
このガラス組成における各成分について、以下具体的に説明する。なお、本発明の光学ガラスは、上記した特性を有する限り、下記実施形態の組成に限定されない。
【００３６】
ＳｉＯ２は、ガラス形成成分であり、ガラスに高い強度とクラック耐性を付与し、ガラスの安定性および化学的耐久性を向上させる成分である。ＳｉＯ２の含有割合は、２９％以上５０％以下である。ＳｉＯ２の含有割合が２９％以上で、ガラスの粘性がｌｏｇη＝２となる温度Ｔ２を好ましい範囲にできる。一方、ＳｉＯ２の含有割合が５０％以下で、高い屈折率を得るための成分を含有させることができる。ＳｉＯ２の含有割合は、３１％以上が好ましく、３２％以上がより好ましく、３３％以上がさらに好ましく、３５％以上が特に好ましい。また、ＳｉＯ２の含有割合は、４５％以下が好ましく、４２％以下がより好ましく、４０％以下がさらに好ましい。
【００３７】
Ｎｂ２Ｏ５は、ガラスの屈折率を高めるとともに、アッベ数（ｖｄ）を小さくする成分である。Ｎｂ２Ｏ５の含有割合は、５％以上５５％以下である。Ｎｂ２Ｏ５の含有割合が５％以上で、高い屈折率を得ることができる。Ｎｂ２Ｏ５の含有割合は、１５％以上が好ましく、２５％以上がより好ましく、３５％以上がさらに好ましく、４０％以上が特に好ましい。
また、Ｎｂ２Ｏ５は、多すぎると失透し易くなる。そのため、５５％以下が好ましく、５２％以下がより好ましく、４９％以下がさらに好ましい。
【００３８】
ＢａＯ、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＷＯ３およびＬｎ２Ｏ３（ＬｎはＹ、Ｌａ、Ｇｄ、ＹｂおよびＬｕからなる群から選ばれる少なくとも１種である。）は、ガラスの屈折率を高める成分である。これら成分の含有割合は合量で０％以上３０％以下である。
【００３９】
Ｎｂ２Ｏ５が、１５％以下である場合、ガラスの屈折率を高めるために、Ｎｂ２Ｏ５とともに、その他の高屈折率成分としてＢａＯ、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＷＯ３およびＬｎ２Ｏ３（ＬｎはＹ、Ｌａ、Ｇｄ、ＹｂおよびＬｕからなる群から選ばれる少なくとも１種である。）からなる群から選ばれる少なくとも１種を１％以上含有することが好ましい。これら成分の含有割合は、より好ましくは３％以上であり、さらに好ましくは５％以上であり、特に好ましくは７％以上である。一方でその他の高屈折率成分が３０％超であると失透しやすくなる。これら成分の含有割合は、より好ましくは２５％以下であり、さらに好ましくは２０％以下であり、特に好ましくは１５％以下である。
【００４０】
また、本実施形態の光学ガラスにおいては、アルカリ金属成分（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）を含有させるが、このアルカリ金属成分を多くすることでＴｇを低くできる。しかし、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏが多くなりすぎると、Ｔ２が低くなり易く、粘性カーブが急峻になり製造特性が低下する。一方、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏが少なすぎると、Ｔ２が高くなり易く、溶解温度が高くなり着色する恐れがある。そのため、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏは、２％以上２０％以下である。Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏは、４％以上が好ましく、６％以上がより好ましく、８％以上がさらに好ましく、１０％以上が特に好ましい。また、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏは、１８％以下が好ましく、１６％以下がより好ましく、１４％以下がさらに好ましく、１２％以下が特に好ましい。
【００４１】
