DE112021001569T5

DE112021001569T5 - Optisches glas und optisches element

Info

Publication number: DE112021001569T5
Application number: DE112021001569.9T
Authority: DE
Inventors: Hayato Sasaki; Tomoaki Negishi
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 2020-03-12
Filing date: 2021-03-10
Publication date: 2023-01-12
Also published as: CN115244015A; WO2021182505A1; US20230121192A1; JPWO2021182505A1; TW202141067A

Abstract

Es wird ein optisches Glas mit einem hohen Brechungsindex und einem relativ niedrigen spezifischen Gewicht sowie ein optisches Element vorgesehen.Optisches Glas, das ein SiO2-TiO2-Nb2O5-basiertes Glas ist und in dem der Gehalt an SiO210 Massen-% oder mehr beträgt, der Gesamtgehalt an Na2O, K2O und Cs2O (Na2O+K2O+Cs2O) 11,0 Massen-% oder weniger beträgt und das spezifische Gewicht und der Brechungsindex nd davon den Ausdruck (1) erfüllen. (1): nd ≥ 0,2 × Spezifisches Gewicht + 1,18

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft optisches Glas und ein optisches Element.
STAND DER TECHNIK
In jüngster Zeit wurde mit dem Fortschritt der Augmented Reality (AR)-Technologie zum Beispiel eine brillenartige Anzeigevorrichtung als Augmented Reality-(AR)-Vorrichtung entwickelt. Zum Beispiel ist in der brillenartigen Anzeigevorrichtung eine Linse mit einem hohen Brechungsindex und einem geringen spezifischen Gewicht erforderlich, und es besteht eine hohe Nachfrage nach Glas, das für eine solche Linse verwendet werden kann.
In den Patentdokumenten 1 bis 4 wird ein optisches Glas mit einem hohen Brechungsindex offenbart. Das optische Glas hat jedoch das Problem, dass das spezifische Gewicht in Bezug auf den Brechungsindex übermäßig groß ist, um als Linse für eine AR-Vorrichtung verwendet zu werden.
Daher wird optisches Glas benötigt, dessen spezifisches Gewicht reduziert wird, während ein hoher Brechungsindex erhalten bleibt.

Patentdokument 1: JP Patent Nr. 5766002
Patentdokument 2: JP Patent Nr. 5734587
Patentdokument 3: JP Patentanmeldung Offenlegung Nr. 2016-88759
Patentdokument 4: JP Patentanmeldung Offenlegung Nr. 2019-34874

ZUSAMMENFAS SUNG
Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht solcher Umstände gemacht, und ein Ziel derselben ist es, optisches Glas mit einem hohen Brechungsindex und einem vergleichsweise niedrigen spezifischen Gewicht und ein optisches Element bereitzustellen.
Der Kern der vorliegenden Erfindung ist wie folgt.

(1) Optisches Glas, das ein SiO₂-TiO₂-Nb₂O₅-basiertes Glas ist, bei dem ein Gehalt an SiO₂ 10 Massen-% oder höher ist, ein Gesamtgehalt [Na₂O+K₂O+Cs₂O] an Na₂O, K₂O und Cs₂O 11,0 Massen-% oder geringer ist und ein spezifisches Gewicht und ein Brechungsindex nd den unten beschriebenen Ausdruck (1) erfüllen. $nd \geq 0,2 \times Spezifisches Gewicht + 1,18$
(2) Optisches Glas, bei dem ein Gehalt an SiO₂ 1 bis 50 Massen-% ist, ein Gehalt an TiO₂ 1 bis 50 Massen-% ist, ein Gehalt an BaO 0 bis 16,38 Massen-% ist, ein Gehalt an Nb₂O₅ 1 bis 50 Massen-% ist, ein Gesamtgehalt [Li₂O+Na₂O+K₂O+Cs₂O] an Li₂O, Na₂O, K₂O und Cs₂O 0,1 bis 20 Massen-% ist, ein Gesamtgehalt [La₂O₃+Gd₂O₃+Y₂O₃] an La₂O₃, Gd₂O₃ und Y₂O₃ 0 bis 10 Massen-% ist, ein Gesamtgehalt [TiO₂+Nb₂O₅] an TiO₂ und Nb₂O₅ 45 bis 65 Massen-% ist, ein Massenverhältnis [TiO₂/(TiO₂+Nb₂O₅)] des Gehalts an TiO₂ zum Gesamtgehalt an TiO₂ und Nb₂O₅ 0,3 oder größer ist, ein Massenverhältnis [Li₂O/(Li₂O+Na₂O+K₂O+Cs₂O)] des Gehalts an Li₂O zum Gesamtgehalt an Li₂O, Na₂O, K₂O und Cs₂O 0,1 bis 1 ist, eine Abbe-Zahl vd 25 oder niedriger ist und ein Brechungsindex nd 1,86 oder höher ist.
(3) Optisches Glas, bei dem ein Gehalt an SiO₂ 1 bis 50 Massen-% ist, ein Gehalt an TiO₂ 1 bis 50 Massen-% ist, ein Gehalt an Nb₂O₅ 1 bis 50 Massen-% ist, ein Gehalt an Na₂O 0 bis 8 Massen-% ist, ein Gesamtgehalt [TiO₂+Nb₂O₅] an TiO₂ und Nb₂O₅ 40 bis 80 Massen-% ist, ein Massenverhältnis [TiO₂/(TiO₂+Nb₂O₅)] des Gehalts an TiO₂ zum Gesamtgehalt an TiO₂ und Nb₂O₅ 0,3 oder größer ist, ein Brechungsindex nd 1,88 oder höher ist, und ein Verhältnis [Brechungsindex nd/Spezifisches Gewicht] des Brechungsindex nd zu einem spezifischen Gewicht 0,50 oder größer ist.
(4) Das optische Glas nach (3), bei dem ein Gehalt an BaO geringer als 16,0 Massen-% ist.
(5) Optisches Glas, bei dem ein Massenverhältnis [Li₂O/{ 100-(SiO₂+B₂O₃+P₂O₅+GeO₂)}] eines Gehalts an Li₂O zu einem Gesamtgehalt an anderen Glasbestandteilen als SiO₂, B₂O₃, P₂O₅ und GeO₂ 0,02 oder größer ist, ein Massenverhältnis [TiO₂/(TiO₂+Nb₂O₅+WO₃+ZrO₂+SrO+BaO+ZnO+La₂O₃+Gd₂O₃+Y₂O₃+Ta₂O₅+Bi₂O₃)] eines Gehalts an TiO₂ zu einem Gesamtgehalt an TiO₂, Nb₂O₅, WO₃, ZrO₂, SrO, BaO, ZnO, La₂O₃, Gd₂O₃, Y₂O₃, Ta₂O₅ und Bi₂O₃ 0,40 oder größer ist und ein Brechungsindex nd 1,86 oder höher ist.
(6) Ein optisches Element, umfassend:
- das optische Glas nach einem von (1) bis (5).
(7) Eine Lichtleiterplatte, umfassend:
- das optische Glas nach einem von (1) bis (5).
(8) Die Lichtleiterplatte nach (7), bei der ein Beugungsgitter auf einer Oberfläche vorgesehen ist.
(9) Eine Bildanzeigevorrichtung, umfassend:
- ein Bildanzeigeelement; und
- eine Lichtleiterplatte, die Licht, das aus dem Bildanzeigeelement austritt, leitet, wobei die Lichtleiterplatte das optische Glas nach einem von (1) bis (5) enthält.

Gemäß der vorliegenden Erfindung können ein optisches Glas mit einem hohen Brechungsindex und einem vergleichsweise niedrigen spezifischen Gewicht sowie ein optisches Element vorgesehen werden.
Figurenliste

1 ist ein Diagramm, in dem ein Beispiel für optisches Glas gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und optische Gläser, die in den Beispielen der Patentdokumente 1 bis 4 offenbart sind, mit einem Brechungsindex nd als vertikale Achse und einem spezifischen Gewicht als horizontale Achse aufgetragen sind;
2 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration eines Head-Mounted Displays unter Verwendung einer Lichtleiterplatte zeigt, die ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist;
3 ist eine Seitenansicht, die schematisch die Konfiguration des Head-Mounted Displays unter Verwendung der Lichtleiterplatte zeigt, die ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist;
4 ist ein Diagramm, in dem ein Beispiel für optisches Glas gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und die optischen Gläser, die in den Beispielen der Patentdokumente 1 bis 4 offenbart sind, mit einem Massenverhältnis [Li₂O/{100-(SiO₂+B₂O₃+P₂O₅+GeO₂)}] als vertikale Achse und mit einem Massenverhältnis [TiO₂/(TiO₂+Nb₂O₅+WO₃+ZrO₂+SrO+BaO+ZnO+La₂O₃+Gd₂O₃+Y₂O₃+Ta₂O₅+Bi₂O₃)] als horizontale Achse aufgetragen sind;
5 ist ein Diagramm, in dem ein Beispiel für das optische Glas gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und die optischen Gläser, die in den Beispielen der Patentdokumente 1 bis 4 offenbart sind, mit einem Verhältnis [Brechungsindex nd/Spezifisches Gewicht] eines Brechungsindex nd zu einem spezifischen Gewicht als vertikale Achse und einem Massenverhältnis [TiO₂/(TiO₂+Nb₂O₅+WO₃+ZrO₂+SrO+BaO+ZnO+La₂O₃+Gd₂O₃+Y₂O₃+Ta₂O₅+Bi₂O₃)] als horizontale Achse aufgetragen sind;
6 ist ein Bild einer Glasprobe, die im Vergleichsbeispiel 1 erhalten wurde;
7 ist ein Bild einer Glasprobe, die im Vergleichsbeispiel 2 erhalten wurde;
8 ist ein Bild einer Glasprobe, die im Vergleichsbeispiel 4 erhalten wurde;
9 ist ein Bild einer Glasprobe, die im Vergleichsbeispiel 5 erhalten wurde;
10 ist ein Bild einer Glasprobe, die im Vergleichsbeispiel 6 erhalten wurde; und
11 ist ein Bild einer Glasprobe, die im Vergleichsbeispiel 7 erhalten wurde.