本実施形態の光学ガラスにおいて、アルカリ金属成分（Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ）のなかでも、Ｌｉ２Ｏは、ガラスの強度を向上させる成分であるが、その量が多いとＴ２が低くなり易く、失透し易くなる。そこで、本実施形態の光学ガラスでは、酸化物基準の質量％による比の値で、Ｌｉ２Ｏ／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）が０．４５以下である。Ｌｉ２Ｏ／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）が０．４５超では、Ｔ２が低くなり易く、失透し易くなりガラスの易成形性が悪化する。Ｌｉ２Ｏ／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）は、０．４以下がより好ましく、０．３５以下がさらに好ましく、０．３以下が特に好ましい。
【００４２】
Ｌｉ２Ｏは、任意成分であり、ガラスの強度を向上させるとともに、Ｔ２を低下させ、Ｔｇを低下させ、ガラスの溶融性を向上させる成分である。Ｌｉ２Ｏの含有割合は０％以上９％以下である。Ｌｉ２Ｏを含有させると、強度（Ｋｃ）およびクラック耐性（ＣＩＬ）を向上させることができる。一方、Ｌｉ２Ｏは、多すぎると失透し易くなる。本発明の光学ガラスがＬｉ２Ｏを含有する場合、その含有割合は、０．５％以上が好ましく、１％以上がより好ましく、２％以上がさらに好ましく、３％以上が特に好ましい。また、Ｌｉ２Ｏの含有割合は、８％以下が好ましく、７％以下がより好ましく、６％以下がさらに好ましく、５％以下が特に好ましい。
本実施形態の光学ガラスを化学強化する場合には、Ｌｉ２Ｏの含有割合は、１．０％以上が好ましく、１．５％以上がより好ましく、２．５％以上がさらに好ましく、３．５％以上が特に好ましい。
【００４３】
Ｎａ２Ｏは、任意成分であり、失透を抑制し、Ｔｇを低くする成分である。Ｎａ２Ｏの含有割合は０％以上１０％以下である。Ｎａ２Ｏを含有させると、優れた失透抑制効果が得られる。一方、Ｎａ２Ｏは、多すぎると、強度およびクラック耐性が低下し易い。本発明の光学ガラスがＮａ２Ｏを含有する場合、その含有割合は、０．５％以上が好ましく、１％以上がより好ましく、２％以上がさらに好ましく、３％以上が特に好ましい。また、Ｎａ２Ｏの含有割合は、９％以下が好ましく、８％以下がより好ましく、７％以下がさらに好ましい。
本実施形態の光学ガラスを化学強化する場合には，Ｎａ２Ｏの含有割合は、１．０％以上が好ましく、１．５％以上がより好ましく、２．５％以上がさらに好ましく、３．５％以上が特に好ましい。
【００４４】
Ｋ２Ｏは、任意成分であり、ガラスの溶融性を向上させる成分であるとともに、失透を抑制する成分である。Ｋ２Ｏの含有割合は０％以上１０％以下である。Ｋ２Ｏを含有させると、失透抑制効果が向上される。一方、Ｋ２Ｏは、多すぎると、密度が増加し易い。Ｋ２Ｏの含有割合は、０．３％以上が好ましく、０．５％以上がより好ましく、１％以上がさらに好ましい。また、Ｋ２Ｏの含有割合は、１０％以下が好ましく、８％以下がより好ましく、６％以下がさらに好ましい。
【００４５】
Ｂ２Ｏ３は、任意成分である。Ｂ２Ｏ３は、Ｔｇを低くし、ガラスの強度やクラック耐性などの機械的特性を向上させる成分であるが、Ｂ２Ｏ３の量が多いと屈折率が低下し易い。そのため、Ｂ２Ｏ３の含有割合は、０％以上１０％以下が好ましい。Ｂ２Ｏ３の含有割合は、８．５％以下がより好ましく、６．５％以下がさらに好ましく、５％以下が特に好ましい。また、Ｂ２Ｏ３の含有割合は、０．３％以上がより好ましく、０．５％以上がさらに好ましく、１％以上が特に好ましい。
【００４６】
ＭｇＯは、任意成分である。ＭｇＯは、ガラスの溶融性を向上させ、失透を抑制し、ガラスのアッベ数や屈折率等の光学恒数を調整する成分である。一方、ＭｇＯの量が多くなると、かえって失透を促進してしまう。そのため、ＭｇＯの含有割合は、０％以上１０％以下が好ましい。ＭｇＯの含有割合は、８％以下がより好ましく、６％以下が特に好ましい。また、ＭｇＯの含有割合は、０．３％以上が好ましく、０．５％以上がより好ましく、１％以上がさらに好ましい。
【００４７】
ＣａＯは、任意成分である。ＣａＯは、失透を抑制する成分であるが、ＣａＯの量が多いと、クラック耐性が低下し易い。そのため、ＣａＯの含有割合は、０％以上１５％以下が好ましい。ＣａＯの含有割合は、１２％以下がより好ましく、１０％以下が特に好ましい。また、ＣａＯの含有割合は、０．３％以上がより好ましく、０．５％以上がさらに好ましく、１％以上が特に好ましい。
【００４８】
ＳｒＯは、任意成分である。ＳｒＯは、ガラスの溶融性を向上させ、失透を抑制し、ガラスの光学恒数を調整する成分である。一方、ＳｒＯの量が多くなると、かえって失透を促進してしまう。そのため、ＳｒＯの含有割合は、０％以上１５％以下が好ましい。ＳｒＯの含有割合は１２％以下がより好ましく、１０％以下が特に好ましい。また、ＳｒＯの含有割合は、０．３％以上がより好ましく、０．５％以上がさらに好ましく、１％以上が特に好ましい。
【００４９】
ＢａＯは、任意成分である。ＢａＯは、失透を抑制する成分であるが、ＢａＯの量が多いと、密度が大きくなりやすい。そのため、ＢａＯが含有される場合には、０％以上１５％以下が好ましい。ＢａＯの含有割合は、１０％以下がより好ましく、８％以下がさらに好ましく、６％以下が特に好ましい。また、ＢａＯの含有割合は、０．３％以上がより好ましく、０．５％以上がさらに好ましく、１％以上が特に好ましい。
【００５０】
Ａｌ２Ｏ３は、任意成分である。Ａｌ２Ｏ３は、化学的耐久性を向上させる成分であるが、Ａｌ２Ｏ３が多くなると、ガラスが失透し易くなる。そのため、Ａｌ２Ｏ３の含有割合は０％以上５％以下が好ましい。Ａｌ２Ｏ３の含有割合は３％以下がより好ましく、２％以下が特に好ましい。またＡｌ２Ｏ３の含有割合は０．３％以上がより好ましく、０．５％以上がさらに好ましく、１％以上が特に好ましい。
【００５１】
ＴｉＯ２は、任意成分であり、ガラスの屈折率を高め、ガラスの分散を大きくする成分である。また、ＴｉＯ２を含有することで、屈折率を向上させることができる。一方、ＴｉＯ２は多すぎると着色しやすく、また、透過率が低下する。そのため、ＴｉＯ２の含有割合は、０％以上１５％以下が好ましい。ＴｉＯ２を含有する場合、その含有割合は、０．５％以上がより好ましく、１％以上がさらに好ましく、１．５％以上が特に好ましい。また、ＴｉＯ２の含有割合は、１２％以下がより好ましく、１０％以下がさらに好ましく、８％以下が特に好ましい。
【００５２】
ＷＯ３は、任意成分である。ＷＯ３を添加することでガラスの失透を抑制させるが、ＷＯ３の量が多すぎると、かえってガラスが失透し易くなる。そのため、ＷＯ３の含有割合は０％以上１５％以下が好ましい。ＷＯ３の含有割合は、１２％以下がより好ましく、９％以下がさらに好ましく、５％以下が特に好ましい。また、ＷＯ３の含有割合は、０．３％以上がより好ましく、０．５％以上がさらに好ましく、１％以上が特に好ましい。
【００５３】
ＺｒＯ２は、任意成分であり、ガラスの屈折率を高め、ガラスの化学的耐久性を高める成分である。ＺｒＯ２を含有することで、クラック耐性を向上させることができる。一方、ＺｒＯ２が多すぎると、失透しやすくなる。そのため、ＺｒＯ２の含有割合は、０％以上１５％以下が好ましい。ＺｒＯ２を含有する場合、その含有割合は、０．５％以上がより好ましく、１％以上がさらに好ましく、２％以上が特に好ましい。ＺｒＯ２の含有割合は、１５％以下がより好ましく、１２％以下がさらに好ましく、１０％以下が特に好ましい。
【００５４】
ＺｎＯは、任意成分であり、ガラスの強度やクラック耐性などの機械的特性を向上させる成分である。一方、ＺｎＯの量が多いと失透し易くなるため、その含有割合は０％以上１５％以下が好ましい。ＺｎＯの含有割合は、１３％以下がより好ましく、１２％以下がさらに好ましく、１０％以下が特に好ましい。また、ＺｎＯの含有割合は、０．３％以上がより好ましく、０．５％以上がさらに好ましく、１％以上が特に好ましい。
【００５５】