In der vorliegenden Erfindung und der vorliegenden Spezifikation wird eine Glaszusammensetzung in Bezug auf ein Oxid dargestellt, sofern nicht anders angegeben. Hier bezeichnet die „Glaszusammensetzung in Bezug auf ein Oxid“ eine Glaszusammensetzung, die durch Umwandlung aller Glasrohstoffe als Oxid in Glas erhalten wird, das durch Zersetzung aller Glasrohstoffe beim Schmelzen erhalten wird. Der Gesamtgehalt an allen Glasbestandteilen (mit Ausnahme von Sb (Sb₂O₃) und Ce (CeO₂), die als Klärmittel zugefügt werden), die in Form eines Oxids dargestellt werden, ist 100 Massen-%. Jeder der Glasbestandteile wird als SiO₂, TiO₂ und dergleichen, wie üblich, angegeben. Wenn nicht anders angegeben, beziehen sich der Gehalt und der Gesamtgehalt an Glasbestandteilen auf die Masse, und „%“ gibt „Massen-%“ an.
Der Gehalt an dem Glasbestandteil kann durch ein bekanntes Verfahren quantifiziert werden, z. B. durch ein Verfahren wie die Atomemissionsspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma (ICP-AES) und die Massenspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma (ICP-MS). Darüber hinaus bedeutet in der vorliegenden Spezifikation und der vorliegenden Erfindung der Gehalt an einem Strukturbestandteil von 0 %, dass der Strukturbestandteil im Wesentlichen nicht enthalten ist und dass der Bestandteil in einem unvermeidlichen Verunreinigungsgrad enthalten sein darf.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung beschrieben, indem sie in eine erste Ausführungsform, eine zweite Ausführungsform, eine dritte Ausführungsform und eine vierte Ausführungsform unterteilt wird.
Erste Ausführungsform
Optisches Glas gemäß einer ersten Ausführungsform ist SiO₂-TiO₂-Nb₂O₅basiertes Glas,
bei dem ein Gehalt an SiO₂ 10 Massen-% oder höher ist,
ein Gesamtgehalt [Na₂O+K₂O+Cs₂O] an Na₂O, K₂O und Cs₂O 11,0 Massen-% oder geringer ist und
ein spezifisches Gewicht und ein Brechungsindex nd den unten beschriebenen Ausdruck (1) erfüllen. $nd \geq 0,2 \times Spezifisches Gewicht + 1,18$
Das optische Glas gemäß der ersten Ausführungsform ist das SiO₂-TiO₂-Nb₂O₅basierte Glas. Das heißt, SiO₂, TiO₂ und Nb₂O₅ sind als ein Glasbestandteil enthalten. Mit dem SiO₂-TiO₂-Nb₂O₅-basierten Glas kann eine Abnahme der Festigkeit und der chemischen Beständigkeit unterdrückt werden.
In dem optischen Glas gemäß der ersten Ausführungsform ist der Gehalt an SiO₂ 10 % oder höher. Eine Untergrenze des Gehalts an SiO₂ ist vorzugsweise 12 % und noch bevorzugter 15%, 18% und 20% in dieser Reihenfolge. Darüber hinaus ist eine Obergrenze des Gehalts an SiO₂ vorzugweise 40 % und noch bevorzugter 38%, 35%, 33% und 30% in dieser Reihenfolge.
SiO₂ ist ein netzwerkbildender Bestandteil des Glases. Wenn der Gehalt an SiO₂ in dem oben beschriebenen Bereich liegt, können die thermische Stabilität, die chemische Beständigkeit und die Witterungsbeständigkeit des Glases verbessert und die Viskosität des geschmolzenen Glases erhöht werden. Andererseits kann bei einem übermäßig hohen SiO₂-Gehalt der Brechungsindex des Glases sinken, und die gewünschten optischen Eigenschaften können nicht erreicht werden.
In dem optischen Glas gemäß der ersten Ausführungsform ist der Gesamtgehalt [Na₂O+K₂O+Cs₂O] an Na₂O, K₂O und Cs₂O 11,0 % oder geringer. Eine Obergrenze des Gesamtgehalts ist vorzugsweise 10,0 % und noch bevorzugter 9,0 %, 8,0 %, 7,0 % und 6,0 % in dieser Reihenfolge. Darüber hinaus ist eine Untergrenze des Gesamtgehalts vorzugsweise 0 %.
Durch Einstellen des Gesamtgehalts [Na₂O+K₂O+Cs₂O] in dem oben beschriebenen Bereich kann ein hoher Brechungsindex beibehalten werden, während die thermische Stabilität des Glases erhalten bleibt.
In dem optischen Glas gemäß der ersten Ausführungsform erfüllen der Brechungsindex nd und das spezifische Gewicht den unten beschriebenen Ausdruck (1). Der Brechungsindex nd und das spezifische Gewicht erfüllen vorzugsweise den unten beschriebenen Ausdruck (2) und noch bevorzugter erfüllen sie den unten beschriebenen Ausdruck (3). Indem der Brechungsindex nd und das spezifische Gewicht die folgenden Ausdrücke erfüllen, kann optisches Glas mit einem hohen Brechungsindex und einem vergleichsweise reduzierten spezifischen Gewicht erhalten werden. $nd \geq 0,2 \times Spezifisches Gewicht + 1,18$
$nd \geq 0,2 \times Spezifisches Gewicht + 1,19$
$nd \geq 0,2 \times Spezifisches Gewicht + 1,20$
Es werden nicht einschränkende Beispiele für den Gehalt, das Verhältnis und die Eigenschaften von anderen als den oben genannten Glasbestandteilen im optischen Glas gemäß der ersten Ausführungsform beschrieben.
In dem optischen Glas gemäß der ersten Ausführungsform ist eine Obergrenze des Gehalts an P₂O₅ vorzugsweise 10 % und noch bevorzugter 8 %, 5 % und 3 % in dieser Reihenfolge. Der Gehalt an P₂O₅ kann 0 % sein.
Um optisches Glas mit einem hohen Brechungsindex und einem reduzierten spezifischen Gewicht zu erhalten, wird bevorzugt, dass der Gehalt an P₂O₅ in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der ersten Ausführungsform ist eine Obergrenze des Gehalts an B₂O₃ vorzugsweise 10 % und noch bevorzugter 8 %, 5 % und 3 % in dieser Reihenfolge. Darüber hinaus ist eine Untergrenze des Gehalts an B₂O₃ vorzugsweise 0 % und noch bevorzugter 0,5 %, 0,8 % und 1,0 % in dieser Reihenfolge.
B₂O₃ ist ein netzwerkbildender Bestandteil des Glases. B₂O₃ hat die Funktion, die thermische Stabilität des Glases zu verbessern, aber in einem Fall, in dem der Gehalt an B₂O₃ übermäßig hoch ist, kann der Brechungsindex sinken. Dementsprechend ist es vorzuziehen, dass der Gehalt an B₂O₃ in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der ersten Ausführungsform ist eine Obergrenze des Gehalts an Al₂O₃ vorzugsweise 10 % und noch bevorzugter 8 %, 5 % und 3 % in dieser Reihenfolge. Der Gehalt an Al₂O₃ kann 0 % sein.
Al₂O₃ hat die Funktion, die chemische Beständigkeit zu erhöhen, aber in einem Fall, in dem der Gehalt an Al₂O₃ übermäßig hoch ist, können die Schmelzeigenschaften des Glases beeinträchtigt werden. Dementsprechend ist es vorzuziehen, dass der Gehalt an Al₂O₃ in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der ersten Ausführungsform beträgt eine Untergrenze des Gesamtgehalts [SiO₂+Al₂O₃] an SiO₂ und Al₂O₃ vorzugsweise 10 % und noch bevorzugter 13 %, 15 %, 18 % und 20 % in dieser Reihenfolge. Darüber hinaus beträgt eine Obergrenze des Gesamtgehalts vorzugsweise 50 % und noch bevorzugter 45 %, 40 %, 35 % und 30 % in dieser Reihenfolge.
Um die thermische Stabilität des Glases zu erhöhen, ist es vorteilhaft, wenn der Gesamtgehalt [SiO₂+Al₂O₃] in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der ersten Ausführungsform ist eine Untergrenze eines Massenverhältnisses [B₂O₃/(SiO₂+Al₂O₃)] des Gehalts an B₂O₃ zum Gesamtgehalt an SiO₂ und Al₂O₃ vorzugsweise 0,01 und noch bevorzugter 0,02, 0,03 und 0,04 in dieser Reihenfolge. Eine Obergrenze des Massenverhältnisses ist vorzugsweise 0,20 und noch bevorzugter 0,18, 0,15, 0,13 und 0,10 in dieser Reihenfolge.
Unter dem Gesichtspunkt einer Verbesserung der chemischen Beständigkeit und der thermischen Stabilität ist es vorteilhaft, wenn das Massenverhältnis [B₂O₃/(SiO₂+Al₂O₃)] in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der ersten Ausführungsform beträgt eine Untergrenze des Gesamtgehalts [B₂O₃+P₂O₅] an B₂O₃ und P₂O₅ vorzugsweise 0,5 % und noch bevorzugter 0,8 % und 1,0 % in dieser Reihenfolge. Darüber hinaus beträgt eine Obergrenze des Gesamtgehalts vorzugsweise 10 % und noch bevorzugter 8 %, 5 % und 3 % in dieser Reihenfolge.
Unter dem Gesichtspunkt einer Verbesserung der chemischen Beständigkeit und der thermischen Stabilität ist es vorteilhaft, dass der Gesamtgehalt [B₂O₃+P₂O₅] in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der ersten Ausführungsform beträgt eine Untergrenze des Gesamtgehalts [B₂O₃+SiO₂] an B₂O₃ und SiO₂ vorzugsweise 10 % und noch bevorzugter 15 %, 18 % und 20 % in dieser Reihenfolge. Darüber hinaus beträgt eine Obergrenze des Gesamtgehalts vorzugsweise 50 % und noch bevorzugter 45 %, 40 % und 35 % in dieser Reihenfolge.
Um optisches Glas mit einem hohen Brechungsindex zu erhalten, ist es vorteilhaft, wenn der Gesamtgehalt [B₂O₃+SiO₂] in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der ersten Ausführungsform beträgt eine Untergrenze des Gehalts an ZrO₂ vorzugsweise 0 % und noch bevorzugter 0,1 %, 0,5 % und 1,0 % in dieser Reihenfolge. Darüber hinaus beträgt eine Obergrenze des Gehalts an ZrO₂ vorzugsweise 10 % und noch bevorzugter 8 %, 5 % und 3 % in dieser Reihenfolge. Der Gehalt an ZrO₂ kann 0 % betragen.
ZrO₂ ist ein Bestandteil, der zu einer Erhöhung des Brechungsindex beiträgt. Andererseits kann bei einem übermäßig hohen Gehalt an ZrO₂ die thermische Stabilität abnehmen und das spezifische Gewicht zunehmen. Dementsprechend ist es vorzuziehen, dass der Gehalt an ZrO₂ in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der ersten Ausführungsform beträgt eine Untergrenze des Gehalts an TiO₂ vorzugsweise 10 % und noch bevorzugter 13 %, 15 %, 18 % und 20 % in dieser Reihenfolge. Darüber hinaus beträgt eine Obergrenze des Gehalts an TiO₂ vorzugsweise 50 % und noch bevorzugter 45 %, 40 % und 35 % in dieser Reihenfolge.
TiO₂ ist ein Bestandteil, der zu einer Erhöhung des Brechungsindex beiträgt und eine Funktion zur Verbesserung der Glasstabilität hat. Darüber hinaus kann der Brechungsindex erhöht werden, ohne das spezifische Gewicht zu erhöhen. Andererseits kann die thermische Stabilität abnehmen, wenn der Gehalt an TiO₂ übermäßig hoch ist. Dementsprechend ist es vorzuziehen, dass der Gehalt an TiO₂ in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der ersten Ausführungsform beträgt eine Untergrenze des Gehalts an Nb₂O₅ vorzugsweise 10 % und noch bevorzugter 13 % und 15 % in dieser Reihenfolge. Darüber hinaus beträgt eine Obergrenze des Gehalts an Nb₂O₅ vorzugsweise 50 % und noch bevorzugter 45 %, 40 % und 35 % in dieser Reihenfolge.
Nb₂O₅ ist ein Bestandteil, der zu einer Erhöhung des Brechungsindex beiträgt und eine Funktion zur Verbesserung der Glasstabilität hat. Andererseits kann bei einem übermäßig hohen Gehalt an Nb₂O₅ das spezifische Gewicht ansteigen und die thermische Stabilität abnehmen. Dementsprechend ist es vorzuziehen, dass der Gehalt an Nb₂O₅ in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der ersten Ausführungsform beträgt eine Untergrenze des Gesamtgehalts [TiO₂+Nb₂O₅] an TiO₂ und Nb₂O₅ vorzugsweise 20 % und noch bevorzugter 25 %, 30 % und 35 % in dieser Reihenfolge. Darüber hinaus liegt eine Obergrenze des Gesamtgehalts vorzugsweise bei 70 % und noch bevorzugter bei 65 %, 60 % und 55 % in dieser Reihenfolge.
TiO₂ und Nb₂O₅ sind ein Bestandteil, der zu einer Erhöhung des Brechungsindex beiträgt. Um Glas mit den gewünschten optischen Eigenschaften zu erhalten, ist es daher vorzuziehen, dass der Gesamtgehalt an TiO₂ und Nb₂O₅ in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der ersten Ausführungsform ist eine Untergrenze eines Massenverhältnisses [TiO₂/(TiO₂+Nb₂O₅)] des Gehalts an TiO₂ zum Gesamtgehalt an TiO₂ und Nb₂O₅ vorzugsweise 0,20 und noch bevorzugter 0,25, 0,30 und 0,35 in dieser Reihenfolge. Eine Obergrenze des Massenverhältnisses liegt vorzugsweise bei 0,80 und noch bevorzugter bei 0,75, 0,70 und 0,65 in dieser Reihenfolge.
Um optisches Glas mit einem hohen Brechungsindex und einem reduzierten spezifischen Gewicht zu erhalten, ist es vorzuziehen, dass das Massenverhältnis [TiO₂/(TiO₂+Nb₂O₅)] in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der ersten Ausführungsform liegt eine Obergrenze des Gehalts an WO₃ vorzugsweise bei 10 % und noch bevorzugter bei 8 %, 5 % und 3 % in dieser Reihenfolge. Der Gehalt an WO₃ kann 0 % betragen.
WO₃ ist ein Bestandteil, der zu einer Erhöhung des Brechungsindex beiträgt. Andererseits kann bei einem übermäßig hohen Gehalt an WO₃ die thermische Stabilität abnehmen, das spezifische Gewicht zunehmen, die Färbung des Glases zunehmen und die Lichtdurchlässigkeit abnehmen. Dementsprechend ist es vorzuziehen, dass der Gehalt an WO₃ in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der ersten Ausführungsform beträgt eine Obergrenze des Gehalts an Bi₂O₃ vorzugsweise 10 % und noch bevorzugter 8 %, 5 % und 3 % in dieser Reihenfolge. Darüber hinaus liegt eine Untergrenze des Gehalts an Bi₂O₃ vorzugsweise bei 0 %. Der Gehalt an Bi₂O₃ kann 0 % betragen.
Bi₂O₃ hat die Aufgabe, die thermische Stabilität des Glases bei einem geeigneten Gehalt zu verbessern. Darüber hinaus ist Bi₂O₃ ein Bestandteil, der zur Erhöhung des Brechungsindex beiträgt. Andererseits kann sich bei einem zu hohen Gehalt an Bi₂O₃ das spezifische Gewicht erhöhen. Außerdem kann die Färbung des Glases zunehmen. Dementsprechend ist es vorzuziehen, dass der Gehalt an Bi₂O₃ in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der ersten Ausführungsform beträgt eine Obergrenze des Gesamtgehalts [TiO₂+Nb₂O₅+WO₃+Bi₂O₃] an TiO₂, Nb₂O₅, WO₃ und Bi₂O₃ vorzugsweise 80 % und noch bevorzugter 70 % und 60 % in dieser Reihenfolge. Darüber hinaus beträgt eine Untergrenze des Gesamtgehalts vorzugsweise 20 % und noch bevorzugter 25 %, 30 % und 35 % in dieser Reihenfolge.
TiO₂, Nb₂ O₅, WO₃ und Bi₂O₃ sind allesamt Bestandteile, die zu einer Erhöhung des Brechungsindex beitragen. Dementsprechend ist es vorzuziehen, dass der Gesamtgehalt [TiO₂+Nb₂O₅+WO₃+Bi₂O₃] in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der ersten Ausführungsform beträgt eine Untergrenze des Gehalts an Li₂O vorzugsweise 0,0 % und noch bevorzugter 0,1 %, 0,3 %, 0,5 %, 0,8 %, 1,0 %, 1,3 % und 1,5 % in dieser Reihenfolge. Eine Obergrenze des Gehalts an Li₂O liegt vorzugsweise bei 10 % und noch bevorzugter bei 9 %, 8 %, 7 %, 6 % und 5 % in dieser Reihenfolge.
Li₂O ist ein Bestandteil, der zu einer Verringerung des spezifischen Gewichts beiträgt, und insbesondere ein Bestandteil, der zu einer Erhöhung des Brechungsindex unter den Alkalimetallen beiträgt. Andererseits kann bei einem übermäßig hohen Gehalt an Li₂O die thermische Stabilität abnehmen. Dementsprechend ist es vorzuziehen, dass der Gehalt an Li₂O in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der ersten Ausführungsform beträgt eine Obergrenze des Gehalts an Na₂O vorzugsweise 10 % und noch bevorzugter 9 %, 8 % und 7 % in dieser Reihenfolge. Eine Untergrenze des Gehalts an Na₂O ist vorzugsweise 0 % und noch bevorzugter 0,5 %, 1,0 %, 1,5 % und 2,0 % in dieser Reihenfolge.
In dem optischen Glas gemäß der ersten Ausführungsform beträgt eine Obergrenze des Gehalts an K₂O vorzugsweise 10 % und noch bevorzugter 8 % und 5 % in dieser Reihenfolge. Eine Untergrenze des Gehalts an K₂O ist vorzugsweise 0 % und noch bevorzugter 0,5 %, 1,0 %, 1,5 % und 2,0 % in dieser Reihenfolge. Der Gehalt an K₂O kann 0 % betragen.
Na₂O und K₂O haben die Aufgabe, die Schmelzeigenschaften des Glases zu verbessern. Ist der Gehalt an Na₂O und K₂O hingegen übermäßig hoch, kann der Brechungsindex sinken und darüber hinaus die thermische Stabilität abnehmen. Dementsprechend ist es vorzuziehen, dass der Gehalt an Na₂O und an K₂O innerhalb der oben beschriebenen Bereiche liegt.
In dem optischen Glas gemäß der ersten Ausführungsform beträgt eine Obergrenze des Gehalts an Cs₂O vorzugsweise 5 % und noch bevorzugter 3 % und 1 % in dieser Reihenfolge. Die Untergrenze des Gehalts an Cs₂O beträgt vorzugsweise 0 %.
Cs₂O hat die Funktion, die thermische Stabilität des Glases zu verbessern, aber wenn der Gehalt an Cs₂O steigt, können die chemische Beständigkeit und die Witterungsbeständigkeit abnehmen. Dementsprechend sollte der Gehalt an Cs₂O vorzugsweise in dem oben beschriebenen Bereich liegen.
In dem optischen Glas gemäß der ersten Ausführungsform ist eine Untergrenze eines Massenverhältnisses [Li₂O/(Li₂O+Na₂O+K₂O)] des Gehalts an Li₂O zu dem Gesamtgehalt an Li₂O, Na₂O und K₂O vorzugsweise 0,00 und noch bevorzugter 0,10, 0,15, 0,20 und 0,25 in dieser Reihenfolge. Eine Obergrenze des Massenverhältnisses beträgt vorzugsweise 1,00 und noch bevorzugter 0,80, 0,75, 0,70 und 0,65 in dieser Reihenfolge.
Um optisches Glas mit einem hohen Brechungsindex und einem reduzierten spezifischen Gewicht zu erhalten, ist es vorzuziehen, dass das Massenverhältnis [Li₂O/(Li₂O+Na₂O+K₂O)] in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der ersten Ausführungsform ist eine Untergrenze eines Massenverhältnisses [Li₂O/(Li₂O+Na₂O+K₂O+Cs₂O)] des Gehalts an Li₂O zum Gesamtgehalt an Li₂O, Na₂O, K₂O und Cs₂O vorzugsweise 0,10 und noch bevorzugter 0,15, 0,20 und 0,25 in dieser Reihenfolge. Eine Obergrenze des Massenverhältnisses ist vorzugsweise 1,00 und noch bevorzugter 0,80, 0,75, 0,70 und 0,65 in dieser Reihenfolge.
Um optisches Glas mit einem hohen Brechungsindex und einem reduzierten spezifischen Gewicht zu erhalten, ist es vorzuziehen, dass das Massenverhältnis [Li₂O/(Li₂O+Na₂O+K₂O+Cs₂O)] in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der ersten Ausführungsform beträgt eine Untergrenze des Gesamtgehalts [Li₂O+Na₂O+K₂O+Cs₂O] an Li₂O, Na₂O, K₂O und Cs₂O vorzugsweise 1,5 % und noch bevorzugter 2 %, 4 % und 6 % in dieser Reihenfolge. Eine Obergrenze für den Gesamtgehalt liegt vorzugsweise bei 15 % und noch bevorzugter bei 13 % und 10 % in dieser Reihenfolge.
Um optisches Glas mit hervorragenden Schmelzeigenschaften zu erhalten, wird bevorzugt, dass der Gesamtgehalt [Li₂O+Na₂O+K₂O+Cs₂O] in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der ersten Ausführungsform beträgt eine Obergrenze des MgO-Gehalts vorzugsweise 20 % und noch bevorzugter 15 %, 10 % und 5 % in dieser Reihenfolge. Darüber hinaus liegt eine Untergrenze des MgO-Gehalts vorzugsweise bei 0 %.
In dem optischen Glas gemäß der ersten Ausführungsform beträgt die Untergrenze des CaO-Gehalts vorzugsweise 1 % und noch bevorzugter 3 %, 5 % und 8 % in dieser Reihenfolge. Eine Obergrenze des CaO-Gehalts beträgt vorzugsweise 20 % und noch bevorzugter 18 %, 15 % und 13 % in dieser Reihenfolge.
MgO und CaO haben die Funktion, die Schmelzeigenschaften des Glases zu verbessern. Andererseits kann die thermische Stabilität abnehmen, wenn der Gehalt an MgO und CaO übermäßig hoch ist. Dementsprechend ist es vorzuziehen, dass der Gehalt an MgO und an CaO in den oben beschriebenen Bereichen liegt.
In dem optischen Glas gemäß der ersten Ausführungsform beträgt eine Obergrenze des SrO-Gehalts vorzugsweise 10 % und noch bevorzugter 8 %, 5 % und 3 % in dieser Reihenfolge. Darüber hinaus liegt eine Untergrenze des SrO-Gehalts vorzugsweise bei 0 %.
SrO hat die Aufgabe, die Schmelzeigenschaften des Glases zu verbessern und den Brechungsindex zu erhöhen. Andererseits kann bei einem übermäßig hohen SrO-Gehalt die thermische Stabilität sinken und das spezifische Gewicht steigen. Daher sollte der SrO-Gehalt vorzugsweise in dem oben beschriebenen Bereich liegen.
In dem optischen Glas gemäß der ersten Ausführungsform beträgt eine Obergrenze des BaO-Gehalts vorzugsweise 20 % und noch bevorzugter 17 %, 15 %, 13 % und 10 % in dieser Reihenfolge. Darüber hinaus ist eine Untergrenze des BaO-Gehalts vorzugsweise 0 %.
BaO hat die Aufgabe, die Schmelzeigenschaften des Glases zu verbessern und den Brechungsindex zu erhöhen. Andererseits kann bei einem übermäßig hohen BaO-Gehalt die thermische Stabilität sinken und das spezifische Gewicht steigen. Dementsprechend liegt der BaO-Gehalt vorzugsweise in dem oben beschriebenen Bereich.
In dem optischen Glas gemäß der ersten Ausführungsform beträgt eine Obergrenze des ZnO-Gehalts vorzugsweise 10 % und noch bevorzugter 8 %, 5 % und 3 % in dieser Reihenfolge. Darüber hinaus ist eine Untergrenze des ZnO-Gehalts vorzugsweise 0%.
ZnO ist ein Glasbestandteil, der die Funktion hat, die thermische Stabilität des Glases zu verbessern. Wenn der ZnO-Gehalt jedoch übermäßig hoch ist, kann sich das spezifische Gewicht erhöhen. Dementsprechend ist es unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der thermischen Stabilität des Glases und der Aufrechterhaltung der gewünschten optischen Eigenschaften vorzuziehen, dass der ZnO-Gehalt in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der ersten Ausführungsform beträgt eine Obergrenze des Gesamtgehalts [MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO] an MgO, CaO, SrO, BaO und ZnO vorzugsweise 40 % und noch bevorzugter 35 %, 30 % und 25 % in dieser Reihenfolge. Darüber hinaus beträgt eine Untergrenze des Gesamtgehalts vorzugsweise 3 % und noch bevorzugter 5 %, 8 % und 10 % in dieser Reihenfolge. Unter dem Gesichtspunkt der Unterdrückung eines Anstiegs des spezifischen Gewichts und der Aufrechterhaltung der thermischen Stabilität, ohne eine hohe Dispersion zu behindern, liegt der Gesamtgehalt vorzugsweise in dem oben beschriebenen Bereich.
In dem optischen Glas gemäß der ersten Ausführungsform beträgt eine Obergrenze des Gehalts an Ta₂O₅ vorzugsweise 10 % und noch bevorzugter 8 %, 5 % und 3 % in dieser Reihenfolge. Darüber hinaus beträgt eine Untergrenze des Gehalts an Ta₂O₅ vorzugsweise 0 %.
Ta₂O₅ ist ein Bestandteil, der zu einer Erhöhung des Brechungsindex beiträgt. Darüber hinaus ist Ta₂O₅ ein Glasbestandteil, der die Funktion der Verbesserung der thermischen Stabilität des Glases hat, und ist ferner ein Bestandteil zur Verringerung von Pg,F. Erhöht sich hingegen der Gehalt an Ta₂O₅, kann die thermische Stabilität des Glases abnehmen, und beim Schmelzen des Glases wird wahrscheinlich ein nicht geschmolzener Rückstand des Glasrohstoffs entstehen. Darüber hinaus kann sich das spezifische Gewicht erhöhen. Dementsprechend ist es vorzuziehen, dass der Gehalt an Ta₂O₅ in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der ersten Ausführungsform beträgt eine Obergrenze des Gehalts an La₂O₃ vorzugsweise 10 % und noch bevorzugter 8 %, 5 % und 3 % in dieser Reihenfolge. Darüber hinaus liegt eine Untergrenze des Gehalts an La₂O₃ vorzugsweise bei 0 %.
La₂O₃ ist ein Bestandteil, der zu einer Erhöhung des Brechungsindex beiträgt. Andererseits kann in einem Fall, in dem der Gehalt an La₂O₃ zunimmt, das spezifische Gewicht steigen und die thermische Stabilität des Glases abnehmen. Unter dem Gesichtspunkt der Unterdrückung eines Anstiegs des spezifischen Gewichts und einer Abnahme der thermischen Stabilität des Glases ist es daher vorzuziehen, dass der Gehalt an La₂O₃ in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der ersten Ausführungsform beträgt eine Obergrenze des Gehalts an Y₂O₃ vorzugsweise 10 % und noch bevorzugter 8 %, 5 % und 3 % in dieser Reihenfolge. Darüber hinaus liegt eine Untergrenze des Gehalts an Y₂O₃ vorzugsweise bei 0 %.
Y₂O₃ ist ein Bestandteil, der zu einer Erhöhung des Brechungsindex beiträgt. Andererseits kann in einem Fall, in dem der Gehalt an Y₂O₃ übermäßig ansteigt, die thermische Stabilität des Glases abnehmen, und das Glas wird wahrscheinlich während der Herstellung entglast. Dementsprechend ist es unter dem Gesichtspunkt der Unterdrückung einer Abnahme der thermischen Stabilität des Glases vorzuziehen, dass der Gehalt an Y₂O₃ in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der ersten Ausführungsform ist der Gehalt an Sc₂O₃ vorzugsweise 2 % oder geringer. Darüber hinaus ist eine Untergrenze des Gehalts an Sc₂O₃ vorzugsweise 0 %.
In dem optischen Glas gemäß der ersten Ausführungsform ist der Gehalt an HfO₂ vorzugsweise 2 % oder geringer. Darüber hinaus ist eine Untergrenze des Gehalts an HfO₂ vorzugsweise 0 %.
Sc₂O₃ und HfO₂ haben die Funktion, die Dispersivität des Glases zu erhöhen, sind aber ein kostspieliger Bestandteil. Dementsprechend ist es vorzuziehen, dass der Gehalt an Sc₂O₃ und HfO₂ in den oben beschriebenen Bereichen liegt.
In dem optischen Glas gemäß der ersten Ausführungsform ist der Gehalt an Lu₂O₃ vorzugsweise 2 % oder geringer. Darüber hinaus ist eine Untergrenze des Gehalts an Lu₂O₃ vorzugsweise 0 %.
Lu₂O₃ hat eine Funktion zur Erhöhung der Dispersivität des Glases, hat aber ein hohes Molekulargewicht und ist somit auch ein Glasbestandteil zur Erhöhung des spezifischen Gewichts des Glases. Dementsprechend ist es vorzuziehen, dass der Gehalt an Lu₂O₃ in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der ersten Ausführungsform ist der Gehalt an GeO₂ vorzugsweise 2 % oder geringer. Darüber hinaus ist eine Untergrenze des Gehalts an GeO₂ vorzugsweise 0 %.
GeO₂ hat die Funktion, die Dispersivität des Glases zu erhöhen, ist aber ein sehr kostspieliger Bestandteil unter den allgemein verwendeten Glasbestandteilen. Unter dem Gesichtspunkt der Senkung der Herstellungskosten des Glases ist es daher vorzuziehen, dass der Gehalt an GeO₂ in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der ersten Ausführungsform beträgt die Obergrenze des Gehalts an Gd₂O₃ vorzugsweise 3,0 % und noch bevorzugter 2,0 %. Darüber hinaus ist eine Untergrenze des Gehalts an Gd₂O₃ vorzugsweise 0 %.
Gd₂O₃ ist ein Bestandteil, der zu einer Erhöhung des Brechungsindex beiträgt. Andererseits kann bei einer übermäßigen Erhöhung des Gehalts an Gd₂O₃ die thermische Stabilität des Glases abnehmen. Außerdem kann sich bei einem übermäßigen Anstieg des Gd₂O₃-Gehalts das spezifische Gewicht des Glases erhöhen, was nicht wünschenswert ist. Dementsprechend ist es unter dem Gesichtspunkt der Unterdrückung eines Anstiegs des spezifischen Gewichts bei gleichzeitiger hervorragender Aufrechterhaltung der thermischen Stabilität des Glases vorzuziehen, dass der Gehalt an Gd₂O₃ in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der ersten Ausführungsform ist der Gehalt an Yb₂O₃ vorzugsweise 2 % oder geringer. Darüber hinaus ist eine Untergrenze des Gehalts an Yb₂O₃ vorzugsweise 0 %.
Yb₂O₃ hat ein höheres Molekulargewicht als La₂O₃, Gd₂O₃ und Y₂O₃ und erhöht somit das spezifische Gewicht des Glases. Wenn das spezifische Gewicht des Glases zunimmt, erhöht sich die Masse des optischen Elements. Dementsprechend ist es wünschenswert, einen Anstieg des spezifischen Gewichts des Glases zu unterdrücken, indem der Gehalt an Yb₂O₃ reduziert wird.
Darüber hinaus kann die thermische Stabilität des Glases abnehmen, wenn der Gehalt an Yb₂O₃ übermäßig hoch ist. Unter dem Gesichtspunkt einer Verhinderung einer Abnahme der thermischen Stabilität des Glases und einer Unterdrückung des Anstiegs des spezifischen Gewichts ist es vorzuziehen, dass der Gehalt an Yb₂O₃ vorzugsweise in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der ersten Ausführungsform beträgt eine Obergrenze des Gesamtgehalts [La₂O₃+Gd₂O₃+Y₂O₃] an La₂O₃, Gd₂O₃ und Y₂O₃ vorzugsweise 10 % und noch bevorzugter 8 %, 5 % und 3 % in dieser Reihenfolge. Eine Untergrenze für den Gesamtgehalt ist 0%. Der Gesamtgehalt kann 0 % betragen.
Unter dem Gesichtspunkt der Unterdrückung eines Anstiegs des spezifischen Gewichts und der ausgezeichneten Aufrechterhaltung der thermischen Stabilität ist es vorzuziehen, dass der Gesamtgehalt [La₂O₃+Gd₂O₃+Y₂O₃] in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der ersten Ausführungsform ist eine Untergrenze eines Massenverhältnisses [Li₂O/{100-(SiO₂+B₂O₃+P₂O₅+GeO₂)}] des Gehalts an Li₂O zum Gesamtgehalt der Glasbestandteile außer SiO₂, B₂O₃, P₂O₅ und GeO₂ vorzugsweise 0,00 und noch bevorzugter 0,02, 0,03, 0,04, 0,05 und 0,06 in dieser Reihenfolge. Eine Obergrenze des Massenverhältnisses ist vorzugsweise 0,20 und noch bevorzugter 0,15, 0,13 und 0,10 in dieser Reihenfolge.
Man beachte, dass der Gesamtgehalt aller Glasbestandteile 100 Massen-% beträgt. Daher wird der Gesamtgehalt der Glasbestandteile außer SiO₂, B₂O₃, P₂O₅ und GeO₂ durch [100-(SiO₂+B₂O₃+P₂O₅+GeO₂)] dargestellt. Unter dem Gesichtspunkt des Erhalts eines optischen Glases mit einem hohen Brechungsindex und einem reduzierten spezifischen Gewicht ist es vorzuziehen, dass das Massenverhältnis [Li₂O/{100-(SiO₂+B₂O₃+P₂O₅+GeO₂)}] in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der ersten Ausführungsform ist eine Untergrenze eines Massenverhältnisses [TiO₂/(TiO₂+Nb₂O₅+WO₃+ZrO₂+SrO+BaO+ZnO+La₂O₃+Gd₂O₃+Y₂O₃+Ta₂O₅+Bi₂O₃)] des Gehalts an TiO₂ zum Gesamtgehalt an TiO₂, Nb₂O₅, WO₃, ZrO₂, SrO, BaO, ZnO, La₂O₃, Gd₂O₃, Y₂O₃, Ta₂O₅ und Bi₂O₃ vorzugsweise 0,40 und noch bevorzugter 0,42, 0,44, 0,46, 0,48 und 0,50 in dieser Reihenfolge. Eine Obergrenze des Massenverhältnisses ist vorzugsweise 0,80 und noch bevorzugter 0,75, 0,70 und 0,65 in dieser Reihenfolge.
Unter dem Gesichtspunkt der Erhöhung des Brechungsindex bei gleichzeitiger Unterdrückung eines Anstiegs des spezifischen Gewichts ist es vorzuziehen, dass das Massenverhältnis [TiO₂/(TiO₂+Nb₂O₅+WO₃+ZrO₂+SrO+BaO+ZnO+La₂O₃+Gd₂O₃+Y₂O₃+Ta₂O₅+Bi₂O₃)] in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
Vorzugsweise enthält das optische Glas gemäß der ersten Ausführungsform hauptsächlich die oben beschriebenen Glasbestandteile, d.h. Li₂O und TiO₂ als wesentlichen Bestandteil, und SiO₂, P₂O₅, B₂O₃, Al₂O₃, ZrO₂, Nb₂O₅, WO₃, Bi₂O₃, Na₂O, K₂O, Cs₂O, MgO, CaO, SrO, BaO, ZnO, Ta₂O₅, La₂O₃, Y₂O₃, Sc₂O₃, HfO₂, Lu₂O₃, GeO₂, Gd₂O₃ und Yb₂O₃ als einen beliebigen Bestandteil, und der Gesamtgehalt an dem oben beschriebenen Glasbestandteilen ist vorzugsweise 95% oder mehr, noch bevorzugter 98% oder mehr, noch bevorzugter 99% oder mehr und noch bevorzugter 99,5% oder mehr.
Es ist zu beachten, dass das optische Glas gemäß der ersten Ausführungsform vorzugsweise im Wesentlichen die oben beschriebenen Glasbestandteile enthält, wobei auch andere Bestandteile in einem Bereich enthalten sein können, der die Funktionen und Wirkungen der vorliegenden Erfindung nicht beeinträchtigt. Darüber hinaus ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht ausgeschlossen, dass unvermeidliche Verunreinigungen enthalten sind.
(Sonstige Bestandteile)
Alle Elemente Pb, As, Cd, Tl, Be und Se sind toxisch. Dementsprechend ist es besonders bevorzugt, dass das optische Glas gemäß der ersten Ausführungsform diese Elemente nicht als Glasbestandteil enthält. Der Gehalt an jedem der oben beschriebenen Elemente beträgt vorzugsweise weniger als 0,5 % und noch bevorzugter weniger als 0,1 %, weniger als 0,05 % und weniger als 0,01 % in dieser Reihenfolge, in Bezug auf ein Oxid.
U, Th und Ra sind allesamt radioaktive Elemente. Dementsprechend ist es besonders bevorzugt, dass das optische Glas gemäß der ersten Ausführungsform diese Elemente nicht als Glasbestandteil enthält. Der Gehalt an jedem der oben beschriebenen Elemente beträgt vorzugsweise weniger als 0,5 % und noch bevorzugter weniger als 0,1 %, weniger als 0,05 % und weniger als 0,01 % in dieser Reihenfolge, in Bezug auf ein Oxid.
V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er und Tm erhöhen die Färbung des Glases und können eine fluoreszierende Lichtquelle sein. Daher ist es besonders bevorzugt, dass das optische Glas gemäß der ersten Ausführungsform diese Elemente nicht als Glasbestandteile enthält. Der Gehalt an jedem der oben beschriebenen Elemente beträgt vorzugsweise weniger als 0,5 % und noch bevorzugter weniger als 0,1 %, weniger als 0,05 % und weniger als 0,01 % in dieser Reihenfolge, in Bezug auf ein Oxid.
Sb (Sb₂O₃) und Ce (CeO₂) sind ein Element, das als Klärmittel fungiert und beliebig hinzugefügt werden kann. Unter ihnen ist Sb (Sb₂O₃) ein Klärmittel mit hohem Klärungseffekt. Ce (CeO₂) hat eine geringere klärende Wirkung als Sb (Sb₂O₃). Wenn Ce (CeO₂) in großen Mengen zugesetzt wird, neigt die Färbung des Glases zu einer Verdickung.
Man beachte, dass hier der Gehalt an Sb (Sb₂O₃) und an Ce (CeO₂) durch ein externes Verhältnis dargestellt wird und nicht im Gesamtgehalt aller Glasbestandteile enthalten ist, der in Bezug auf ein Oxid dargestellt wird. Das heißt, hier beträgt der Gesamtgehalt aller Glasbestandteile ohne Sb (Sb₂O₃) und Ce (CeO₂) 100 Massen-%.
Der Gehalt an Sb₂O₃ wird durch ein externes Verhältnis dargestellt. Das heißt, in dem optischen Glas gemäß der ersten Ausführungsform beträgt der Gehalt an Sb₂O₃, wenn der Gesamtgehalt aller Glasbestandteile außer Sb₂O₃ und CeO₂ 100 Massen-% ist, vorzugsweise 1 Massen-% oder weniger und noch bevorzugter 0,1 Massen-% oder weniger, 0,05 Massen-% oder weniger und 0,03 Massen-% oder weniger in dieser Reihenfolge. Der Gehalt an Sb₂O₃ kann 0 Massen-% betragen.
Der Gehalt an CeO₂ wird auch durch ein externes Verhältnis dargestellt. Das heißt, in dem optischen Glas gemäß der ersten Ausführungsform beträgt der Gehalt an CeO₂, wenn der Gesamtgehalt aller Glasbestandteile außer CeO₂ und Sb₂O₃ 100 Massen-% ist, vorzugsweise 2 Massen-% oder weniger und noch bevorzugter 1 Massen-% oder weniger, 0,5 Massen-% oder weniger und 0,1 Massen-% oder weniger in dieser Reihenfolge. Der Gehalt an CeO₂ kann 0 Massen-% betragen. Durch die Einstellung des Gehalts an CeO₂ in dem oben beschriebenen Bereich können die Klärungseigenschaften des Glases verbessert werden.
(Eigenschaften von Glas)
<Abbe-Zahl vd>
In dem optischen Glas gemäß der ersten Ausführungsform ist die Abbe-Zahl vd vorzugsweise 15 bis 30. Die Abbe-Zahl vd kann 18 bis 25 oder 20 bis 24 betragen. Durch Einstellen der Abbe-Zahl vd in dem oben beschriebenen Bereich kann Glas mit der gewünschten Dispersivität erhalten werden. Die Abbe-Zahl vd kann durch die Einstellung des Gehalts an TiO₂, Nb₂O₅, WO₃ und Bi₂O₃ gesteuert werden, die ein Glasbestandteil sind, der zu einer hohen Dispersion beiträgt.
< Brechungsindex nd>
Bei dem optischen Glas gemäß der ersten Ausführungsform ist eine Untergrenze des Brechungsindex nd 1,86. Die Untergrenze des Brechungsindex nd kann auch 1,87, 1,88, 1,89 oder 1,90 sein. Darüber hinaus kann eine Obergrenze des Brechungsindex nd 2,20 sein, aber auch 2,15, 2,10 oder 2,05. Der Brechungsindex kann durch Anpassung des Gehalts an TiO₂, Nb₂O₅, WO₃, Bi₂O₃, ZrO₂, La₂O₃, Gd₂O₃, Y₂O₃ und Ta₂O₅, die ein Glasbestandteil sind, der zu einer Erhöhung des Brechungsindexes beiträgt, gesteuert werden.
<Spezifisches Gewicht von Glas>
Das optische Glas gemäß der ersten Ausführungsform ist ein Glas mit hohem Brechungsindex und hat ein spezifisches Gewicht, das nicht hoch ist. Wenn das spezifische Gewicht des Glases verringert werden kann, kann das Gewicht einer Linse reduziert werden. Andererseits führt ein übermäßig geringes spezifisches Gewicht zu einer Verschlechterung der thermischen Stabilität.
Daher ist in dem optischen Glas gemäß der ersten Ausführungsform das spezifische Gewicht vorzugsweise 4,2 oder weniger und noch bevorzugter 4,0 oder weniger, 3,8 oder weniger, 3,6 oder weniger und 3,4 oder weniger in dieser Reihenfolge.
Das spezifische Gewicht lässt sich durch Anpassung des Gehalts der einzelnen Glasbestandteile steuern. Insbesondere durch die Anpassung des Gehalts an Li₂O oder TiO₂ kann das spezifische Gewicht verringert und gleichzeitig ein hoher Brechungsindex beibehalten werden.
Darüber hinaus ist in dem optischen Glas gemäß der ersten Ausführungsform das Verhältnis [Brechungsindex nd/Spezifisches Gewicht] des Brechungsindex nd zum spezifischen Gewicht vorzugsweise 0,50 oder mehr, noch bevorzugter 0,52 oder mehr und noch bevorzugter 0,54 oder mehr. Durch Einstellen des Verhältnisses [Brechungsindex nd/Spezifisches Gewicht] auf den oben beschriebenen Bereich kann optisches Glas mit einem hohen Brechungsindex und einem vergleichsweise geringeren spezifischen Gewicht erhalten werden.
<Glasübergangstemperatur Tg>
In dem optischen Glas gemäß der ersten Ausführungsform liegt eine Obergrenze der Glasübergangstemperatur Tg vorzugsweise bei 690° C und noch bevorzugter bei 680° C, 660° C, 650° C, 630° C und 600° C in dieser Reihenfolge. Die untere Grenze der Glasübergangstemperatur Tg ist nicht besonders begrenzt und beträgt im Allgemeinen 500° C, vorzugsweise 550° C.
Die Glasübergangstemperatur Tg kann durch Anpassung des Gesamtgehalts der Alkalimetalle gesteuert werden.
Durch die Obergrenze der Glasübergangstemperatur Tg, die den oben beschriebenen Bereich erfüllt, kann ein Anstieg einer Formgebungstemperatur beim Wiedererwärmungsformpressen des Glases und einer Tempertemperatur unterdrückt und eine thermische Schädigung der Wiedererwärmungsformpressanlage und der Temperanlage verringert werden.
Durch die Untergrenze der Glasübergangstemperatur Tg, die den oben beschriebenen Bereich erfüllt, können die Wiedererwärmungsformpressbarkeit und die thermische Stabilität des Glases hervorragend aufrechterhalten werden, während gleichzeitig eine gewünschte Abbe-Zahl und ein gewünschter Brechungsindex beibehalten werden.
<Lichtdurchlässigkeitsgrad von Glas>
Der Lichtdurchlässigkeitsgrad des optischen Glases nach der ersten Ausführungsform kann anhand der Färbungsgrade λ80, λ70 und λ5 bewertet werden.
Die spektrale Durchlässigkeit einer Glasprobe mit einer Dicke von 10,0 mm ± 0,1 mm wird in einem Wellenlängenbereich von 200 bis 700 nm gemessen, und eine Wellenlänge, bei der die äußere Durchlässigkeit 80 % beträgt, ist λ80, eine Wellenlänge, bei der die äußere Durchlässigkeit 70 % beträgt, ist λ70, und eine Wellenlänge, bei der die äußere Durchlässigkeit 5 % beträgt, ist λ5.
λ80 des optischen Glases gemäß der ersten Ausführungsform ist vorzugsweise 700 nm oder weniger, noch bevorzugter 650 nm oder weniger und noch bevorzugter 600 nm oder weniger.
λ70 ist vorzugsweise 600 nm oder weniger, noch bevorzugter 550 nm oder weniger und noch bevorzugter 500 nm oder weniger.
λ5 ist vorzugsweise 500 nm oder weniger, noch bevorzugter 450 nm oder weniger und noch bevorzugter 400 nm oder weniger.
(Herstellung von optischem Glas)
Die Glasrohstoffe können vermengt werden, um die oben beschriebene vorbestimmte Zusammensetzung zu erhalten, und das optische Glas gemäß der ersten Ausführungsform kann aus den vermengten Glasrohstoffen nach einem bekannten Glasherstellungsverfahren hergestellt werden. Zum Beispiel werden mehrere Arten von Verbindungen vermengt und ausreichend vermischt, um ein Rohmaterialgemenge zu bilden, und das Rohmaterialgemenge wird in einen Quarz- oder Platintiegel gegeben und grob geschmolzen. Das durch das Grobschmelzen erhaltene geschmolzene Produkt wird schnell abgekühlt und pulverisiert, um Glasscherben herzustellen. Anschließend werden die Scherben in einen Platintiegel gegeben, erhitzt und erneut geschmolzen, um geschmolzenes Glas zu erhalten, und das geschmolzene Glas wird weiter geklärt und homogenisiert und dann geformt und allmählich abgekühlt, um optisches Glas zu erhalten. Für das Formen und die allmähliche Abkühlung des geschmolzenen Glases kann ein bekanntes Verfahren angewandt werden.
Es ist zu beachten, dass die Verbindung, die beim Vermengen des Rohmaterialgemenges verwendet wird, insofern nicht besonders begrenzt ist, als ein gewünschter Glasbestandteil in das Glas eingebracht werden kann, um einen gewünschten Gehalt zu erhalten, und Beispiele für eine solche Verbindung sind ein Oxid, ein Carbonat, ein Nitrat, ein Hydroxid, ein Fluorid und dergleichen.
(Herstellung von optischen Elementen und anderen)
Für die Herstellung eines optischen Elements unter Verwendung des optischen Glases gemäß der ersten Ausführungsform kann ein bekanntes Verfahren angewendet werden. Zum Beispiel wird bei der Herstellung des oben beschriebenen optischen Glases das geschmolzene Glas in eine Form gegossen und in die Form einer Platte geformt, und ein Glasmaterial, das das optische Glas gemäß der vorliegenden Erfindung enthält, wird hergestellt. Das erhaltene Glasmaterial wird in geeigneter Weise geschnitten, geschliffen und poliert, und es wird ein zugeschnittenes Stück mit einer für das Pressformen geeigneten Größe und Form hergestellt. Das zugeschnittene Stück wird erwärmt und erweicht und nach einem bekannten Verfahren formgepresst (wiedererwärmungsformgepresst), und es wird ein Rohling für ein optisches Element mit einer der Form des optischen Elements ähnlichen Form hergestellt. Der Rohling des optischen Elements wird getempert und nach einem bekannten Verfahren geschliffen und poliert, und ein optisches Element wird hergestellt.
Eine optische Funktionsfläche des hergestellten optischen Elements kann je nach Verwendungszweck mit einer Antireflexionsschicht, einer Totalreflexionsschicht und dergleichen beschichtet werden.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ein optisches Element, das das oben beschriebene optische Glas enthält, bereitgestellt werden. Als Art des optischen Elements können eine Linse wie eine planare Linse, eine sphärische Linse und eine asphärische Linse, ein Prisma, ein Beugungsgitter, eine Lichtleiterplatte und dergleichen beispielhaft genannt werden. Als Form der Linse können verschiedene Formen wie eine bikonvexe Linse, eine plankonvexe Linse, eine bikonkave Linse, eine plankonkave Linse, eine konvexe Meniskuslinse und eine konkave Meniskuslinse beispielhaft genannt werden. Als Verwendung der Lichtleiterplatte kann eine Anzeigevorrichtung, wie z. B. eine brillenartige Vorrichtung mit Augmented Reality (AR)-Display oder eine brillenartige Vorrichtung mit Mixed Reality (MR)-Display und dergleichen beispielhaft genannt werden. Eine solche Lichtleiterplatte ist ein plattenförmiges Glas, das an dem Rahmen der brillenartigen Vorrichtung befestigt werden kann und das oben beschriebene optische Glas umfasst. Ein Beugungsgitter zum Ändern der Ausbreitungsrichtung des Lichts, das sich durch die Lichtleiterplatte durch wiederholte Totalreflexion ausbreitet, kann bei Bedarf auf der Oberfläche der Lichtleiterplatte ausgebildet werden. Das Beugungsgitter kann durch ein bekanntes Verfahren hergestellt werden. Beim Tragen einer brillenartigen Vorrichtung, die die Lichtleiterplatte enthält, fällt das Licht, das sich durch die Lichtleiterplatte ausbreitet, auf die Pupillen, sodass die Funktion eines Augmented Reality (AR)-Displays oder eines Mixed-Reality (MR)-Displays gegeben ist. Eine solche brillenartige Vorrichtung ist beispielsweise in der JP-Patentanmeldung Offenlegung (Übersetzung der PCT-Anmeldung) Nr. 2017-534352 und dergleichen offenbart. Es wird angemerkt, dass die Lichtleiterplatte durch ein bekanntes Verfahren hergestellt werden kann. Das optische Element kann durch ein Verfahren hergestellt werden, das einen Schritt der Verarbeitung eines Glasformkörpers umfasst, der das optische Glas enthält. Als Bearbeitung können Trennen, Schneiden, Grobschleifen, Feinschleifen, Polieren und dergleichen beispielhaft angeführt werden. Durch die Verwendung des Glases bei der Durchführung einer solchen Verarbeitung kann eine Beschädigung reduziert werden, und ein hochwertiges optisches Element kann stabil geliefert werden.
(Bildanzeigegerät)
Nachfolgend werden eine Lichtleiterplatte, die ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist, und eine Bildanzeigevorrichtung, die die Lichtleiterplatte verwendet, unter Bezugnahme auf die Zeichnung im Detail beschrieben. Es wird angemerkt, dass in den Zeichnungen die gleichen Bezugszeichen auf die gleichen oder entsprechenden Teile angewendet werden, und die Beschreibung wird nicht wiederholt werden.
2 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung der Konfiguration eines Head-Mounted Displays 1 (im Folgenden als „HMD 1“ abgekürzt) unter Verwendung einer Lichtleiterplatte 10, die ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist, wobei 2(a) eine perspektivische Vorderansicht des HMD 1 ist und 2(b) eine perspektivische Rückansicht des HMD 1 ist. Wie in 2(a) und 2(b) dargestellt, ist ein Brillenglas 3 am vorderen Teil eines brillenartigen Gestells 2 befestigt, das auf dem Kopf eines Benutzers getragen wird. Eine Hintergrundbeleuchtung 4 zum Beleuchten eines Bildes ist an einem Befestigungsabschnitt 2a des Brillengestells 2 angebracht. Eine Signalverarbeitungsvorrichtung 5 zur Projektion eines Bildes und ein Lautsprecher 6 zur Wiedergabe einer Stimme sind in einem Bügelabschnitt des Brillengestells 2 vorgesehen. Flexible gedruckte Schaltungen (FPC) 7, die eine von einer Schaltung der Signalverarbeitungsvorrichtung 5 ausgehende Verdrahtung konfigurieren, sind entlang des Brillengestells 2 verdrahtet. Eine Anzeigeelementeinheit (z. B. ein Flüssigkristallanzeigeelement) 20 ist durch die FPC 7 mit der Mittelposition beider Augen des Benutzers verdrahtet und wird so gehalten, dass ungefähr der Mittelteil der Anzeigeelementeinheit 20 auf einer optischen Achse der Hintergrundbeleuchtung 4 angeordnet ist. Die Anzeigeelementeinheit 20 ist relativ fest mit der Lichtleiterplatte 10 verbunden, sodass sie ungefähr im mittleren Bereich der Lichtleiterplatte 10 angeordnet ist. Darüber hinaus sind holographische optische Elemente (HOE) 32R und 32L (erste optische Elemente) eng an einer ersten Oberfläche 10a der Lichtleiterplatte 10 durch Kleben oder dergleichen in Positionen vor den Augen des Benutzers befestigt. Ein HOE 52R und ein HOE 52L sind auf einer zweiten Oberfläche 10b der Lichtleiterplatte 10 in einer Position gestapelt, die der Anzeigeelementeinheit 20 durch die Lichtleiterplatte 10 gegenüberliegt.
3 ist eine Seitenansicht, die schematisch die Konfiguration des HMD 1 zeigt, die ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist. Es wird angemerkt, dass in 3, um die Zeichnung zu verdeutlichen, nur Hauptteile der Bildanzeigevorrichtung dargestellt sind, und die Brillenfassung 2 und dergleichen sind nicht dargestellt. Wie in 3 dargestellt, weist das HMD 1 eine Struktur auf, die symmetrisch zu einer Mittellinie X ist, die die Mitte eines Bildanzeigeelements 24 und die Mitte der Lichtleiterplatte 10 verbindet. Darüber hinaus wird das Licht jeder Wellenlänge, das vom Bildanzeigeelement 24 auf die Lichtleiterplatte 10 fällt, wie unten beschrieben in zwei Teile geteilt und jeweils zum rechten und linken Auge des Benutzers geleitet. Der Lichtweg des Lichts jeder Wellenlänge, das zu jedem der Augen geleitet werden soll, ist ebenfalls annähernd symmetrisch zur Mittellinie X.
Wie in 3 dargestellt, umfasst die Hintergrundbeleuchtung 4 eine Laserlichtquelle 21, ein optisches Diffusionssystem 22 und eine Mikrolinsenanordnung 23. Die Anzeigeelementeinheit 20 ist eine Bilderzeugungseinheit, die das Bildanzeigeelement 24 umfasst, und wird beispielsweise durch ein feldsequentielles Verfahren aktiviert. Die Laserlichtquelle 21 umfasst Laserlichtquellen, die jeder Wellenlänge von R (einer Wellenlänge von 436 nm), G (einer Wellenlänge von 546 nm) und B (einer Wellenlänge von 633 nm) entsprechen, und wendet nacheinander Licht jeder Wellenlänge mit einer hohen Geschwindigkeit an. Das Licht jeder Wellenlänge fällt auf das optische Diffusionssystem 22 und die Mikrolinsenanordnung 23, wird in einen gleichmäßigen und stark gerichteten parallelen Lichtfluss ohne Ungleichmäßigkeiten in der Lichtmenge umgewandelt und fällt senkrecht auf eine Anzeigetafeloberfläche des Bildanzeigeelements 24.
Bei dem Bildanzeigeelement 24 handelt es sich beispielsweise um ein durchlässiges Flüssigkristallfeld (LCDT-LCOS), das durch ein feldsequentielles Verfahren aktiviert wird. Das Bildanzeigeelement 24 moduliert das Licht jeder Wellenlänge in Übereinstimmung mit einem Bildsignal, das von einer Bildmaschine (nicht dargestellt) der Signalverarbeitungsvorrichtung 5 erzeugt wird. Das Licht jeder Wellenlänge, das von den Pixeln in einem effektiven Bereich des Bildanzeigeelements 24 moduliert wird, fällt auf die Lichtleiterplatte 10 mit der Querschnittsfläche des vorbestimmten Lichtflusses (ungefähr die gleiche Form wie die des effektiven Bereichs). Es sei darauf hingewiesen, dass das Bildanzeigeelement 24 beispielsweise auch durch Anzeigeelemente in anderen Formen wie eine digitale Spiegelvorrichtung (DMD), ein reflektierendes Flüssigkristallfeld (LCOS), mikroelektromechanische Systeme (MEMS), eine organische Elektrolumineszenz (EL) und eine anorganische EL ersetzt werden kann.
Es wird angemerkt, dass die Anzeigeelementeinheit 20 nicht auf das Anzeigeelement beschränkt ist, das das feldsequentielle Verfahren verwendet, und ein Simultananzeigeelement der Bilderzeugungseinheit sein kann (ein Anzeigeelement, das RGB-Farbfilter mit einer vorbestimmten Anordnung auf der vorderen Oberfläche einer Austrittsfläche enthält). In diesem Fall wird als Lichtquelle zum Beispiel eine Weißlichtquelle verwendet.
Wie in 3 dargestellt, fällt das Licht jeder Wellenlänge, das durch das Bildanzeigeelement 24 moduliert wird, nacheinander von der ersten Oberfläche 10a auf die Innenseite der Lichtleiterplatte 10. Das HOE 52R und das HOE 52L (zweite optische Elemente) sind auf der zweiten Oberfläche 10b der Lichtleiterplatte 10 gestapelt. Das HOE 52R und das HOE 52L sind beispielsweise ein reflektierendes Volumen-Phasen-HOE in einer rechteckigen Form und haben eine Konfiguration, in der drei Photopolymere, in denen jeder Interferenzstreifen, der dem Licht jeder Wellenlänge von R, G und B entspricht, aufgezeichnet ist, gestapelt sind. Das heißt, das HOE 52R und das HOE 52L sind ausgebildet, um eine Wellenlängenauswahlfunktion zu haben, die das Licht j eder Wellenlänge von R, G und B beugt und Licht anderer Wellenlängen durchlässt.
Es ist zu beachten, dass das HOE 32R und das HOE 32L ebenfalls ein reflektierendes Volumen-Phasen-HOE sind und die gleiche Schichtstruktur wie das HOE 52R und das HOE 52L haben. Das HOE 32R und das HOE 32L und das HOE 52R und das HOE 52L können zum Beispiel ungefähr den gleichen Pitch eines Interferenzstreifenmusters haben.
Die Mittelpunkte des HOE 52R und des HOE 52L fallen miteinander zusammen, und das HOE 52R und das HOE 52L werden in einem Zustand gestapelt, in dem das Interferenzstreifenmuster um 180 (Grad) umgekehrt ist. Dann werden das HOE 52R und das HOE 52L eng an der zweiten Oberfläche 10b der Lichtleiterplatte 10 durch Kleben oder ähnliches befestigt, sodass die Mittelpunkte im gestapelten Zustand mit der Mittellinie X übereinstimmen. Das Licht jeder Wellenlänge, das durch das Bildanzeigeelement 24 moduliert wird, fällt nacheinander auf das HOE 52R und das HOE 52L durch die Lichtleiterplatte 10.
Das HOE 52R und das HOE 52L wenden einen vorbestimmten Winkel an, um das Licht jeder Wellenlänge zu beugen, um das Licht jeder Wellenlänge, das nacheinander auf das rechte und das linke Auge einfällt, zu lenken. Das Licht jeder Wellenlänge, das von dem HOE 52R und dem HOE 52L gebeugt wird, wiederholt die Totalreflexion an der Grenzfläche zwischen der Lichtleiterplatte 10 und der Luft, breitet sich durch die Lichtleiterplatte 10 aus und fällt sowohl auf das HOE 32R als auch das HOE 32L. Dabei wenden das HOE 52R und das HOE 52L auf das Licht jeder Wellenlänge denselben Beugungswinkel an. Dementsprechend wird das Licht aller Wellenlängen, das ungefähr die gleiche Einfallsposition in Bezug auf die Lichtleiterplatte 10 hat (oder nach einem anderen Ausdruck, das von ungefähr den gleichen Koordinaten im effektiven Bereich des Bildanzeigeelements 24 ausgeht), durch ungefähr den gleichen Lichtweg innerhalb der Lichtleiterplatte 10 fortgeleitet und fällt auf ungefähr die gleiche Position auf dem HOE 32R und dem HOE 32L. Nach einem anderen Gesichtspunkt beugen das HOE 52R und das HOE 52L das Licht jeder Wellenlänge von RGB, sodass eine Pixelpositionsbeziehung eines Bildes in dem effektiven Bereich, der in dem effektiven Bereich des Bildanzeigeelements 24 angezeigt wird, auf dem HOE 32R und dem HOE 32L getreu reproduziert wird.
Wie oben beschrieben, beugt in einem Aspekt der vorliegenden Erfindung, jedes Element aus HOE 52R und HOE 52L das Licht aller Wellenlängen, die von etwa den gleichen Koordinaten in dem effektiven Bereich des Bildanzeigeelements 24 austreten, um etwa auf die gleiche Position jedes Elements aus HOE 32R und HOE 32L einzufallen. Alternativ können das HOE 52R und das HOE 52L ausgebildet sein, um das Licht aller Wellenlängen zu beugen, die ursprünglich die gleichen Pixel relativ verschoben im effektiven Bereich des Bildanzeigeelements 24 konfigurieren, sodass es auf ungefähr die gleiche Position auf dem HOE 32R und dem HOE 32L einfällt.
Das auf das HOE 32R und das HOE 32L einfallende Licht jeder Wellenlänge wird von dem HOE 32R und dem HOE 32L gebeugt und tritt nacheinander von der zweiten Oberfläche 10b der Lichtleiterplatte 10 ungefähr senkrecht nach außen aus. Wie oben beschrieben, bildet das Licht jeder Wellenlänge, das als annähernd paralleles Licht austritt, ein Bild auf der Netzhaut des rechten Auges und der Netzhaut des linken Auges des Benutzers, als virtuelles Bild I wie das Bild, das durch das Bildanzeigeelement 24 erzeugt wird. Darüber hinaus können das HOE 32R und das HOE 32L eine Kondensatorfunktion haben, sodass der Benutzer in der Lage ist, das virtuelle Bild I eines vergrößerten Bildes zu betrachten. Das heißt, dass Licht, das auf den peripheren Bereich des HOE 32R und des HOE 32L einfällt, in einem Winkel nahe der Mitte der Pupille austreten und ein Bild auf der Netzhaut des Benutzers erzeugen kann. Damit der Benutzer das virtuelle Bild I des vergrößerten Bildes betrachten kann, können alternativ dazu das HOE 52R und das HOE 52L das Licht jeder Wellenlänge von RGB beugen, sodass die Pixelpositionsbeziehung auf dem HOE 32R und dem HOE 32L in der vergrößerten ähnlichen Form in Bezug auf die Pixelpositionsbeziehung des Bildes in dem effektiven Bereich ist, der in dem effektiven Bereich des Bildanzeigeelements 24 angezeigt wird.
Da die äquivalente optische Weglänge des Lichts, das die Lichtleiterplatte 10 durchläuft, in Luft abnimmt, wenn der Brechungsindex hoch ist, kann ein scheinbarer Betrachtungswinkel zur Breite des Bildanzeigeelements 24 durch Verwendung des optischen Glases gemäß dieser Ausführungsform, das einen hohen Brechungsindex hat, erhöht werden. Da der Brechungsindex hoch ist, aber das spezifische Gewicht unterdrückt wird, um in dem optischen Glas gemäß dieser Ausführungsform niedrig zu sein, kann ferner eine Lichtleiterplatte, die leicht ist und die oben beschriebenen Effekte hat, bereitgestellt werden.
Es wird angemerkt, dass die Lichtleiterplatte, die ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist, in einem durchsichtigen durchlässigen Head-Mounted Display, einem undurchlässigen Head-Mounted Display oder dergleichen verwendet werden kann.
Da die Lichtleiterplatte das optische Glas dieser Ausführungsform enthält, das einen hohen Brechungsindex und ein geringes spezifisches Gewicht aufweist, haben die Head-Mounted Displays in solchen Head-Mounted-Displays ein ausgezeichnetes Gefühl des Eintauchens in einen weiten Betrachtungswinkel und werden vorzugsweise als Bildanzeigevorrichtung verwendet, die in Kombination mit einem Informationsterminal, zum Bereitstellen von Augmented Reality (AR) oder dergleichen oder zum Bereitstellen von Filmen, Spielen, Virtual Reality (VR) oder dergleichen verwendet wird.
Das Head-Mounted Display wurde beispielhaft beschrieben, aber die Lichtleiterplatte kann auch an anderen Bildanzeigegeräten angebracht werden.
Zweite Ausführungsform
Optisches Glas gemäß einer zweiten Ausführungsform,
bei dem ein Gehalt an SiO₂ 1 bis 50 Massen-% ist,
ein Gehalt an TiO₂ 1 bis 50 Massen-% ist,
ein Gehalt an BaO 0 bis 16,38 Massen-% ist,
ein Gehalt an Nb₂O₅ 1 bis 50 Massen-% ist,
ein Gesamtgehalt [Li₂O+Na₂O+K₂O+Cs₂O] an Li₂O, Na₂O, K₂O und Cs₂O 0,1 bis 20 Massen-% ist,
ein Gesamtgehalt [La₂O₃+Gd₂O₃+Y₂O₃] an La₂O₃, Gd₂O₃ und Y₂O₃ 0 bis 10 Massen-% ist,
ein Gesamtgehalt [TiO₂+Nb₂O₅] an TiO₂ und Nb₂O₅ 45 bis 65 Massen-% ist,
ein Massenverhältnis [TiO₂/(TiO₂+Nb₂O₅)] des Gehalts an TiO₂ zum Gesamtgehalt an TiO₂ und Nb₂O₅ 0,3 oder größer ist,
ein Massenverhältnis [Li₂O/(Li₂O+Na₂O+K₂O+Cs₂O)] des Gehalts an Li₂O zum Gesamtgehalt an Li₂O, Na₂O, K₂O und Cs₂O 0,1 bis 1 ist,
eine Abbe-Zahl vd 25 oder niedriger ist und
ein Brechungsindex nd 1,86 oder höher ist.
In dem optischen Glas gemäß der zweiten Ausführungsform ist der Gehalt an SiO₂ 1 bis 50 %. Eine Untergrenze des Gehalts an SiO₂ ist vorzugsweise 10 % und noch bevorzugter 12 %, 15 %, 18 % und 20 % in dieser Reihenfolge. Darüber hinaus ist eine Obergrenze des Gehalts an SiO₂ vorzugsweise 40 % und noch bevorzugter 38 %, 35 %, 33 % und 30 % in dieser Reihenfolge.
SiO₂ ist ein netzwerkbildender Bestandteil des Glases. Durch die Einstellung des Gehalts an SiO₂ in dem oben beschriebenen Bereich können die thermische Stabilität, die chemische Beständigkeit und die Witterungsbeständigkeit des Glases verbessert und die Viskosität des geschmolzenen Glases erhöht werden. Andererseits kann bei einem übermäßig hohen SiO₂-Gehalt der Brechungsindex des Glases sinken, und die gewünschten optischen Eigenschaften können nicht erreicht werden.
In dem optischen Glas gemäß der zweiten Ausführungsform beträgt der Gehalt an TiO₂ 1 bis 50 %. Eine Untergrenze des Gehalts an TiO₂ beträgt vorzugsweise 10 % und noch bevorzugter 13 %, 15 %, 18 % und 20 % in dieser Reihenfolge. Darüber hinaus beträgt eine Obergrenze des Gehalts an TiO₂ vorzugsweise 45 % und noch bevorzugter 40 % und 35 % in dieser Reihenfolge.
Durch die Einstellung des Gehalts an TiO₂ in dem oben beschriebenen Bereich kann der Brechungsindex erhöht und die Stabilität des Glases verbessert werden. Darüber hinaus kann der Brechungsindex erhöht werden, ohne das spezifische Gewicht zu erhöhen. Andererseits kann die thermische Stabilität abnehmen, wenn der Gehalt an TiO₂ übermäßig hoch ist.
In dem optischen Glas gemäß der zweiten Ausführungsform ist der BaO-Gehalt 0 bis 16,38 %. Eine Obergrenze des BaO-Gehalts liegt vorzugsweise bei 15 % und noch bevorzugter bei 13 % und 10 % in dieser Reihenfolge. Darüber hinaus ist eine Untergrenze des BaO-Gehalts vorzugsweise 0 %.
Durch Einstellen des BaO-Gehalts in dem oben beschriebenen Bereich können die Schmelzeigenschaften des Glases verbessert und der Brechungsindex erhöht werden. Andererseits kann bei einem übermäßig hohen BaO-Gehalt die thermische Stabilität sinken und das spezifische Gewicht steigen.
In dem optischen Glas gemäß der zweiten Ausführungsform beträgt der Gehalt an Nb₂O₅ 1 bis 50 %. Eine Untergrenze des Gehalts an Nb₂O₅ beträgt vorzugsweise 10 % und noch bevorzugter 13 % und 15 % in dieser Reihenfolge. Darüber hinaus liegt eine Obergrenze des Gehalts an Nb₂O₅ vorzugsweise bei 50 % und noch bevorzugter bei 45 %, 40 % und 35 % in dieser Reihenfolge.
Durch Einstellen des Gehalts an Nb₂O₅ in dem oben beschriebenen Bereich kann der Brechungsindex erhöht und die Stabilität des Glases verbessert werden. Andererseits kann bei einem zu hohen Gehalt an Nb₂O₅ das spezifische Gewicht ansteigen und die thermische Stabilität abnehmen.
In dem optischen Glas gemäß der zweiten Ausführungsform ist der Gesamtgehalt [Li₂O+Na₂O+K₂O+Cs₂O] von Li₂O, Na₂O, K₂O und Cs₂O 0,1 bis 20 %. Eine Untergrenze des Gesamtgehalts beträgt vorzugsweise 1,5 % und vorzugsweise 2 %, 4 % und 6 % in dieser Reihenfolge. Eine Obergrenze des Gesamtgehalts liegt vorzugsweise bei 15 % und noch bevorzugter bei 13 % und 10 % in dieser Reihenfolge.
Durch Einstellen des Gesamtgehalts [Li₂O+Na₂O+K₂O+Cs₂O] in dem oben beschriebenen Bereich kann ein optisches Glas mit hervorragenden Schmelzeigenschaften erhalten werden.
In dem optischen Glas gemäß der zweiten Ausführungsform beträgt der Gesamtgehalt [La₂O₃+Gd₂O₃+Y₂O₃] an La₂O₃, Gd₂O₃ und Y₂O₃ 0 bis 10 %. Eine Obergrenze des Gesamtgehalts liegt vorzugsweise bei 8 % und noch bevorzugter bei 5 % und 3 % in dieser Reihenfolge. Eine Untergrenze für den Gesamtgehalt ist 0 %. Der Gesamtgehalt kann 0 % betragen.
Unter dem Gesichtspunkt der Unterdrückung eines Anstiegs des spezifischen Gewichts und der ausgezeichneten Aufrechterhaltung der thermischen Stabilität ist es vorzuziehen, dass der Gesamtgehalt [La₂O₃+Gd₂O₃+Y₂O₃] in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der zweiten Ausführungsform beträgt der Gesamtgehalt [TiO₂+Nb₂O₅] an TiO₂ und Nb₂O₅ 45 bis 65 %. Eine Untergrenze des Gesamtgehalts liegt vorzugsweise bei 20 % und noch bevorzugter bei 25 %, 30 % und 35 % in dieser Reihenfolge. Darüber hinaus liegt eine Obergrenze des Gesamtgehalts vorzugsweise bei 63 % und noch bevorzugter bei 61 %, 59 % und 57 % in dieser Reihenfolge.
Durch Einstellen des Gesamtgehalts [TiO₂+Nb₂O₅] in dem oben beschriebenen Bereich kann der Brechungsindex erhöht und Glas mit den gewünschten optischen Eigenschaften erhalten werden.
In dem optischen Glas gemäß der zweiten Ausführungsform ist das Massenverhältnis [TiO₂/(TiO₂+Nb₂O₅)] des Gehalts an TiO₂ zum Gesamtgehalt an TiO₂ und Nb₂O₅ 0,3 oder größer. Eine Untergrenze des Massenverhältnisses ist vorzugsweise 0,35 und noch bevorzugter 0,40 und 0,45 in dieser Reihenfolge. Eine Obergrenze des Massenverhältnisses liegt vorzugsweise bei 0,80 und noch bevorzugter bei 0,75, 0,70 und 0,65 in dieser Reihenfolge.