Ｌａ２Ｏ３は、任意成分である。Ｌａ２Ｏ３は、ガラスの屈折率を向上させる成分であるが、Ｌａ２Ｏ３の量が多すぎると機械的特性が低下する。そのため、Ｌａ２Ｏ３の含有割合は、０％以上１２％以下が好ましい。Ｌａ２Ｏ３の含有割合は、１０％以下がより好ましく、８％以下がさらに好ましい。Ｌａ２Ｏ３は、実質的に含有しないことが好ましい。
【００５６】
Ｌｎ２Ｏ３（ＬｎはＹ、Ｌａ、Ｇｄ、Ｙｂ、およびＬｕからなる群から選ばれる１種以上である。）は、ガラスの屈折率を向上させる。一方、Ｌｎ２Ｏ３の量が多くなると、ガラスの分散が低下し、また失透し易くなる。そのため、Ｌｎ２Ｏ３は、合計で１５％以下が好ましく、１０％以下がさらに好ましく、７％以下が特に好ましい。Ｌｎ２Ｏ３は実質的に含有しないことが好ましい。
【００５７】
Ａｓ２Ｏ３は、有害な化学物質であるため、近年使用を控える傾向にあり、環境対策上の措置が必要とされる。従って、環境上の影響を重視する場合には、不可避な混入を除き、実質的に含有しないことが好ましい。
【００５８】
さらに本実施形態の光学ガラスには、Ｓｂ２Ｏ３およびＳｎＯ２のうちの少なくとも一種が含有されることが好ましい。これらは必須の成分ではないが、屈折率特性の調整、溶融性の向上、着色の抑制、透過率の向上、清澄、化学的耐久性の向上などの目的で添加できる。これらの成分を含有させる場合、合計で、１０％以下が好ましく、５％以下がより好ましく、３％以下がさらに好ましく、１％以下が特に好ましい。
【００５９】
さらに本実施形態の光学ガラスには、Ｆが含有されることが好ましい。Ｆは必須ではないが、溶解性の向上、透過率の向上、清澄性向上などの目的で添加できる。Ｆを含有させる場合は、５％以下が好ましく、３％以下がより好ましい。
【００６０】
また、本実施形態の光学ガラスでＬｉ２ＯやＮａ２Ｏのアルカリ金属酸化物を含有するものは、ＬｉイオンをＮａイオンまたはＫイオンに、ＮａイオンをＫイオンに置換することで、化学的に強化できる。すなわち、化学強化処理すれば、光学ガラスの強度を向上させることができる。
【００６１】
［光学ガラスおよびガラス成形体の製造方法］
本発明の光学ガラスは、例えば以下のように製造される。すなわち、まず、上記所定のガラス組成となるように原料を秤量し、均一に混合する。作製した混合物を白金坩堝、石英坩堝又はアルミナ坩堝に投入して粗溶融する。その後、金坩堝、白金坩堝、白金合金坩堝、強化白金坩堝又はイリジウム坩堝に入れて１２００〜１４００℃の温度範囲で２〜１０時間溶融し、脱泡、撹拌などにより均質化して泡切れ等を行った後、金型に鋳込んで徐冷する。これにより本発明の光学ガラスが得られる。
【００６２】
さらに、この光学ガラスは、溶融したガラスをフロート法、フュージョン法、ロールアウト法といった成型方法によって板状に成形することでガラス板にもできる。また、例えばリヒートプレス成形や精密プレス成形等の手段を用いて、ガラス成形体を作製できる。すなわち、光学ガラスからモールドプレス成形用のレンズプリフォームを作製し、このレンズプリフォームに対してリヒートプレス成形した後で研磨加工を行ってガラス成形体を作製したり、例えば研磨加工を行って作製したレンズプリフォームに対して精密プレス成形を行ってガラス成形体を作製したりできる。なお、ガラス成形体を作製する手段は、これらの手段に限定されない。
【００６３】
上記のように製造される本発明の光学ガラスの残留泡は、１ｋｇ当たり１０個（１０個／ｋｇ）以下が好ましく、７個／ｋｇ以下がより好ましく、５個／ｋｇ以下がさらに好ましく、３個／ｋｇ以下が特に好ましい。上記した方法でガラス板を成形する場合、残留泡が１０個／ｋｇ以下であれば、泡の含まれないガラス板を効率よく成形できる。また、残留泡が内部に包まれる最小サイズの円の直径を残留泡の個々の大きさとしたとき、残留泡の個々の大きさは８０μｍ以下が好ましく、６０μｍ以下がより好ましく、４０μｍ以下がさらに好ましく、２０μｍ以下が特に好ましい。
【００６４】