Durch Einstellen des Massenverhältnisses [TiO₂/(TiO₂+Nb₂O₅)] in dem oben beschriebenen Bereich kann optisches Glas mit einem hohen Brechungsindex und einem reduzierten spezifischen Gewicht erhalten werden.
In dem optischen Glas gemäß der zweiten Ausführungsform beträgt das Massenverhältnis [Li₂O/(Li₂O+Na₂O+K₂O+Cs₂O)] des Gehalts an Li₂O zu dem Gesamtgehalt an Li₂O, Na₂O, K₂O und Cs₂O 0,1 bis 1. Eine Untergrenze des Massenverhältnisses ist vorzugsweise 0,15 und noch bevorzugter 0,20 und 0,25 in dieser Reihenfolge. Eine Obergrenze des Massenverhältnisses ist vorzugsweise 0,80 und noch bevorzugter 0,75, 0,70 und 0,65 in dieser Reihenfolge.
Durch Einstellen des Massenverhältnisses [Li₂O/(Li₂O+Na₂O+K₂O+Cs₂O)] in dem oben beschriebenen Bereich kann optisches Glas mit einem hohen Brechungsindex und einem reduzierten spezifischen Gewicht erhalten werden.
<Abbe-Zahl vd>
In dem optischen Glas gemäß der zweiten Ausführungsform ist die Abbe-Zahl vd 25 oder niedriger. Die Abbe-Zahl vd kann 15 bis 25, 18 bis 25 oder 20 bis 24 betragen. Durch Einstellen der Abbe-Zahl vd in dem oben beschriebenen Bereich kann Glas mit der gewünschten Dispersivität erhalten werden. Die Abbe-Zahl vd kann durch die Einstellung des Gehalts an TiO₂, Nb₂O₅, WO₃ und Bi₂O₃ gesteuert werden, die ein Glasbestandteil sind, der zu einer hohen Dispersion beiträgt.
< Brechungsindex nd>
In dem optischen Glas gemäß der zweiten Ausführungsform beträgt der Brechungsindex nd 1,86 oder mehr. Eine Untergrenze des Brechungsindex nd kann 1,87 und auch 1,88, 1,89 oder 1,90 sein. Darüber hinaus kann eine Obergrenze des Brechungsindex nd 2,20 betragen, aber auch 2,15, 2,10 oder 2,05. Der Brechungsindex kann durch Anpassung des Gehalts an TiO₂, Nb₂O₅, WO₃, Bi₂O₃, ZrO₂, La₂O₃, Gd₂O₃, Y₂O₃ und Ta₂O₅, die ein Glasbestandteil sind, der zu einer Erhöhung des Brechungsindex beiträgt, gesteuert werden.
Es werden nicht einschränkende Beispiele für den Gehalt, das Verhältnis und die Eigenschaften von anderen als den oben genannten Glasbestandteilen in dem optischen Glas gemäß der zweiten Ausführungsform beschrieben.
In dem optischen Glas gemäß der zweiten Ausführungsform beträgt eine Obergrenze des Gehalts an P₂O₅ vorzugsweise 10 % und noch bevorzugter 8 %, 5 % und 3 % in dieser Reihenfolge. Der Gehalt an P₂O₅ kann 0 % betragen.
Um ein optisches Glas mit einem hohen Brechungsindex und einem geringeren spezifischen Gewicht zu erhalten, sollte der Gehalt an P₂O₅ in dem oben beschriebenen Bereich liegen.
In dem optischen Glas gemäß der zweiten Ausführungsform beträgt eine Obergrenze des Gehalts an B₂O₃ vorzugsweise 10 % und noch bevorzugter 8 %, 5 % und 3 % in dieser Reihenfolge. Darüber hinaus ist eine Untergrenze des Gehalts an B₂O₃ vorzugsweise 0 % und noch bevorzugter 0,5 %, 0,8 % und 1,0 % in dieser Reihenfolge.
B₂O₃ ist ein netzwerkbildender Bestandteil des Glases. B₂O₃ hat die Funktion, die thermische Stabilität des Glases zu verbessern, aber in einem Fall, in dem der Gehalt an B₂O₃ übermäßig hoch ist, kann der Brechungsindex sinken. Dementsprechend ist es vorzuziehen, dass der Gehalt an B₂O₃ in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der zweiten Ausführungsform beträgt eine Obergrenze des Gehalts an Al₂O₃ vorzugsweise 10 % und noch bevorzugter 8 %, 5 % und 3 % in dieser Reihenfolge. Der Gehalt an Al₂O₃ kann 0 % betragen.
Al₂O₃ hat die Funktion, die chemische Beständigkeit zu erhöhen, aber in einem Fall, in dem der Gehalt an Al₂O₃ übermäßig hoch ist, können die Schmelzeigenschaften des Glases beeinträchtigt werden. Dementsprechend ist es vorzuziehen, dass der Gehalt an Al₂O₃ in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der zweiten Ausführungsform ist eine Untergrenze des Gesamtgehalts [SiO₂+Al₂O₃] an SiO₂ und Al₂O₃ vorzugsweise 10 % und noch bevorzugter 13 %, 15 %, 18 % und 20 % in dieser Reihenfolge. Darüber hinaus beträgt eine Obergrenze des Gesamtgehalts vorzugsweise 50 % und noch bevorzugter 45 %, 40 %, 35 % und 30 % in dieser Reihenfolge.
Um die thermische Stabilität des Glases zu erhöhen, ist es vorzuziehen, dass der Gesamtgehalt [SiO₂+Al₂O₃] in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der zweiten Ausführungsform ist eine Untergrenze des Massenverhältnisses [B₂O₃/(SiO₂+Al₂O₃)] des Gehalts an B₂O₃ und des Gesamtgehalts an SiO₂ und Al₂O₃ vorzugsweise 0,01 und noch bevorzugter 0,02, 0,03 und 0,04 in dieser Reihenfolge. Eine Obergrenze des Massenverhältnisses liegt vorzugsweise bei 0,20 und noch bevorzugter bei 0,18, 0,15, 0,13 und 0,10 in dieser Reihenfolge.
Unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der chemischen Beständigkeit und der thermischen Stabilität ist es vorzuziehen, dass das Massenverhältnis [B₂O₃/(SiO₂+Al₂O₃)] in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der zweiten Ausführungsform ist eine Untergrenze des Gesamtgehalts [B₂O₃+P₂O₅] an B₂O₃ und P₂O₅ vorzugsweise 0,5 % und noch bevorzugter 0,8 % und 1,0 % in dieser Reihenfolge. Darüber hinaus ist eine Obergrenze des Gesamtgehalts vorzugsweise 10 % und noch bevorzugter 8 %, 5 % und 3 % in dieser Reihenfolge.
Unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der chemischen Beständigkeit und der thermischen Stabilität ist es wünschenswert, dass der Gesamtgehalt [B₂O₃+P₂O₅] in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der zweiten Ausführungsform ist eine Untergrenze des Gesamtgehalts [B₂O₃+SiO₂] von B₂O₃ und SiO₂ vorzugsweise 10 % und noch bevorzugter 15 %, 18 % und 20 % in dieser Reihenfolge. Darüber hinaus ist eine Obergrenze des Gesamtgehalts vorzugsweise 50 % und noch bevorzugter 45 %, 40 % und 35 % in dieser Reihenfolge.
Um ein optisches Glas mit einem hohen Brechungsindex zu erhalten, ist es vorzuziehen, dass der Gesamtgehalt [B₂O₃+SiO₂] in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der zweiten Ausführungsform beträgt eine Untergrenze des Gehalts an ZrO₂ vorzugsweise 0 % und noch bevorzugter 0,1 %, 0,5 % und 1,0 % in dieser Reihenfolge. Darüber hinaus beträgt eine Obergrenze des Gehalts an ZrO₂ vorzugsweise 10 % und noch bevorzugter 8 %, 5 % und 3 % in dieser Reihenfolge. Der Gehalt an ZrO₂ kann 0 % betragen.
ZrO₂ ist ein Bestandteil, der zu einer Erhöhung des Brechungsindex beiträgt. Andererseits kann bei einem übermäßig hohen Gehalt an ZrO₂ die thermische Stabilität abnehmen und das spezifische Gewicht zunehmen. Dementsprechend ist es vorzuziehen, dass der Gehalt an ZrO₂ in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der zweiten Ausführungsform liegt eine Obergrenze des Gehalts an WO₃ vorzugsweise bei 10 % und noch bevorzugter bei 8 %, 5 % und 3 % in dieser Reihenfolge. Der Gehalt an WO₃ kann 0 % betragen.
WO₃ ist ein Bestandteil, der zu einer Erhöhung des Brechungsindex beiträgt. Andererseits kann bei einem übermäßig hohen Gehalt an WO₃ die thermische Stabilität abnehmen, das spezifische Gewicht zunehmen, die Färbung des Glases zunehmen und die Lichtdurchlässigkeit abnehmen. Dementsprechend ist es vorzuziehen, dass der Gehalt an WO₃ in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der zweiten Ausführungsform ist eine Obergrenze des Gehalts an Bi₂O₃ vorzugsweise 10 % und noch bevorzugter 8 %, 5 % und 3 % in dieser Reihenfolge. Darüber hinaus ist eine Untergrenze des Gehalts an Bi₂O₃ vorzugsweise bei 0 %. Der Gehalt an Bi₂O₃ kann 0 % betragen.
Bi₂O₃ hat die Funktion, die thermische Stabilität des Glases in einer geeigneten Höhe zu verbessern. Darüber hinaus ist Bi₂O₃ ein Bestandteil, der zur Erhöhung des Brechungsindex beiträgt. Andererseits kann sich bei einem zu hohen Gehalt an Bi₂O₃ das spezifische Gewicht erhöhen. Außerdem kann die Färbung des Glases zunehmen. Dementsprechend ist es vorzuziehen, dass der Gehalt an Bi₂O₃ in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der zweiten Ausführungsform ist eine Obergrenze des Gesamtgehalts [TiO₂+Nb₂O₅+WO₃+Bi₂O₃] an TiO₂, Nb₂O₅, WO₃ und Bi₂O₃ vorzugsweise 80 % und noch bevorzugter 70 % und 60 % in dieser Reihenfolge. Darüber hinaus ist eine Untergrenze des Gesamtgehalts vorzugsweise 20 % und noch bevorzugter 25 %, 30 % und 35 % in dieser Reihenfolge.
TiO₂, Nb₂O₅, WO₃ und Bi₂O₃ sind allesamt Bestandteile, die zu einer Erhöhung des Brechungsindex beitragen. Dementsprechend ist es vorzuziehen, dass der Gesamtgehalt [TiO₂+Nb₂O₅+WO₃+Bi₂O₃] in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der zweiten Ausführungsform ist eine Untergrenze des Gehalts an Li₂O vorzugsweise 0,1 % und noch bevorzugter 0,3 %, 0,5 %, 0,8 %, 1,0 %, 1,3 % und 1,5 % in dieser Reihenfolge. Eine Obergrenze des Gehalts an Li₂O liegt vorzugsweise bei 10 % und noch bevorzugter bei 9 %, 8 %, 7 %, 6 % und 5 % in dieser Reihenfolge.
Li₂O ist ein Bestandteil, der zu einer Verringerung des spezifischen Gewichts beiträgt, und insbesondere ein Bestandteil, der zu einer Erhöhung des Brechungsindex unter den Alkalimetallen beiträgt. Andererseits kann bei einem zu hohen Gehalt an Li₂O die thermische Stabilität abnehmen. Dementsprechend ist es vorzuziehen, dass der Gehalt an Li₂O in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der zweiten Ausführungsform beträgt eine Obergrenze des Gehalts an Na₂O vorzugsweise 10 % und noch bevorzugter 9 %, 8 % und 7 % in dieser Reihenfolge. Eine Untergrenze des Gehalts an Na₂O ist vorzugsweise 0 % und noch bevorzugter 0,5 %, 1,0 %, 1,5 % und 2,0 % in dieser Reihenfolge.
In dem optischen Glas gemäß der zweiten Ausführungsform beträgt eine Obergrenze des Gehalts an K₂O vorzugsweise 10 % und noch bevorzugter 8 % und 5 % in dieser Reihenfolge. Eine Untergrenze des Gehalts an K₂O ist vorzugsweise 0 % und noch bevorzugter 0,5 %, 1,0 %, 1,5 % und 2,0 % in dieser Reihenfolge. Der Gehalt an K₂O kann 0 % betragen.
Na₂O und K₂O haben die Funktion, die Schmelzeigenschaften des Glases zu verbessern. Ist der Gehalt an Na₂O und K₂O hingegen übermäßig hoch, kann der Brechungsindex sinken und die thermische Stabilität abnehmen. Dementsprechend ist es vorzuziehen, dass der Gehalt an Na₂O und K₂O innerhalb der oben beschriebenen Bereiche liegt.
In dem optischen Glas gemäß der zweiten Ausführungsform beträgt eine Obergrenze des Gehalts an Cs₂O vorzugsweise 5 % und noch bevorzugter 3 % und 1 % in dieser Reihenfolge. Eine Untergrenze des Gehalts an Cs₂O beträgt vorzugsweise 0 %.
Cs₂O hat die Funktion, die thermische Stabilität des Glases zu verbessern, aber wenn der Gehalt an Cs₂O steigt, können die chemische Beständigkeit und die Witterungsbeständigkeit abnehmen. Dementsprechend ist es vorzuziehen, dass der Gehalt an Cs₂O in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der zweiten Ausführungsform ist eine Untergrenze des Massenverhältnisses [Li₂O/(Li₂O+Na₂O+K₂O)] des Gehalts an Li₂O zum Gesamtgehalt an Li₂O, Na₂O und K₂O vorzugsweise 0,10 und noch bevorzugter 0,15, 0,20 und 0,25 in dieser Reihenfolge. Eine Obergrenze des Massenverhältnisses ist vorzugsweise 1,00 und noch bevorzugter 0,80, 0,75, 0,70 und 0,65 in dieser Reihenfolge.
Um optisches Glas mit einem hohen Brechungsindex und einem reduzierten spezifischen Gewicht zu erhalten, ist es vorzuziehen, dass das Massenverhältnis [Li₂O/(Li₂O+Na₂O+K₂O)] in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der zweiten Ausführungsform ist eine Untergrenze des Gesamtgehalts [Na₂O+K₂O+Cs₂O] an Na₂O, K₂O und Cs₂O vorzugsweise 0 %. Eine Obergrenze des Gesamtgehalts beträgt vorzugsweise 11,0 % und noch bevorzugter 10,0 %, 9,0 %, 8,0 %, 7,0 % und 6,0 % in dieser Reihenfolge.
Um einen hohen Brechungsindex und gleichzeitig die thermische Stabilität des Glases zu erhalten, sollte der Gesamtgehalt [Na₂O+K₂O+Cs₂O] vorzugsweise in dem oben beschriebenen Bereich liegen.
In dem optischen Glas gemäß der zweiten Ausführungsform ist eine Obergrenze des MgO-Gehalts vorzugsweise 20 % und noch bevorzugter 15 %, 10 % und 5 % in dieser Reihenfolge. Darüber hinaus liegt eine Untergrenze des MgO-Gehalts vorzugsweise bei 0%.
In dem optischen Glas gemäß der zweiten Ausführungsform ist eine Untergrenze des CaO-Gehalts vorzugsweise 1 % und noch bevorzugter 3 %, 5 % und 8 % in dieser Reihenfolge. Eine Obergrenze des CaO-Gehalts ist vorzugsweise 20 % und noch bevorzugter 18 %, 15 % und 13 % in dieser Reihenfolge.
MgO und CaO haben die Funktion, die Schmelzeigenschaften des Glases zu verbessern. Andererseits kann die thermische Stabilität abnehmen, wenn der Gehalt an MgO und CaO übermäßig hoch ist. Dementsprechend ist es vorzuziehen, dass der Gehalt an MgO und an CaO in den oben beschriebenen Bereichen liegt.
In dem optischen Glas gemäß der zweiten Ausführungsform beträgt eine Obergrenze des SrO-Gehalts vorzugsweise 10 % und noch bevorzugter 8 %, 5 % und 3 % in dieser Reihenfolge. Darüber hinaus liegt eine Untergrenze des SrO-Gehalts vorzugsweise bei 0 %.
SrO hat die Funktion, die Schmelzeigenschaften des Glases zu verbessern und den Brechungsindex zu erhöhen. Andererseits kann bei einem übermäßig hohen SrO-Gehalt die thermische Stabilität sinken und das spezifische Gewicht steigen. Daher sollte der SrO-Gehalt vorzugsweise in dem oben beschriebenen Bereich liegen.
In dem optischen Glas gemäß der zweiten Ausführungsform beträgt eine Obergrenze des ZnO-Gehalts vorzugsweise 10 % und noch bevorzugter 8 %, 5 % und 3 % in dieser Reihenfolge. Darüber hinaus liegt eine Untergrenze des ZnO-Gehalts vorzugsweise bei 0 %.
ZnO ist ein Glasbestandteil, der die Funktion hat, die thermische Stabilität des Glases zu verbessern. Wenn der ZnO-Gehalt jedoch übermäßig hoch ist, kann sich das spezifische Gewicht erhöhen. Unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der thermischen Stabilität des Glases und der Aufrechterhaltung der gewünschten optischen Eigenschaften sollte der ZnO-Gehalt daher vorzugsweise in dem oben beschriebenen Bereich liegen.
In dem optischen Glas gemäß der zweiten Ausführungsform ist eine Obergrenze des Gesamtgehalts [MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO] an MgO, CaO, SrO, BaO und ZnO vorzugsweise 40 % und noch bevorzugter 35 %, 30 % und 25 % in dieser Reihenfolge. Darüber hinaus ist eine Untergrenze des Gesamtgehalts vorzugsweise 3 % und noch bevorzugter 5 %, 8 % und 10 % in dieser Reihenfolge. Unter dem Gesichtspunkt der Unterdrückung eines Anstiegs des spezifischen Gewichts und der Aufrechterhaltung der thermischen Stabilität, ohne eine hohe Dispersion zu behindern, liegt der Gesamtgehalt vorzugsweise in dem oben beschriebenen Bereich.
In dem optischen Glas gemäß der zweiten Ausführungsform ist eine Obergrenze des Gehalts an Ta₂O₅ vorzugsweise 10 % und noch bevorzugter 8 %, 5 % und 3 % in dieser Reihenfolge. Darüber hinaus ist eine Untergrenze des Gehalts an Ta₂O₅ vorzugsweise 0 %.
Ta₂O₅ ist ein Bestandteil, der zu einer Erhöhung des Brechungsindex beiträgt. Darüber hinaus ist Ta₂O₅ ein Glasbestandteil, der die Funktion hat, die thermische Stabilität des Glases zu verbessern, und ist ferner ein Bestandteil zur Verringerung von Pg,F. Erhöht sich hingegen der Gehalt an Ta₂O₅, kann die thermische Stabilität des Glases abnehmen, und beim Schmelzen des Glases wird wahrscheinlich ein ungeschmolzener Rückstand des Glasrohstoffs entstehen. Darüber hinaus kann sich das spezifische Gewicht erhöhen. Dementsprechend ist es vorzuziehen, dass der Gehalt an Ta₂O₅ in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der zweiten Ausführungsform ist eine Obergrenze des Gehalts an La₂O₃ vorzugsweise 10 % und noch bevorzugter 8 %, 5 % und 3 % in dieser Reihenfolge. Darüber hinaus liegt eine Untergrenze des Gehalts an La₂O₃ vorzugsweise bei 0 %.
La₂O₃ ist ein Bestandteil, der zu einer Erhöhung des Brechungsindex beiträgt. Andererseits kann in einem Fall, in dem der Gehalt an La₂O₃ zunimmt, das spezifische Gewicht zunehmen und die thermische Stabilität des Glases abnehmen. Unter dem Gesichtspunkt der Unterdrückung einer Zunahme des spezifischen Gewichts und einer Abnahme der thermischen Stabilität des Glases ist es daher vorzuziehen, dass der Gehalt an La₂O₃ in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der zweiten Ausführungsform ist eine Obergrenze des Gehalts an Y₂O₃ vorzugsweise 10 % und noch bevorzugter 8 %, 5 % und 3 % in dieser Reihenfolge. Darüber hinaus liegt eine Untergrenze des Gehalts an Y₂O₃ vorzugsweise bei 0 %.
Y₂O₃ ist ein Bestandteil, der zu einer Erhöhung des Brechungsindex beiträgt. Andererseits kann in einem Fall, in dem der Gehalt an Y₂O₃ übermäßig ansteigt, die thermische Stabilität des Glases abnehmen, und das Glas wird wahrscheinlich während der Herstellung entglast. Unter dem Gesichtspunkt des Unterdrückens einer Abnahme der thermischen Stabilität des Glases ist es daher vorzuziehen, dass der Gehalt an Y₂O₃ in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der zweiten Ausführungsform ist der Gehalt an Sc₂O₃ vorzugsweise 2 % oder geringer. Darüber hinaus ist eine Untergrenze des Gehalts an Sc₂O₃ vorzugsweise 0 %.
In dem optischen Glas gemäß der zweiten Ausführungsform ist der Gehalt an HfO₂ vorzugsweise 2 % oder geringer. Darüber hinaus ist eine Untergrenze des Gehalts an HfO₂ vorzugsweise 0 %.
Sc₂O₃ und HfO₂ haben die Funktion, die Dispersivität des Glases zu erhöhen, sind aber kostspielige Bestandteile. Dementsprechend ist es vorzuziehen, dass der Gehalt an Sc₂O₃ und HfO₂ in den oben beschriebenen Bereichen liegt.
In dem optischen Glas gemäß der zweiten Ausführungsform ist der Gehalt an Lu₂O₃ vorzugsweise 2 % oder geringer. Darüber hinaus ist eine Untergrenze des Gehalts an Lu₂O₃ vorzugsweise 0 %.
Lu₂O₃ hat eine Funktion zur Erhöhung der Dispersivität des Glases, hat aber ein hohes Molekulargewicht und ist somit auch ein Glasbestandteil zur Erhöhung des spezifischen Gewichts des Glases. Dementsprechend ist es vorzuziehen, dass der Gehalt an Lu₂O₃ in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der zweiten Ausführungsform ist der Gehalt an GeO₂ vorzugsweise 2 % oder geringer. Darüber hinaus ist eine Untergrenze des Gehalts an GeO₂ vorzugsweise 0 %.
GeO₂ hat die Funktion, die Dispersivität des Glases zu erhöhen, ist aber ein sehr kostspieliger Bestandteil unter den allgemein verwendeten Glasbestandteilen. Unter dem Gesichtspunkt des Senkens der Herstellungskosten des Glases ist es daher vorzuziehen, dass der Gehalt an GeO₂ in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der zweiten Ausführungsform ist eine Obergrenze des Gehalts an Gd₂O₃ vorzugsweise 3,0 % und noch bevorzugter 2,0 %. Darüber hinaus ist eine Untergrenze des Gehalts an Gd₂O₃ vorzugsweise 0 %.
Gd₂O₃ ist ein Bestandteil, der zu einer Erhöhung des Brechungsindex beiträgt. Andererseits kann die thermische Stabilität des Glases abnehmen, wenn der Gehalt an Gd₂O₃ übermäßig erhöht wird. Außerdem kann sich bei einem übermäßigen Anstieg des Gd₂O₃-Gehalts das spezifische Gewicht des Glases erhöhen, was nicht wünschenswert ist. Dementsprechend ist es unter dem Gesichtspunkt der Unterdrückung eines Anstiegs des spezifischen Gewichts bei gleichzeitiger hervorragender Aufrechterhaltung der thermischen Stabilität des Glases vorzuziehen, dass der Gehalt an Gd₂O₃ in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der zweiten Ausführungsform ist der Gehalt an Yb₂O₃ vorzugsweise 2 % oder geringer. Darüber hinaus ist eine Untergrenze des Gehalts an Yb₂O₃ vorzugsweise 0 %.
Yb₂O₃ hat ein höheres Molekulargewicht als La₂O₃, Gd₂O₃, und Y₂O₃ erhöht somit das spezifische Gewicht des Glases. Wenn das spezifische Gewicht des Glases zunimmt, erhöht sich die Masse des optischen Elements. Dementsprechend ist es wünschenswert, einen Anstieg des spezifischen Gewichts des Glases zu unterdrücken, indem der Gehalt an Yb₂O₃ reduziert wird.
Außerdem kann die thermische Stabilität des Glases abnehmen, wenn der Gehalt an Yb₂O₃ übermäßig hoch ist. Unter einem Gesichtspunkt des Verhinderns einer Abnahme der thermischen Stabilität des Glases und des Unterdrückens eines Anstiegs des spezifischen Gewichts sollte der Gehalt an Yb₂O₃ vorzugsweise in dem oben beschriebenen Bereich liegen.
In dem optischen Glas gemäß der zweiten Ausführungsform ist eine Untergrenze eines Massenverhältnisses [Li₂O/{100-(SiO₂+B₂O₃+P₂O₅+GeO₂)}] des Gehalts an Li₂O zum Gesamtgehalt der Glasbestandteile außer SiO₂, B₂O₃, P₂O₅ und GeO₂ vorzugsweise 0,02 und noch bevorzugter 0,03, 0,04, 0,05 und 0,06 in dieser Reihenfolge. Eine Obergrenze des Massenverhältnisses ist vorzugsweise 0,20 und noch bevorzugter 0,15, 0,13 und 0,10 in dieser Reihenfolge.
Man beachte, dass der Gesamtgehalt aller Glasbestandteile 100 Massen-% ist. Daher wird der Gesamtgehalt der Glasbestandteile außer SiO₂, B₂O₃, P₂O₅ und GeO₂ durch [100-(SiO₂+B₂O₃+P₂O₅+GeO₂)] dargestellt. Unter dem Gesichtspunkt des Erhaltens eines optischen Glases mit einem hohen Brechungsindex und einem reduzierten spezifischen Gewicht ist es vorzuziehen, dass das Massenverhältnis [Li₂O/{100-(SiO₂+B₂O₃+P₂O₅+GeO₂)}] in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der zweiten Ausführungsform ist eine Untergrenze eines Massenverhältnisses [TiO₂/(TiO₂+Nb₂O₅+WO₃+ZrO₂+SrO+BaO+ZnO+La₂O₃+Gd₂O₃+Y₂O₃+Ta₂O₅+Bi₂O₃)] des Gehalts an TiO₂ zum Gesamtgehalt an TiO₂, Nb₂O₅, WO₃, ZrO₂, SrO, BaO, ZnO, La₂O₃, Gd₂O₃, Y₂O₃, Ta₂O₅ und Bi₂O₃ vorzugsweise 0,40 und noch bevorzugter 0,42, 0,44, 0,46, 0,48 und 0,50 in dieser Reihenfolge. Eine Obergrenze des Massenverhältnisses ist vorzugsweise 0,80 und noch bevorzugter 0,75, 0,70 und 0,65 in dieser Reihenfolge.
Unter dem Gesichtspunkt der Unterdrückung eines Anstiegs des spezifischen Gewichts und der Erhöhung des Brechungsindex ist es bevorzugt, dass das Massenverhältnis [TiO₂/(TiO₂+Nb₂O₅+WO₃+ZrO₂+SrO+BaO+ZnO+La₂O₃+Gd₂O₃+Y₂O₃+Ta₂O₅+Bi₂O₃)] in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
Vorzugsweise enthält das optische Glas gemäß der zweiten Ausführungsform hauptsächlich die oben beschriebenen Glasbestandteile, d.h. SiO₂, TiO₂ und Nb₂O₅ als einen wesentlichen Bestandteil, und BaO, P₂O₅, B₂O₃, Al₂O₃, ZrO₂, WO₃, Bi₂O₃, Li₂O, Na₂O, K₂O, Cs₂O, MgO, CaO, SrO, ZnO, Ta₂O₅, La₂O₃, Y₂O₃, Sc₂O₃, HfO₂, Lu₂O₃, GeO₂, Gd₂O₃ und Yb₂O₃ als einen beliebigen Bestandteil, und der Gesamtgehalt der oben beschriebenen Glasbestandteile ist vorzugsweise 95 % oder höher, noch bevorzugter 98 % oder höher, noch bevorzugter 99 % oder höher und noch bevorzugter 99,5 % oder höher.
Es ist zu beachten, dass das optische Glas gemäß der zweiten Ausführungsform vorzugsweise im Wesentlichen die oben beschriebenen Glasbestandteile enthält, wobei auch andere Bestandteile in einem Bereich enthalten sein können, der die Funktionen und Wirkungen der vorliegenden Erfindung nicht beeinträchtigt. Darüber hinaus ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht ausgeschlossen, dass unvermeidliche Verunreinigungen enthalten sind.
(Sonstige Bestandteile)
Alle Elemente Pb, As, Cd, Tl, Be und Se sind toxisch. Dementsprechend ist es besonders bevorzugt, dass das optische Glas gemäß der zweiten Ausführungsform diese Elemente nicht als Glasbestandteil enthält. Der Gehalt an jedem der oben beschriebenen Elemente beträgt vorzugsweise weniger als 0,5 % und noch bevorzugter weniger als 0,1 %, weniger als 0,05 % und weniger als 0,01 % in dieser Reihenfolge, in Bezug auf ein Oxid.
U, Th und Ra sind allesamt radioaktive Elemente. Dementsprechend ist es besonders bevorzugt, dass das optische Glas gemäß der zweiten Ausführungsform diese Elemente nicht als Glasbestandteil enthält. Der Gehalt an jedem der Elemente beträgt vorzugsweise weniger als 0,5 %, und noch bevorzugter weniger als 0,1 %, weniger als 0,05 % und weniger als 0,01 % in dieser Reihenfolge, in Bezug auf ein Oxid.
V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er und Tm verstärken die Färbung des Glases und können eine fluoreszierende Lichtquelle sein. Dementsprechend ist es besonders bevorzugt, dass das optische Glas gemäß der zweiten Ausführungsform diese Elemente nicht als Glasbestandteil enthält. Der Gehalt an jedem der oben beschriebenen Elemente ist vorzugsweise geringer als 0,5 %, und noch bevorzugter geringer als 0,1 %, geringer als 0,05 % und geringer als 0,01 % in dieser Reihenfolge, in Bezug auf ein Oxid.
Sb (Sb₂O₃) und Ce (CeO₂) sind Elemente, die als Klärmittel fungieren und beliebig hinzugefügt werden können. Unter ihnen ist Sb (Sb₂O₃) ein Klärmittel mit einer hohen Klärwirkung. Ce (CeO₂) hat eine geringere klärende Wirkung als Sb (Sb₂O₃). Wenn Ce (CeO₂) in großen Mengen zugesetzt wird, neigt die Färbung des Glases zu einer Verdickung.
Man beachte, dass hier der Gehalt an Sb (Sb₂O₃) und an Ce (CeO₂) durch ein externes Verhältnis dargestellt wird und nicht im Gesamtgehalt aller Glasbestandteile enthalten ist, die in Bezug auf ein Oxid dargestellt werden. Das heißt, hier ist der Gesamtgehalt aller Glasbestandteile ohne Sb (Sb₂O₃) und Ce (CeO₂) 100 Massen-%.
Der Gehalt an Sb₂O₃ wird durch ein externes Verhältnis dargestellt. Das heißt, in dem optischen Glas gemäß der zweiten Ausführungsform ist der Gehalt an Sb₂O₃, wenn der Gesamtgehalt aller Glasbestandteile außer Sb₂O₃ und CeO₂ 100 Massen-% beträgt, vorzugsweise 1 Massen-% oder geringer und noch bevorzugter 0,1 Massen-% oder geringer, 0,05 Massen-% oder geringer und 0,03 Massen-% oder geringer in dieser Reihenfolge. Der Gehalt an Sb₂O₃ kann 0 Massen-% betragen.
Der Gehalt an CeO₂ wird auch durch ein externes Verhältnis dargestellt. Das heißt, in dem optischen Glas gemäß der zweiten Ausführungsform ist der Gehalt an CeO₂, wenn der Gesamtgehalt aller Glasbestandteile außer CeO₂ und Sb₂O₃ 100 Massen-% beträgt, vorzugsweise 2 Massen-% oder geringer und noch bevorzugter 1 Massen-% oder geringer, 0,5 Massen-% oder geringer und 0,1 Massen-% oder geringer in dieser Reihenfolge. Der Gehalt an CeO₂ kann 0 Massen-% betragen. Durch die Einstellung des Gehalts an CeO₂ in dem oben beschriebenen Bereich können die Klärungseigenschaften des Glases verbessert werden.
(Eigenschaften von Glas)
<Spezifisches Gewicht von Glas>
Das optische Glas gemäß der zweiten Ausführungsform ist ein Glas mit hohem Brechungsindex und hat ein spezifisches Gewicht, das nicht hoch ist. Wenn das spezifische Gewicht des Glases verringert werden kann, kann das Gewicht einer Linse reduziert werden. Andererseits führt ein übermäßig geringes spezifisches Gewicht zu einer Verschlechterung der thermischen Stabilität.
Daher ist in dem optischen Glas gemäß der zweiten Ausführungsform das spezifische Gewicht vorzugsweise 4,2 oder weniger und noch bevorzugter 4,0 oder weniger, 3,8 oder weniger, 3,6 oder weniger und 3,4 oder weniger in dieser Reihenfolge.
Das spezifische Gewicht lässt sich durch Anpassung des Gehalts der einzelnen Glasbestandteile steuern. Insbesondere durch die Anpassung des Gehalts an Li₂O oder TiO₂ kann das spezifische Gewicht verringert und gleichzeitig ein hoher Brechungsindex beibehalten werden.
Man beachte, dass in dem optischen Glas gemäß der zweiten Ausführungsform der Brechungsindex nd und das spezifische Gewicht vorzugsweise den unten beschriebenen Ausdruck (1), noch bevorzugter den unten beschriebenen Ausdruck (2) und noch bevorzugter den unten beschriebenen Ausdruck (3) erfüllen. Indem der Brechungsindex nd und das spezifische Gewicht die folgenden Ausdrücke erfüllen, kann optisches Glas mit einem hohen Brechungsindex und einem vergleichsweise reduzierten spezifischen Gewicht erhalten werden. $nd \geq 0,2 \times Spezifisches Gewicht + 1,18$
$nd \geq 0,2 \times Spezifisches Gewicht + 1,19$
$nd \geq 0,2 \times Spezifisches Gewicht + 1,20$
Darüber hinaus ist in dem optischen Glas gemäß der zweiten Ausführungsform das Verhältnis [Brechungsindex nd/Spezifisches Gewicht] des Brechungsindex nd zum spezifischen Gewicht vorzugsweise 0,50 oder größer, noch bevorzugter 0,52 oder größer und noch bevorzugter 0,54 oder größer. Durch Einstellen des Verhältnisses [Brechungsindex nd/Spezifisches Gewicht] auf den oben beschriebenen Bereich kann optisches Glas mit einem hohen Brechungsindex und einem vergleichsweise geringeren spezifischen Gewicht erhalten werden.
<Glasübergangstemperatur Tg>
Bei dem optischen Glas gemäß der zweiten Ausführungsform liegt eine Obergrenze der Glasübergangstemperatur Tg vorzugsweise bei 680° C und noch bevorzugter bei 670° C, 660° C, 650° C, 630° C und 600° C in dieser Reihenfolge. Eine Untergrenze der Glasübergangstemperatur Tg ist nicht besonders begrenzt und beträgt im Allgemeinen 500° C und vorzugsweise 550° C.
Die Glasübergangstemperatur Tg kann durch Anpassung des Gesamtgehalts der Alkalimetalle gesteuert werden.
Durch die Obergrenze der Glasübergangstemperatur Tg, die den oben beschriebenen Bereich erfüllt, kann ein Anstieg einer Formgebungstemperatur beim Wiedererwärmungsformpressen des Glases und einer Tempertemperatur unterdrückt und eine thermische Schädigung der Wiedererwärmungsformpressanlage und der Temperanlage verringert werden.
Durch die Untergrenze der Glasübergangstemperatur Tg, die den oben beschriebenen Bereich erfüllt, werden die Wiedererwärmungsformpressbarkeit und die thermische Stabilität des Glases voraussichtlich hervorragend aufrechterhalten, während eine gewünschte Abbe-Zahl und ein gewünschter Brechungsindex beibehalten werden.
<Lichtdurchlässigkeitsgrad von Glas>
Der Lichtdurchlässigkeitsgrad des optischen Glases nach der zweiten Ausführungsform kann anhand der Färbungsgrade λ80, λ70 und λ5 bewertet werden.
Die spektrale Durchlässigkeit einer Glasprobe mit einer Dicke von 10,0 mm ± 0,1 mm wird in einem Wellenlängenbereich von 200 bis 700 nm gemessen, und eine Wellenlänge, bei der die äußere Durchlässigkeit 80 % beträgt, ist λ80, eine Wellenlänge, bei der die äußere Durchlässigkeit 70 % beträgt, ist λ70, und eine Wellenlänge, bei der die äußere Durchlässigkeit 5 % beträgt, ist λ5.
λ80 des optischen Glases gemäß der zweiten Ausführungsform beträgt vorzugsweise 700 nm oder weniger, noch bevorzugter 650 nm oder weniger und noch bevorzugter 600 nm oder weniger.
λ70 beträgt vorzugsweise 600 nm oder weniger, noch bevorzugter 550 nm oder weniger und noch bevorzugter 500 nm oder weniger.
λ5 beträgt vorzugsweise 500 nm oder weniger, noch bevorzugter 450 nm oder weniger und noch bevorzugter 400 nm oder weniger.
(Herstellung von optischem Glas)
Die Glasrohstoffe können vermengt werden, um die oben beschriebene vorbestimmte Zusammensetzung zu erhalten, und das optische Glas gemäß der zweiten Ausführungsform kann aus dem vermengten Glasrohstoff nach einem bekannten Glasherstellungsverfahren hergestellt werden. Zum Beispiel werden mehrere Arten von Verbindungen vermengt und ausreichend vermischt, um ein Rohmaterialgemenge zu bilden, und das Rohmaterialgemenge wird in einen Quarz- oder Platintiegel gegeben und grob geschmolzen. Das durch das Grobschmelzen erhaltene geschmolzene Produkt wird schnell abgekühlt und pulverisiert, um Glasscherben herzustellen. Anschließend werden die Scherben in einen Platintiegel gegeben, erhitzt und erneut geschmolzen, um geschmolzenes Glas zu erhalten und das geschmolzene Glas wird weiter geklärt und homogenisiert und dann geformt und allmählich abgekühlt, um optisches Glas zu erhalten. Für das Formen und die allmähliche Abkühlung des geschmolzenen Glases kann ein bekanntes Verfahren angewandt werden.
Es ist zu beachten, dass die Verbindung, die beim Vermengen des Rohmaterialgemenges verwendet wird, insofern nicht besonders begrenzt ist, als ein gewünschter Glasbestandteil in das Glas eingebracht werden kann, um einen gewünschten Gehalt zu erhalten, und Beispiele für eine solche Verbindung sind ein Oxid, ein Carbonat, ein Nitrat, ein Hydroxid, ein Fluorid und dergleichen.
(Herstellung von optischen Elementen und anderen)
Für die Herstellung eines optischen Elements unter Verwendung des optischen Glases gemäß der zweiten Ausführungsform kann ein bekanntes Verfahren angewendet werden. Zum Beispiel wird bei der Herstellung des oben beschriebenen optischen Glases das geschmolzene Glas in eine Form gegossen und in die Form einer Platte geformt, und ein Glasmaterial, das das optische Glas gemäß der vorliegenden Erfindung enthält, wird hergestellt. Das erhaltene Glasmaterial wird in geeigneter Weise geschnitten, geschliffen und poliert, und ein zugeschnittenes Stück mit einer für das Pressformen geeigneten Größe und Form wird hergestellt. Das zugeschnittene Stück wird erwärmt und erweicht und nach einem bekannten Verfahren formgepresst (wiedererwärmungsformgepresst), und es wird ein Rohling für ein optisches Element mit einer der Form des optischen Elements ähnlichen Form hergestellt. Der Rohling des optischen Elements wird getempert und nach einem bekannten Verfahren geschliffen und poliert, und ein optisches Element wird hergestellt.
Eine optische Funktionsfläche des hergestellten optischen Elements kann je nach Verwendungszweck mit einer Antireflexionsschicht, einer Totalreflexionsschicht und dergleichen beschichtet werden.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ein optisches Element mit dem oben beschriebenen optischen Glas bereitgestellt werden. Als Art des optischen Elements, können eine Linse wie eine planare Linse, eine sphärische Linse, und eine asphärische Linse, ein Prisma, ein Beugungsgitter, eine Lichtleiterplatte und dergleichen als Beispiele genannt werden. Als Form der Linse können verschiedene Formen wie eine bikonvexe Linse, eine plankonvexe Linse, eine bikonkave Linse, eine plankonkave Linse, eine konvexe Meniskuslinse und eine konkave Meniskuslinse beispielhaft genannt werden. Als Verwendung der Lichtleiterplatte kann eine Anzeigevorrichtung, wie z. B. eine brillenartige Vorrichtung mit Augmented Reality (AR)-Display oder eine brillenartige Vorrichtung mit Mixed Reality (MR)-Display, und dergleichen beispielhaft genannt werden. Eine solche Lichtleiterplatte ist eine Glasplatte, die an dem Rahmen der brillenartigen Vorrichtung befestigt werden kann und das oben beschriebene optische Glas umfasst. Ein Beugungsgitter zum Ändern der Ausbreitungsrichtung von Licht, das sich durch die Lichtleiterplatte durch wiederholte Totalreflexion ausbreitet, kann bei Bedarf auf der Oberfläche der Lichtleiterplatte ausgebildet werden. Das Beugungsgitter kann durch ein bekanntes Verfahren hergestellt werden. Beim Tragen einer brillenartigen Vorrichtung, die die Lichtleiterplatte enthält, fällt das Licht, das sich durch die Lichtleiterplatte ausbreitet, auf die Pupillen, sodass die Funktion eines Augmented Reality (AR)-Displays oder eines Mixed Reality (MR)-Displays gegeben ist. Eine solche brillenartige Vorrichtung ist beispielsweise in der JP-Patentanmeldung Offenlegung (Übersetzung der PCT-Anmeldung) Nr. 2017-534352 und dergleichen offenbart. Es wird angemerkt, dass die Lichtleiterplatte durch ein bekanntes Verfahren hergestellt werden kann. Das optische Element kann durch ein Verfahren hergestellt werden, das einen Schritt der Verarbeitung eines Glasformkörpers umfasst, der das optische Glas enthält. Als Bearbeitung können beispielsweise Trennen, Schneiden, Grobschleifen, Feinschleifen, Polieren und dergleichen durchgeführt werden. Durch die Verwendung des Glases bei der Durchführung einer solchen Verarbeitung kann eine Beschädigung reduziert werden, und ein hochwertiges optisches Element kann stabil geliefert werden.
(Bildanzeigegerät)
Eine Bildanzeigevorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform kann die gleiche sein wie die der ersten Ausführungsform.
Dritte Ausführungsform
Optisches Glas gemäß einer dritten Ausführungsform,
bei dem ein Gehalt an SiO₂ 1 bis 50 Massen-% ist,
ein Gehalt an TiO₂ 1 bis 50 Massen-% ist,
ein Gehalt an Nb₂O₅ 1 bis 50 Massen-% ist,
ein Gehalt an Na₂O 0 bis 8 Massen-% ist,
ein Gesamtgehalt [TiO₂+Nb₂O₅] an TiO₂ und Nb₂O₅ 40 bis 80 Massen-% ist,
ein Massenverhältnis [TiO₂/(TiO₂+Nb₂Os)] des Gehalts an TiO₂ zum Gesamtgehalt an TiO₂ und Nb₂O₅ 0,3 oder größer ist,
ein Brechungsindex nd 1,88 oder höher ist und
ein Verhältnis [Brechungsindex nd/Spezifisches Gewicht] zwischen dem Brechungsindex nd und dem spezifischen Gewicht 0,50 oder größer ist.
In dem optischen Glas gemäß der dritten Ausführungsform ist der Gehalt an SiO₂ 1 bis 50 %. Eine Untergrenze des Gehalts an SiO₂ ist vorzugsweise 10 % und noch bevorzugter 12 %, 15 %, 18 % und 20 % in dieser Reihenfolge. Darüber hinaus ist eine Obergrenze des Gehalts an SiO₂ vorzugsweise 40 % und noch bevorzugter 38 %, 35 %, 33 % und 30 % in dieser Reihenfolge.
SiO₂ ist ein netzwerkbildender Bestandteil des Glases. Wenn der Gehalt an SiO₂ in dem oben beschriebenen Bereich liegt, können die thermische Stabilität, die chemische Beständigkeit und die Witterungsbeständigkeit des Glases verbessert und die Viskosität des geschmolzenen Glases erhöht werden. Andererseits kann bei einem übermäßig hohen SiO₂-Gehalt der Brechungsindex des Glases sinken, und die gewünschten optischen Eigenschaften können nicht erreicht werden.
In dem optischen Glas gemäß der dritten Ausführungsform ist der Gehalt an TiO₂ 1 bis 50 %. Eine Untergrenze des Gehalts an TiO₂ beträgt vorzugsweise 10 % und noch bevorzugter 13 %, 15 %, 18 % und 20 % in dieser Reihenfolge. Darüber hinaus beträgt eine Obergrenze des Gehalts an TiO₂ vorzugsweise 50 % und noch bevorzugter 45 %, 40 % und 35 % in dieser Reihenfolge.
Durch Einstellen des Gehalts an TiO₂ in dem oben beschriebenen Bereich kann der Brechungsindex erhöht und die Stabilität des Glases verbessert werden. Darüber hinaus kann der Brechungsindex erhöht werden, ohne das spezifische Gewicht zu erhöhen. Andererseits kann die thermische Stabilität abnehmen, wenn der Gehalt an TiO₂ übermäßig hoch ist.
In dem optischen Glas gemäß der dritten Ausführungsform beträgt der Gehalt an Nb₂O₅ 1 bis 50 %. Eine Untergrenze des Gehalts an Nb₂O₅ beträgt vorzugsweise 10 % und noch bevorzugter 13 % und 15% in dieser Reihenfolge. Darüber hinaus ist eine Obergrenze des Gehalts an Nb₂O₅ vorzugsweise 50 % und noch bevorzugter 45 %, 40 % und 35 % in dieser Reihenfolge.
Durch Einstellen des Gehalts an Nb₂O₅ in dem oben beschriebenen Bereich kann der Brechungsindex erhöht und die Stabilität des Glases verbessert werden. Andererseits kann bei einem übermäßig hohen Gehalt an Nb₂O₅ das spezifische Gewicht ansteigen und die thermische Stabilität abnehmen.
In dem optischen Glas gemäß der dritten Ausführungsform ist der Gehalt an Na₂O 0 bis 8 %. Eine Untergrenze des Gehalts an Na₂O ist vorzugsweise 0,5 % und noch bevorzugter 1,0 %, 1,5 % und 2,0 % in dieser Reihenfolge. Darüber hinaus ist eine Obergrenze des Gehalts an Na₂O vorzugsweise 7 % und noch bevorzugter 6,5 %, 5,5 % und 4,5 % in dieser Reihenfolge.
Durch Einstellen des Gehalts an Na₂O in dem oben beschriebenen Bereich können die Schmelzeigenschaften des Glases verbessert werden. Andererseits kann bei einem übermäßig hohen Gehalt an Na₂O der Brechungsindex sinken und die thermische Stabilität abnehmen.
In dem optischen Glas gemäß der dritten Ausführungsform ist der Gesamtgehalt [TiO₂+Nb₂O₅] an TiO₂ und Nb₂O₅ 40 bis 80 %. Eine Untergrenze des Gesamtgehalts liegt vorzugsweise bei 42 % und noch bevorzugter bei 44 %, 46 % und 48 % in dieser Reihenfolge. Darüber hinaus liegt eine Obergrenze des Gesamtgehalts vorzugsweise bei 70 % und noch bevorzugter bei 65 %, 60 % und 55 % in dieser Reihenfolge.
Durch Einstellen des Gesamtgehalts [TiO₂+Nb₂O₅] in dem oben beschriebenen Bereich kann der Brechungsindex erhöht und Glas mit den gewünschten optischen Eigenschaften erhalten werden.
In dem optischen Glas gemäß der dritten Ausführungsform ist das Massenverhältnis [TiO₂/(TiO₂+Nb₂O₅)] des Gehalts an TiO₂ zum Gesamtgehalt an TiO₂ und Nb₂O₅ 0,3 oder größer. Eine Untergrenze des Massenverhältnisses ist vorzugsweise 0,35 und noch bevorzugter 0,40 und 0,45 in dieser Reihenfolge. Eine Obergrenze des Massenverhältnisses liegt vorzugsweise bei 0,80 und noch bevorzugter bei 0,75, 0,70 und 0,65 in dieser Reihenfolge.
Durch Einstellen des Massenverhältnisses [TiO₂/(TiO₂+Nb₂Os)] in dem oben beschriebenen Bereich kann optisches Glas mit einem hohen Brechungsindex und einem reduzierten spezifischen Gewicht erhalten werden.
In dem optischen Glas gemäß der dritten Ausführungsform ist der Brechungsindex nd 1,88 oder höher. Eine Untergrenze des Brechungsindexes nd kann 1,89 und auch 1,90 betragen. Darüber hinaus kann eine Obergrenze des Brechungsindexes nd 2,20 betragen, aber auch 2,15, 2,10 oder 2,05. Der Brechungsindex kann durch Anpassung des Gehalts an TiO₂, Nb₂O₅, WO₃, Bi₂O₃, ZrO₂, La₂O₃, Gd₂O₃, Y₂O₃ und Ta₂O₅, die ein Glasbestandteil sind, der zu einer Erhöhung des Brechungsindexes beiträgt, gesteuert werden.
Darüber hinaus ist bei dem optischen Glas gemäß der dritten Ausführungsform das Verhältnis [Brechungsindex nd/Spezifisches Gewicht] des Brechungsindex nd zum spezifischen Gewicht 0,50 oder mehr. Das Verhältnis [Brechungsindex nd/Spezifisches Gewicht] ist vorzugsweise 0,52 oder größer und noch bevorzugter 0,54 oder größer. Durch Einstellen des Verhältnisses [Brechungsindex nd/Spezifisches Gewicht] auf den oben beschriebenen Bereich kann optisches Glas mit einem hohen Brechungsindex und einem vergleichsweise geringen spezifischen Gewicht erhalten werden.
Es werden nicht einschränkende Beispiele für den Gehalt, das Verhältnis und die Eigenschaften von anderen als den oben genannten Glasbestandteilen in dem optischen Glas gemäß der dritten Ausführungsform beschrieben.
In dem optischen Glas gemäß der dritten Ausführungsform ist eine Obergrenze des Gehalts an P₂O₅ vorzugsweise 10 % und noch bevorzugter 8 %, 5 % und 3 % in dieser Reihenfolge. Der Gehalt an P₂O₅ kann 0 % betragen.
Um ein optisches Glas mit einem hohen Brechungsindex und einem reduzierten spezifischen Gewicht zu erhalten, sollte der Gehalt an P₂O₅ vorzugsweise in dem oben beschriebenen Bereich liegen.
In dem optischen Glas gemäß der dritten Ausführungsform ist eine Obergrenze des Gehalts an B₂O₃ vorzugsweise 10 % und noch bevorzugter 8 %, 5 % und 3 % in dieser Reihenfolge. Darüber hinaus ist eine Untergrenze des Gehalts an B₂O₃ vorzugsweise 0 % und besonders bevorzugt 0,5 %, 0,8 % und 1,0 % in dieser Reihenfolge.
B₂O₃ ist ein netzwerkbildender Bestandteil des Glases. B₂O₃ hat die Funktion, die thermische Stabilität des Glases zu verbessern, aber in einem Fall, in dem der Gehalt an B₂O₃ übermäßig hoch ist, kann der Brechungsindex sinken. Dementsprechend ist es vorzuziehen, dass der Gehalt an B₂O₃ in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der dritten Ausführungsform ist eine Obergrenze des Gehalts an Al₂O₃ vorzugsweise 10 % und noch bevorzugter 8 %, 5 % und 3 % in dieser Reihenfolge. Der Gehalt an Al₂O₃ kann 0 % betragen.
Al₂O₃ hat die Funktion, die chemische Beständigkeit zu erhöhen, aber in einem Fall, in dem der Gehalt an Al₂O₃ übermäßig hoch ist, können die Schmelzeigenschaften des Glases beeinträchtigt werden. Dementsprechend ist es vorzuziehen, dass der Gehalt an Al₂O₃ in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der dritten Ausführungsform ist eine Untergrenze des Gesamtgehalts [SiO₂+Al₂O₃] an SiO₂ und Al₂O₃ vorzugsweise 10 % und noch bevorzugter 13 %, 15 %, 18 % und 20 % in dieser Reihenfolge. Darüber hinaus ist eine Obergrenze des Gesamtgehalts vorzugsweise 50 % und noch bevorzugter 45 %, 40 %, 35 % und 30 % in dieser Reihenfolge.
Um die thermische Stabilität des Glases zu erhöhen, ist es vorzuziehen, dass der Gesamtgehalt [SiO₂+Al₂O₃] in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der dritten Ausführungsform ist eine Untergrenze des Massenverhältnisses [B₂O₃/(SiO₂+Al₂O₃)] des Gehalts an B₂O₃ zum Gesamtgehalt an SiO₂ und Al₂O₃ vorzugsweise 0,01 und noch bevorzugter 0,02, 0,03 und 0,04 in dieser Reihenfolge. Eine Obergrenze des Massenverhältnisses ist vorzugsweise 0,20 und noch bevorzugter 0,18, 0,15, 0,13 und 0,10 in dieser Reihenfolge.
Unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der chemischen Beständigkeit und der thermischen Stabilität ist es vorzuziehen, dass das Massenverhältnis [B₂O₃/(SiO₂+Al₂O₃)] in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der dritten Ausführungsform ist eine Untergrenze des Gesamtgehalts [B₂O₃+P₂O₅] an B₂O₃ und P₂O₅ vorzugsweise 0,5 % und noch bevorzugter 0,8 % und 1,0 % in dieser Reihenfolge. Darüber hinaus ist eine Obergrenze des Gesamtgehalts vorzugsweise 10 % und noch bevorzugter 8 %, 5 % und 3 % in dieser Reihenfolge.
Unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der chemischen Beständigkeit und der thermischen Stabilität ist es vorzuziehen, dass der Gesamtgehalt [B₂O₃+P₂O₅] in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der dritten Ausführungsform ist eine Untergrenze des Gesamtgehalts [B₂O₃+SiO₂] an B₂O₃ und SiO₂ vorzugsweise 10 % und noch bevorzugter 15 %, 18 % und 20 % in dieser Reihenfolge. Darüber hinaus ist eine Obergrenze des Gesamtgehalts vorzugsweise 50 % und noch bevorzugter 45 %, 40 % und 35 % in dieser Reihenfolge.
Um ein optisches Glas mit einem hohen Brechungsindex zu erhalten, ist es vorzuziehen, dass der Gesamtgehalt [B₂O₃+SiO₂] in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der dritten Ausführungsform ist eine Untergrenze des Gehalts an ZrO₂ vorzugsweise 0 % und noch bevorzugter 0,1 %, 0,5 % und 1,0 % in dieser Reihenfolge. Darüber hinaus beträgt eine Obergrenze des Gehalts an ZrO₂ vorzugsweise 10 % und noch bevorzugter 8 %, 5 % und 3 % in dieser Reihenfolge. Der Gehalt an ZrO₂ kann 0 % betragen.
ZrO₂ ist ein Bestandteil, der zu einer Erhöhung des Brechungsindex beiträgt. Andererseits kann bei einem übermäßig hohen Gehalt an ZrO₂ die thermische Stabilität abnehmen und das spezifische Gewicht zunehmen. Dementsprechend ist es vorzuziehen, dass der Gehalt an ZrO₂ in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der dritten Ausführungsform ist eine Obergrenze des Gehalts an WO₃ vorzugsweise 10 % und noch bevorzugter 8 %, 5 % und 3 % in dieser Reihenfolge. Der Gehalt an WO₃ kann 0 % betragen.
WO₃ ist ein Bestandteil, der zu einer Erhöhung des Brechungsindex beiträgt. Andererseits kann bei einem übermäßig hohen Gehalt an WO₃ die thermische Stabilität abnehmen, das spezifische Gewicht zunehmen, die Färbung des Glases zunehmen und die Lichtdurchlässigkeit abnehmen. Dementsprechend ist es vorzuziehen, dass der Gehalt an WO₃ in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der dritten Ausführungsform ist eine Obergrenze des Gehalts an Bi₂O₃ vorzugsweise 10 % und noch bevorzugter 8 %, 5 % und 3 % in dieser Reihenfolge. Darüber hinaus liegt eine Untergrenze des Gehalts an Bi₂O₃ vorzugsweise bei 0 %. Der Gehalt an Bi₂O₃ kann 0 % betragen.
Bi₂O₃ hat die Funktion, die thermische Stabilität des Glases in einer geeigneten Menge zu verbessern. Darüber hinaus ist Bi₂O₃ ein Bestandteil, der zur Erhöhung des Brechungsindex beiträgt. Andererseits kann sich das spezifische Gewicht erhöhen, wenn der Gehalt an Bi₂O₃ übermäßig hoch ist. Außerdem kann die Färbung des Glases zunehmen. Dementsprechend ist es vorzuziehen, dass der Gehalt an Bi₂O₃ in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der dritten Ausführungsform ist eine Obergrenze des Gesamtgehalts [TiO₂+Nb₂Os⁺WO₃+Bi₂O_3] an TiO₂, Nb₂O₅, WO₃ und Bi₂O₃ vorzugsweise 80 % und noch bevorzugter 70 % und 60 % in dieser Reihenfolge. Darüber hinaus ist eine Untergrenze des Gesamtgehalts vorzugsweise 20 % und noch bevorzugter 25 %, 30 % und 35 % in dieser Reihenfolge.
TiO₂, Nb₂O₅, WO₃ und Bi₂O₃ sind allesamt Bestandteile, die zu einer Erhöhung des Brechungsindex beitragen. Dementsprechend ist es vorzuziehen, dass der Gesamtgehalt [TiO₂+Nb₂Os+WO₃+Bi₂O₃] in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der dritten Ausführungsform ist eine Untergrenze des Gehalts an Li₂O vorzugsweise 0,0 % und noch bevorzugter 0,1 %, 0,3 %, 0,5 %, 0,8 %, 1,0 %, 1,3 % und 1,5 % in dieser Reihenfolge. Eine Obergrenze des Gehalts an Li₂O liegt vorzugsweise bei 10 % und noch bevorzugter bei 9 %, 8 %, 7 %, 6 % und 5 % in dieser Reihenfolge.
Li₂O ist ein Bestandteil, der zu einer Verringerung des spezifischen Gewichts beiträgt, und insbesondere ein Bestandteil, der zu einer Erhöhung des Brechungsindexes unter den Alkalimetallen beiträgt. Andererseits kann bei einem übermäßig hohen Gehalt an Li₂O die thermische Stabilität abnehmen. Dementsprechend ist es vorzuziehen, dass der Gehalt an Li₂O in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der dritten Ausführungsform ist eine Obergrenze des Gehalts an K₂O vorzugsweise 10 % und noch bevorzugter 8 % und 5 % in dieser Reihenfolge. Eine Untergrenze des Gehalts an K₂O ist vorzugsweise 0 % und noch bevorzugter 0,5 %, 1,0 %, 1,5 % und 2,0 % in dieser Reihenfolge. Der Gehalt an K₂O kann 0 % betragen.
K₂O hat die Funktion, die Schmelzeigenschaften des Glases zu verbessern. Andererseits kann der Brechungsindex bei einem übermäßig hohen Gehalt an K₂O sinken und die thermische Stabilität abnehmen. Dementsprechend ist es vorzuziehen, dass der Gehalt an K₂O in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der dritten Ausführungsform ist eine Obergrenze des Gehalts an Cs₂O vorzugsweise 5 % und noch bevorzugter 3 % und 1 % in dieser Reihenfolge. Eine Untergrenze des Cs₂O-Gehalts liegt vorzugsweise bei 0 %.
Cs₂O hat die Funktion, die thermische Stabilität des Glases zu verbessern, aber wenn der Gehalt an Cs₂O steigt, können die chemische Beständigkeit und die Witterungsbeständigkeit abnehmen. Dementsprechend ist es vorzuziehen, dass der Gehalt an Cs₂O in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der dritten Ausführungsform ist eine Untergrenze des Massenverhältnisses [Li₂O/(Li₂O+Na₂O+K₂O)] des Gehalts an Li₂O zum Gesamtgehalt an Li₂O, Na₂O und K₂O vorzugsweise 0,00 und noch bevorzugter 0,10, 0,15, 0,20 und 0,25 in dieser Reihenfolge. Eine Obergrenze des Massenverhältnisses beträgt vorzugsweise 1,00 und noch bevorzugter 0,80, 0,75, 0,70 und 0,65 in dieser Reihenfolge.
Um ein optisches Glas mit einem hohen Brechungsindex und einem reduzierten spezifischen Gewicht zu erhalten, ist es bevorzugt, dass das Massenverhältnis [Li₂O/(Li₂O+Na₂O+K₂O)] in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der dritten Ausführungsform ist eine Untergrenze des Gesamtgehalts [Na₂O+K₂O+Cs₂O] von Na₂O, K₂O und Cs₂O vorzugsweise 0 %. Eine Obergrenze des Gesamtgehalts beträgt vorzugsweise 11,0 % und noch bevorzugter 10,0 %, 9,0 %, 8,0 %, 7,0 % und 6,0 % in dieser Reihenfolge.
Um einen hohen Brechungsindex beizubehalten und gleichzeitig die thermische Stabilität des Glases zu bewahren, sollte der Gesamtgehalt [Na₂O+K₂O+Cs₂O] vorzugsweise in dem oben beschriebenen Bereich liegen.
In dem optischen Glas gemäß der dritten Ausführungsform ist eine Untergrenze des Gesamtgehalts [Li₂O+Na₂O+K₂O+Cs₂O] von Li₂O, Na₂O, K₂O und Cs₂O vorzugsweise 1,5 % und noch bevorzugter 2 %, 4 % und 6 % in dieser Reihenfolge. Eine Obergrenze für den Gesamtgehalt liegt vorzugsweise bei 15 % und noch bevorzugter bei 13 % und 10 % in dieser Reihenfolge.
Um ein optisches Glas mit ausgezeichneten Schmelzeigenschaften zu erhalten, ist es vorzuziehen, dass der Gesamtgehalt [Li₂O+Na₂O+K₂O+Cs₂O] in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der dritten Ausführungsform ist eine Untergrenze des Massenverhältnisses [Li₂O/(Li₂O+Na₂O+K₂O+Cs₂O)] des Gehalts an Li₂O zum Gesamtgehalt an Li₂O, Na₂O, K₂O und Cs₂O vorzugsweise 0,00 und noch bevorzugter 0,10, 0,15, 0,20 und 0,25 in dieser Reihenfolge. Eine Obergrenze des Massenverhältnisses ist vorzugsweise 1,00 und noch bevorzugter 0,80, 0,75, 0,70 und 0,65 in dieser Reihenfolge.
Um optisches Glas mit einem hohen Brechungsindex und einem reduzierten spezifischen Gewicht zu erhalten, ist es vorzuziehen, dass das Massenverhältnis [Li₂O/(Li₂O+Na₂O+K₂O+Cs₂O)] in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der dritten Ausführungsform ist eine Obergrenze des MgO-Gehalts vorzugsweise 20 % und noch bevorzugter 15 %, 10% und 5 % in dieser Reihenfolge. Darüber hinaus ist eine Untergrenze des MgO-Gehalts vorzugsweise bei 0%.
In dem optischen Glas gemäß der dritten Ausführungsform ist eine Untergrenze des CaO-Gehalts vorzugsweise 1 % und noch bevorzugter 3 %, 5 % und 8 % in dieser Reihenfolge. Eine Obergrenze für den CaO-Gehalt ist vorzugsweise 20 % und noch bevorzugter 18 %, 15 % und 13 % in dieser Reihenfolge.
MgO und CaO haben die Funktion, die Schmelzeigenschaften des Glases zu verbessern. Andererseits kann die thermische Stabilität abnehmen, wenn der Gehalt an MgO und CaO übermäßig hoch ist. Dementsprechend ist es vorzuziehen, dass der Gehalt an MgO und an CaO in den oben beschriebenen Bereichen liegt.
In dem optischen Glas gemäß der dritten Ausführungsform ist eine Obergrenze des SrO-Gehalts vorzugsweise 10 % und noch bevorzugter 8 %, 5 % und 3 % in dieser Reihenfolge. Darüber hinaus ist eine Untergrenze des SrO-Gehalts vorzugsweise bei 0 %.
SrO hat die Funktion, die Schmelzeigenschaften des Glases zu verbessern und den Brechungsindex zu erhöhen. Andererseits kann bei einem übermäßig hohen SrO-Gehalt die thermische Stabilität sinken und das spezifische Gewicht steigen. Daher sollte der SrO-Gehalt vorzugsweise in dem oben beschriebenen Bereich liegen.
In dem optischen Glas gemäß der dritten Ausführungsform ist der BaO-Gehalt vorzugsweise 20 % oder niedriger und noch bevorzugter 17 % oder niedriger, niedriger als 16,0 %, 15 % oder niedriger, 13 % oder niedriger und 10 % oder niedriger in dieser Reihenfolge. Darüber hinaus ist eine Untergrenze des BaO-Gehalts vorzugsweise 0 %.
Durch Einstellen des BaO-Gehalts in dem oben beschriebenen Bereich können die Schmelzeigenschaften des Glases verbessert und der Brechungsindex erhöht werden. Andererseits kann bei einem übermäßig hohen BaO-Gehalt die thermische Stabilität sinken und das spezifische Gewicht steigen.
In dem optischen Glas gemäß der dritten Ausführungsform ist eine Obergrenze des ZnO-Gehalts vorzugsweise 10 % und noch bevorzugter 8 %, 5 % und 3 % in dieser Reihenfolge. Darüber hinaus liegt die Untergrenze des ZnO-Gehalts vorzugsweise bei 0%.
ZnO ist ein Glasbestandteil, der die Funktion hat, die thermische Stabilität des Glases zu verbessern. Wenn der ZnO-Gehalt jedoch übermäßig hoch ist, kann sich das spezifische Gewicht erhöhen. Dementsprechend ist es unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der thermischen Stabilität des Glases und der Aufrechterhaltung der gewünschten optischen Eigenschaften vorzuziehen, dass der ZnO-Gehalt in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der dritten Ausführungsform ist eine Obergrenze des Gesamtgehalts [MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO] an MgO, CaO, SrO, BaO und ZnO vorzugsweise 40 % und noch bevorzugter 35 %, 30 % und 25 % in dieser Reihenfolge. Darüber hinaus ist eine Untergrenze des Gesamtgehalts vorzugsweise 3 % und noch bevorzugter 5 %, 8 % und 10 % in dieser Reihenfolge. Unter dem Gesichtspunkt der Unterdrückung eines Anstiegs des spezifischen Gewichts und der Aufrechterhaltung der thermischen Stabilität ohne Behinderung einer hohen Dispersion ist es bevorzugt, dass der Gesamtgehalt in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der dritten Ausführungsform ist eine Obergrenze für den Gehalt an Ta₂O₅ vorzugsweise 10 % und noch bevorzugter 8 %, 5 % und 3 % in dieser Reihenfolge. Darüber hinaus ist eine Untergrenze des Gehalts an Ta₂O₅ vorzugsweise 0 %.
Ta₂O₅ ist ein Bestandteil, der zu einer Erhöhung des Brechungsindex beiträgt. Darüber hinaus ist Ta₂O₅ ein Glasbestandteil, der die Funktion hat, die thermische Stabilität des Glases zu verbessern, und auch ein Bestandteil zur Verringerung von Pg,F. Erhöht sich hingegen der Gehalt an Ta₂O₅, kann die thermische Stabilität des Glases abnehmen, und beim Schmelzen des Glases wird wahrscheinlich ein ungeschmolzener Rückstand des Glasrohstoffs entstehen. Darüber hinaus kann sich das spezifische Gewicht erhöhen. Dementsprechend ist es vorzuziehen, dass der Gehalt an Ta₂O₅ in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der dritten Ausführungsform ist eine Obergrenze des Gehalts an La₂O₃ vorzugsweise 10 % und noch bevorzugter 8 %, 5 % und 3 % in dieser Reihenfolge. Darüber hinaus liegt die Untergrenze des Gehalts an La₂O₃ vorzugsweise bei 0 %.
La₂O₃ ist ein Bestandteil, der zu einer Erhöhung des Brechungsindex beiträgt. Andererseits kann in einem Fall, in dem der Gehalt an La₂O₃ zunimmt, das spezifische Gewicht steigen und die thermische Stabilität des Glases abnehmen. Unter einem Gesichtspunkt des Unterdrückens eines Anstiegs des spezifischen Gewichts und einer Abnahme der thermischen Stabilität des Glases ist es daher vorzuziehen, dass der Gehalt an La₂O₃ in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der dritten Ausführungsform ist eine Obergrenze des Gehalts an Y₂O₃ vorzugsweise 10 % und noch bevorzugter 8 %, 5 % und 3 % in dieser Reihenfolge. Darüber hinaus liegt die Untergrenze des Gehalts an Y₂O₃ vorzugsweise bei 0%.
Y₂O₃ ist ein Bestandteil, der zu einer Erhöhung des Brechungsindex beiträgt. Andererseits kann in einem Fall, in dem der Gehalt an Y₂O₃ übermäßig ansteigt, die thermische Stabilität des Glases abnehmen, und es besteht die Gefahr, dass das Glas während der Herstellung entglast wird. Unter dem Gesichtspunkt des Unterdrückens einer Abnahme der thermischen Stabilität des Glases ist es daher vorzuziehen, dass der Gehalt an Y₂O₃ in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der dritten Ausführungsform ist der Gehalt an Sc₂O₃ vorzugsweise 2 % oder niedriger. Darüber hinaus liegt die Untergrenze des Gehalts an Sc₂O₃ vorzugsweise bei 0 %.
In dem optischen Glas gemäß der dritten Ausführungsform ist der Gehalt an HfO₂ vorzugsweise 2 % oder niedriger. Darüber hinaus ist eine Untergrenze des Gehalts an HfO₂ vorzugsweise 0 %.
Sc₂O₃ und HfO₂ haben die Funktion, die Dispersivität des Glases zu erhöhen, sind aber kostspielige Bestandteile. Dementsprechend ist es vorzuziehen, dass der Gehalt an Sc₂O₃ und an HfO₂ in den oben beschriebenen Bereichen liegt.
In dem optischen Glas gemäß der dritten Ausführungsform ist der Gehalt an Lu₂O₃ vorzugsweise 2 % oder niedriger. Darüber hinaus ist eine Untergrenze des Gehalts an Lu₂O₃ vorzugsweise 0 %.
Lu₂O₃ hat eine Funktion zur Erhöhung der Dispersivität des Glases, hat aber ein hohes Molekulargewicht und ist somit auch ein Glasbestandteil zur Erhöhung des spezifischen Gewichts des Glases. Dementsprechend ist es vorzuziehen, dass der Gehalt an Lu₂O₃ in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der dritten Ausführungsform ist der Gehalt an GeO₂ vorzugsweise 2 % oder niedriger. Darüber hinaus ist eine Untergrenze des Gehalts an GeO₂ vorzugsweise 0 %.
GeO₂ hat die Funktion, die Dispersivität des Glases zu erhöhen, ist aber ein besonders kostspieliger Bestandteil unter den üblicherweise verwendeten Glasbestandteilen. Unter dem Gesichtspunkt der Senkung der Herstellungskosten des Glases ist es daher vorzuziehen, dass der Gehalt an GeO₂ in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der dritten Ausführungsform ist eine Obergrenze des Gehalts an Gd₂O₃ vorzugsweise 3,0 % und noch bevorzugter 2,0 %. Darüber hinaus ist eine Untergrenze des Gehalts an Gd₂O₃ vorzugsweise 0 %.
Gd₂O₃ ist ein Bestandteil, der zu einer Erhöhung des Brechungsindex beiträgt. Andererseits kann die thermische Stabilität des Glases abnehmen, wenn der Gehalt an Gd₂O₃ übermäßig erhöht wird. Außerdem kann sich bei einem übermäßigen Anstieg des Gd₂O₃-Gehalts das spezifische Gewicht des Glases erhöhen, was nicht bevorzugt ist. Dementsprechend ist es unter dem Gesichtspunkt der Unterdrückung eines Anstiegs des spezifischen Gewichts bei gleichzeitiger hervorragender Aufrechterhaltung der thermischen Stabilität des Glases vorzuziehen, dass der Gehalt an Gd₂O₃ in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der dritten Ausführungsform ist der Gehalt an Yb₂O₃ vorzugsweise 2 % oder niedriger. Darüber hinaus ist eine Untergrenze des Gehalts an Yb₂O₃ vorzugsweise 0 %.
Yb₂O₃ hat ein höheres Molekulargewicht als La₂O₃, Gd₂O₃ und Y₂O₃ und erhöht somit das spezifische Gewicht des Glases. Wenn das spezifische Gewicht des Glases zunimmt, erhöht sich die Masse des optischen Elements. Dementsprechend ist es wünschenswert, einen Anstieg des spezifischen Gewichts des Glases zu unterdrücken, indem der Gehalt an Yb₂O₃ reduziert wird.
Außerdem kann die thermische Stabilität des Glases abnehmen, wenn der Gehalt an Yb₂O₃ übermäßig hoch ist. Unter dem Gesichtspunkt des Verhinderns einer Abnahme der thermischen Stabilität des Glases und des Unterdrückens eines Anstiegs des spezifischen Gewichts sollte der Gehalt an Yb₂O₃ vorzugsweise in dem oben beschriebenen Bereich liegen.
In dem optischen Glas gemäß der dritten Ausführungsform ist eine Obergrenze des Gesamtgehalts [La₂O₃+Gd₂O₃+Y₂O₃] von La₂O₃, Gd₂O₃ und Y₂O₃ vorzugsweise 10 % und noch bevorzugter 8 %, 5 % und 3 % in dieser Reihenfolge. Eine Untergrenze für den Gesamtgehalt ist 0 %. Der Gesamtgehalt kann 0 % betragen.
Unter dem Gesichtspunkt der Unterdrückung eines Anstiegs des spezifischen Gewichts und der ausgezeichneten Aufrechterhaltung der thermischen Stabilität ist es vorzuziehen, dass der Gesamtgehalt [La₂O₃+Gd₂O₃+Y₂O₃] in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der dritten Ausführungsform ist eine Untergrenze eines Massenverhältnisses [Li₂O/{100-(SiO₂ ⁺B₂O₃+P₂O₅ ⁺GeO₂)}] des Gehalts Li₂O zum Gesamtgehalt der Glasbestandteile außer SiO₂, B₂O₃, P₂O₅ und GeO₂ vorzugsweise 0,00 und noch bevorzugter 0,02, 0,03, 0,04, 0,05 und 0,06 in dieser Reihenfolge. Eine Obergrenze des Massenverhältnisses ist vorzugsweise 0,20 und noch bevorzugter 0,15, 0,13 und 0,10 in dieser Reihenfolge.
Man beachte, dass der Gesamtgehalt aller Glasbestandteile 100 Massen-% beträgt. Daher wird der Gesamtgehalt der Glasbestandteile außer SiO₂, B₂O₃, P₂O₅ und GeO₂ durch [100-(SiO₂+B₂O₃+P₂O₅+GeO₂)] dargestellt. Unter dem Gesichtspunkt des Erhalts eines optischen Glases mit einem hohen Brechungsindex und einem reduzierten spezifischen Gewicht ist es vorzuziehen, dass das Massenverhältnis [Li₂O/{100-(SiO₂+B₂O₃+P₂O₅+GeO₂)}] in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der dritten Ausführungsform ist eine Untergrenze eines Massenverhältnisses [TiO₂/(TiO₂+Nb₂O₅+WO₃+ZrO₂+SrO+BaO+ZnO+La₂O₃+Gd₂O₃+Y₂O₃+Ta₂O₅+Bi₂O₃)] des Gehalts an TiO₂ zu dem Gesamtgehalt an TiO₂, Nb₂O₅, WO₃, ZrO₂, SrO, BaO, ZnO, La₂O₃, Gd₂O₃, Y₂O₃, Ta₂O₅ und Bi₂O₃ vorzugsweise 0,40 und noch bevorzugter 0,42, 0,44, 0,46, 0,48 und 0,50 in dieser Reihenfolge. Eine Obergrenze des Massenverhältnisses ist vorzugsweise 0,80 und noch bevorzugter 0,75, 0,70 und 0,65 in dieser Reihenfolge.
Unter dem Gesichtspunkt der Unterdrückung eines Anstiegs des spezifischen Gewichts und der Erhöhung des Brechungsindex ist es vorzuziehen, dass das Massenverhältnis [TiO₂/(TiO₂+Nb₂O₅+WO₃+ZrO₂+SrO+BaO+ZnO+La₂O₃+Gd₂O₃+Y₂O₃+Ta₂O₅+Bi₂O₃)] in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
Vorzugsweise enthält das optische Glas gemäß der dritten Ausführungsform hauptsächlich die oben beschriebenen Glasbestandteile, d.h. SiO₂, TiO₂ und Nb₂O₅ als wesentliche Bestandteile, und Na₂O, P₂O₅, B₂O₃, Al₂O₃, ZrO₂, WO₃, Bi₂O₃, Li₂O, K₂O, Cs₂O, MgO, CaO, SrO, BaO, ZnO, Ta₂O₅, La₂O₃, Y₂O₃, Sc₂O₃, HfO₂, Lu₂O₃, GeO₂, Gd₂O₃ und Yb₂O₃ als beliebige Bestandteile, und der Gesamtgehalt der oben beschriebenen Glasbestandteile ist vorzugsweise 95 % oder höher, noch bevorzugter 98 % oder höher, noch bevorzugter 99 % oder höher und noch bevorzugter 99,5% oder höher.
Es ist zu beachten, dass das optische Glas gemäß der dritten Ausführungsform vorzugsweise im Wesentlichen die oben beschriebenen Glasbestandteile enthält, wobei auch andere Bestandteile in einem Bereich enthalten sein können, der die Funktionen und Wirkungen der vorliegenden Erfindung nicht beeinträchtigt. Darüber hinaus ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht ausgeschlossen, dass unvermeidliche Verunreinigungen enthalten sind.
(Sonstige Bestandteile)
Alle Elemente Pb, As, Cd, Tl, Be und Se sind toxisch. Dementsprechend ist es besonders bevorzugt, dass das optische Glas gemäß der dritten Ausführungsform diese Elemente nicht als Glasbestandteil enthält. Der Gehalt an jedem der oben beschriebenen Elemente beträgt vorzugsweise weniger als 0,5 % und noch bevorzugter weniger als 0,1 %, weniger als 0,05 % und weniger als 0,01 % in dieser Reihenfolge, in Bezug auf ein Oxid.
U, Th und Ra sind allesamt radioaktive Elemente. Dementsprechend ist es besonders bevorzugt, dass das optische Glas gemäß der dritten Ausführungsform diese Elemente nicht als Glasbestandteil enthält. Der Gehalt an jedem der Elemente beträgt vorzugsweise weniger als 0,5 % und noch bevorzugter weniger als 0,1 %, weniger als 0,05 % und weniger als 0,01 % in dieser Reihenfolge, in Bezug auf ein Oxid.
V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er und Tm erhöhen die Färbung des Glases und können eine fluoreszierende Lichtquelle sein. Dementsprechend ist es besonders bevorzugt, dass das optische Glas gemäß der dritten Ausführungsform diese Elemente nicht als Glasbestandteil enthält. Der Gehalt an jedem der Elemente beträgt vorzugsweise weniger als 0,5 % und noch bevorzugter weniger als 0,1 %, weniger als 0,05 % und weniger als 0,01 % in dieser Reihenfolge, in Bezug auf ein Oxid.
Sb (Sb₂O₃) und Ce (CeO₂) sind Elemente, die als Klärmittel fungieren und beliebig hinzugefügt werden können. Unter ihnen ist Sb (Sb₂O₃) ein Klärmittel mit hoher klärender Wirkung. Ce (CeO₂) hat eine geringere klärende Wirkung als Sb (Sb₂O₃). Wenn Ce (CeO₂) in großen Mengen zugesetzt wird, neigt die Färbung des Glases zu einer Verdickung.
Man beachte, dass hier der Gehalt an Sb (Sb₂O₃) und an Ce (CeO₂) durch ein externes Verhältnis dargestellt wird und nicht im Gesamtgehalt aller Glasbestandteile enthalten ist, die in Bezug auf ein Oxid dargestellt werden. Das heißt, hier beträgt der Gesamtgehalt aller Glasbestandteile ohne Sb (Sb₂O₃) und Ce (CeO₂) 100 Massen-%.
Der Gehalt an Sb₂O₃ wird durch ein externes Verhältnis dargestellt. Das heißt, in dem optischen Glas gemäß der dritten Ausführungsform ist der Gehalt an Sb₂O₃, wenn der Gesamtgehalt aller Glasbestandteile außer Sb₂O₃ und CeO₂ 100 Massen-% ist, vorzugsweise 1 Massen-% oder niedriger und noch bevorzugter 0,1 Massen-% oder niedriger, 0,05 Massen-% oder niedriger und 0,03 Massen-% oder niedriger in dieser Reihenfolge. Der Gehalt an Sb₂O₃ kann 0 Massen-% betragen.
Der Gehalt an CeO₂ wird auch durch ein externes Verhältnis dargestellt. Das heißt, in dem optischen Glas gemäß der dritten Ausführungsform ist der Gehalt an CeO₂, wenn der Gesamtgehalt aller Glasbestandteile außer CeO₂ und Sb₂O₃ 100 Massen-% ist, vorzugsweise 2 Massen-% oder niedriger und noch bevorzugter 1 Massen-% oder niedriger, 0,5 Massen-% oder niedriger und 0,1 Massen-% oder niedriger in dieser Reihenfolge. Der Gehalt an CeO₂ kann 0 Massen-% betragen. Durch Einstellen des Gehalts an CeO₂ in dem oben beschriebenen Bereich können die Klärungseigenschaften des Glases verbessert werden.
(Eigenschaften von Glas)
<Abbe-Zahl vd>
In dem optischen Glas gemäß der dritten Ausführungsform ist die Abbe-Zahl vd vorzugsweise 15 bis 30. Die Abbe-Zahl vd kann 18 bis 25 oder 20 bis 24 betragen. Durch Einstellen der Abbe-Zahl vd in dem oben beschriebenen Bereich kann Glas mit der gewünschten Dispersivität erhalten werden. Die Abbe-Zahl vd kann durch die Einstellung des Gehalts an TiO₂, Nb₂O₅, WO₃ und Bi₂O₃ gesteuert werden, die Glasbestandteile sind, die zu einer hohen Dispersion beitragen.
<Spezifisches Gewicht von Glas>
Das optische Glas gemäß der dritten Ausführungsform ist ein Glas mit hohem Brechungsindex und hat ein spezifisches Gewicht, das nicht hoch ist. Wenn das spezifische Gewicht des Glases verringert werden kann, kann das Gewicht einer Linse reduziert werden. Andererseits führt ein übermäßig geringes spezifisches Gewicht zu einer Verschlechterung der thermischen Stabilität.
Daher ist das spezifische Gewicht des optischen Glases gemäß der dritten Ausführungsform vorzugsweise 4,2 oder niedriger und noch bevorzugter 4,0 oder niedriger, 3,8 oder niedriger, 3,6 oder niedriger und 3,4 oder niedriger in dieser Reihenfolge.
Das spezifische Gewicht kann durch Anpassen des Gehalts an einzelnen Glasbestandteilen gesteuert werden. Insbesondere durch die Anpassung des Gehalts an Li₂O oder TiO₂ kann das spezifische Gewicht reduziert und gleichzeitig ein hoher Brechungsindex beibehalten werden.
Man beachte, dass in dem optischen Glas gemäß der dritten Ausführungsform der Brechungsindex nd und das spezifische Gewicht vorzugsweise den unten beschriebenen Ausdruck (1), noch bevorzugter den unten beschriebenen Ausdruck (2) und noch bevorzugter den unten beschriebenen Ausdruck (3) erfüllen. Indem der Brechungsindex nd und das spezifische Gewicht die folgenden Ausdrücke erfüllen, kann optisches Glas mit einem hohen Brechungsindex und einem vergleichsweise reduzierten spezifischen Gewicht erhalten werden. $nd \geq 0,2 \times Spezifisches Gewicht + 1,18$
$nd \geq 0,2 \times Spezifisches Gewicht + 1,19$
$nd \geq 0,2 \times Spezifisches Gewicht + 1,20$
<Glasübergangstemperatur Tg>
Bei dem optischen Glas gemäß der dritten Ausführungsform liegt eine Obergrenze der Glasübergangstemperatur Tg vorzugsweise bei 690° C und noch bevorzugter bei 680° C, 660° C, 650° C, 630° C und 600° C in dieser Reihenfolge. Eine Untergrenze der Glasübergangstemperatur Tg ist nicht besonders begrenzt und beträgt im Allgemeinen 500° C, vorzugsweise 550° C.
Die Glasübergangstemperatur Tg kann durch Anpassen des Gesamtgehalts der Alkalimetalle gesteuert werden.
Durch die Obergrenze der Glasübergangstemperatur Tg, die den oben beschriebenen Bereich erfüllt, kann ein Anstieg einer Formgebungstemperatur beim Wiedererwärmungsformpressen des Glases und einer Tempertemperatur unterdrückt und eine thermische Schädigung einer Wiedererwärmungsformpressanlage und einer Temperanlage reduziert werden.
Durch die Untergrenze der Glasübergangstemperatur Tg, die dem oben beschriebenen Bereich erfüllt, werden die Wiedererwärmungsformbarkeit und die thermische Stabilität des Glases bei gleichzeitiger Beibehaltung einer gewünschten Abbe-Zahl und eines gewünschten Brechungsindexes wahrscheinlich hervorragend beibehalten.
<Lichtdurchlässigkeitsgrad von Glas>
Der Lichtdurchlässigkeitsgrad des optischen Glases nach der dritten Ausführungsform kann anhand der Färbungsgrade λ80, λ70 und λ5 bewertet werden.
Eine spektrale Durchlässigkeit einer Glasprobe mit einer Dicke von 10,0 mm ± 0,1 mm wird in einem Wellenlängenbereich von 200 bis 700 nm gemessen, und eine Wellenlänge, bei der die externe Durchlässigkeit 80 % beträgt, ist λ80, eine Wellenlänge, bei der die externe Durchlässigkeit 70 % beträgt, ist λ70, und eine Wellenlänge, bei der die externe Durchlässigkeit 5 % beträgt, ist λ5.
λ80 des optischen Glases gemäß der dritten Ausführungsform ist vorzugsweise 700 nm oder weniger, noch bevorzugter 650 nm oder weniger und noch bevorzugter 600 nm oder weniger.
λ70 ist vorzugsweise 600 nm oder weniger, noch bevorzugter 550 nm oder weniger und noch bevorzugter 500 nm oder weniger.
λ5 ist vorzugsweise 500 nm oder weniger, noch bevorzugter 450 nm oder weniger und noch bevorzugter 400 nm oder weniger.
(Herstellung von optischem Glas)
Die Glasrohstoffe können vermengt werden, um die oben beschriebene vorbestimmte Zusammensetzung zu erhalten, und das optische Glas gemäß der dritten Ausführungsform kann aus den vermengten Glasrohstoffen nach einem bekannten Glasherstellungsverfahren hergestellt werden. Zum Beispiel werden mehrere Arten von Verbindungen vermengt und ausreichend vermischt, um ein Rohmaterialgemenge zu bilden, und das Rohmaterialgemenge wird in einen Quarztiegel oder einen Platintiegel gegeben und grob geschmolzen. Das durch das Grobschmelzen erhaltene geschmolzene Produkt wird schnell abgekühlt und pulverisiert, um Glasscherben herzustellen. Anschließend werden die Scherben in einen Platintiegel gegeben, erhitzt und erneut geschmolzen, um geschmolzenes Glas zu erhalten, und das geschmolzene Glas wird weiter geklärt und homogenisiert und dann geformt und allmählich abgekühlt, um optisches Glas zu erhalten. Für das Formen und die allmähliche Abkühlung des geschmolzenen Glases kann ein bekanntes Verfahren angewandt werden.
Es ist zu beachten, dass die Verbindung, die beim Vermengen des Rohmaterialgemenges verwendet wird, insofern nicht besonders begrenzt ist, als ein gewünschter Glasbestandteil in das Glas eingebracht werden kann, um einen gewünschten Gehalt zu erhalten, und Beispiele für eine solche Verbindung sind ein Oxid, ein Carbonat, ein Nitrat, ein Hydroxid, ein Fluorid und dergleichen.
(Herstellung von optischen Elementen und anderen)
Für die Herstellung eines optischen Elements unter Verwendung des optischen Glases gemäß der dritten Ausführungsform kann ein bekanntes Verfahren angewendet werden. Zum Beispiel wird bei der Herstellung des optischen Glases das geschmolzene Glas in eine Form gegossen und in die Form einer Platte geformt, und ein Glasmaterial, das das optische Glas gemäß der vorliegenden Erfindung enthält, wird hergestellt. Das erhaltene Glasmaterial wird in geeigneter Weise geschnitten, geschliffen und poliert, und es wird ein zugeschnittenes Stück mit einer für das Pressformen geeigneten Größe und Form hergestellt. Das zugeschnittene Stück wird erwärmt und erweicht und nach einem bekannten Verfahren formgepresst (wiedererwärmungsformgepresst), und es wird ein Rohling für ein optisches Element mit einer der Form des optischen Elements ähnlichen Form hergestellt. Der Rohling des optischen Elements wird getempert und nach einem bekannten Verfahren geschliffen und poliert, und ein optisches Element wird hergestellt.
Eine optische Funktionsfläche des hergestellten optischen Elements kann je nach Verwendungszweck mit einer Antireflexionsschicht, einer Totalreflexionsschicht und dergleichen beschichtet werden.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ein optisches Element mit dem oben beschriebenen optischen Glas bereitgestellt werden. Als die Art des optischen Elements können eine Linse wie eine planare Linse, eine sphärische Linse und eine asphärische Linse, ein Prisma, ein Beugungsgitter, eine Lichtleiterplatte und dergleichen beispielhaft genannt werden. Als Form der Linse können verschiedene Formen wie eine bikonvexe Linse, eine plankonvexe Linse, eine bikonkave Linse, eine plankonkave Linse, eine konvexe Meniskuslinse und eine konkave Meniskuslinse beispielhaft genannt werden. Als Verwendung der Lichtleiterplatte kann eine Anzeigevorrichtung, wie z. B. eine brillenartige Vorrichtung mit Augmented Reality (AR)-Display oder eine brillenartige Vorrichtung mit Mixed Reality (MR)-Display, und dergleichen beispielhaft genannt werden. Eine solche Lichtleiterplatte ist ein plattenförmiges Glas, das an dem Rahmen der brillenartigen Vorrichtung angebracht werden kann und das oben beschriebene optische Glas umfasst. Ein Beugungsgitter zum Ändern der Ausbreitungsrichtung des Lichts, das sich durch die Lichtleiterplatte ausbreitet, durch wiederholte Totalreflexion kann bei Bedarf auf der Oberfläche der Lichtleiterplatte ausgebildet werden. Das Beugungsgitter kann durch ein bekanntes Verfahren hergestellt werden. Beim Tragen einer brillenartigen Vorrichtung, die die Lichtleiterplatte enthält, fällt das Licht, das sich durch die Lichtleiterplatte ausbreitet, auf die Pupillen, so dass die Funktion eines Augmented Reality (AR)-Displays oder eines Mixed Reality (MR)-Displays gegeben ist. Eine solche brillenartige Vorrichtung ist beispielsweise in der JP-Patentanmeldung Offenlegung (Übersetzung der PCT-Anmeldung) Nr. 2017-534352 und dergleichen offenbart. Es wird angemerkt, dass die Lichtleiterplatte durch ein bekanntes Verfahren hergestellt werden kann. Das optische Element kann durch ein Verfahren hergestellt werden, das einen Schritt der Verarbeitung eines Glasformkörpers umfasst, der das optische Glas enthält. Als Bearbeitung können beispielsweise Trennen, Schneiden, Grobschleifen, Feinschleifen, Polieren und dergleichen angeführt werden. Durch die Verwendung des Glases bei der Durchführung einer solchen Verarbeitung kann eine Beschädigung reduziert werden, und ein hochwertiges optisches Element kann stabil geliefert werden.
(Bildanzeigegerät)
Eine Bildanzeigevorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform kann die gleiche sein wie die der ersten Ausführungsform.
Vierte Ausführungsform
Optisches Glas gemäß einer vierten Ausführungsform,
bei dem ein Massenverhältnis [Li₂O/{100-(SiO₂+B₂O₃+P₂O₅+GeO₂)}] des Gehalts an Li₂O zum Gesamtgehalt an anderen Glasbestandteilen als SiO₂, B₂O₃, P₂O₅ und GeO₂ 0,02 oder größer ist,
ein Massenverhältnis
[TiO₂/(TiO₂+Nb₂O₅+WO₃+ZrO₂+SrO+BaO+ZnO+La₂O₃+Gd₂O₃+Y₂O₃+Ta₂O₅+Bi₂O₃)]
eines Gehalts an TiO₂ zu einem Gesamtgehalt an TiO₂, Nb₂O₅, WO₃, ZrO₂, SrO, BaO, ZnO, La₂O₃, Gd₂O₃, Y₂O₃, Ta₂O₅ und Bi₂O₃ 0,40 oder größer ist und
ein Brechungsindex nd 1,86 oder höher ist.
In dem optischen Glas gemäß der vierten Ausführungsform ist das Massenverhältnis [Li₂O/{100-(SiO₂+B₂O₃+P₂O₅+GeO₂)}] des Gehalts an Li₂O zu dem Gesamtgehalt der Glasbestandteile außer SiO₂, B₂O₃, P₂O₅ und GeO₂ 0,02 oder größer. Eine Untergrenze des Massenverhältnisses ist vorzugsweise 0,03 und noch bevorzugter 0,04, 0,05 und 0,06 in dieser Reihenfolge. Eine Obergrenze des Massenverhältnisses liegt vorzugsweise bei 0,20 und noch bevorzugter bei 0,15, 0,13 und 0,10 in dieser Reihenfolge.
Man beachte, dass der Gesamtgehalt aller Glasbestandteile 100 Massen-% ist. Daher wird der Gesamtgehalt der anderen Glasbestandteile als SiO₂, B₂O₃, P₂O₅ und GeO₂ durch [100-(SiO₂+B_2O3+P₂O₅+GeO₂)] dargestellt. Durch Einstellen des Massenverhältnisses [Li₂O/{100-(SiO₂+B₂O₃+P₂O₅+GeO₂)}] auf den oben beschriebenen Bereich kann optisches Glas mit einem hohen Brechungsindex und einem reduzierten spezifischen Gewicht erhalten werden.
In dem optischen Glas gemäß der vierten Ausführungsform ist das Massenverhältnis [TiO₂/(TiO₂+Nb₂O₅+WO₃+ZrO₂+SrO+BaO+ZnO+La₂O₃+Gd₂O₃+Y₂O₃+Ta₂O₅+Bi₂O₃)] des Gehalts an TiO₂ zum Gesamtgehalt an TiO₂, Nb₂O₅, WO₃, ZrO₂, SrO, BaO, ZnO, La₂O₃, Gd₂O₃, Y₂O₃, Ta₂O₅ und Bi₂O₃ 0,40 oder höher. Eine Untergrenze des Massenverhältnisses ist vorzugsweise 0,42 und noch bevorzugter 0,44, 0,46, 0,48 und 0,50 in dieser Reihenfolge. Eine Obergrenze des Massenverhältnisses liegt vorzugsweise bei 0,80 und noch bevorzugter bei 0,75, 0,70 und 0,65 in dieser Reihenfolge.
Durch Einstellen des Massenverhältnisses [TiO₂/(TiO₂+Nb₂O₅+WO₃+ZrO₂+SrO+BaO+ZnO+La₂O₃+Gd₂O₃+Y₂O₃+Ta₂O₅+Bi₂O₃)] in dem oben beschriebenen Bereich kann der Brechungsindex erhöht werden, während ein Anstieg des spezifischen Gewichts unterdrückt wird.
Es werden nicht einschränkende Beispiele für den Gehalt und das Verhältnis von anderen als den oben genannten Glasbestandteilen in dem optischen Glas gemäß der vierten Ausführungsform beschrieben.
In dem optischen Glas gemäß der vierten Ausführungsform ist eine Untergrenze des Gehalts an SiO₂ vorzugsweise 10 % und noch bevorzugter 12 %, 15 %, 18 % und 20 % in dieser Reihenfolge. Darüber hinaus ist eine Obergrenze des Gehalts an SiO₂ vorzugsweise 40 % und noch bevorzugter 38 %, 35 %, 33 % und 30 % in dieser Reihenfolge.
SiO₂ ist ein netzwerkbildender Bestandteil des Glases. Um die thermische Stabilität, die chemische Beständigkeit und die Witterungsbeständigkeit des Glases zu verbessern und die Viskosität der Glasschmelze zu verbessern, sollte der Gehalt an SiO₂ vorzugsweise in dem oben beschriebenen Bereich liegen. Ist der SiO₂-Gehalt übermäßig hoch, kann sich der Brechungsindex des Glases verringern, und die gewünschten optischen Eigenschaften werden möglicherweise nicht erreicht.
In dem optischen Glas gemäß der vierten Ausführungsform ist eine Obergrenze des Gehalts an P₂O₅ vorzugsweise 10 % und noch bevorzugter 8 %, 5 % und 3 % in dieser Reihenfolge. Der Gehalt an P₂O₅ kann 0 % betragen.
Um optisches Glas mit einem hohen Brechungsindex und einem geringeren spezifischen Gewicht zu erhalten, sollte der Gehalt an P₂O₅ in dem oben beschriebenen Bereich liegen.
In dem optischen Glas gemäß der vierten Ausführungsform ist eine Obergrenze des Gehalts an B₂O₃ vorzugsweise 10 % und noch bevorzugter 8 %, 5 % und 3 % in dieser Reihenfolge. Darüber hinaus ist eine Untergrenze des Gehalts an B₂O₃ vorzugsweise 0 % und noch bevorzugter 0,5 %, 0,8 % und 1,0 % in dieser Reihenfolge.
B₂O₃ ist ein netzwerkbildender Bestandteil des Glases. B₂O₃ hat die Funktion, die thermische Stabilität des Glases zu verbessern, aber in einem Fall, in dem der Gehalt an B₂O₃ übermäßig hoch ist, kann der Brechungsindex abnehmen. Dementsprechend ist es vorzuziehen, dass der Gehalt an B₂O₃ in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der vierten Ausführungsform ist eine Obergrenze des Gehalts an Al₂O₃ vorzugsweise 10 % und noch bevorzugter 8 %, 5 % und 3 % in dieser Reihenfolge. Der Gehalt an Al₂O₃ kann 0 % betragen.
Al₂O₃ hat die Funktion, die chemische Beständigkeit zu erhöhen, aber in einem Fall, in dem der Gehalt an Al₂O₃ übermäßig hoch ist, können die Schmelzeigenschaften des Glases beeinträchtigt werden. Dementsprechend ist es vorzuziehen, dass der Gehalt an Al₂O₃ in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der vierten Ausführungsform ist eine Untergrenze des Gesamtgehalts [SiO₂+AhO₃] an SiO₂ und Al₂O₃ vorzugsweise 10 % und noch bevorzugter 13 %, 15 %, 18 % und 20 % in dieser Reihenfolge. Darüber hinaus ist eine Obergrenze des Gesamtgehalts vorzugsweise 50 % und noch bevorzugter 45 %, 40 %, 35 % und 30 % in dieser Reihenfolge.
Um die thermische Stabilität des Glases zu erhöhen, sollte der Gesamtgehalt [SiO₂+AhO₃] in dem oben beschriebenen Bereich liegen.
In dem optischen Glas gemäß der vierten Ausführungsform ist eine Untergrenze des Massenverhältnisses [B₂O₃/(SiO₂+Al₂O₃)] des Gehalts an B₂O₃ zum Gesamtgehalt an SiO₂ und Al₂O₃ vorzugsweise 0,01 und noch bevorzugter 0,02, 0,03 und 0,04 in dieser Reihenfolge. Eine Obergrenze des Massenverhältnisses liegt vorzugsweise bei 0,20 und noch bevorzugter bei 0,18, 0,15, 0,13 und 0,10 in dieser Reihenfolge.
Unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der chemischen Beständigkeit und der thermischen Stabilität ist es vorzuziehen, dass das Massenverhältnis [B₂O₃/(SiO₂+Al₂O₃)] in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der vierten Ausführungsform ist eine Untergrenze des Gesamtgehalts [B₂O₃+P₂O₅] an B₂O₃ und P₂O₅ vorzugsweise 0,5 % und noch bevorzugter 0,8 % und 1,0 % in dieser Reihenfolge. Darüber hinaus ist eine Obergrenze des Gesamtgehalts vorzugsweise 10 % und noch bevorzugter 8 %, 5 % und 3 % in dieser Reihenfolge.
Unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der chemischen Beständigkeit und der thermischen Stabilität ist es vorzuziehen, dass der Gesamtgehalt [B₂O₃+P₂O₅] in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der vierten Ausführungsform ist eine Untergrenze des Gesamtgehalts [B₂O₃+SiO₂] an B₂O₃ und SiO₂ vorzugsweise 10 % und noch bevorzugter 15 %, 18 % und 20 % in dieser Reihenfolge. Darüber hinaus beträgt eine Obergrenze des Gesamtgehalts vorzugsweise 50 % und noch bevorzugter 45 %, 40 % und 35 % in dieser Reihenfolge.
Um ein optisches Glas mit einem hohen Brechungsindex zu erhalten, ist es vorzuziehen, dass der Gesamtgehalt [B₂O₃+SiO₂] in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der vierten Ausführungsform ist eine Untergrenze des Gehalts an ZrO₂ vorzugsweise 0 % und noch bevorzugter 0,1 %, 0,5 % und 1,0 % in dieser Reihenfolge. Darüber hinaus ist eine Obergrenze des Gehalts an ZrO₂ vorzugsweise 10 % und noch bevorzugter 8 %, 5 % und 3 % in dieser Reihenfolge. Der Gehalt an ZrO₂ kann 0 % betragen.
ZrO₂ ist ein Bestandteil, der zu einer Erhöhung des Brechungsindex beiträgt. Andererseits kann bei einem übermäßig hohen Gehalt an ZrO₂ die thermische Stabilität abnehmen und das spezifische Gewicht zunehmen. Dementsprechend ist es vorzuziehen, dass der Gehalt an ZrO₂ in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der vierten Ausführungsform ist eine Untergrenze des Gehalts an TiO₂ vorzugsweise 10 % und noch bevorzugter 13 %, 15 %, 18 % und 20 % in dieser Reihenfolge. Darüber hinaus ist eine Obergrenze des Gehalts an TiO₂ vorzugsweise 50 % und noch bevorzugter 45 %, 40 % und 35 % in dieser Reihenfolge.
TiO₂ ist ein Bestandteil, der zu einer Erhöhung des Brechungsindex beiträgt und eine Funktion zur Verbesserung der Glasstabilität hat. Darüber hinaus kann der Brechungsindex erhöht werden, ohne das spezifische Gewicht zu erhöhen. Andererseits kann die thermische Stabilität abnehmen, wenn der Gehalt an TiO₂ übermäßig hoch ist. Dementsprechend ist es vorzuziehen, dass der Gehalt an TiO₂ in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der vierten Ausführungsform ist eine Untergrenze des Gehalts an Nb₂O₅ vorzugsweise 10 % und noch bevorzugter 13 % und 15 % in dieser Reihenfolge. Darüber hinaus ist eine Obergrenze des Gehalts an Nb₂O₅ vorzugsweise 50 % und noch bevorzugter 45 %, 40 % und 35 % in dieser Reihenfolge.
Nb₂O₅ ist ein Bestandteil, der zu einer Erhöhung des Brechungsindex beiträgt und eine Funktion zur Verbesserung der Glasstabilität hat. Andererseits kann bei einem übermäßig hohen Gehalt an Nb₂O₅ das spezifische Gewicht ansteigen und die thermische Stabilität abnehmen. Dementsprechend ist es vorzuziehen, dass der Gehalt an Nb₂O₅ in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der vierten Ausführungsform ist eine Untergrenze des Gesamtgehalts [TiO₂+Nb₂O₅] an TiO₂ und Nb₂O₅ vorzugsweise 20 % und noch bevorzugter 25 %, 30 % und 35 % in dieser Reihenfolge. Darüber hinaus ist eine Obergrenze des Gesamtgehalts vorzugsweise 70 % und noch bevorzugter 65 %, 60 % und 55 % in dieser Reihenfolge.
TiO₂ und Nb₂O₅ sind ein Bestandteil, der zu einer Erhöhung des Brechungsindex beiträgt. Um Glas mit den gewünschten optischen Eigenschaften zu erhalten, ist es daher vorzuziehen, dass der Gesamtgehalt an TiO₂ und Nb₂O₅ in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der vierten Ausführungsform ist eine Untergrenze des Massenverhältnisses [TiO₂/(TiO₂+Nb₂O₅)] des Gehalts an TiO₂ zum Gesamtgehalt an TiO₂ und Nb₂O₅ vorzugsweise 0,20 und noch bevorzugter 0,25, 0,30 und 0,35 in dieser Reihenfolge. Eine Obergrenze des Massenverhältnisses liegt vorzugsweise bei 0,80 und noch bevorzugter bei 0,75, 0,70 und 0,65 in dieser Reihenfolge.
Um ein optisches Glas mit einem hohen Brechungsindex und einem reduzierten spezifischen Gewicht zu erhalten, liegt das Massenverhältnis [TiO₂/(TiO₂+Nb₂Os)] vorzugsweise in dem oben beschriebenen Bereich.
In dem optischen Glas gemäß der vierten Ausführungsform ist eine Obergrenze des Gehalts an WO₃ vorzugsweise 10 % und noch bevorzugter 8 %, 5 % und 3 % in dieser Reihenfolge. Der Gehalt an WO₃ kann 0 % betragen.
WO₃ ist ein Bestandteil, der zu einer Erhöhung des Brechungsindex beiträgt. Andererseits kann bei einem übermäßig hohen Gehalt an WO₃ die thermische Stabilität abnehmen, das spezifische Gewicht zunehmen, die Färbung des Glases zunehmen und die Lichtdurchlässigkeit abnehmen. Dementsprechend ist es vorzuziehen, dass der Gehalt an WO₃ in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der vierten Ausführungsform ist eine Obergrenze des Gehalts an Bi₂O₃ vorzugsweise 10 % und noch bevorzugter 8 %, 5 % und 3 % in dieser Reihenfolge. Darüber hinaus liegt eine Untergrenze des Gehalts an Bi₂O₃ vorzugsweise bei 0 %. Der Gehalt an Bi₂O₃ kann 0 % betragen.
Bi₂O₃ hat die Funktion, die thermische Stabilität des Glases in einer geeigneten Menge zu verbessern. Darüber hinaus ist Bi₂O₃ ein Bestandteil, der zu einer Erhöhung des Brechungsindex beiträgt. Andererseits kann sich das spezifische Gewicht erhöhen, wenn der Gehalt an Bi₂O₃ übermäßig hoch ist. Außerdem kann die Färbung des Glases zunehmen. Dementsprechend ist es vorzuziehen, dass der Gehalt an Bi₂O₃ in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der vierten Ausführungsform ist eine Obergrenze des Gesamtgehalts [TiO₂+Nb₂Os⁺WO₃+Bi₂O_3] an TiO₂, Nb₂O₅, WO₃ und Bi₂O₃ vorzugsweise 80 % und noch bevorzugter 70 % und 60 % in dieser Reihenfolge. Darüber hinaus ist eine Untergrenze des Gesamtgehalts vorzugsweise 20 % und noch bevorzugter 25 %, 30 % und 35 % in dieser Reihenfolge.
TiO₂, Nb₂O₅, WO₃ und Bi₂O₃ sind allesamt Bestandteile, die zu einer Erhöhung des Brechungsindex beitragen. Dementsprechend ist es vorzuziehen, dass der Gesamtgehalt [TiO₂+Nb₂O₅+WO₃+Bi₂O₃] in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der vierten Ausführungsform ist eine Untergrenze des Gehalts an Li₂O vorzugsweise 0,1 % und noch bevorzugter 0,3 %, 0,5 %, 0,8 %, 1,0 %, 1,3 % und 1,5 % in dieser Reihenfolge. Eine Obergrenze des Gehalts an Li₂O ist vorzugsweise 10 % und noch bevorzugter 9 %, 8 %, 7 %, 6 % und 5 % in dieser Reihenfolge.
Li₂O ist ein Bestandteil, der zu einer Verringerung des spezifischen Gewichts beiträgt, und ist insbesondere ein Bestandteil, der zu einer Erhöhung des Brechungsindex unter den Alkalimetallen beiträgt. Andererseits kann bei einem übermäßig hohen Gehalt an Li₂O die thermische Stabilität abnehmen. Dementsprechend ist es vorzuziehen, dass der Gehalt an Li₂O in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der vierten Ausführungsform ist eine Obergrenze des Gehalts an Na₂O vorzugsweise 10 % und noch bevorzugter 9 %, 8 % und 7 % in dieser Reihenfolge. Eine Untergrenze des Gehalts an Na₂O ist vorzugsweise 0 % und noch bevorzugter 0,5 %, 1,0 %, 1,5 % und 2,0 % in dieser Reihenfolge.
In dem optischen Glas gemäß der vierten Ausführungsform ist eine Obergrenze des Gehalts an K₂O vorzugsweise 10 % und noch bevorzugter 8 % und 5 % in dieser Reihenfolge. Eine Untergrenze des Gehalts an K₂O ist vorzugsweise 0 % und noch bevorzugter 0,5 %, 1,0 %, 1,5 % und 2,0 % in dieser Reihenfolge. Der Gehalt an K₂O kann 0 % betragen.
Na₂O und K₂O haben die Funktion, die Schmelzeigenschaften des Glases zu verbessern. Andererseits kann bei einem übermäßig hohen Gehalt an Na₂O und K₂O der Brechungsindex sinken und die thermische Stabilität abnehmen. Dementsprechend ist es vorzuziehen, dass der Gehalt an Na₂O und an K₂O innerhalb der oben beschriebenen Bereiche liegen.
In dem optischen Glas gemäß der vierten Ausführungsform ist eine Obergrenze des Gehalts an Cs₂O vorzugsweise 5 % und noch bevorzugter 3 % und 1 % in dieser Reihenfolge. Eine Untergrenze des Gehalts an Cs₂O beträgt vorzugsweise 0 %.
Cs₂O hat die Funktion, die thermische Stabilität des Glases zu verbessern, aber wenn der Gehalt an Cs₂O steigt, können die chemische Beständigkeit und die Witterungsbeständigkeit abnehmen. Dementsprechend ist es vorzuziehen, dass der Gehalt an Cs₂O in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der vierten Ausführungsform ist eine Untergrenze des Massenverhältnisses [Li₂O/(Li₂O+Na₂O+K₂O)] des Gehalts an Li₂O zum Gesamtgehalt an Li₂O, Na₂O und K₂O vorzugsweise 0,10 und noch bevorzugter 0,15, 0,20 und 0,25 in dieser Reihenfolge. Eine Obergrenze des Massenverhältnisses ist vorzugsweise 1,00 und noch bevorzugter 0,80, 0,75, 0,70 und 0,65 in dieser Reihenfolge.
Um optisches Glas mit einem hohen Brechungsindex und einem reduzierten spezifischen Gewicht zu erhalten, ist es vorzuziehen, dass das Massenverhältnis [Li₂O/(Li₂O+Na₂O+K₂O)] in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der vierten Ausführungsform ist eine Untergrenze eines Massenverhältnisses [Li₂O/(Li₂O+Na₂O+K₂O+Cs₂O)] des Gehalts an Li₂O zum Gesamtgehalt an Li₂O, Na₂O, K₂O und Cs₂O vorzugsweise 0,10 und noch bevorzugter 0,15, 0,20 und 0,25 in dieser Reihenfolge. Eine Obergrenze des Massenverhältnisses ist vorzugsweise 1,00 und noch bevorzugter 0,80, 0,75, 0,70 und 0,65 in dieser Reihenfolge.
Um optisches Glas mit einem hohen Brechungsindex und einem reduzierten spezifischen Gewicht zu erhalten, ist es vorzuziehen, dass das Massenverhältnis [Li₂O/(Li₂O+Na₂O+K₂O+Cs₂O)] in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der vierten Ausführungsform ist eine Untergrenze des Gesamtgehalts [Na₂O+K₂O+Cs₂O] an Na₂O, K₂O und Cs₂O vorzugsweise 0 %. Eine Obergrenze des Gesamtgehalts beträgt vorzugsweise 11,0 % und noch bevorzugter 10,0 %, 9,0 %, 8,0 %, 7,0 % und 6,0 % in dieser Reihenfolge.
Um einen hohen Brechungsindex und gleichzeitig die thermische Stabilität des Glases aufrechtzuerhalten, sollte der Gesamtgehalt [Na₂O+K₂O+Cs₂O] in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der vierten Ausführungsform ist eine Untergrenze des Gesamtgehalts [Li₂O+Na₂O+K₂O+Cs₂O] an Li₂O, Na₂O, K₂O und Cs₂O vorzugsweise 1,5 % und noch bevorzugter 2 %, 4 % und 6 % in dieser Reihenfolge. Eine Obergrenze für den Gesamtgehalt ist vorzugsweise 15 % und noch bevorzugter 13 % und 10 % in dieser Reihenfolge.
Um ein optisches Glas mit hervorragenden Schmelzeigenschaften zu erhalten, ist es vorzuziehen, dass der Gesamtgehalt [Li₂O+Na₂O+K₂O+Cs₂O] in dem oben beschriebenen Bereich liegen.
In dem optischen Glas gemäß der vierten Ausführungsform ist eine Obergrenze des MgO-Gehalts vorzugsweise 20 % und noch bevorzugter 15 %, 10 % und 5 % in dieser Reihenfolge. Darüber hinaus ist eine Untergrenze des MgO-Gehalts vorzugsweise 0 %.
In dem optischen Glas gemäß der vierten Ausführungsform ist eine Untergrenze des CaO-Gehalts vorzugsweise 1 % und noch bevorzugter 3 %, 5 % und 8 % in dieser Reihenfolge. Eine Obergrenze für den CaO-Gehalt beträgt vorzugsweise 20 % und noch bevorzugter 18 %, 15 % und 13 % in dieser Reihenfolge.
MgO und CaO haben die Funktion, die Schmelzeigenschaften des Glases zu verbessern. Andererseits kann die thermische Stabilität abnehmen, wenn der Gehalt an MgO und CaO übermäßig hoch ist. Dementsprechend ist es vorzuziehen, dass der Gehalt an MgO und an CaO in den oben beschriebenen Bereichen liegt.
In dem optischen Glas gemäß der vierten Ausführungsform ist eine Obergrenze des SrO-Gehalts vorzugsweise 10 % und noch bevorzugter 8 %, 5 % und 3 % in dieser Reihenfolge. Darüber hinaus liegt die Untergrenze des SrO-Gehalts vorzugsweise bei 0 %.
SrO hat die Funktion, die Schmelzeigenschaften des Glases zu verbessern und den Brechungsindex zu erhöhen. Andererseits kann bei einem zu hohen SrO-Gehalt die thermische Stabilität sinken und das spezifische Gewicht steigen. Daher sollte der SrO-Gehalt vorzugsweise in dem oben beschriebenen Bereich liegen.
In dem optischen Glas gemäß der vierten Ausführungsform ist eine Obergrenze des BaO-Gehalts vorzugsweise 20 % und noch bevorzugter 17 %, 15 %, 13 % und 10 % in dieser Reihenfolge. Darüber hinaus liegt die Untergrenze des BaO-Gehalts vorzugsweise bei 0 %.
BaO hat die Funktion, die Schmelzeigenschaften des Glases zu verbessern und den Brechungsindex zu erhöhen. Andererseits kann bei einem übermäßig hohen BaO-Gehalt die thermische Stabilität sinken und das spezifische Gewicht steigen. Daher sollte der BaO-Gehalt vorzugsweise in dem oben beschriebenen Bereich liegen.
In dem optischen Glas gemäß der vierten Ausführungsform ist eine Obergrenze des ZnO-Gehalts vorzugsweise 10 % und noch bevorzugter 8 %, 5 % und 3 % in dieser Reihenfolge. Darüber hinaus liegt die Untergrenze des ZnO-Gehalts vorzugsweise bei 0%.
ZnO ist ein Glasbestandteil, der die Funktion hat, die thermische Stabilität des Glases zu verbessern. Wenn der ZnO-Gehalt jedoch übermäßig hoch ist, kann sich das spezifische Gewicht erhöhen. Unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der thermischen Stabilität des Glases und der Aufrechterhaltung der gewünschten optischen Eigenschaften ist es daher vorzuziehen, dass der ZnO-Gehalt in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der vierten Ausführungsform ist eine Obergrenze des Gesamtgehalts [MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO] an MgO, CaO, SrO, Ba0 und ZnO vorzugsweise 40 % und noch bevorzugter 35 %, 30 % und 25 % in dieser Reihenfolge. Darüber hinaus ist eine Untergrenze des Gesamtgehalts vorzugsweise 3 % und noch bevorzugter 5 %, 8 % und 10 % in dieser Reihenfolge. Unter dem Gesichtspunkt der Unterdrückung eines Anstiegs des spezifischen Gewichts und der Aufrechterhaltung der thermischen Stabilität, ohne eine hohe Dispersion zu behindern, liegt der Gesamtgehalt vorzugsweise in dem oben beschriebenen Bereich.
In dem optischen Glas gemäß der vierten Ausführungsform ist eine Obergrenze des Gehalts an Ta₂O₅ vorzugsweise 10 % und noch bevorzugter 8 %, 5 % und 3 % in dieser Reihenfolge. Darüber hinaus ist eine Untergrenze des Gehalts an Ta₂O₅ vorzugsweise 0 %.
Ta₂O₅ ist ein Bestandteil, der zu einer Erhöhung des Brechungsindex beiträgt. Darüber hinaus ist Ta₂O₅ ein Glasbestandteil, der die thermische Stabilität des Glases verbessert, und ist auch ein Bestandteil zur Verringerung von Pg,F. Erhöht sich hingegen der Gehalt an Ta₂O₅, kann die thermische Stabilität des Glases abnehmen, und beim Schmelzen des Glases wird wahrscheinlich ein ungeschmolzener Rückstand des Glasrohstoffs entstehen. Darüber hinaus kann sich das spezifische Gewicht erhöhen. Dementsprechend ist es vorzuziehen, dass der Gehalt an Ta₂O₅ in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der vierten Ausführungsform ist eine Obergrenze des Gehalts an La₂O₃ vorzugsweise 10 % und noch bevorzugter 8 %, 5 % und 3 % in dieser Reihenfolge. Darüber hinaus ist eine Untergrenze des Gehalts an La₂O₃ vorzugsweise 0 %.
La₂O₃ ist ein Bestandteil, der zu einer Erhöhung des Brechungsindex beiträgt. Andererseits kann sich bei einem Anstieg des Gehalts an La₂O₃ das spezifische Gewicht erhöhen und die thermische Stabilität des Glases verringern. Unter dem Gesichtspunkt eines Verhinderns eines Anstiegs des spezifischen Gewichts und einer Abnahme der thermischen Stabilität des Glases ist es daher vorzuziehen, dass der Gehalt an La₂O₃ in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der vierten Ausführungsform ist eine Obergrenze des Gehalts an Y₂O₃ vorzugsweise 10 % und noch bevorzugter 8 %, 5 % und 3 % in dieser Reihenfolge. Darüber hinaus liegt eine Untergrenze des Gehalts an Y₂O₃ vorzugsweise bei 0 %.
Y₂O₃ ist ein Bestandteil, der zu einer Erhöhung des Brechungsindex beiträgt. Andererseits kann in einem Fall, in dem der Gehalt an Y₂O₃ übermäßig ansteigt, die thermische Stabilität des Glases abnehmen, und das Glas wird wahrscheinlich während der Herstellung entglast. Unter dem Gesichtspunkt des Unterdrückens einer Abnahme der thermischen Stabilität des Glases ist es daher vorzuziehen, dass der Gehalt an Y₂O₃ in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der vierten Ausführungsform ist der Gehalt an Sc₂O₃ vorzugsweise 2 % oder niedriger. Darüber hinaus ist eine Untergrenze des Gehalts an Sc₂O₃ vorzugsweise 0 %.
In dem optischen Glas gemäß der vierten Ausführungsform ist der Gehalt an HfO₂ vorzugsweise 2 % oder niedriger. Darüber hinaus ist eine Untergrenze des Gehalts an HfO₂ vorzugsweise 0 %.
Sc₂O₃ und HfO₂ haben die Funktion, die Dispersivität des Glases zu erhöhen, sind aber kostspielige Bestandteile. Dementsprechend ist es vorzuziehen, dass der Gehalt an Sc₂O₃ und an HfO₂ in den oben beschriebenen Bereichen liegt.
In dem optischen Glas gemäß der vierten Ausführungsform ist der Gehalt an Lu₂O₃ vorzugsweise 2 % oder niedriger. Darüber hinaus ist eine Untergrenze des Gehalts an Lu₂O₃ vorzugsweise 0 %.
Lu₂O₃ hat eine Funktion zur Erhöhung der Dispersion des Glases, hat aber ein hohes Molekulargewicht und ist somit auch ein Glasbestandteil zur Erhöhung des spezifischen Gewichts des Glases. Dementsprechend ist es vorzuziehen, dass der Gehalt an Lu₂O₃ in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der vierten Ausführungsform ist der Gehalt an GeO₂ vorzugsweise 2 % oder niedriger. Darüber hinaus ist eine Untergrenze des Gehalts an GeO₂ vorzugsweise 0 %.
GeO₂ hat die Funktion, die Dispersion des Glases zu erhöhen, ist aber ein sehr kostspieliger Bestandteil unter den allgemein verwendeten Glasbestandteilen. Unter dem Gesichtspunkt des Senkens der Herstellungskosten des Glases ist es daher vorzuziehen, dass der Gehalt an GeO₂ in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der vierten Ausführungsform ist eine Obergrenze des Gehalts an Gd₂O₃ vorzugsweise 3,0 % und noch bevorzugter 2,0 %. Darüber hinaus ist eine Untergrenze des Gehalts an Gd₂O₃ vorzugsweise 0 %.
Gd₂O₃ ist ein Bestandteil, der zu einer Erhöhung des Brechungsindex beiträgt. Andererseits kann die thermische Stabilität des Glases abnehmen, wenn der Gehalt an Gd₂O₃ übermäßig erhöht wird. Außerdem kann sich bei einem übermäßigen Anstieg des Gd₂O₃-Gehalts das spezifische Gewicht des Glases erhöhen, was nicht bevorzugt ist. Dementsprechend ist es unter dem Gesichtspunkt der Unterdrückung eines Anstiegs des spezifischen Gewichts bei gleichzeitiger hervorragender Aufrechterhaltung der thermischen Stabilität des Glases vorzuziehen, dass der Gehalt an Gd₂O₃ in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der vierten Ausführungsform ist der Gehalt an Yb₂O₃ vorzugsweise 2 % oder niedriger. Darüber hinaus liegt eine Untergrenze des Gehalts an Yb₂O₃ vorzugsweise bei 0 %.
Yb₂O₃ hat ein höheres Molekulargewicht als La₂O₃, Gd₂O₃ und Y₂O₃ und erhöht somit das spezifische Gewicht des Glases. Wenn das spezifische Gewicht des Glases zunimmt, erhöht sich die Masse des optischen Elements. Dementsprechend ist es wünschenswert, einen Anstieg des spezifischen Gewichts des Glases zu unterdrücken, indem der Gehalt an Yb₂O₃ reduziert wird.
Außerdem kann die thermische Stabilität des Glases abnehmen, wenn der Gehalt an Yb₂O₃ übermäßig hoch ist. Unter dem Gesichtspunkt des Verhinderns einer Abnahme der thermischen Stabilität des Glases und des Unterdrückens eines Anstiegs des spezifischen Gewichts ist es vorzuziehen, dass der Gehalt an Yb₂O₃ in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
In dem optischen Glas gemäß der vierten Ausführungsform ist eine Obergrenze des Gesamtgehalts [La₂O₃+Gd₂O₃+Y₂O₃] an La₂O₃, Gd₂O₃ und Y₂O₃ vorzugsweise 10 % und noch bevorzugter 8 %, 5 % und 3 % in dieser Reihenfolge. Eine Untergrenze für den Gesamtgehalt ist 0%. Der Gesamtgehalt kann 0 % betragen.
Unter dem Gesichtspunkt der Unterdrückung eines Anstiegs des spezifischen Gewichts und der ausgezeichneten Aufrechterhaltung der thermischen Stabilität ist es vorzuziehen, dass der Gesamtgehalt [La₂O₃+Gd₂O₃+Y₂O₃] in dem oben beschriebenen Bereich liegt.
Vorzugsweise enthält das optische Glas gemäß der vierten Ausführungsform hauptsächlich die oben beschriebenen Glasbestandteile, d.h. Li₂O und TiO₂ als einen wesentlichen Bestandteil, und SiO₂, P₂O₅, B₂O₃, Al₂O₃, ZrO₂, Nb₂O₅, WO₃, Bi₂O₃, Na₂O, K₂O, Cs₂O, MgO, CaO, SrO, BaO, ZnO, Ta₂O₅, La₂O₃, Y₂O₃, Sc₂O₃, HfO₂, Lu₂O₃, GeO₂, Gd₂O₃ und Yb₂O₃ als einen beliebigen Bestandteil, und der Gesamtgehalt der oben beschriebenen Glasbestandteile ist vorzugsweise 95 % oder höher, noch bevorzugter 98 % oder höher, noch bevorzugter 99 % oder höher und noch bevorzugter 99,5 % oder höher.
Es ist zu beachten, dass das optische Glas gemäß der vierten Ausführungsform vorzugsweise im Wesentlichen die oben beschriebenen Glasbestandteile enthält, wobei auch andere Bestandteile in einem Bereich enthalten sein können, der die Funktionen und Wirkungen der vorliegenden Erfindung nicht beeinträchtigt. Darüber hinaus ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht ausgeschlossen, dass unvermeidliche Verunreinigungen enthalten sind.
(Sonstige Bestandteile)
Alle Elemente Pb, As, Cd, Tl, Be und Se sind toxisch. Dementsprechend ist es besonders bevorzugt, dass das optische Glas gemäß der vierten Ausführungsform diese Elemente nicht als Glasbestandteil enthält. Der Gehalt an jedem der oben beschriebenen Elemente beträgt vorzugsweise weniger als 0,5 % und noch bevorzugter weniger als 0,1 %, weniger als 0,05 % und weniger als 0,01 % in dieser Reihenfolge, in Bezug auf ein Oxid.
U, Th und Ra sind allesamt radioaktive Elemente. Dementsprechend ist es besonders bevorzugt, dass das optische Glas gemäß der vierten Ausführungsform diese Elemente nicht als Glasbestandteil enthält. Der Gehalt an jedem der oben beschriebenen Elemente beträgt vorzugsweise weniger als 0,5 % und noch bevorzugter weniger als 0,1 %, weniger als 0,05 % und weniger als 0,01 % in dieser Reihenfolge, in Bezug auf ein Oxid.
V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er und Tm verstärken die Färbung des Glases und können eine fluoreszierende Lichtquelle sein. Dementsprechend ist es besonders bevorzugt, dass das optische Glas gemäß der vierten Ausführungsform diese Elemente nicht als Glasbestandteil enthält. Der Gehalt an jedem der oben beschriebenen Elemente beträgt vorzugsweise weniger als 0,5 % und noch bevorzugter weniger als 0,1 %, weniger als 0,05 % und weniger als 0,01 % in dieser Reihenfolge, in Bezug auf ein Oxid.
Sb (Sb₂O₃) und Ce (CeO₂) sind Elemente, die als Klärmittel fungieren und beliebig hinzugefügt werden können. Unter ihnen ist Sb (Sb₂O₃) ein Klärmittel mit einer hohen Klärwirkung. Ce (CeO₂) hat eine geringere klärende Wirkung als Sb (Sb₂O₃). Wenn Ce (CeO₂) in großen Mengen zugesetzt wird, neigt die Färbung des Glases zu einer Verdickung.
Es wird angemerkt, dass hier der Gehalt an Sb (Sb₂O₃) und an bCe (CeO₂) durch ein externes Verhältnis dargestellt wird und nicht im Gesamtgehalt aller Glasbestandteile enthalten ist, die in Bezug auf ein Oxid dargestellt werden. Das heißt, hier beträgt der Gesamtgehalt aller Glasbestandteile ohne Sb (Sb₂O₃) und Ce (CeO₂) 100 Massen-%.
Der Gehalt an Sb₂O₃ wird durch ein externes Verhältnis dargestellt. Das heißt, in dem optischen Glas gemäß der vierten Ausführungsform ist der Gehalt an Sb₂O₃, wenn der Gesamtgehalt aller Glasbestandteile außer Sb₂O₃ und CeO₂ 100 Massen-% beträgt, vorzugsweise 1 Massen-% oder niedriger und noch bevorzugter 0,1 Massen-% oder niedriger, 0,05 Massen-% oder niedriger und 0,03 Massen-% oder niedriger in dieser Reihenfolge. Der Gehalt an Sb₂O₃ kann 0 Massen-% betragen.
Der Gehalt an CeO₂ wird auch durch ein externes Verhältnis dargestellt. Das heißt, in dem optischen Glas gemäß der vierten Ausführungsform ist der Gehalt an CeO₂, wenn der Gesamtgehalt aller Glasbestandteile außer CeO₂ und Sb₂O₃ 100 Massen-% beträgt, vorzugsweise 2 Massen-% oder niedriger und noch bevorzugter 1 Massen-% oder niedriger, 0,5 Massen-% oder niedriger und 0,1 Massen-% oder niedriger in dieser Reihenfolge. Der Gehalt an CeO₂ kann 0 Massen-% betragen. Durch Einstellen des Gehalts an CeO₂ in dem oben beschriebenen Bereich können die Klärungseigenschaften des Glases verbessert werden.
(Eigenschaften von Glas)
<Abbe-Zahl vd>
In dem optischen Glas gemäß der vierten Ausführungsform ist die Abbe-Zahl vd vorzugsweise 15 bis 30. Die Abbe-Zahl vd kann 18 bis 25 oder 20 bis 24 betragen. Durch Einstellen der Abbe-Zahl vd in den oben beschriebenen Bereichen kann Glas mit der gewünschten Dispersivität erhalten werden. Die Abbe-Zahl vd kann durch die Einstellung des Gehalts an TiO₂, Nb₂O₅, WO₃ und Bi₂O₃ gesteuert werden, die Glasbestandteile sind, die zu einer hohen Dispersion beitragen.
<Brechungsindex nd>
In dem optischen Glas gemäß der vierten Ausführungsform ist eine Untergrenze des Brechungsindex nd 1,86. Die Untergrenze des Brechungsindex nd kann auch 1,87, 1,88, 1,89 oder 1,90 betragen. Darüber hinaus kann eine Obergrenze des Brechungsindex nd 2,20 betragen, aber auch 2,15, 2,10 oder 2,05. Der Brechungsindex kann durch Anpassung des Gehalts an TiO₂, Nb₂O₅, WO₃, Bi₂O₃, ZrO₂, La₂O₃, Gd₂O₃, Y₂O₃ und Ta₂O₅, die Glasbestandteile sind, die zu einer Erhöhung des Brechungsindex beitragen, gesteuert werden.
<Spezifisches Gewicht von Glas>
Das optische Glas gemäß der vierten Ausführungsform ist ein Glas mit hohem Brechungsindex und hat ein nicht hohes spezifisches Gewicht. Wenn das spezifische Gewicht des Glases verringert werden kann, kann das Gewicht einer Linse reduziert werden. Andererseits führt ein zu geringes spezifisches Gewicht zu einer Verschlechterung der thermischen Stabilität.
Daher ist das spezifische Gewicht des optischen Glases gemäß der vierten Ausführungsform vorzugsweise 4,2 oder niedriger und noch bevorzugter 4,0 oder niedriger, 3,8 oder niedriger, 3,6 oder niedriger und 3,4 oder niedriger in dieser Reihenfolge.
Das spezifische Gewicht kann durch Anpassung des Gehalts der einzelnen Glasbestandteile gesteuert werden. Insbesondere durch die Anpassung des Gehalts an Li₂O oder TiO₂ kann das spezifische Gewicht reduziert und gleichzeitig ein hoher Brechungsindex beibehalten werden.
Man beachte, dass in dem optischen Glas gemäß der vierten Ausführungsform der Brechungsindex nd und das spezifische Gewicht vorzugsweise den unten beschriebenen Ausdruck (1), noch bevorzugter den unten beschriebenen Ausdruck (2) und noch bevorzugter den unten beschriebenen Ausdruck (3) erfüllen. Durch den Brechungsindex nd und das spezifische Gewicht, die die folgenden Ausdrücke erfüllen, kann optisches Glas mit einem hohen Brechungsindex und einem vergleichsweise reduzierten spezifischen Gewicht erhalten werden. $nd \geq 0,2 \times Spezifisches Gewicht + 1,18$
$nd \geq 0,2 \times Spezifisches Gewicht + 1,20$
$nd \geq 0,2 \times Spezifisches Gewicht + 1,22$
Darüber hinaus ist bei dem optischen Glas gemäß der vierten Ausführungsform das Verhältnis [Brechungsindex nd/Spezifisches Gewicht] zwischen dem Brechungsindex nd und dem spezifischen Gewicht vorzugsweise 0,50 oder größer, noch bevorzugter 0,52 oder größer und noch bevorzugter 0,54 oder größer. Durch Einstellen des Verhältnisses [Brechungsindex nd/Spezifisches Gewicht] auf den oben beschriebenen Bereich kann optisches Glas mit einem hohen Brechungsindex und einem vergleichsweise reduzierten spezifischen Gewicht erhalten werden.
<Glasübergangstemperatur Tg>
In dem optischen Glas gemäß der vierten Ausführungsform ist eine Obergrenze der Glasübergangstemperatur Tg vorzugsweise bei 660° C und noch bevorzugter bei 650° C, 630° C und 600° C in dieser Reihenfolge. Eine Untergrenze der Glasübergangstemperatur Tg ist nicht besonders begrenzt und beträgt im Allgemeinen 500° C und vorzugsweise 550° C.
Die Glasübergangstemperatur Tg kann durch Anpassung des Gesamtgehalts der Alkalimetalle gesteuert werden.
Durch die Obergrenze der Glasübergangstemperatur Tg, die den oben beschriebenen Bereich erfüllt, kann ein Anstieg einer Formgebungstemperatur beim Wiedererwärmungsformpressen des Glases und einer Tempertemperatur unterdrückt und eine thermische Schädigung der Wiedererwärmungsformpressanlage und der Temperanlage reduziert werden.
Durch die Untergrenze der Glasübergangstemperatur Tg, die den oben beschriebenen Bereich erfüllt, werden die Wiedererwärmungsformpressbarkeit und die thermische Stabilität des Glases bei gleichzeitiger Beibehaltung der gewünschten Abbe-Zahl und des gewünschten Brechungsindex wahrscheinlich hervorragend aufrechterhalten.
<Lichtdurchlässigkeitsgrad von Glas>
Der Lichtdurchlässigkeitsgrad des optischen Glases nach der vierten Ausführungsform kann anhand der Färbungsgrade λ80, λ70 und λ5 bewertet werden.
Die spektrale Durchlässigkeit einer Glasprobe mit einer Dicke von 10,0 mm ± 0,1 mm wird in einem Wellenlängenbereich von 200 bis 700 nm gemessen, und eine Wellenlänge, bei der die äußere Durchlässigkeit 80 % beträgt, ist λ80, eine Wellenlänge, bei der die äußere Durchlässigkeit 70 % beträgt, ist λ70, und eine Wellenlänge, bei der die äußere Durchlässigkeit 5 % beträgt, ist λ5.
λ80 des optischen Glases gemäß der vierten Ausführungsform beträgt vorzugsweise 700 nm oder weniger, noch bevorzugter 650 nm oder weniger und noch bevorzugter 600 nm oder weniger.
λ70 beträgt vorzugsweise 600 nm oder weniger, noch bevorzugter 550 nm oder weniger und noch bevorzugter 500 nm oder weniger.
λ5 vorzugsweise 500 nm oder weniger, noch bevorzugter 450 nm oder weniger und noch bevorzugter 400 nm oder weniger beträgt.
(Herstellung von optischem Glas)
Die Glasrohstoffe können vermengt werden, um die oben beschriebene vorbestimmte Zusammensetzung zu erhalten, und das optische Glas gemäß der vierten Ausführungsform kann aus den vermengten Glasrohstoffen nach einem bekannten Glasherstellungsverfahren hergestellt werden. Zum Beispiel werden mehrere Arten von Verbindungen vermengt und ausreichend vermischt, um ein Rohmaterialgemenge zu bilden, und das Rohmaterialgemenge wird in einen Quarz- oder Platintiegel gegeben und grob geschmolzen. Das durch das Grobschmelzen erhaltene geschmolzene Produkt wird schnell abgekühlt und pulverisiert, um Glasscherben herzustellen. Anschließend werden die Scherben in einen Platintiegel gegeben, erhitzt und erneut geschmolzen, um geschmolzenes Glas zu erhalten und das geschmolzene Glas wird weiter geklärt und homogenisiert und dann geformt und allmählich abgekühlt, um optisches Glas zu erhalten. Für das Formen und die allmähliche Abkühlung des geschmolzenen Glases kann ein bekanntes Verfahren angewandt werden.
Es ist zu beachten, dass die Verbindung, die beim Vermengen des Rohmaterialgemenges verwendet wird, insofern nicht besonders begrenzt ist, als ein gewünschter Glasbestandteil in das Glas eingebracht werden kann, um einen gewünschten Gehalt zu erhalten, und Beispiele für eine solche Verbindung sind ein Oxid, ein Carbonat, ein Nitrat, ein Hydroxid, ein Fluorid und dergleichen.
(Herstellung von optischen Elementen und anderen)
Für die Herstellung eines optischen Elements unter Verwendung des optischen Glases gemäß der vierten Ausführungsform kann ein bekanntes Verfahren angewendet werden. Zum Beispiel wird bei der Herstellung des oben beschriebenen optischen Glases das geschmolzene Glas in eine Form gegossen und in die Form einer Platte geformt, und ein Glasmaterial, das das optische Glas gemäß der vorliegenden Erfindung enthält, wird hergestellt. Das erhaltene Glasmaterial wird in geeigneter Weise geschnitten, geschliffen und poliert, und es wird ein zugeschnittenes Stück mit einer für das Pressformen geeigneten Größe und Form hergestellt. Das zugeschnittene Stück wird erwärmt und erweicht und nach einem bekannten Verfahren formgepresst (wiedererwärmungsformgepresst), und es wird ein Rohling für ein optisches Element mit einer der Form des optischen Elements ähnlichen Form hergestellt. Der Rohling des optischen Elements wird getempert und nach einem bekannten Verfahren geschliffen und poliert, und ein optisches Element wird hergestellt.
Eine optische Funktionsfläche des hergestellten optischen Elements kann je nach Verwendungszweck mit einer Antireflexionsschicht, einer Totalreflexionsschicht und dergleichen beschichtet werden.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ein optisches Element mit dem oben beschriebenen optischen Glas bereitgestellt werden. Als Art des optischen Elements können eine Linse wie eine planare Linse, eine sphärische Linse und eine asphärische Linse, ein Prisma, ein Beugungsgitter, eine Lichtleiterplatte und dergleichen beispielhaft genannt werden. Als Form der Linse können verschiedene Formen wie eine bikonvexe Linse, eine plankonvexe Linse, eine bikonkave Linse, eine plankonkave Linse, eine konvexe Meniskuslinse und eine konkave Meniskuslinse beispielhaft genannt werden. Als Verwendung der Lichtleiterplatte kann eine Anzeigevorrichtung, wie z. B. eine brillenartigen Vorrichtung mit Augmented Reality (AR)-Display oder eine brillenartige Vorrichtung mit Mixed Reality (MR)-Display, und dergleichen beispielhaft genannt werden. Eine solche Lichtleiterplatte ist eine Glasplatte, die an dem Rahmen der brillenartigen Vorrichtung befestigt werden kann und das oben beschriebene optische Glas umfasst. Ein Beugungsgitter zum Ändern der Ausbreitungsrichtung von Licht, das sich durch die Lichtleiterplatte durch wiederholte Totalreflexion ausbreitet, kann bei Bedarf auf der Oberfläche der Lichtleiterplatte ausgebildet werden. Das Beugungsgitter kann durch ein bekanntes Verfahren hergestellt werden. Beim Tragen einer brillenartigen Vorrichtung, die die Lichtleiterplatte enthält, fällt das Licht, das sich durch die Lichtleiterplatte ausbreitet, auf die Pupillen, sodass die Funktion eines Augmented Reality (AR)-Displays oder eines Mixed Reality (MR)-Displays gegeben ist. Eine solche brillenartige Vorrichtung ist beispielsweise in der JP-Patentanmeldung Offenlegung (Übersetzung der PCT-Anmeldung) Nr. 2017-534352 und dergleichen offenbart. Es wird angemerkt, dass die Lichtleiterplatte durch ein bekanntes Verfahren hergestellt werden kann. Das optische Element kann durch ein Verfahren hergestellt werden, das einen Schritt der Verarbeitung eines Glasformkörpers umfasst, der das optische Glas enthält. Als Bearbeitung können beispielsweise Trennen, Schneiden, Grobschleifen, Feinschleifen, Polieren und dergleichen durchgeführt werden. Durch die Verwendung des Glases bei der Durchführung einer solchen Verarbeitung kann eine Beschädigung reduziert werden, und ein hochwertiges optisches Element kann stabil geliefert werden.
(Bildanzeigegerät)
Eine Bildanzeigevorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform kann die gleiche sein wie die der ersten Ausführungsform.
Beispiele
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand von Beispielen näher beschrieben. Dabei ist die vorliegende Erfindung nicht auf die in den Beispielen beschriebenen Ausführungsformen beschränkt.
Es wird angemerkt, dass Beispiel 1 der ersten Ausführungsform, Beispiel 2 der zweiten Ausführungsform, Beispiel 3 der dritten Ausführungsform und Beispiel 4 der vierten Ausführungsform entspricht.
Beispiel 1
(Beispiel 1-1)
Glasproben mit den in den Tabellen 1-1(1), 1-1(2), 1-1(3) und 1-1(4) dargestellten Glaszusammensetzungen wurden nach dem folgenden Verfahren hergestellt und verschiedene Bewertungen durchgeführt.
[Herstellung von optischem Glas]
Zunächst wurden ein Oxid, ein Hydroxid, ein Carbonat und ein Nitrat, die den strukturellen Bestandteilen des Glases entsprechen, als Rohmaterial hergestellt, die Rohmaterialien wurden gewogen und vermengt, sodass eine Glaszusammensetzung des zu erhaltenden optischen Glases jede der in den Tabellen 1-1(1), 1-1(2), 1-1(3) und 1-1(4) gezeigten Zusammensetzungen war, und die Rohmaterialien wurden ausreichend vermischt. Ein vermengtes Rohmaterial (ein Rohmaterialgemenge), das wie oben beschrieben erhalten wurde, wurde in einen Platintiegel gegeben und 2 Stunden lang bei 1350° C bis 1400° C erhitzt, um geschmolzenes Glas zu werden, und das geschmolzene Glas wurde gerührt, homogenisiert und geklärt und dann in eine Form gegossen, die auf eine geeignete Temperatur vorgewärmt wurde. Das gegossene Glas wurde 30 Minuten lang einer Wärmebehandlung bei einer Glasübergangstemperatur Tg unterzogen und anschließend in einem Ofen auf Raumtemperatur abgekühlt, wodurch eine Glasprobe erhalten wurde.
[Überprüfung der Zusammensetzung der Glasbestandteile]
In der erhaltenen Glasprobe wurde der Gehalt an den einzelnen Glasbestandteilen mittels induktiv gekoppelter Plasma-Atomemissionsspektrometrie (ICP-AES) gemessen, und es wurde geprüft, ob der Gehalt den in den Tabellen 1-1(1), 1-1(2), 1-1(3) und 1-1(4) angegebenen Zusammensetzungen entsprach.
[Messung der optischen Eigenschaften]
Die so erhaltene Glasprobe wurde anschließend bei ungefähr der Glasübergangstemperatur Tg etwa 30 Minuten bis 2 Stunden lang getempert und dann im Ofen mit einer Temperaturabnahme von -30° C/Stunde auf Raumtemperatur abgekühlt, sodass eine getemperte Probe erhalten wurde. In der erhaltenen getemperten Probe wurden die Brechungsindizes nd, ng, nF und nC, die Abbe-Zahl vd, das spezifische Gewicht, die Glasübergangstemperatur Tg, λ80, λ70 und λ5 gemessen. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 1-2(1), 1-2(2), 1-2(3) und 1-2(4) aufgeführt.
(i) Brechungsindizes nd, ng, nF und nC und Abbe-Zahl vd
In der getemperten Probe wurden die Brechungsindizes nd, ng, nF und nC mit einem Brechungsindexmessverfahren nach der JIS-Norm JIS B 7071-1 gemessen, und die Abbe-Zahl vd wurde auf der Grundlage des folgenden Ausdrucks berechnet. $vd = (nd - 1) / (nF - nC)$
(ii) Spezifisches Gewicht
Das spezifische Gewicht wurde mit der Archimedes-Methode gemessen.
(iii) Glasübergangstemperatur Tg
Die Glasübergangstemperatur Tg wurde bei einer Temperaturerhöhungsrate von 10° C/Minute mit einem Differenzialthermoanalysegerät (DSC3300SA), hergestellt von NETZSCH Japan K.K., gemessen.
(iv) λ80, λ70 und λ5
Bei der getemperten Probe mit einer Dicke von 10,0 mm ± 0,1 mm wurde die spektrale Durchlässigkeit in einem Wellenlängenbereich von 200 bis 700 nm gemessen. Eine Wellenlänge, bei der die äußere Durchlässigkeit 80 % betrug, war λ80, eine Wellenlänge, bei der die äußere Durchlässigkeit 70% betrug, war λ70, und eine Wellenlänge, bei der die äußere Durchlässigkeit 5% betrug, war λ5.
[Tabelle 1-1(1)]
[Tabelle 1-1(2)]
[Tabelle 1-1(3)]
[Tabelle 1-1(4)]