また、前記直径を残留泡の縦方向の長さＬ１とし、この直径と垂直に交わる直線で残留泡の最大長さとなる直線の長さを残留泡の横方向の長さＬ２としたとき、残留泡の形状を縦横比で表すとＬ２／Ｌ１は０．９０以上が好ましく、０．９２以上がより好ましく、０．９５以上がさらに好ましい。このようにＬ２／Ｌ１が０．９０以上であれば、残留泡は真円（真球）に近い状態となり、例え残留泡が含まれていたとしても、楕円の残留泡と比べるとガラスの強度低下が抑えられ、ガラス板を作成するときに、残留泡が起点となる割れの発生を抑制できる。また、ガラス基板に残留泡が存在しても、楕円の残留泡と比べるとガラス板に入射する光の異方散乱が抑えられる効果も有する。残留泡の大きさや形状は、レーザ顕微鏡（キーエンス社製：ＶＫ−Ｘ１００）によって測定された値から得られる。
【００６５】
このようにして作製されるガラス板やガラス成形体のような光学部材は、様々な光学素子に有用であるが、その中でも特に、（１）ウェアラブル機器、例えばプロジェクター付きメガネ、眼鏡型やゴーグル型ディスプレイ、仮想現実拡張現実表示装置、虚像表示装置などに使われる導光体、フィルターやレンズ等、（２）車載用カメラ、ロボット用視覚センサーに使われるレンズやカバーガラス等、に好適に用いられる。車載用カメラのような過酷な環境に曝される用途であっても好適に用いられる。また、有機ＥＬ用ガラス基板，ウエハーレベルレンズアレイ用基板、レンズユニット用基板、エッチング法によるレンズ形成基板、光導波路といった用途にも好適に用いられる。
【００６６】
以上説明した本実施形態の光学ガラスは高屈折率かつ低密度であるとともに、製造特性が良好であり、ウェアラブル機器、車載用、ロボット搭載用、の光学ガラスとして好適である。
【実施例】
【００６７】
表１〜７に示す化学組成（酸化物換算の質量％）となるように原料を秤量した。原料は、いずれも、各成分の原料として各々相当する酸化物、水酸化物、炭酸塩、硝酸塩、フッ化物、水酸化物、メタリン酸化合物等の通常の光学ガラスに使用される高純度原料を選定して使用した。なお、表中、Ｒ２ＯはＬｉ２ＯとＮａ２ＯとＫ２Ｏの含有割合の合計量を表している。【００６８】
秤量した原料を均一に混合し、内容積約３００ｍＬの白金ルツボ内に入れて、約１２００℃で約２時間溶融、清澄、撹拌後、１２００℃で０．５時間保持し、およそ６５０℃に予熱した縦５０ｍｍ×横１００ｍｍの長方形のモールドに鋳込み後、約１℃／分で徐冷して例１〜５４、５６〜５７のサンプルとした。例５５のガラスについては、粘度ηがｌｏｇη＝２となる温度Ｔ２が１２００℃以上と高く、ガラスを十分に清澄・均質化するため溶融温度を１４００℃とした。なお、ここで例１〜５６が実施例、例５７〜６６が比較例である。【００６９】
［評価］
上記で得られた各サンプルについて、屈折率（ｎｄ）、密度（ｄ）、失透温度、粘度（粘度ηがｌｏｇη＝２となる温度Ｔ２）、厚さ１ｍｍのガラス板にしたときの波長３６０ｎｍにおける光の透過率（Ｔ３６０）、耐水性（ＲＷ）、耐酸性（ＲＡ）を次のように測定した。得られた結果を表１〜７に併せて示した。【００７０】
屈折率（ｎｄ）：サンプルのガラスを一辺が３０ｍｍ、厚さが１０ｍｍの三角形状プリズムに加工し、屈折率計（Ｋａｌｎｅｗ社製、機器名：ＫＰＲ−２０００）により測定した。
密度（ｄ）：ＪＩＳ  Ｚ８８０７（１９７６、液中で秤量する測定方法）に準じて測定した。
失透温度：白金皿にサンプル約５ｇを入れ、１０００℃〜１４００℃まで１０℃刻みにてそれぞれ１時間保持したものを自然放冷により冷却した後、結晶析出の有無を顕微鏡により観察して、長辺又は長径で１μｍ以上の結晶の認められない最低温度を失透温度とした。【００７１】
温度Ｔ２：サンプルを加熱したときの粘度は、回転粘度計を用いて測定し、粘度ηがｌｏｇη＝２となる温度Ｔ２（溶解性の基準温度）を測定した。
光透過率（Ｔ３６０）：１０ｍｍ×３０ｍｍ×厚さ１ｍｍの板状に加工し、両表面を鏡面研磨したサンプルについて、分光光度計（日立ハイテクノロジーズ社製  Ｕ−４１００）で波長３６０ｎｍにおける光の透過率を測定した。【００７２】
ガラス転移点（Ｔｇ）：示差熱膨張計（ＴＭＡ）を用いて測定した値であり、ＪＩＳ  Ｒ３１０３−３（２００１年）により求めた。