[Tabelle 1-2(1)]

Tabelle 1-2(1)
Nr.	Glaszusammen-selzung (Massen-%)	Glaseigenschaften
Nr.	Na₂O+K₂O+Cs₂O	nd	vd	Spezifisches Gewicht	Tg(°C)	λ80(nm)	λ70(nm)	λ5(nm)	nd-(0,2* Spezifisches Gewicht+1,18)
1-1	2,49	1,92564	23,09	3,639	605	556	460	376	0,01784
1-2	4,23	1,91696	23,17	3,631	607	541	454	374	0,01076
1-3	2,45	1,92371	23,31	3,656	615	572	467	377	0,01251
1-4	2,43	1,92372	23,50	3,659	623	552	453	374	0,01192
1-5	2,79	1,91048		3,410	580	554	458	375	0,04848
1-6	2,81	1,91272	23,06	3,418	583	548	456	374	0,04912
1-7	2,75	1,92316	22,52	3,441	583	556	461	377	0,05496
1-8	3,24	1,92110		3,441		555	459	376	0,05290
1-9	2,74	1,92309		3,448		N/A	497	378	0,05349
1-10	2,73	1,92293	22,63	3,449		541	455	376	0,05313
1-11	2,80	1,92337		3,400	580	N/A	484	378	0,06337
1-12	3,47	1,91933		3,394	577	549	459	376	0,06053
1-13	2,82	1,90059	23,31	3,364	582	666	459	374	0,04779
1-14	2,85	1,90590	22,97	3,372	571	N/A	478	374	0,05150
1-15	2,87	1,90099	23,01	3,333		693	460	374	0,05439
1-16	2,90	1,90643	22,88	3,341		N/A	500	375	0,05823
1-17	2,89	1,87843	23,92	3,298	581	544	443	372	0,03883
1-18	2,90	1,87702	23,79	3,295	575	N/A	461	373	0,03802
1-19	2,94	1,88584	23,83	3,313	573	514	438	371	0,04324
1-20	2,90	1,88581	24,02	3,329	582	528	439	371	0,04001
1-21	3,96	1,88185	23,84	3,311		508	437	370	0,03965
1-22	2,94	1,87894	23,70	3,266	582	526	443	372	0,04574
1-23	2,93	1,87815	23,64	3,281		514	442	372	0,04195
1-24	3,97	1,87486	23,77	3,262		505	437	372	0,04246
1-25	3,00	1,87931	23,56	3,232		650	452	374	0,05291
1-26	2,81	1,93027	22,53	3,429	580	562	473	379	0,06447
1-27	2,77	1,92297	21,40	3,415	587	573	475	380	0,05997
1-28	2,73	1,92238	22,77	3,429	594	564	471	379	0,05658
1-29	2,86	1,90832	23,09	3,381	572	555	465	376	0,05212
1-30	5,74	1,90598	22,63	3,372	578	563	471	378	0,05158
1-31	3,84	1,92643	22,32	3,413	572	590	480	380	0,06383
1-32	3,84	1,91948		3,382		666	487	381	0,06308
1-33	2,78	1,90072	23,33	3,393	580	560	469	377	0,04212
1-34	2,76	1,90098	23,35	3,413	585	569	468	376	0,03838
1-35	2,77	1,90423	23,18	3,392	585	570	470	377	0,04583
1-36	2,77	1,90037	23,40	3,397	580	568	466	375	0,04097
1-37	5,65	1,88576	23,40	3,343	578	553	465	375	0,03716
1-38	7,20	1,87933	23,47	3,341		548	463	375	0,03113
1-39	8,71	1,87258	23,57	3,336		549	461	374	0,02538
1-40	10,21	1,86530		3,331		602	464	373	0,01910
1-41	2,73	1,89768	23,50	3,429		554	461	374	0,03188
1-42	2,68	1,89943	23,74	3,458		559	461	373	0,02783
1-43	4,08	1,89182	22,03	3,345		556	466	377	0,04282
1-44	2,48	1,89719	23,33	3,345		564	469	377	0,04819
1-45	2,80	1,89548	23,20	3,352		569	468	377	0,04508
1-46	2,81	1,89641	23,24	3,356		549	464	377	0,04521
1-47	2,77	1,90091	23,33	3,404	584	545	462	376	0,04011
1-48	2,70	1,90124	23,49	3,457	586	565	469	377	0,02984
1-49	2,64	1,90126	23,64	3,504	590	562	466	376	0,02046
1-50	2,77	1,89547	23,57	3,406	586	561	464	375	0,03427
1-51	2,78	1,89561	23,51	3,398	582	551	461	375	0,03601
1-52	2,77	1,90107	23,33	3,402	581	551	465	376	0,04067
1-53	3,50	1,89703	23,40	3,405	580	565	469	377	0,03603

[Tabelle 1-2(2)]

Tabelle 1-2(2)
Nr.	Glaszusammen-selzung(Massen-%)	Glaseigenschaflen
Nr.	Na₂O+K₂o+Cs₂O	nd	vd	Spezifisches Gewicht	Tg (°C)	λ80(nm)	λ70(nm)	λ5(nm)	nd-(0,2*Spezifisches Gewicht+1,18)
1-54	3,01	1,89909	23,40	3,406	581	566	468	376	0,03789
1-55	2,75	1,89968	23,36	3,408	582	569	466	376	0,03808
1-56	2,78	1,8991	23,43	3,380	584	626	474	376	0,04310
1-57	2,79	1,89915	23,42	3,375	586	579	468	376	0,04415
1-58	2,52	1,90093	23,39	3,407	583	570	470	376	0,03953
1-59	3,25	1,89667	23,45	3,400	582	557	465	376	0,03667
1-60	2,75	1,89848	23,46	3,404	586	553	466	377	0,03768
1-61	2,77	1,90705	23,43	3,417	578	561	472	378	0,04365
1-62	2,77	1,90226	23,30	3,418	586	556	466	377	0,03866
1-63	2,75	1,90216	23,37	3,425	589	551	464	376	0,03716
1-64	2,94	1,89924	23,48	3,452	587	566	470	377	0,02884
1-65	3,02	1,89899	23,53	3,399	583	565	469	377	0,03919
1-66	2,28	1,9636	23,38	3,858	621	648	499	387	0,01200
\| 1-67	0,64	1,95856	22,26	3,830	639	656	499	387	0,01256
1-68	2,40	1,95316	22,30	3,668	621	668	500	387	0,03956
1-69	2,33	1,95215	21,79	3,720	618	N/A	524	385	0,02815
1-70	0,63	1,99951	21,92	3,890	636	N/A	518	394	0,04151
1-71	0,66	2,00242	21,02	3,817	628	N/A	526	395	0,05902
1-72	2,31	1,99474	20,78	3,787	616	N/A	520	393	0,05734
1-73	0,64	1,99624	21,02	3,865	629	N/A	517	396	0,04324
1-74	0,63	1,99462	21,17	3,907	637	N/A	516	395	0,03322
1-75	3,02	1,90223	23,36	3,405	585	566	472	378	0,04123
1-76	2,94	1,9023	23,44	3,459	589	564	469	377	0,03050
1-77	2,94	1,90575	23,55	3,467	590	560	468	377	0,03235
1-78	2,90	1,89824	23,79	3,498	589	549	462	376	0,01864
1-79	3,01	1,89573	23,72	3,414	584	559	468	376	0,03293
1-80	3,02	1,8959	23,61	3,399	586	569	472	377	0,03610
1-81	2,93	1,89591	23,90	3,468	590	561	466	376	0,02231
1-82	2,95	1,89598	23,79	3,452	588	555	465	376	0,02558
1-83	3,01	1,90158	23,38	3,419	586	561	470	377	0,03778
1-84	3,05	1,90054	23,36	3,382	586	561	468	377	0,04414
1-85	2,93	1,90183	23,54	3,473	588	553	465	377	0,02723
1-86	2,97	1,90052	23,54	3,436	587	551	464	376	0,03332
1-87	2,93	1,89651	23,73	3,446	591	559	467	376	0,02731
1-88	2,95	1,90232	23,46	3,456	581	564	471	377	0,03112
1-89	2,97	1,90443	23,38	3,460	579	564	470	377	0,03243
1-90	2,97	1,89848	23,60	3,433	586	554	468	377	0,03188
1-91	2,97	1,89833	23,60	3,43	590	559	469	377	0,03233
1-92	2,97	1,89847	23,69	3,437	590	548	466	376	0,03107
1-93	2,97	1,89856	23,63	3,432	582	552	464	376	0,03216
1-94	2,97	1,90048	23,64	3,438		571	475	377	0,03288
1-95	2,93	1,89251	23,60	3,42		565	469	377	0,02851
1-96	3,91	1,89666	23,51	3,438		558	467	377	0,02906
1-97	3,97	1,90344	23,43	3,452		563	467	376	0,03304
1-98	3,03	1,88811	23,77	3,379		575	466	375	0,03231
1-99	3,06	1,88831	23,71	3,365		569	464	375	0,03531
1-100	0,00	1,96914	22,11	3,89	657	639	500	388	0,01114
1-101	0,00	2,01059	21,43	4,05	661	N/A	538	393	0,02059
1-102	0,00	2,00864	21,62	4,05	670	N/A	511	391	0,01864
1-103	0,00	2,02551	20,90	4,06	677	N/A	549	399	0,03351
1-104	0,00	2,02450	21,08	4,09	678	N/A	540	397	0,02650
1-105	2,41	1,99093	21,75	4,01	688	N/A	514	391	0,00893

[Tabelle 1-2(3)]

Tabelle 1-2(3)
Nr.	Glaszusammensetzung (Massen-%)	Glaseigenschaften
Nr.	Na₂O+K₂O+Cs₂O	nd	vd	Spezifisches Gewicht	Tg (°C)	λ80(nm)	λ70(nm)	λ5(nm)	nd-(0,2Spezifisches (Gewicht1,18)
1-106	3,99	1,89542	23,34	3,396	580	557	467	377	0,03622
1-107	4,94	1,8914	23,41	3,395	584	566	468	376	0,0324
1-108	4,48	1,89093	23,44	3,384	581	566	468	376	0,03413
1-109	2,98	1,89112	23,14	3,38	590	556	465	377	0,03512
1-110	3,05	1,89951	23,23	3,38	583	551	468	378	0,04351
1-111	3,03	1,89942	23,36	3,388	588	553	467	377	0,04182
1-112	5,23	1,8865	23,56	3,356	582	549	465	376	0,0353
1-113	3,09	1,88826	23,64	3,345	582	545	463	376	0,03926
1-114	3,06	1,88811	23,75	3,361		546	464	376	0,03591
1-115	3,55	1,89457	23,41	3,365		552	466	377	0,04157
1-116	4,04	1,88953	23,5	3,351		544	465	377	0,03933
1-117	3,01	1,89895	23,5	3,393		543	465	377	0,04035
1-118	3,03	1,90024	23,75	3,376	588	558	469	378	0,04504
1-119	3,28	1,90025	23,29	3,378	590	558	469	378	0,04465
1-120	3,22	1,90023	23,29	3,379		553	467	378	0,04443
1-121	3,16	1,89992	23,3	3,377		552	465	377	0,04452
1-122	3,07	1,89897	23,3	3,359	583	561	472	378	0,04717
1-123	3,06	1,90618	22,84	3,361	583	566	475	379	0,05398
1-124	3,05	1,90622	22,85	3,369	583	570	474	379	0,05242
1-125	3,03	1,90606	22,92	3,376	582	609	475	378	0,05086
1-126	3,09	1,89901	23,27	3,351	584	566	472	377	0,04881
1-127	3,03	1,90185	22,87	3,351	586	595	479	379	0,05165
1-128	2,29	1,90097	22,89	3,347	587	670	486	380	0,05157
1-129	3,07	1,90296	22,92	3,35	583	560	469	378	0,05296
1-130	2,97	1,88883	23,63	3,372	585	556	466	377	0,03443
1-131	2,9	1,8786	23,91	3,349	589	548	461	375	0,0288
1-132	2.8	1,85463	24,38	3,293	589	567	474	376	0,01603
1-133	3,02	1,8907	23,4	3,342	590	598	475	377	0,0423
1-134	4,55	1,89048	23,4	3,345	583	561	471	377	0,04148
1-135	3,58	1,89424	23,38	3,346	582	564	471	377	0,04504
1-136	5,04	1,88593	23,54	3,332	584	552	466	377	0,03953
1-137	3,01	1,88866	23,57	3,337	585	557	464	376	0,04126
1-138	3,11	1,89279	23,57	3,353	581	559	468	377	0,04219
1-139	3,14	1,89292	23,51	3,337	580	552	464	376	0,04552
1-140	3,02	1,89479	23,47	3,356	590	556	469	377	0,04359
1-141	3,06	1,89777	23,26	3,354	582	578	474	378	0,04697
1-142	3,07	1,8924	23,68	3,361	585	550	466	377	0,0402
1-143	3,07	1,89572	23,57	3,36	587	551	466	377	0,04372
1-144	3,08	1,89843	23,24	3,354	581	546	454	372	0,04763
1-145	3,13	1,88954	23,77	3,348	580	N/A	N/A	377	0,03994