ヤング率（Ｅ）：２０ｍｍ×２０ｍｍ×１ｍｍの板状のサンプルについて、超音波精密板厚計（ＯＬＹＭＰＡＳ社製、ＭＯＤＥＬ  ３８ＤＬ  ＰＬＵＳ）を用いて測定した（単位：ＧＰａ）。【００７３】
耐水性（ＲＷ）：ＪＯＧＩＳ０６−２００８光学ガラスの化学的耐久性の測定方法（粉末法）に準拠して測定した。具体的には、粒径が４２０〜６００μｍのガラス粉末について、１００℃の純水８０ｍＬ中に１時間浸漬した時の質量減少割合（％）を測定した。質量減少割合が０．０５％未満では等級１、０．０５％以上０．１０％未満では等級２、０．１０％以上０．２５％未満では等級３、０．２５％以上０．６０％未満では等級４、０．６０％以上１．１０％未満では等級５、１．１０％以上では等級６とした。【００７４】
耐酸性（ＲＡ）：ＪＯＧＩＳ０６−２００８光学ガラスの化学的耐久性の測定方法（粉末法）に準拠して測定した。具体的には、粒径が４２０〜６００μｍのガラス粉末について、１００℃の０．０１規定の硝酸水溶液８０ｍＬ中に１時間浸漬した時の質量減少割合（％）を測定した。質量減少割合が０．２０％未満では等級１、０．２０％以上０．３５％未満では等級２、０．３５％以上０．６５％未満では等級３、０．６５％以上１．２０％未満では等級４、１．２０％以上２．２０％未満では等級５、２．２０％以上では等級６とした。【００７５】
ＬＴＶ：ガラス基板の板厚を非接触レーザ変位計（黒田精工製ナノメトロ）により、５０ｍｍ×５０ｍｍ×１ｍｍの板状のサンプルについて、３ｍｍ間隔で測定し、ＬＴＶを算出した。
反り：ガラス基板の２つの主表面の高さを非接触レーザ変位計（黒田精工製ナノメトロ）により、直径８インチ×１ｍｍおよび直径６インチ×１ｍｍの円板状のサンプルについて、３ｍｍ間隔で測定し、図１を参照して説明した上記方法により反りを算出した。
表面粗さ（Ｒａ）：２０ｍｍ×２０ｍｍ×１ｍｍの板状のサンプルについて、１０μｍ×１０μｍのエリアを、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）（オクスフォードインストゥルメンツ社製）を用いて測定した値である。
アッベ数（νｄ）：上記屈折率測定に使用したサンプルを用いて、νｄ＝（ｎｄ−１）／（ｎＦ−ｎＣ）により算出する。ｎｄはヘリウムｄ線、ｎＦは水素Ｆ線、およびｎＣは水素Ｃ線に対する屈折率である。これらの屈折率も上記した屈折率計を使用して測定した。
熱膨張係数（α）：示差熱膨張計（ＴＭＡ）を用いて３０〜３５０℃の範囲における線熱膨張係数測定し、ＪＩＳ  Ｒ３１０２（１９９５年）により３０〜３５０℃の範囲における平均線熱膨張係数を求めた。【００７６】
【表１】
2018021221.tif 000003
【００７７】
【表２】
2018021221.tif 000004
【００７８】
【表３】
2018021221.tif 000005
【００７９】
【表４】
2018021221.tif 000006
【００８０】
【表５】
2018021221.tif 000007
【００８１】
【表６】
2018021221.tif 000008
【００８２】
【表７】
2018021221.tif 000009
【００８３】
上記各実施例（例１〜５６）の光学ガラスは、いずれも、屈折率（ｎｄ）が１．６８以上と高屈折率である。また、密度が４．０ｇ／ｃｍ３以下と低い。またガラスの粘性がｌｏｇη＝２となる温度が９５０〜１２００℃であるため製造特性が良好である。そのため、ウェアラブル機器や車載用カメラやロボット用視覚に用いられる光学ガラスに好適である。【００８４】