[Tabelle 1-2(4)]

Tabelle 1-2(4)
Nr.	Glaszusammensetzung (Massen-%)	Glaseigenschaften
Nr.	Na₂O+K₂O+Cs₂O	nd	vd	Spezifisches Gewicht	Tg (°C)	λ80(nm)	λ70(nm)	λ5(nm)	nd-(0,2Spezifisches Gewicht1,18)
1-146	3,14	1,88958	23,73	3,343	582	N/A	668	376	0,04098
1-147	3,15	1,88967	23,64	3,335	581	N/A	580	375	0,04267
1-148	3,17	1,8876	23,54	3,326	582	N/A	546	374	0,0424
1-149	3,06	1,89782	23,38	3,353	580	665	533	377	0,04722
1-150	3,55	1,8959	23,39	3,353	583	N/A	556	377	0,0453
1-151	3,8	1,89363	23,44	3,349	583	N/A	599	379	0,04383
1-152	3,05	1,89767	23,49	3,364	584	N/A	628	379	0,04487
1-153	2,99	1,89935	23,42	3,411	581	583	500	381	0,03715
1-154	2,97	1,89904	23,53	3,43	584	578	490	378	0,03304
1-155	3,01	1,89932	23,41	3,406	588	593	497	380	0,03812
1-156	2,98	1,89937	23,62	3,426	587	580	500	381	0,03417
1-157	2,99	1,90099	23,35	3,423	578	565	489	379	0,03639
1-158	2,97	1,90325	23,32	3,426	588	591	500	381	0,03805
1-159	3,02	1,90299	23,41	3,412	582	576	488	378	0,04059
1-160	3,01	1,90284	23,41	3,437	583	570	490	379	0,03544
1-161	3,01	1,90019	23,49	3,413	588	576	496	380	0,03759
1-162	2,99	1,9003	23,51	3,433	586				0,0337
1-163	3,03	1,90041	23,31	3,4	582	592	484	378	0,04041
1-164	3,02	1,90055	23,31	3,4		591	483	378	0,04055
1-165	3,02	1,9005	23,29	3,401	583	576	474	377	0,0403
1-166	3,02	1,90049	23,29	3,4		572	473	377	0,04049
1-167	3,02	1,89837	23,37	3,389	573	567	479	379	0,04057
1-168	3,03	1,90132	23,29	3,4	582	569	483	379	0,04132
1-169	3,02	1,89832	23,38	3,397	583	567	477	378	0,03892
1-170	3,02	1,90151	23,25	3,402	583	558	473	378	0,04111
1-171	0,65	2,01328	20,96	3,919	604	N/A	522	398	0,04948
1-172	2,29	2,00332	20,96	3,88	612	N/A	525	397	0,04732
1-173	2,32	2,00373	20,82	3,854	618	N/A	522	400	0,05293
1-174	2,27	2,00319	21,01	3,89	619	N/A	517	396	0,04519
1-175	2,3	2,00338	20,89	3,871	619	681	511	396	0,04918
1-176	1,48	2,00866	20,89	3,888	605	N/A	527	399	0,05106
1-177	0,66	2,01517	20,82	3,894	609	N/A	527	400	0,05637
1-178	0	2,01957	20,77	3,903	621	N/A	529	400	0,05897
1-179	2,93	1,89886	23,64	3,456	584	609	502	380	0,02766
1-180	2,9	1,89904	23,74	3,464	594	587	488	378	0,02624
1-181	2,86	1,89897	23,78	3,505	593	573	484	378	0,01797
1-182	2,89	1,89946	23,69	3,496	590	562	478	378	0,02026
1-183	2,79	1,89862	24,01	3,542	598	564	481	378	0,01022
1-184	2,81	1,89917	23,93	3,534	589	567	482	379	0,01237
1-185	2,82	1,89987	23,81	3,529	589	559	479	378	0,01407

(Beispiel 1-2)
Die in Beispiel 1-1 hergestellten optischen Gläser (Nr. 1-1 bis 1-105) wurden mit den in den Beispielen der Patentdokumente 1 bis 4 offenbarten optischen Gläsern verglichen. In einem Diagramm, in dem der Brechungsindex nd eine vertikale Achse und das spezifische Gewicht eine horizontale Achse ist, wurden die optischen Gläser von Beispiel 1-1 und die in den Beispielen der Patentdokumente 1 bis 4 offenbarten optischen Gläser aufgetragen. Die Ergebnisse sind in 1 dargestellt.
Wie in 1 dargestellt, unterscheiden sich das optische Glas aus Beispiel 1-1 und die optischen Gläser, die in den Beispielen der Patentdokumente 1 bis 4 offenbart sind, durch eine gerade Linie von nd = 0,2 × Spezifisches Gewicht + 1,18.
Das heißt, es wurde festgestellt, dass sich das optische Glas der vorliegenden Erfindung deutlich von den optischen Gläsern, die in den Beispielen der Patentdokumente 1 bis 4 offenbart wurden, durch die Gerade nd = 0,2 × Spezifisches Gewicht + 1,18 unterschieden hatte, und einen bemerkenswerten Effekt hatte, dass ein Verhältnis in Bezug auf den gleichen Brechungsindex nd niedrig war.
(Beispiel 1-3)
Ein Linsenrohling wurde unter Verwendung jedes der in Beispiel 1-1 hergestellten optischen Gläser nach einem bekannten Verfahren hergestellt, und verschiedene Linsen wurden durch Bearbeitung des Linsenrohlings nach einem bekannten Verfahren, wie z. B. Polieren, hergestellt.
Bei der hergestellten optischen Linse handelte es sich um verschiedene Linsen wie eine planare Linse, eine bikonvexe Linse, eine bikonkave Linse, eine plan-konvexe Linse, eine plan-konkave Linse, eine konkave Meniskuslinse und eine konvexe Meniskuslinse.
Eine sekundäre chromatische Aberration konnte durch die Kombination verschiedener Linsen mit einer Linse, die eine andere Art von optischem Glas enthielt, hervorragend korrigiert werden.
Darüber hinaus hatte das Glas ein geringes spezifisches Gewicht, und somit hatte jede der Linsen ein geringes Gewicht im Vergleich zu einer Linse mit den gleichen optischen Eigenschaften und der gleichen Größe, und war geeignet für eine brillenartige AR-Anzeigevorrichtung oder MR-Anzeigevorrichtung. In ähnlicher Weise wurde ein Prisma unter Verwendung verschiedener optischer Gläser, die in Beispiel 1-1 hergestellt wurden, hergestellt.
(Beispiel 1-4)
Jedes der in Beispiel 1-1 hergestellten optischen Gläser wurde in die Form einer rechteckigen dünnen Platte mit einer Länge von 50 mm × Breite von 20 mm × Dicke von 1,0 mm gebracht, um eine Lichtleiterplatte zu erhalten. Die Lichtleiterplatte wurde in das in 2 dargestellte Head-Mounted Display 1 eingebaut.
In dem Head-Mounted Display, das wie oben beschrieben erhalten wurde, wurde ein Bild in einer Augenposition ausgewertet, wobei ein Bild mit hoher Helligkeit und hohem Kontrast in einem weiten Betrachtungswinkel betrachtet werden konnte.
Beispiel 2
(Beispiel 2-1)
Glasproben mit den in den Tabellen 2-1(1), 2-1(2), 2-1(3), 2-1(4), 2-2(1), 2-2(2), 2-2(3) und 2-2(4) angegebenen Glaszusammensetzungen wurden nach dem folgenden Verfahren hergestellt, und es wurden verschiedene Bewertungen durchgeführt.
[Herstellung von optischem Glas]
Zunächst wurden ein Oxid, ein Hydroxid, ein Carbonat und ein Nitrat, die den strukturellen Bestandteilen des Glases entsprechen, als Rohmaterial hergestellt, die Rohmaterialien wurden gewogen und vermengt, sodass eine Glaszusammensetzung des zu erhaltenden optischen Glases jede der in den Tabellen 2-1(1), 2-1(2), 2-1(3), 2-1(4), 2-2(1), 2-2(2), 2-2(3) und 2-2(4) gezeigten Zusammensetzungen war, und die Rohmaterialien wurden ausreichend vermischt. Ein vermengtes Rohmaterial (ein Rohmaterialgemenge), das wie oben beschrieben erhalten wurde, wurde in einen Platintiegel gegeben und bei 1350° C bis 1400° C für 2 Stunden erhitzt, um geschmolzenes Glas zu werden, und das geschmolzene Glas wurde gerührt, homogenisiert und geklärt und dann in eine Form gegossen, die auf eine geeignete Temperatur vorgewärmt wurde. Das gegossene Glas wurde 30 Minuten lang einer Wärmebehandlung bei ungefähr einer Glasübergangstemperatur Tg unterzogen und anschließend in einem Ofen auf Raumtemperatur abgekühlt, wodurch eine Glasprobe erhalten wurde.
[Überprüfung der Zusammensetzung der Glasbestandteile]
In der erhaltenen Glasprobe wurde der Gehalt an den einzelnen Glasbestandteilen mittels induktiv gekoppelter Plasma-Atomemissionsspektrometrie (ICP-AES) gemessen, und es wurde überprüft, ob der Gehalt den in den Tabellen 2-1(1), 2-1(2), 2-1(3), 2-1(4), 2-2(1), 2-2(2), 2-2(3) und 2-2(4) angegebenen Zusammensetzungen entsprach.
[Messung der optischen Eigenschaften]
Die so erhaltene Glasprobe wurde anschließend bei ungefähr der Glasübergangstemperatur Tg etwa 30 Minuten bis 2 Stunden lang getempert und dann im Ofen mit einer Temperaturabnahme von -30° C/Stunde auf Raumtemperatur abgekühlt, sodass eine getemperte Probe erhalten wurde. In der erhaltenen getemperten Probe wurden die Brechungsindizes nd, ng, nF und nC, die Abbe-Zahl vd, das spezifische Gewicht, die Glasübergangstemperatur Tg, λ80, λ70 und λ5 gemessen. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 2-3(1), 2-3(2), 2-3(3) und 2-3(4) aufgeführt.
(i) Brechungsindizes nd, ng, nF und nC und Abbe-Zahl vd
In der getemperten Probe wurden die Brechungsindizes nd, ng, nF und nC mit einem Brechungsindexmessverfahren nach der JIS-Norm JIS B 7071-1 gemessen, und die Abbe-Zahl vd wurde auf der Grundlage des folgenden Ausdrucks berechnet. $vd = (nd - 1) / (nF - nC)$
(ii) Spezifisches Gewicht
Das spezifische Gewicht wurde mit der Archimedes-Methode gemessen.
(iii) Glasübergangstemperatur Tg
Die Glasübergangstemperatur Tg wurde bei einer Temperaturerhöhungsrate von 10° C/Minute mit einem Differenzialthermoanalysegerät (DSC3300SA), hergestellt von NETZSCH Japan K.K., gemessen.
(iv) λ80, λ70 und λ5
Bei der getemperten Probe mit einer Dicke von 10,0 mm ± 0,1 mm wurde die spektrale Durchlässigkeit in einem Wellenlängenbereich von 200 bis 700 nm gemessen. Eine Wellenlänge, bei der die äußere Durchlässigkeit 80% betrug, war λ80, eine Wellenlänge, bei der die äußere Durchlässigkeit 70% betrug, war λ70, und eine Wellenlänge, bei der die äußere Durchlässigkeit 5% betrug, war λ5.
[Tabelle 2-1(1)]
[Tabelle 2-1(2)]
[Tabelle 2-1(3)]
[Tabelle 2-1(4)]

[Tabelle 2-2(1)]

Tabelle 2-2(1)
Nr.	Glaszusammensetzung (Massen-%)
Nr.	Li₂O+Na₂O+K₂O+Cs₂O	Gd₂O₃+La₂O₃+Y₂O₃	TiO₂+Nb₂O₅	TiO₂/(TiO₂+Nb₂O₅)	Li₂O(Li₂O+Na₂O+K₂O+Cs₂O)
2-1	5,58	0,00	49,93	0,53	0,55
2-2	6,44	0,00	49,47	0,53	0,34
2-3	4,65	0,00	49,22	0,53	0,47
2-4	4,61	0,00	48,78	0,53	0,47
2-5	7,75	0,00	52,00	0,57	0,64
2-6	7,36	0,00	55,19	0,53	0,63
2-7	7,07	0,00	54,81	0,53	0,61
2-8	7,77	0,00	54,07	0,51	0,64
2-9	7,84	0,00	54,50	0,51	0,64
2-10	7,91	0,00	53,25	0,57	0,64
2-11	7,98	0,00	53,69	0,57	0,64
2-12	7,96	0,00	50,94	0,55	0,64
2-13	7,98	0,00	51,10	0,55	0,64
2-14	8,59	0,00	51,71	0,55	0,66
2-15	7,98	0,00	51,00	0,55	0,64
2-16	9,08	0,00	51,44	0,55	0,56
2-17	8,10	0,00	50,06	0,63	0,64
2-18	8,57	0,00	51,65	0,55	0,66
2-19	8,60	0,00	49,78	0,63	0,54
2-20	8,26	0,00	49,14	0,70	0,64
2-21	7,73	0,00	56,37	0,53	0,64
2-22	7,15	0,00	55,56	0,53	0,61
2-23	6,58	0,00	54,84	0,53	0,59
2-24	8,38	0,00	54,87	0,51	0,66
2-25	9,61	0,00	55,14	0,53	0,40
2-26	8,80	0,00	56,84	0,53	0,56
2-27	7,42	0,00	53,29	0,51	0,63
2-28	7,36	0,00	52,87	0,51	0,63
2-29	7,39	0,00	53,13	0,51	0,63
2-30	7,63	0,00	54,85	0,44	0,64
2-31	9,52	0,00	53,03	0,51	0,41
2-32	10,27	0,00	52,60	0,51	0,30
2-33	10,99	0,00	52,18	0,51	0,21
2-34	7,51	0,00	55,60	0,39	0,64
2-35	7,39	0,00	56,32	0,33	0,64
2-36	8,76	0,00	53,48	0,51	0,53
2-37	7,99	0,00	53,93	0,51	0,69
2-38	7,46	0,00	53,57	0,51	0,62
2-39	7,49	0,00	53,73	0,51	0,62
2-40	7,39	0,00	53,07	0,51	0,63
2-41	6,97	0,00	51,73	0,51	0,61
2-42	6,59	0,00	50,65	0,51	0,60
2-43	7,38	0,00	52,32	0,50	0,62
2-44	7,41	0,00	52,10	0,52	0,62
2-45	7,44	0,00	53,11	0,51	0,63
2-46	7,84	0,00	52,60	0,51	0,55

[Tabelle 2-2(2)]

Tabelle 2-2(2)
Nr.	Glaszusammensetzung(Massen-%)
Nr.	Li₂O+Na₂O+K₂O+Cs₂O	Gd₂O₃+La₂O₃+Y₂O₃	TiO₂+Nb₂O₅	TiO₂/(TiO₂+Nb₂O₅)	Li₂O/(Li₂O+Na₂O+K₂O+Cs₂O)
2-47	7,60	0,00	52,74	0,51	0,60
2-48	7,34	0,00	52,73	0,51	0,63
2-49	7,41	0,00	52,57	0,50	0,62
2-50	7,44	0,00	52,37	0,52	0,63
2-51	7,36	0,00	52,87	0,51	0,66
2-52	7,83	0,00	52,61	0,51	0,58
2-53	7,33	0,00	52,66	0,51	0,62
2-54	7,39	0,00	53,08	0,51	0,63
2-55	7,63	0,00	53,02	0,51	0,64
2-56	7,34	0,00	52,69	0,51	0,63
2-57	7,20	0,00	51,60	0,51	0,59
2-58	7,63	0,00	52,53	0,52	0,60
2-59	4,55	0,00	52,57	0,57	0,47
2-60	4,42	0,00	53,91	0,46	0,47
2-61	3,13	0,00	54,76	0,60	0,79
2-62	4,38	0,00	57,59	0,50	0,47
2-63	7,62	0,00	52,45	0,52	0,60
2-64	7,19	0,00	51,52	0,51	0,59
2-65	7,19	0,00	51,44	0,51	0,59
2-66	7,10	0,00	48,86	0,53	0,59
2-67	7,59	0,00	50,90	0,51	0,60
2-68	7,64	0,00	50,49	0,55	0,60
2-69	7,16	0,00	50,02	0,50	0,59
2-70	7,22	0,00	49,61	0,53	0,59
2-71	7,60	2,88	52,30	0,52	0,60
2-72	7,69	1,81	52,87	0,52	0,60
2-73	7,17	2,80	51,38	0,51	0,59
2-74	7,26	1,77	51,90	0,51	0,59
2-75	7,17	0,00	51,40	0,51	0,59
2-76	7,23	0,00	51,81	0,51	0,59
2-77	7,26	0,00	52,01	0,51	0,59
2-78	7,26	1,77	51,69	0,50	0,59
2-79	7,27	1,77	51,63	0,51	0,59
2-80	7,26	1,77	51,61	0,50	0,59
2-81	7,27	1,77	51,49	0,51	0,59
2-82	7,33	0,00	51,83	0,51	0,59
2-83	6,77	0,00	51,12	0,51	0,57
2-84	7,78	0,00	51,60	0,51	0,50
2-85	8,37	0,00	52,32	0,51	0,53
2-86	7,65	0,00	51,42	0,51	0,60
2-87	7,72	0,00	51,01	0,55	0,60
2-88	1,55	0,00	50,15	0,55	1,00
2-89	1,18	0,00	49,66	0,55	1,00
2-90	0,63	0,00	51,31	0,57	1,00
2-91	0,62	0,00	52,18	0,50	1,00

[Tabelle 2-2(3)]

Tabelle 2-2(3)
Nr.	Glaszusammensetzung (Massen-%)
Nr.	Li₂O+Na₂O+K₂O+Cs₂O	Gd₂O₃+La₂O₃+Y₂O₃	TiO₂+Nb₂O₅	TiO₂/(TiO₂+Nb₂O₅)	Li₂O/(Li₂O+Na₂O+K₂O+Cs₂O)
2-92	8,1	0	52,27	0,52362732	0,507407407
2-93	8,56	0	52	0,523461538	0,422897196
2-94	8,57	0	51,99	0,523369879	0,477246208
2-95	7,05	0	51,8	0,523552124	0,577304965
2-96	7,7	0	52,12	0,556600153	0,603896104
2-97	7,41	0	51,78	0,556778679	0,591093117
2-98	9,1	0	52,14	0,523590334	0,425274725
2-99	7,79	0	51,4	0,545525292	0,603337612
2-100	7,72	0	51,83	0,511672776	0,603626943
2-101	8,17	0	52,67	0,523447883	0,565483476
2-102	8,64	0	52,4	0,523473282	0,532407407
2-103	7,12	0	52,25	0,523444976	0,577247191
2-104	7,35	0	51,81	0,556649296	0,587755102
2-105	7,55	0	51,83	0,556627436	0,565562914
2-106	7,54	0	51,84	0,556712963	0,572944297
2-107	7,54	0	51,84	0,556712963	0,580901857
2-108	7,75	0	53,36	0,523425787	0,603870968
2-109	7,72	0	54,45	0,534802571	0,603626943
2-110	7,69	0	54,64	0,518850659	0,603381014
2-111	7,65	0	54,84	0,503282276	0,603921569
2-112	7,79	0	53,15	0,539981185	0,603337612
2-113	7,42	0	54,06	0,534961154	0,591644205
2-114	6,92	0	54,07	0,534862216	0,669075145
2-115	7,75	0	53,99	0,541211335	0,603870968
2-116	7,49	0	51,5	0,523495146	0,603471295
2-117	7,33	0	50,51	0,523460701	0,604365621
2-118	7,16	0	52,59	0,523483552	0,578212291
2-119	8,7	0	52,81	0,52357508	0,477011494
2-120	8,24	0	53,07	0,523459582	0,565533981
2-121	9,17	0	52,54	0,523601066	0,450381679
2-122	7,6	0	52,34	0,523500191	0,603947368
2-123	7,85	0	52,75	0,511658768	0,603821656
2-124	7,93	0	52,33	0,545576151	0,604035309
2-125	7,16	0	52,63	0,52365571	0,578212291
2-126	7,49	0	53,18	0,523505077	0,591455274
2-127	7,51	1,83	51,21	0,545596563	0,591211718

[Tabelle 2-2(4)]

Tabelle 2-2(4)
Nr.	Glaszusammensetzung(Massen-%)
Nr.	Li₂O+Na₂O+K₂O+Cs₂O	Gd₂O₃+La₂O₃+Y₂O₃	TiO₂+Nb₂O₅	TiO₂/(TiO₂+Nb₂O₅)	Li₂O/Li₂O+Na₂O+K₂O+Cs₂O)
2-128	7,76	0	51,3	0,545614035	0,604381443
2-129	7,78	0	53,52	0,523542601	0,604113111
2-130	7,91	0	52,44	0,50553013	0,604298357
2-131	7,94	0	52,22	0,522405209	0,604534005
2-132	7,97	0	52,02	0,539792388	0,60476788
2-133	8,01	0	51,8	0,557142857	0,604244694
2-134	7,97	0	53,24	0,523666416	0,616060226
2-135	8,21	0	53,1	0,52354049	0,567600487
2-136	8,45	0	52,95	0,523512748	0,550295858
2-137	7,69	0	52,87	0,523359183	0,603381014
2-138	7,56	0	52,95	0,491406988	0,604497354
2-139	7,5	0	53,33	0,46015376	0,604
2-140	7,35	0	52,19	0,523471929	0,59047619
2-141	7,29	0	51,8	0,523552124	0,59122085
2-142	7,32	0	51,98	0,523470566	0,591530055
2-143	7,27	0	51,64	0,523431448	0,591471802
2-144	7,63	0	52,58	0,523583111	0,604193971
2-145	7,59	0	52,16	0,523389571	0,60342556
2-146	7,6	0	52,36	0,523491215	0,603947368
2-147	7,55	0	51,96	0,5234796	0,60397351
2-148	7,65	0	52,64	0,523556231	0,603921569
2-149	7,62	0	52,65	0,525735992	0,603674541
2-150	7,63	0	52,65	0,524786325	0,604193971
2-151	7,59	0	52,63	0,525175755	0,602108037
2-152	7,62	0	52,43	0,523555216	0,603674541
2-153	7,66	0	52,75	0,523601896	0,604438642
2-154	7,63	0	52,42	0,522319725	0,604193971
2-155	7,63	0	52,75	0,525876777	0,604193971
2-156	6,7	0	51,19	0,50732565	0,562686567
2-157	6,65	0	50,94	0,507263447	0,563909774
2-158	6,55	0	50,23	0,507465658	0,563358779
2-159	6,83	0	50,5	0,507326733	0,576866764
2-160	5,95	0	48,91	0,507462687	0,531092437
2-161	6,21	0	49,18	0,507320049	0,547504026
2-162	6,46	0	49,47	0,507378209	0,563467492
2-163	7,10	7,49	44,78	0,576596695	0,591549296

[Tabelle 2-3(1)]

Tabelle 2-3(1)
Nr.	Glaseigenschaften
Nr.	nd	vd	Spezifisches Gewicht	Tg(°C)	λ80(nm)	λ70(nm)	λ5(nm)
2-1	1,92564	23,09	3,639	605	556	460	376
2-2	1,91696	23,17	3,631	607	541	454	374
2-3	1,92371	23,31	3,656	615	572	467	377
2-4	1,92372	23,50	3,659	623	552	453	374
2-5	1,91272	23,06	3,418	583	548	456	374
2-6	1,92316	22,52	3,441	583	556	461	377
2-7	1,92293	22,63	3,449		541	455	376
2-8	1,90059	23,31	3,364	582	666	459	374
2-9	1,90590	22,97	3,372	571	N/A	478	374
2-10	1,90099	23,01	3,333		693	460	374
2-11	1,90643	22,88	3,341		N/A	500	375
2-12	1,87843	23,92	3,298	581	544	443	372
2-13	1,87702	23,79	3,295	575	N/A	461	373
2-14	1,88584	23,83	3,313	573	514	438	371
2-15	1,88581	24,02	3,329	582	528	439	371
2-16	1,88185	23,84	3,311		508	437	370
2-17	1,87894	23,70	3,266	582	526	443	372
2-18	1,87815	23,64	3,281		514	442	372
2-19	1,87486	23,77	3,262		505	437	372
2-20	1,87931	23,56	3,232		650	452	374
2-21	1,93027	22,53	3,429	580	562	473	379
2-22	1,92297	21,40	3,415	587	573	475	380
2-23	1,92238	22,77	3,429	594	564	471	379
2-24	1,90832	23,09	3,381	572	555	465	376
2-25	1,90598	22,63	3,372	578	563	471	378
2-26	1,92643	22,32	3,413	572	590	480	380
2-27	1,90072	23,33	3,393	580	560	469	377
2-28	1,90098	23,35	3,413	585	569	468	376
2-29	1,90423	23,18	3,392	585	570	470	377
2-30	1,90037	23,40	3,397	580	568	466	375
2-31	1,88576	23,40	3,343	578	553	465	375
2-32	1,87933	23,47	3,341		548	463	375
2-33	1,87258	23,57	3,336		549	461	374
2-34	1,89768	23,50	3,429		554	461	374
2-35	1,89943	23,74	3,458		559	461	373
2-36	1,89182	22,03	3,345		556	466	377
2-37	1,89719	23,33	3,345		564	469	377
2-38	1,89548	23,20	3,352		569	468	377
2-39	1,89641	23,24	3,356		549	464	377
2-40	1,90091	23,33	3,404	584	545	462	376
2-41	1,90124	23,49	3,457	586	565	469	377
2-42	1,90126	23,64	3,504	590	562	466	376
2-43	1,89547	23,57	3,406	586	561	464	375
2-44	1,89561	23,51	3,398	582	551	461	375
2-45	1,90107	23,33	3,402	581	551	465	376
2-46	1,89703	23,40	3,405	580	565	469	377

[Tabelle 2-3(2)]

Tabelle 2-3(2)
Nr.	Glaseigenschaften
Nr.	nd	vd	Spezifisches Gewicht	Tg (°C)	λ80(nm)	λ70(nm)	λ5(nm)
2-47	1,89909	23,40	3,406	581	566	468	376
2-48	1,89968	23,36	3,408	582	569	466	376
2-49	1,8991	23,43	3,380	584	626	474	376
2-50	1,89915	23,42	3,375	586	579	468	376
2-51	1,90093	23,39	3,407	583	570	470	376
2-52	1,89667	23,45	3,400	582	557	465	376
2-53	1,89848	23,46	3,404	586	553	466	377
2-54	1,90705	23,43	3,417	578	561	472	378
2-55	1,90226	23,30	3,418	586	556	466	377
2-56	1,90216	23,37	3,425	589	551	464	376
2-57	1,89924	23,48	3,452	587	566	470	377
2-58	1,89899	23,53	3,399	583	565	469	377
2-59	1,95316	22,30	3,668	621	668	500	387
2-60	1,95215	21,79	3,720	618	N/A	524	385
2-61	2,00242	21,02	3,817	628	N/A	526	395
2-62	1,99474	20,78	3,787	616	N/A	520	393
2-63	1,90223	23,36	3,405	585	566	472	378
2-64	1,9023	23,44	3,459	589	564	469	377
2-65	1,90575	23,55	3,467	590	560	468	377
2-66	1,89824	23,79	3,498	589	549	462	376
2-67	1,89573	23,72	3,414	584	559	468	376
2-68	1,8959	23,61	3,399	586	569	472	377
2-69	1,89591	23,90	3,468	590	561	466	376
2-70	1,89598	23,79	3,452	588	555	465	376
2-71	1,90158	23,38	3,419	586	561	470	377
2-72	1,90054	23,36	3,382	586	561	468	377
2-73	1,90183	23,54	3,473	588	553	465	377
\| 2-74	1,90052	23,54	3,436	587	551	464	376
2-75	1,89651	23,73	3,446	591	559	467	376
2-76	1,90232	23,46	3,456	581	564	471	377
2-77	1,90443	23,38	3,460	579	564	470	377
2-78	1,89848	23,60	3,433	586	554	468	377
2-79	1,89833	23,60	3,43	590	559	469	377
2-80	1,89847	23,69	3,437	590	548	466	376
2-81	1,89856	23,63	3,432	582	552	464	376
2-82	1,90048	23,64	3,438		571	475	377
2-83	1,89251	23,60	3,42		565	469	377
2-84	1,89666	23,51	3,438		558	467	377
2-85	1,90344	23,43	3,452		563	467	376
\| 2-86	1,88811	23,77	3,379		575	466	375
2-87	1,88831	23,71	3,365		569	464	375
2-88	2,01059	21,43	4,05	661	N/A	538	393
2-89	2,00864	21,62	4,05	670	N/A	511	391
2-90	2,02551	20,90	4,06	677	N/A	549	399
2-91	2,02450	21,08	4,09	678	N/A	540	397

[Tabelle 2-3(3)]

Tabelle 2-3(3)
Nr.	Glaseignschaften
Nr.	nd	vd	SpezifischesGewicht	Tg(°C)	λ80(nm)	λ70(nm)	λ5(nm)
2-92	1,89542	23,34	3,396	580	557	467	377
2-93	1,8914	23,41	3,395	584	566	468	376
2-94	1,89093	23,44	3,384	581	566	468	376
2-95	1,89112	23,14	3,38	590	556	465	377
2-96	1,89951	23,23	3,38	583	551	468	378
2-97	1,89942	23,36	3,388	588	553	467	377
2-98	1,8865	23,56	3,356	582	549	465	376
2-99	1,88826	23,64	3,345	582	545	463	376
2-100	1,88811	23,75	3,361		546	464	376
2-101	1,89457	23,41	3,365		552	466	377
2-102	1,88953	23,5	3,351		544	465	377
2-103	1,89895	23,5	3,393		543	465	377
2-104	1,90024	23,75	3,376	588	558	469	378
2-105	1,90025	23,29	3,378	590	558	469	378
2-106	1,90023	23,29	3,379		553	467	378
2-107	1,89992	23,3	3,377		552	465	377
2-108	1,89897	23,3	3,359	583	561	472	378
2-109	1,90618	22,84	3,361	583	566	475	379
2-110	1,90622	22,85	3,369	583	570	474	379
2-111	1,90606	22,92	3,376	582	609	475	378
2-112	1,89901	23,27	3,351	584	566	472	377
2-113	1,90185	22,87	3,351	586	595	479	379
2-114	1,90097	22,89	3,347	587	670	486	380
2-115	1,90296	22,92	3,35	583	560	469	378
2-116	1,88883	23,63	3,372	585	556	466	377
2-117	1,8786	23,91	3,349	589	548	461	375
2-118	1,8907	23,4	3,342	590	598	475	377
2-119	1,89048	23,4	3,345	583	561	471	377
2-120	1,89424	23,38	3,346	582	564	471	377
2-121	1,88593	23,54	3,332	584	552	466	377
2-122	1,88866	23,57	3,337	585	557	464	376
2-123	1,89279	23,57	3,353	581	559	468	377
2-124	1,89292	23,51	3,337	580	552	464	376
2-125	1,89479	23,47	3,356	590	556	469	377
2-126	1,89777	23,26	3,354	582	578	474	378
2-127	1,8924	23,68	3,361	585	550	466	377

[Tabelle 2-3(4)]

Tabelle 2-3(4)
Nr.	Glaseigenschaften
Nr.	nd	vd	Spezifisches Gewicht	Tg (°C)	λ80(nm)	λ70(nm)	λ5(nm)
2-128	1,89572	23,57	3,36	587	551	466	377
2-129	1,89843	23,24	3,354	581	546	454	372
2-130	1,88954	23,77	3,348	580	N/A	N/A	377
2-131	1,88958	23,73	3,343	582	N/A	668	376
2-132	1,88967	23,64	3,335	581	N/A	580	375
2-133	1,8876	23,54	3,326	582	N/A	546	374
2-134	1,89782	23,38	3,353	580	665	533	377
2-135	1,8959	23,39	3,353	583	N/A	556	377
2-136	1,89363	23,44	3,349	583	N/A	599	379
2-137	1,89767	23,49	3,364	584	N/A	628	379
2-138	1,89935	23,42	3,411	581	583	500	381
2-139	1,89904	23,53	3,43	584	578	490	378
2-140	1,89932	23,41	3,406	588	593	497	380
2-141	1,89937	23,62	3,426	587	580	500	381
2-142	1,90099	23,35	3,423	578	565	489	379
2-143	1,90325	23,32	3,426	588	591	500	381
2-144	1,90299	23,41	3,412	582	576	488	378
2-145	1,90284	23,41	3,437	583	570	490	379
2-146	1,90019	23,49	3,413	588	576	496	380
2-147	1,9003	23,51	3,433	586
2-148	1,90041	23,31	3,4	582	592	484	378
2-149	1,90055	23,31	3,4		591	483	378
2-150	1,9005	23,29	3,401	583	576	474	377
2-151	1,90049	23,29	3,4		572	473	377
2-152	1,89837	23,37	3,389	573	567	479	379
2-153	1,90132	23,29	3,4	582	569	483	379
2-154	1,89832	23,38	3,397	583	567	477	378
2-155	1,90151	23,25	3,402	583	558	473	378
2-156	1,89886	23,64	3,456	584	609	502	380
2-157	1,89904	23,74	3,464	594	587	488	378
2-158	1,89897	23,78	3,505	593	573	484	378
2-159	1,89946	23,69	3,496	590	562	478	378
2-160	1,89862	24,01	3,542	598	564	481	378
2-161	1,89917	23,93	3,534	589	567	482	379
2-162	1,89987	23,81	3,529	589	559	479	378
2-163	1,88787	24,93	3,536	592	537	454	372

(Beispiel 2-2)
Ein Linsenrohling wurde unter Verwendung jedes der in Beispiel 2-1 hergestellten optischen Gläser nach einem bekannten Verfahren hergestellt, und verschiedene Linsen wurden durch Bearbeitung des Linsenrohlings nach einem bekannten Verfahren, wie z. B. Polieren, hergestellt.
Bei der hergestellten optischen Linse handelte es sich um verschiedene Linsen wie eine planare Linse, eine bikonvexe Linse, eine bikonkave Linse, eine plan-konvexe Linse, eine plan-konkave Linse, eine konkave Meniskuslinse und eine konvexe Meniskuslinse.
Eine sekundäre chromatische Aberration konnte durch die Kombination verschiedener Linsen mit einer Linse, die eine andere Art von optischem Glas enthielt, hervorragend korrigiert werden.
Darüber hinaus hatte das Glas ein geringes spezifisches Gewicht, und somit hatte jede der Linsen ein geringes Gewicht im Vergleich zu einer Linse mit den gleichen optischen Eigenschaften und der gleichen Größe, und war geeignet für eine brillenartige AR-Anzeigevorrichtung oder MR-Anzeigevorrichtung. In ähnlicher Weise wurde ein Prisma unter Verwendung verschiedener optischer Gläser, die in Beispiel 2-1 hergestellt wurden, hergestellt.
(Beispiel 2-3)
Jedes der in Beispiel 2-1 hergestellten optischen Gläser wurde in die Form einer rechteckigen dünnen Platte mit einer Länge von 50 mm × Breite von 20 mm × Dicke von 1,0 mm gebracht, um eine Lichtleiterplatte zu erhalten. Die Lichtleiterplatte wurde in das in 2 dargestellte Head-Mounted Display 1 eingebaut.
In dem Head-Mounted Display, das wie oben beschrieben erhalten wurde, wurde ein Bild in einer Augenposition ausgewertet, wobei ein Bild mit hoher Helligkeit und hohem Kontrast in einem weiten Betrachtungswinkel betrachtet werden konnte.
Beispiel 3
(Beispiel 3-1)
Glasproben mit den in den Tabellen 3-1(1), 3-1(2), 3-1(3) und 3-1(4) dargestellten Glaszusammensetzungen wurden nach dem folgenden Verfahren hergestellt und verschiedene Bewertungen durchgeführt.
[Herstellung von optischem Glas]
Zunächst wurden ein Oxid, ein Hydroxid, ein Carbonat und ein Nitrat, die den strukturellen Bestandteilen des Glases entsprechen, als Rohmaterial hergestellt, die Rohmaterialien wurden gewogen und vermengt, sodass eine Glaszusammensetzung des zu erhaltenden optischen Glases jede der in den Tabellen 3-1(1), 3-1(2), 3-1(3) und 3-1(4) gezeigten Zusammensetzungen war, und die Rohmaterialien wurden ausreichend gemischt. Ein vermengtes Rohmaterial (ein Rohmaterialgemenge), das wie oben beschrieben erhalten wurde, wurde in einen Platintiegel gegeben und 2 Stunden lang bei 1350° C bis 1400° C erhitzt, um geschmolzenes Glas zu werden, und das geschmolzene Glas wurde gerührt, homogenisiert und geklärt und dann in eine Form gegossen, die auf eine geeignete Temperatur vorgewärmt wurde. Das gegossene Glas wurde 30 Minuten lang einer Wärmebehandlung bei ungefähr einer Glasübergangstemperatur Tg unterzogen und anschließend in einem Ofen auf Raumtemperatur abgekühlt, wodurch eine Glasprobe erhalten wurde.
[Überprüfung der Zusammensetzung der Glasbestandteile]
In der erhaltenen Glasprobe wurde der Gehalt an den einzelnen Glasbestandteilen mittels induktiv gekoppelter Plasma-Atomemissionsspektrometrie (ICP-AES) gemessen, und es wurde überprüft, ob der Gehalt den in den Tabellen 3-1(1), 3-1(2), 3-1(3) und 3-1(4) angegebenen Zusammensetzungen entsprach.
[Messung der optischen Eigenschaften]
Die so erhaltene Glasprobe wurde anschließend bei ungefähr der Glasübergangstemperatur Tg etwa 30 Minuten bis 2 Stunden lang getempert und dann im Ofen mit einer Temperaturabnahmerate von -30° C/Stunde auf Raumtemperatur abgekühlt, sodass eine getemperte Probe erhalten wurde. In der erhaltenen getemperten Probe wurden die Brechungsindizes nd, ng, nF und nC, die Abbe-Zahl vd, das spezifische Gewicht, die Glasübergangstemperatur Tg, λ80, λ70 und λ5 gemessen. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 3-2(1), 3-2(2), 3-2(3) und 3-2(4) aufgeführt.
(i) Brechungsindizes nd, ng, nF und nC und Abbe-Zahl vd
In der getemperten Probe wurden die Brechungsindizes nd, ng, nF und nC mit einem Brechungsindexmessverfahren nach der JIS-Norm JIS B 7071-1 gemessen, und die Abbe-Zahl vd wurde auf der Grundlage des folgenden Ausdrucks berechnet. $vd = (nd - 1) / (nF - nC)$
(ii) Spezifisches Gewicht
Das spezifische Gewicht wurde mit der Archimedes-Methode gemessen.
(iii) Glasübergangstemperatur Tg
Die Glasübergangstemperatur Tg wurde bei einer Temperaturerhöhungsrate von 10° C/Minute mit einem Differenzialthermoanalysegerät (DSC3300SA), hergestellt von NETZSCH Japan K.K., gemessen.
(iv) λ80, λ70 und λ5
Bei der getemperten Probe mit einer Dicke von 10,0 mm ± 0,1 mm wurde die spektrale Durchlässigkeit in einem Wellenlängenbereich von 200 bis 700 nm gemessen. Eine Wellenlänge, bei der die äußere Durchlässigkeit 80% betrug, war λ80, eine Wellenlänge, bei der die äußere Durchlässigkeit 70% betrug, war λ70, und eine Wellenlänge, bei der die äußere Durchlässigkeit 5% betrug, war λ5.
[Tabelle 3-1(1)]
[Tabelle 3-1(2)]
[Tabelle 3-1(3)]
[Tabelle 3-1(4)]

[Tabelle 3-2(1)]