一方、比較例である例５７から例６１のガラスは、いずれもＳｉＯ２が２９％より少ないためｌｏｇη＝２となる温度Ｔ２が９５０℃より低く製造特性が劣る。例６２のガラスは、Ｌｉ２Ｏ／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）が０．４５より大きいため、ｌｏｇη＝２となる温度Ｔ２が９５０℃より低く製造特性が劣る。例６３のガラスは、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏが２％より少ないため、ｌｏｇη＝２となる温度Ｔ２が１２００℃より高くガラスの清澄・均質化のために溶融温度は１４００℃としたため、厚さ１ｍｍのガラス板にしたときの、波長３６０ｎｍにおける光の透過率（Ｔ３６０）が低い。例６４のガラスは、Ｎｂ２Ｏ５が５５％より多いため、屈折率（ｎｄ）が１．８５より高く、失透温度が１２００℃より高く成形性に劣る。例６５のガラスは、ＳｉＯ２が５０％より多いため、屈折率（ｎｄ）が１．６８より低い。例６６のガラスは、ＳｉＯ２が２９％より少ないため、ｌｏｇη＝２となる温度Ｔ２が９５０℃より低い。【００８５】
上記各実施例（例１〜５６）のガラス組成を溶融したガラスから得られる光学ガラスには、残留泡のないものや、１４μｍ〜５４μｍの大きさの残留泡が１個または２個あるものが含まれる。この残留泡の縦横比（Ｌ２／Ｌ１）は、ほぼ０．９以上であり、１．０となるものも含まれる。このように残留泡が含まれている光学ガラスでも、その大きさは小さく個数も少ないので、泡、異物、脈理、分相等の欠点が存在しないガラス板が得られる。したがって、上記したような大きさのサンプルを形成するとＬＴＶの値は２μｍ以下、反りの値（直径６インチの円形のガラス板）は３０μｍ以下、Ｒａの値は２ｎｍ以下の光学ガラスを得ることができる。さらに、耐水性（ＲＷ）の評価が等級２以上、耐酸性（ＲＡ）の評価が等級１以上のものは、研磨時や洗浄時での表面劣化を避けることができるため、ＬＴＶの値は１．５μｍ以下、反りの値（直径６インチの円形のガラス板）は１８μｍ以下、Ｒａの値は１ｎｍ以下を実現できると考えられる。【００８６】
本実施例の上記欠点が存在しない３種のガラス板を精密研磨したところ、ＬＴＶの値は１．１、１．４、１．３μｍ，反りの値は４５、３６、４２，Ｒａの値は０．２７６、０．３５８、０．３６２が得られた。よって本発明の実施例の上記の欠点が存在しないガラス板を精密研磨することでＬＴＶの値は２μｍ以下、反りの値は５０μｍ以下、Ｒａの値は２ｎｍ以下の光学ガラスを得ることができる。【００８７】
本発明のガラスを化学強化する際には、たとえば硝酸ナトリウム塩を４００℃に加熱し溶融した融液に、ガラスを３０分浸漬し、化学強化処理を行って強化ガラスを得ることができる。【００８８】
以上より、本発明の光学ガラスは、高屈折率かつ低密度であるとともに、製造特性が良好であり、ウェアラブル機器、車載用、ロボット搭載用、等の光学ガラスとして好適である。
【図１】
2018021221.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成30年1月15日(2018.1.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
屈折率（ｎｄ）が１．６８〜１．８５、
密度（ｄ）が４．０ｇ／ｃｍ３以下、
かつガラスの粘性がｌｏｇη＝２となる温度Ｔ２が９５０〜１２００℃であり、
酸化物基準の質量％表示で、Ｎｂ２Ｏ５を３７．０％〜５５％、ＴｉＯ２を０％〜１５％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏを２％〜２０％含有し、Ｌｉ２Ｏ／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）が０．４５以下であることを特徴とする光学ガラス。
【請求項２】
酸化物基準の質量％表示で、
ＳｉＯ２：  ２９％〜５０％、
ＢａＯ、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＷＯ３、およびＬｎ２Ｏ３（ＬｎはＹ、Ｌａ、Ｇｄ、ＹｂおよびＬｕからなる群から選ばれる少なくとも１種である）からなる群から選ばれる少なくとも１種を０％〜３０％含有する請求項１に記載の光学ガラス。
【請求項３】
酸化物基準の質量％表示で、
Ｂ２Ｏ３：  ０％〜１０％、
ＭｇＯ：  ０％〜１０％、
ＣａＯ：  ０％〜１５％、
ＳｒＯ：  ０％〜１５％、
ＢａＯ：  ０％〜１５％、
Ｌｉ２Ｏ：  ０％〜９％、
Ｎａ２Ｏ：  ０％〜１０％、
Ｋ２Ｏ：  ０％〜１０％、
Ａｌ２Ｏ３：  ０％〜５％、
ＷＯ３：  ０％〜１５％、
ＺｒＯ２：  ０％〜１５％、
ＺｎＯ：  ０％〜１５％、
Ｌａ２Ｏ３：  ０％〜１２％、
を含有する請求項２に記載の光学ガラス。
【請求項４】
失透温度が１２００℃以下である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の光学ガラス。
【請求項５】
厚さ１ｍｍのガラス板にしたときの、波長３６０ｎｍにおける光の透過率（Ｔ３６０）が４０％以上である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の光学ガラス。
【請求項６】
ヤング率（Ｅ）が６０ＧＰａ以上である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の光学ガラス。
【請求項７】
日本光学硝子工業会規格に準拠して測定される耐水性が等級２以上であり、耐酸性が等級１以上である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の光学ガラス。
【請求項８】
ガラス転移点（Ｔｇ）が５００〜７００℃、アッベ数（ｖｄ）が５０以下、５０〜３５０℃での熱膨張係数αが５０〜１５０×１０−７／Ｋである、請求項１〜７のいずれか１項に記載の光学ガラス。
【請求項９】
板厚が０．０１〜２ｍｍの板状であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の光学ガラス。
【請求項１０】
一の主表面の面積が８ｃｍ２以上である請求項１〜９のいずれか１項に記載の光学ガラス。
【請求項１１】
対向する主表面は両面に研磨が施され、一の主表面の面積が２５ｃｍ２のガラス板としたとき、そのガラス基板のＬＴＶが２μｍ以下である請求項１〜１０のいずれか１項に記載の光学ガラス。
【請求項１２】
直径８インチの円形のガラス板としたとき、一の主表面の反りが５０μｍ以下である請求項１〜１１のいずれか１項に記載の光学ガラス。
【請求項１３】
表面粗さＲａが２ｎｍ以下である請求項１〜１２のいずれか１項に記載の光学ガラス。
【請求項１４】
請求項９〜１３のいずれか１項に記載の板状の光学ガラスを有することを特徴とする光学部品。
【請求項１５】
前記板状の光学ガラスの表面に反射防止膜を有する請求項１４に記載の光学部品。
【手続補正書】
【提出日】平成30年2月15日(2018.2.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
屈折率（ｎｄ）が１．６８〜１．８５、
密度（ｄ）が４．０ｇ／ｃｍ３以下、
かつガラスの粘性がｌｏｇη＝２となる温度Ｔ２が９５０〜１２００℃であり、
酸化物基準の質量％表示で、ＳｉＯ２を２９％〜５０％、Ｎｂ２Ｏ５を３７．０％〜５５％、ＴｉＯ２を０％〜１５％、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏを２％〜２０％含有し、Ｌｉ２Ｏ／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）が０．４５以下であることを特徴とする光学ガラス。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２】
酸化物基準の質量％表示で、
ＢａＯ、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＷＯ３、およびＬｎ２Ｏ３（ＬｎはＹ、Ｌａ、Ｇｄ、ＹｂおよびＬｕからなる群から選ばれる少なくとも１種である）からなる群から選ばれる少なくとも１種を０％〜３０％含有する請求項１に記載の光学ガラス。
【国際調査報告】
2018021221.tif 000011
2018021221.tif 000012
2018021221.tif 000013
2018021221.tif 000014
2018021221.tif 000015
2018021221.tif 000016