Tabelle 3-2(1)
Nr.	Glaseigenschaften								Glaszusammensetzung (Massen-%)
Nr.	nd	vd	Spezifisches Gewicht	Tg (°C)	λ80(nm)	λ70(nm)	λ5(nm)	nd/Spezi fisches Gewicht	TiO₂+Nb₂O₅	TiO₂/(TiO₂+Nb₂O₅)
3-1	1,92564	23,09	3,639	605	556	460	376	0,53	49,93	0,53
3-2	1,91696	23,17	3,631	607	541	454	374	0,53	49,47	0,53
3-3	1,92371	23,31	3,656	615	572	467	377	0,53	49,22	0,53
3-4	1,92372	23,50	3,659	623	552	453	374	0,53	48,78	0,53
3-5	1,91048		3,410	580	554	458	375	0,56	51,67	0,57
3-6	1,91272	23,06	3,418	583	548	456	374	0,56	52,00	0,57
3-7	1,92316	22,52	3,441	583	556	461	377	0,56	55,19	0,53
3-8	1,92110		3,441		555	459	376	0,56	55,04	0,53
3-9	1,92309		3,448		N/A	497	378	0,56	54,95	0,53
3-10	1,92293	22,63	3,449		541	455	376	0,56	54,81	0,53
3-11	1,92337		3,400	580	N/A	484	378	0,57	56,30	0,53
3-12	1,91933		3,394	577	549	459	376	0,57	56,04	0,53
3-13	1,90059	23,31	3,364	582	666	459	374	0,56	54,07	0,51
t 3-14	1,90590	22,97	3,372	571	N/A	478	374	0,57	54,50	0,51
3-15	1,90099	23,01	3,333		693	460	374	0,57	53,25	0,57
3-16	1,90643	22,88			N/A	500	375	0,57	53,69	0,57
3-17	1,88584	23,83	3,313	573	514	438	371	0,57	51,71	0,55
3-18	1,88581	24,02	3,329	582	528	439	371	0,57	51,00	0,55
3-19	1,88185	23,84	3,311		508	437	370	0,57	51,44	0,55
3-20	1,93027	22,53	3,429	580	562	473	379	0,56	56,37	0,53
3-21	1,92297	21,40	3,415	587	573	475	380	0,56	55,56	0,53
3-22	1,92238	22,77	3,429	594	564	471	379	0,56	54,84	0,53
3-23	1,90832	23,09	3,381	572	555	465	376	0,56	54,87	0,51
3-24	1,90598	22,63	3,372	578	563	471	378	0,57	55,14	0,53
3-25	1,92643	22,32	3,413	572	590	480	380	0,56	56,84	0,53
3-26	1,91948		3,382		666	487	381	0,57	56,75	0,53
3-27	1,90072	23,33	3,393	580	560	469	377	0,56	53,29	0,51
3-28	1,90098	23,35	3,413	585	569	468	376	0,56	52,87	0,51
3-29	1,90423	23,18	3,392	585	570	470	377	0,56	53,13	0,51
3-30	1,90037	23,40	3,397	580	568	466	375	0,56	54,85	0,44
3-31	1,88576	23,40	3,343	578	553	465	375	0,56	53,03	0,51
3-32	1,89768	23,50	3,429		554	461	374	0,55	55,60	0,39
3-33	1,89943	23,74	3,458		559	461	373	0,55	56,32	0,33
3-34	1,89182	22,03	3,345		556	466	377	0,57	53,48	0,51
3-35	1,89719	23,33	3,345		564	469	377	0,57	53,93	0,51
3-36	1,89548	23,20	3,352		569	468	377	0,57	53,57	0,51
3-37	1,89641	23,24	3,356		549	464	377	0,57	53,73	0,51
3-38	1,90091	23,33	3,404	584	545	462	376	0,56	53,07	0,51
3-39	1,90124	23,49	3,457	586	565	469	377	0,55	51,73	0,51
3-40	1,90126	23,64	3,504	590	562	466	376	0,54	50,65	0,51
3-41	1,89547	23,57	3,406	586	561	464	375	0,56	52,32	0,50
3-42	1,89561	23,51	3,398	582	551	461	375	0,56	52,10	0,52
3-43	1,90107	23,33	3,402	581	551	465	376	0,56	53,11	0,51
3-44	1,89703	23,40	3,405	580	565	469	377	0,56	52,60	0,51
3-45	1,89909	23,40	3,406	581	566	468	376	0,56	52,74	0,51
3-46	1,89968	23,36	3,408	582	569	466	376	0,56	52,73	0,51
3-47	1,8991	23,43	3,380	584	626	474	376	0,56	52,57	0,50
3-48	1,89915	23,42	3,375	586	579	468	376	0,56	52,37	0,52

[Tabelle 3-2(2)]

Tabelle 3-2(2)
Nr.	Glaseigenschaften								(Massen-%)
Nr.	nd	vd	Spezifisches Gewicht	Tg (°C)	λ80 (nm)	λ70 (nm)	λ5 (nm)	nd/Spezifisches Gewicht	TiO₂+Nb₂O₅	TiO₂/(TiO₂+Nb₂O₅)
3-49	1,90093	23,39	3,407	583	570	470	376	0,56	52,87	0,51
3-50	1,89667	23,45	3,400	582	557	465	376	0,56	52,61	0,51
3-51	1,89848	23,46	3,404	586	553	466	377	0,56	52,66	0,51
3-52	1,90705	23,43	3,417	578	561	472	378	0,56	53,08	0,51
3-53	1,90226	23,30	3,418	586	556	466	377	0,56	53,02	0,51
3-54	1,90216	23,37	3,425	589	551	464	376	0,56	52,69	0,51
3-55	1,89924	23,48	3,452	587	566	470	377	0,55	51,60	0,51
3-56	1,89899	23,53	3,399	583	565	469	377	0,56	52,53	0,52
3-57	1,9636	23,38	3,858	621	648	499	387	0,51	49,98	0,57
3-58	1,95856	22,26	3,830	639	656	499	387	0,51	49,22	0,57
3-59	1,95316	22,30	3,668	621	668	500	387	0,53	52,57	0,57
3-60	1,95215	21,79	3,720	618	N/A	524	385	0,52	53,91	0,46
3-61	1,99951	21,92	3,890	636	N/A	518	394	0,51	52,82	0,60
3-62	2,00242	21,02	3,817	628	N/A	526	395	0,52	54,76	0,60
3-63	1,99474	20,78	3,787	616	N/A	520	393	0,53	57,59	0,50
3-64	1,99624	21,02	3,865	629	N/A	517	396	0,52	53,59	0,60
3-65	1,99462	21,17	3,907	637	N/A	516	395	0,51	52,62	0,60
3-66	1,90223	23,36	3,405	585	566	472	378	0,56	52,45	0,52
3-67	1,9023	23,44	3,459	589	564	469	377	0,55	51,52	0,51
3-68	1,90575	23,55	3,467	590	560	468	377	0,55	51,44	0,51
3-69	1,89824	23,79	3,498	589	549	462	376	0,54	48,86	0,53
3-70	1,89573	23,72	3,414	584	559	468	376	0,56	50,90	0,51
3-71	1,8959	23,61	3,399	586	569	472	377	0,56	50,49	0,55
3-72	1,89591	23,90	3,468	590	561	466	376	0,55	50,02	0,50
3-73	1,89598	23,79	3,452	588	555	465	376	0,55	49,61	0,53
3-74	1,90158	23,38	3,419	586	561	470	377	0,56	52,30	0,52
3-75	1,90054	23,36	3,382	586	561	468	377	0,56	52,87	0,52
3-76	1,90183	23,54	3,473	588	553	465	377	0,55	51,38	0,51
3-77	1,90052	23,54	3,436	587	551	464	376	0,55	51,90	0,51
3-78	1,89651	23,73	3,446	591	559	467	376	0,55	51,40	0,51
3-79	1,90232	23,46	3,456	581	564	471	377	0,55	51,81	0,51
3-80	1,90443	23,38	3,460	579	564	470	377	0,55	52,01	0,51
3-81	1,89848	23,60	3,433	586	554	468	377	0,55	51,69	0,50
3-82	1,89833	23,60	3,43	590	559	469	377	0,55	51,63	0,51
3-83	1,89847	23,69	3,437	590	548	466	376	0,55	51,61	0,50
3-84	1,89856	23,63	3,432	582	552	464	376	0,55	51,49	0,51
3-85	1,90048	23,64	3,438		571	475	377	0,55	51,83	0,51
3-86	1,89251	23,60	3,42		565	469	377	0,55	51,12	0,51
3-87	1,89666	23,51	3,438		558	467	377	0,55	51,60	0,51
3-88	1,90344	23,43	3,452		563	467	376	0,55	52,32	0,51
3-89	1,88811	23,77	3,379		575	466	375	0,56	51,42	0,51
3-90	1,88831	23,71	3,365		569	464	375	0,56	51,01	0,55
3-91	1,96914	22,11	3,89	657	639	500	388	0,51	49,36	0,58
3-92	2,01059	21,43	4,05	661	N/A	538	393	0,50	50,15	0,55
3-93	2,00864	21,62	4,05	670	N/A	511	391	0,50	49,66	0,55
3-94	2,02551	20,90	4,06	677	N/A	549	399	0,50	51,31	0,57
3-95	1,99093	21,75	4,01	688	N/A	514	391	0,50	49,04	0,55

[Tabelle 3-2(3)]

Tabelle 3-2(3)
Nr.	Glaseigenschaften								Glaszusammensetzung (Massen-%)
Nr.	nd	vd	Spezifisches Gewicht	Tg (°C)	λ80 (nm)	λ70 (nm)	λ5(nm)	nd/Spezifisches Gewicht	TiO₂+Nb₂O₅	TiO₂/(TiO₂+Nb₂O₅)
3-96	1,89542	23,34	3,396	580	557	467	377	0,5581331	52,27	0,52362732
3-97	1,8914	23,41	3,395	584	566	468	376	0,5571134	52	0,523461538
3-98	1,89093	23,44	3,384	581	566	468	376	0,5587855	51,99	0,523369879
3-99	1,89112	23,14	3,38	590	556	465	377	0,559503	51,8	0,523552124
3-100	1,89951	23,23	3,38	583	551	468	378	0,5619852	52,12	0,556600153
3-101	1,89942	23,36	3,388	588	553	467	377	0,5606316	51,78	0,556778679
3-102	1,8865	23,56	3,356	582	549	465	376	0,5621275	52,14	0,523590334
3-103	1,88826	23,64	3,345	582	545	463	376	0,5645022	51,4	0,545525292
3-104	1,88811	23,75	3,361		546	464	376	0,5617703	51,83	0,511672776
3-105	1,89457	23,41	3,365		552	466	377	0,5630223	52,67	0,523447883
3-106	1,88953	23,5	3,351		544	465	377	0,5638705	52,4	0,523473282
3-107	1,89895	23,5	3,393		543	465	377	0,559667	52,25	0,523444976
3-108	1,90024	23,75	3,376	588	558	469	378	0,5628673	51,81	0,556649296
3-109	1,90025	23,29	3,378	590	558	469	378	0,562537	51,83	0,556627436
3-110	1,90023	23,29	3,379		553	467	378	0,5623646	51,84	0,556712963
3-111	1,89992	23,3	3,377		552	465	377	0,5626059	51,84	0,556712963
3-112	1,89897	23,3	3,359	583	561	472	378	0,5653379	53,36	0,523425787
3-113	1,90618	22,84	3,361	583	566	475	379	0,5671467	54,45	0,534802571
3-114	1,90622	22,85	3,369	583	570	474	379	0,5658118	54,64	0,518850659
3-115	1,90606	22,92	3,376	582	609	475	378	0,5645912	54,84	0,503282276
3-116	1,89901	23,27	3,351	584	566	472	377	0,5666995	53,15	0,539981185
3-117	1,90185	22,87	3,351	586	595	479	379	0,567547	54,06	0,534961154
3-118	1,90097	22,89	3,347	587	670	486	380	0,5679624	54,07	0,534862216
3-119	1,90296	22,92	3,35	583	560	469	378	0,5680478	53,99	0,541211335
3-120	1,88883	23,63	3,372	585	556	466	377	0,5601512	51,5	0,523495146
3-121	1,8907	23,4	3,342	590	598	475	377	0,5657391	52,59	0,523483552
3-122	1,89048	23,4	3,345	583	561	471	377	0,5651659	52,81	0,52357508
3-123	1,89424	23,38	3,346	582	564	471	377	0,5661207	53,07	0,523459582
3-124	1,88593	23,54	3,332	584	552	466	377	0,5660054	52,54	0,523601066
3-125	1,88866	23,57	3,337	585	557	464	376	0,5659754	52,34	0,523500191
3-126	1,89279	23,57	3,353	581	559	468	377	0,5645064	52,75	0,511658768
3-127	1,89292	23,51	3,337	580	552	464	376	0,567252	52,33	0,545576151
3-128	1,89479	23,47	3,356	590	556	469	377	0,5645977	52,63	0,52365571
3-129	1,89777	23,26	3,354	582	578	474	378	0,5658229	53,18	0,523505077
3-130	1,8924	23,68	3,361	585	550	466	377	0,5630467	51,21	0,545596563
3-131	1,89572	23,57	3,36	587	551	466	377	0,5642024	51,3	0,545614035
3-132	1,89843	23,24	3,354	581	546	454	372	0,5660197	53,52	0,523542601
3-133	1,88954	23,77	3,348	580	N/A	N/A	377	0,5643787	52,44	0,50553013
3-134	1,88958	23,73	3,343	582	N/A	668	376	0,5652348	52,22	0,522405209

[Tabelle 3-2(4)]

Tabelle 3-2(4)
Nr.	Glaseigenschaften								Glaszuammensetzung (Massen-%)
Nr.	nd	vd	Spezifisches Gewicht	Tg(°C)	λ80 (nm)	λ70 (nm)	λ5 (nm)	nd/Spezifisches Gewicht	TiO₂+Nb₂O₅	TiO₂/(TiO₂+Nb₂O₅)
3-135	1,88967	23,64	3,335	581	N/A	580	375	0,5666177	52,02	0,539792388
3-136	1,8876	23,54	3,326	582	N/A	546	374	0,5675286	51,8	0,557142857
3-137	1,89782	23,38	3,353	580	665	533	377	0,5660066	53,24	0,523666416
3-138	1,8959	23,39	3,353	583	N/A	556	377	0,5654339	53,1	0,52354049
3-139	1,89363	23,44	3,349	583	N/A	599	379	0,5654315	52,95	0,523512748
3-140	1,89767	23,49	3,364	584	N/A	628	379	0,5641112	52,87	0,523359183
3-141	1,89935	23,42	3,411	581	583	500	381	0,5568308	52,95	0,491406988
3-142	1,89904	23,53	3,43	584	578	490	378	0,553656	53,33	0,46015376
3-143	1,89932	23,41	3,406	588	593	497	380	0,5576395	52,19	0,523471929
3-144	1,89937	23,62	3,426	587	580	500	381	0,5543987	51,8	0,523552124
3-145	1,90099	23,35	3,423	578	565	489	379	0,5553579	51,98	0,523470566
3-146	1,90325	23,32	3,426	588	591	500	381	0,5555312	51,64	0,523431448
3-147	1,90299	23,41	3,412	582	576	488	378	0,5577345	52,58	0,523583111
3-148	1,90284	23,41	3,437	583	570	490	379	0,553634	52,16	0,523389571
3-149	1,90019	23,49	3,413	588	576	496	380	0,5567507	52,36	0,523491215
3-150	1,9003	23,51	3,433	586				0,5535392	51,96	0,5234796
3-151	1,90041	23,31	3,4	582	592	484	378	0,5589441	52,64	0,523556231
3-152	1,90055	23,31	3,4		591	483	378	0,5589853	52,65	0,525735992
3-153	1,9005	23,29	3,401	583	576	474	377	0,5588062	52,65	0,524786325
3-154	1,90049	23,29	3,4		572	473	377	0,5589676	52,63	0,525175755
3-155	1,89837	23,37	3,389	573	567	479	379	0,5601564	52,43	0,523555216
3-156	1,90132	23,29	3,4	582	569	483	379	0,5592118	52,75	0,523601896
3-157	1,89832	23,38	3,397	583	567	477	378	0,5588225	52,42	0,522319725
3-158	1,90151	23,25	3,402	583	558	473	378	0,5589389	52,75	0,525876777
3-159	2,01328	20,96	3,919	604	N/A	522	398	0,5137229	54,06	0,602848687
3-160	2,00332	20,96	3,88	612	N/A	525	397	0,5163196	52,98	0,658550396
3-161	2,00373	20,82	3,854	618	N/A	522	400	0,5199092	52,3	0,717399618
3-162	2,00319	21,01	3,89	619	N/A	517	396	0,5149589	53,3	0,630393996
3-163	2,00338	20,89	3,871	619	681	511	396	0,5175355	52,64	0,6875
3-164	2,00866	20,89	3,888	605	N/A	527	399	0,5166307	53,19	0,65858244
3-165	2,01517	20,82	3,894	609	N/A	527	400	0,5175064	53,42	0,658554848
3-166	2,01957	20,77	3,903	621	N/A	529	400	0,5174404	53,61	0,658645775
3-167	1,89886	23,64	3,456	584	609	502	380	0,5494387	51,19	0,50732565
3-168	1,89904	23,74	3,464	594	587	488	378	0,5482217	50,94	0,507263447
3-169	1,89897	23,78	3,505	593	573	484	378	0,5417889	50,23	0,507465658
3-170	1,89946	23,69	3,496	590	562	478	378	0,5433238	50,5	0,507326733
3-171	1,89862	24,01	3,542	598	564	481	378	0,5360305	48,91	0,507462687
3-172	1,89917	23,93	3,534	589	567	482	379	0,5373995	49,18	0,507320049
3-173	1,89987	23,81	3,529	589	559	479	378	0,5383593	49,47	0,507378209
3-174	1,88715	25,22	3,581	591	526	450	371	0,5269897	46,1	0,468980477
3-175	1,88787	24,93	3,536	592	537	454	372	0,5338999	44,78	0,576596695
3-176	1,88398	25,39	3,564	593	531	451	371	0,5286139	42,54	0,60390221
3-177	1,8839	25,13	3,604	596	531	450	371	0,5227248	43,01	0,592885375
3-178	1,88045	25,42	3,558	591	531	449	371	0,5285132	42,37	0,609629455

(Beispiel 3-2)
Ein Linsenrohling wurde unter Verwendung jedes der in Beispiel 3-1 hergestellten optischen Gläser nach einem bekannten Verfahren hergestellt, und verschiedene Linsen wurden durch Bearbeitung des Linsenrohlings nach einem bekannten Verfahren, wie z. B. Polieren, hergestellt.
Bei der hergestellten optischen Linse handelte es sich um verschiedene Linsen wie eine planare Linse, eine bikonvexe Linse, eine bikonkave Linse, eine plan-konvexe Linse, eine plan-konkave Linse, eine konkave Meniskuslinse und eine konvexe Meniskuslinse.
Eine sekundäre chromatische Aberration konnte durch die Kombination verschiedener Linsen mit einer Linse, die eine andere Art von optischem Glas enthielt, hervorragend korrigiert werden.
Darüber hinaus hatte das Glas ein geringes spezifisches Gewicht, und somit hatte jede der Linsen ein geringes Gewicht im Vergleich zu einer Linse mit den gleichen optischen Eigenschaften und der gleichen Größe, und war geeignet für eine brillenartige AR-Anzeigevorrichtung oder MR-Anzeigevorrichtung. In ähnlicher Weise wurde ein Prisma unter Verwendung verschiedener optischer Gläser, die in Beispiel 3-1 hergestellt wurden, hergestellt.
(Beispiel 3-3)
Jedes der in Beispiel 3-1 hergestellten optischen Gläser wurde in die Form einer rechteckigen dünnen Platte mit einer Länge von 50 mm × Breite von 20 mm × Dicke von 1,0 mm gebracht, um eine Lichtleiterplatte zu erhalten. Die Lichtleiterplatte wurde in das in 2 dargestellte Head-Mounted Display 1 eingebaut.
In dem Head-Mounted Display, das wie oben beschrieben erhalten wurde, wurde ein Bild in einer Augenposition ausgewertet, wobei ein Bild mit hoher Helligkeit und hohem Kontrast in einem weiten Betrachtungswinkel betrachtet werden konnte.
Beispiel 4
(Beispiel 4-1)
Glasproben mit den in den Tabellen 4-1(1), 4-1(2), 4-1(3), 4-1(4), 4-2(1), 4-2(2), 4-2(3) und 4-2(4) dargestellten Glaszusammensetzungen wurden nach dem folgenden Verfahren hergestellt, und es wurden verschiedene Bewertungen durchgeführt.
[Herstellung von optischem Glas]
Zunächst wurden ein Oxid, ein Hydroxid, ein Carbonat und ein Nitrat, die den strukturellen Bestandteilen des Glases entsprechen, als Rohmaterial hergestellt, die Rohmaterialien wurden gewogen und vermengt, sodass eine Glaszusammensetzung des zu erhaltenden optischen Glases jede der in den Tabellen 4-1(1), 4-1(2), 4-1(3), 4-1(4), 4-2(1), 4-2(2), 4-2(3) und 4-2(4) gezeigten Zusammensetzungen war, und die Rohmaterialien wurden ausreichend vermischt. Ein vermengtes Rohmaterial (ein Rohmaterialgemenge), das wie oben beschrieben erhalten wurde, wurde in einen Platintiegel gegeben und 2 Stunden lang bei 1350° C bis 1400° C erhitzt, um geschmolzenes Glas zu werden, und das geschmolzene Glas wurde gerührt, homogenisiert und geklärt und dann in eine Form gegossen, die auf eine geeignete Temperatur vorgewärmt wurde. Das gegossene Glas wurde 30 Minuten lang einer Wärmebehandlung bei ungefähr einer Glasübergangstemperatur Tg unterzogen und anschließend in einem Ofen auf Raumtemperatur abgekühlt, wodurch eine Glasprobe erhalten wurde.
[Überprüfung der Zusammensetzung der Glasbestandteile]
In der erhaltenen Glasprobe wurde der Gehalt an den einzelnen Glasbestandteilen mittels induktiv gekoppelter Plasma-Atomemissionsspektrometrie (ICP-AES) gemessen, und es wurde geprüft, ob der Gehalt den in den Tabellen 4-1(1), 4-1(2), 4-1(3), 4-1(4), 4-2(1), 4-2(2), 4-2(3) und 4-2(4) angegebenen Zusammensetzungen entsprach.
[Messung der optischen Eigenschaften]
Die so erhaltene Glasprobe wurde anschließend bei ungefähr der Glasübergangstemperatur Tg etwa 30 Minuten bis 2 Stunden lang getempert und dann im Ofen mit einer Temperaturabnahmerate von -30° C/Stunde auf Raumtemperatur abgekühlt, sodass eine getemperte Probe erhalten wurde. In der erhaltenen getemperten Probe wurden die Brechungsindizes nd, ng, nF und nC, die Abbe-Zahl vd, das spezifische Gewicht, die Glasübergangstemperatur Tg, λ80, λ70 und λ5 gemessen. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 4-3(1), 4-3(2), 4-3(3) und 4-3(4) aufgeführt.
(i) Brechungsindizes nd, ng, nF und nC und Abbe-Zahl vd
In der getemperten Probe wurden die Brechungsindizes nd, ng, nF und nC mit einem Brechungsindexmessverfahren nach der JIS-Norm JIS B 7071-1 gemessen, und die Abbe-Zahl vd wurde auf der Grundlage des folgenden Ausdrucks berechnet. $vd = (nd - 1) / (nF - nC)$
(ii) Spezifisches Gewicht
Das spezifische Gewicht wurde mit der Archimedes-Methode gemessen.
(iii) Glasübergangstemperatur Tg
Die Glasübergangstemperatur Tg wurde bei einer Temperaturerhöhungsrate von 10° C/Minute mit einem Differenzialthermoanalysegerät (DSC3300SA), hergestellt von NETZSCH Japan K.K., gemessen.
(iv) λ80, λ70 und λ5
Bei der getemperten Probe mit einer Dicke von 10,0 mm ± 0,1 mm wurde die spektrale Durchlässigkeit in einem Wellenlängenbereich von 200 bis 700 nm gemessen. Eine Wellenlänge, bei der die äußere Durchlässigkeit 80% betrug, war λ80, eine Wellenlänge, bei der die äußere Durchlässigkeit 70% betrug, war λ70, und eine Wellenlänge, bei der die äußere Durchlässigkeit 5% betrug, war λ5.
[Tabelle 4-1(1)]
[Tabelle 4-1(2)]
[Tabelle 4-1(3)]
[Tabelle 4-1(4)]

[Tabelle 4-2(1)]

Tabelle 4-2(1)
Nr.	Massen-%
Nr.	Li₂O+Na₂O+K₂O+Cs₂O	Na₂O+K₂O+Cs₂O	Gd₂O₃+La₂O₃+Y₂O₃	Li₂O/{100-(SiO₂+B₂O₃ +P₂O₅+GeO₂)}	TiO₂+Nb₂O₅	TiO₂/(TiO₂+Nb₂O₅)	TiO₂/(TiO₂+Nb₂O₅+WO₃+ZrO₂ +SrO+BaO+ZnO+La₂O₃+Gd₂O₃ +Y₂O₃+Ta₂O₅+Bi₂O₃)	Li₂O/(Li₂O+Na₂O +K₂O+Cs₂O)
4-1	5,58	2,49	0,00	0,04	49,93	0,53	0,42	0,55
4-2	6,44	4,23	0,00	0,03	49,47	0,53	0,42	0,34
4-3	4,65	2,45	0,00	0,03	49,22	0,53	0,42	0,47
4-4	4,61	2,43	0,00	0,03	48,78	0,53	0,42	0,47
4-5	7,22	2,79	0,00	0,06	51,66	0,57	0,53	0,61
4-6	7,75	2,81	0,00	0,07	51,99	0,57	0,53	0,64
4-7	7,36	2,75	0,00	0,06	55,19	0,53	0,51	0,63
4-8	7,59	3,24	0,00	0,06	55,04	0,53	0,51	0,57
4-9	7,09	2,74	0,00	0,06	54,95	0,53	0,51	0,61
4-10	7,07	2,73	0,00	0,06	54,81	0,53	0,51	0,61
4-11	7,72	2,80	0,00	0,07	56,30	0,53	0,53	0,64
4-12	8,15	3,47	0,00	0,06	56,04	0,53	0,53	0,57
4-13	7,77	2,82	0,00	0,07	54,07	0,51	0,51	0,64
4-14	7,84	2,85	0,00	0,07	54,50	0,51	0,51	0,64
4-15	7,91	2,87	0,00	0,07	53,25	0,57	0,57	0,64
4-16	7,98	2,90	0,00	0,07	53,69	0,57	0,57	0,64
4-17	7,96	2,89	0,00	0,07	50,94	0,55	0,55	0,64
4-18	7,98	2,90	0,00	0,07	51,10	0,55	0,55	0,64
4-19	8,59	2,94	0,00	0,08	51,71	0,55	0,55	0,66
4-20	7,98	2,90	0,00	0,07	51,00	0,55	0,55	0,64
4-21	9,08	3,96	0,00	0,07	51,44	0,55	0,55	0,56
4-22	8,10	2,94	0,00	0,07	50,06	0,63	0,63	0,64
4-23	8,57	2,93	0,00	0,08	51,65	0,55	0,55	0,66
4-24	8,60	3,97	0,00	0,07	49,78	0,63	0,63	0,54
4-25	8,26	3,00	0,00	0,08	49,14	0,70	0,70	0,64
4-26	7,73	2,81	0,00	0,06	56,37	0,53	0,53	0,64
4-27	7,15	2,77	0,00	0,06	55,56	0,53	0,53	0,61
4-28	6,58	2,73	0,00	0,05	54,84	0,53	0,53	0,59
4-29	8,38	2,86	0,00	0,07	54,87	0,51	0,51	0,66
4-30	9,61	5,74	0,00	0,05	55,14	0,53	0,53	0,40
4-31	8,80	3,84	0,00	0,06	56,84	0,53	0,53	0,56
4-32	8,80	3,84	0,00	0,07	56,75	0,53	0,53	0,56
4-33	7,42	2,78	0,00	0,06	53,29	0,51	0,49	0,63
4-34	7,36	2,76	0,00	0,06	52,87	0,51	0,48	0,63
4-35	7,39	2,77	0,00	0,06	53,13	0,51	0,49	0,63
4-36	7,63	2,77	0,00	0,07	54,85	0,45	0,45	0,64
4-37	9,52	5,65	0,00	0,05	53,03	0,51	0,51	0,41
4-38	10,27	7,20	0,00	0,04	52,60	0,51	0,51	0,30
4-39	10,99	8,71	0,00	0,03	52,18	0,51	0,51	0,21
4-40	11,72	10,21	0,00	0,02	51,75	0,51	0,51	0,13
4-41	8,76	4,08	0,00	0,06	53,48	0,51	0,51	0,53
4-42	7,99	2,48	0,00	0,08	53,93	0,51	0,51	0,69
4-43	7,24	2,81	0,00	0,06	53,70	0,51	0,51	0,61
4-44	7,49	2,81	0,00	0,06	53,73	0,51	0,51	0,62
4-45	7,39	2,77	0,00	0,06	53,07	0,51	0,49	0,63
4-46	6,97	2,70	0,00	0,06	51,73	0,51	0,46	0,61
4-47	6,59	2,64	0,00	0,05	50,65	0,51	0,45	0,60
4-48	7,38	2,77	0,00	0,06	52,31	0,50	0,48	0,62
4-49	7,41	2,78	0,00	0,06	52,10	0,52	0,49	0,62

[Tabelle 4-2(2)]

Tabelle 4-2(2)
Nr.	Massen-%
Nr.	Li₂O+Na₂O+K₂O+Cs₂O	Na₂O+K₂O+Cs₂O	Gd₂O₃+La₂O₃+Y₂O₃	Li₂O/{100-(SiO₂+B₂O₃ +P₂O₅+GeO₂)}	TiO₂+Nb₂O₅	TiO₂/(TiO₂+Nb₂O₅)	TiO₂/(TiO₂+Nb₂O₅+WO₃+ZrO₂ +SrO+BaO+ZnO+La₂O₃+Gd₂O₃ +Y₂O₃+Ta₂O₅+Bi₂O₃)	Li₂O/(Li₂O+Na₂O +K₂O+Cs₂O)
4-50	7,44	2,77	0,00	0,06	53,11	0,51	0,49	0,63
4-51	7,84	3,50	0,00	0,06	52,60	0,51	0,49	0,55
4-52	7,60	3,01	0,00	0,06	52,74	0,51	0,49	0,60
4-53	7,36	2,76	0,00	0,06	52,89	0,51	0,49	0,63
4-54	1,62	0,00	0,00	0,02	49,36	0,58	0,41	1,00
4-55	7,41	2,78	0,00	0,06	52,57	0,50	0,48	0,63
4-56	7,44	2,79	0,00	0,06	52,37	0,52	0,50	0,63
4-57	7,36	2,52	0,00	0,07	52,87	0,51	0,48	0,66
4-58	7,84	3,26	0,00	0,06	52,60	0,51	0,48	0,58
4-59	7,33	2,75	0,00	0,06	52,66	0,51	0,48	0,63
4-60	7,39	2,77	0,00	0,06	53,08	0,51	0,48	0,63
4-61	7,62	2,77	0,00	0,07	53,04	0,51	0,48	0,64
4-62	7,34	2,75	0,00	0,06	52,69	0,51	0,48	0,63
4-63	7,20	2,94	0,00	0,06	51,60	0,51	0,46	0,59
4-64	7,63	3,02	0,00	0,06	52,53	0,52	0,50	0,60
4-65	4,33	2,28	0,00	0,02	49,98	0,57	0,41	0,47
4-66	2,66	0,64	0,00	0,03	49,22	0,57	0,41	0,76
4-67	4,55	2,40	0,00	0,03	52,55	0,57	0,46	0,47
4-68	2,63	0,63	0,00	0,02	52,82	0,60	0,44	0,76
4-69	3,13	0,66	0,00	0,03	54,76	0,60	0,47	0,79
4-70	4,38	2,31	0,00	0,03	57,59	0,50	0,42	0,47
4-71	2,87	0,64	0,00	0,03	53,58	0,60	0,45	0,78
4-72	2,62	0,63	0,00	0,02	52,61	0,60	0,44	0,76
4-73	7,62	3,02	2,59	0,06	52,45	0,52	0,50	0,60
4-74	7,19	2,94	2,53	0,06	51,52	0,51	0,46	0,59
4-75	7,18	2,94	5,05	0,06	51,45	0,51	0,46	0,59
4-76	7,11	2,90	0,00	0,06	48,87	0,53	0,45	0,59
4-77	7,58	3,00	0,00	0,06	50,91	0,51	0,47	0,60
4-78	7,64	3,03	0,00	0,06	50,49	0,55	0,50	0,60
4-79	7,16	2,92	0,00	0,06	50,02	0,50	0,44	0,59
4-80	7,21	2,95	0,00	0,06	49,61	0,53	0,47	0,59
4-81	7,60	3,01	2,88	0,06	52,30	0,52	0,50	0,60
4-82	7,68	3,04	1,81	0,06	52,87	0,52	0,51	0,60
4-83	7,17	2,93	2,80	0,06	51,38	0,51	0,46	0,59
4-84	7,25	2,96	1,77	0,06	51,93	0,51	0,47	0,59
4-85	7,18	2,93	0,00	0,06	51,40	0,51	0,46	0,59
4-86	7,23	2,96	0,00	0,06	51,80	0,51	0,46	0,59
4-87	7,26	2,97	0,00	0,06	52,01	0,51	0,46	0,59
4-88	7,25	2,97	1,77	0,06	51,71	0,50	0,47	0,59
4-89	7,27	2,97	1,77	0,06	51,63	0,51	0,47	0,59
4-90	7,26	2,97	1,77	0,06	51,61	0,50	0,47	0,59
4-91	7,28	2,97	1,77	0,06	51,49	0,51	0,47	0,59
4-92	7,33	2,97	1,02	0,06	51,84	0,51	0,47	0,60
4-93	6,76	2,92	1,01	0,05	51,12	0,51	0,47	0,57
4-94	7,79	3,92	1,01	0,05	51,58	0,51	0,47	0,50
4-95	8,37	3,97	1,03	0,06	52,32	0,51	0,47	0,53
4-96	7,66	3,03	0,00	0,06	51,42	0,51	0,49	0,60
4-97	7,72	3,06	0,00	0,06	51,01	0,55	0,52	0,60

[Tabelle 4-2(3)]

Tabelle 4-2(3)
Nr.	Glaszusammensetzung (Massen-%)
Nr.	Li₂O+Na₂O+Ks₂O+Cs₂O	Na₂O+K₂O+Cs₂O	Gd₂O₃+La₂O₃+Y₂O₃	Li₂O/{100-(SiO₂+B₂O₃ +P₂O₅+GeO₂)}	TiO₂+Nb₂O₅	TiO₂/(TiO₂+Nb₂O₅)	TiO₂/(TiO₂+Nb₂O₅+WO₃+ZrO₂ +SrO+BaO+ZnO+La₂O₃+Gd₂O₃ +Y₂O₃+Ta₂O₅+Bi₂O₃)	Li₂O/(Li₂O+Na₂O +K₂O+Cs₂O)
4-98	8,1	3,99	0	0,056139872	52,27	0,52362732	0,500365631	0,507407407
4-99	8,56	4,94	0	0,049359149	52	0,523461538	0,500183756	0,422897196
4-100	8,57	4,48	0	0,055767657	51,99	0,523369879	0,500091895	0,477246208
4-101	7,05	2,98	0	0,056867403	51,8	0,523552124	0,500276702	0,577304965
4-102	7,7	3,05	0	0,06383855	52,12	0,556600153	0,53141601	0,603896104
4-103	7,41	3,03	0	0,059983566	51,78	0,556778679	0,531624562	0,591093117
4-104	9,1	5,23	0	0,052811135	52,14	0,523590334	0,511715089	0,425274725
4-105	7,79	3,09	0	0,065669973	51,4	0,545525292	0,532573599	0,603337612
4-106	7,72	3,06	0	0,064884433	51,83	0,511672776	0,499717354	0,603626943
4-107	8,17	3,55	0	0,063279003	52,67	0,523447883	0,511502783	0,565483476
4-108	8,64	4,04	0	0,062893082	52,4	0,523473282	0,51156285	0,532407407
4-109	7,12	3,01	0	0,056132204	52,25	0,523444976	0,511501777	0,577247191
4-110	7,35	3,03	0	0,059365123	51,81	0,556649296	0,533777531	0,587755102
4-111	7,55	3,28	0	0,058501165	51,83	0,556627436	0,533765032	0,565562914
4-112	7,54	3,22	0	0,05918619	51,84	0,556712963	0,533851276	0,572944297
4-113	7,54	3,16	0	0,06000822	51,84	0,556712963	0,533851276	0,580901857
4-114	7,75	3,07	0	0,064418445	53,36	0,523425787	0,523425787	0,603870968
4-115	7,72	3,06	0	0,064046179	54,45	0,534802571	0,534802571	0,603626943
4-116	7,69	3,05	0	0,063675038	54,64	0,518850659	0,518850659	0,603381014
4-117	7,65	3,03	0	0,063296342	54,84	0,503282276	0,503282276	0,603921569
4-118	7,79	3,09	0	0,064800772	53,15	0,539981185	0,539981185	0,603337612
4-119	7,42	3,03	0	0,060980692	54,06	0,534961154	0,534961154	0,591644205
4-120	6,92	2,29	0	0,064755245	54,07	0,534862216	0,534862216	0,669075145
4-121	7,75	3,07	0	0,064676617	53,99	0,541211335	0,541211335	0,603870968
4-122	7,49	2,97	0	0,063084438	51,5	0,523495146	0,500185529	0,603471295
4-123	7,33	2,9	0	0,063060498	50,51	0,523460701	0,500189179	0,604365621
4-124	7,16	3,02	0	0,058211474	52,59	0,523483552	0,523483552	0,578212291
4-125	8,7	4,55	0	0,05690388	52,81	0,52357508	0,52357508	0,477011494
4-126	8,24	3,58	0	0,064019783	53,07	0,523459582	0,523459582	0,565533981
4-127	9,17	5,04	0	0,056521144	52,54	0,523601066	0,523601066	0,450381679
4-128	7,6	3,01	0	0,064412012	52,34	0,523500191	0,523500191	0,603947368
4-129	7,85	3,11	0	0,065569235	52,75	0,511658768	0,511658768	0,603821656
4-130	7,93	3,14	0	0,06648161	52,33	0,545576151	0,545576151	0,604035309
4-131	7,16	3,02	0	0,057452123	52,63	0,52365571	0,52365571	0,578212291
4-132	7,49	3,06	0	0,061382846	53,18	0,523505077	0,523505077	0,591455274
4-133	7,51	3,07	1,83	0,06158968	51,21	0,545596563	0,526772247	0,591211718
4-134	7,76	3,07	0	0,064591654	51,3	0,545614035	0,525140713	0,604381443
4-135	7,78	3,08	0	0,064908162	53,52	0,523542601	0,523542601	0,604113111
4-136	7,91	3,13	0	0,066287616	52,44	0,50553013	0,50553013	0,604298357
4-137	7,94	3,14	0	0,06668519	52,22	0,522405209	0,522405209	0,604534005

[Tabelle 4-2(4)]

Tabelle 4-2(4)
Nr.
Nr.	Li₂O+Na₂O+K₂O+Cs₂O	Na₂O+K₂O+Cs₂O	Gd₂O₃+La₂O₃+Y₂O₃	Li₂O/{100-(SiO₂+B₂O₃ +P₂O₅+GeO₂)}	TiO₂+Nb₂O₅	TO₂/(TiO₂+Nb₂O₅)	TiO₂/(TiO₂+Nb₂O₅+WO₃+ZrO₂ +SrO+BaO+ZnO+La₂O₃+Gd₂O₃ +Y₂O₃+Ta₂O₅+Bi₂O₃)	Li₂O/(Li₂O+Na₂O +K₂O+Cs₂O)
4-138	7,97	3,15	0	0,067074868	52,02	0,539792388	0,539792388	0,60476788
4-139	8,01	3,17	0	0,067475254	51,8	0,557142857	0,557142857	0,604244694
4-140	7,97	3,06	0	0,067519252	53,24	0,523666416	0,523666416	0,616060226
4-141	8,21	3,55	0	0,064019783	53,1	0,52354049	0,52354049	0,567600487
4-142	8,45	3,8	0	0,063829787	52,95	0,523512748	0,523512748	0,550295858
4-143	7,69	3,05	0	0,063657566	52,87	0,523359183	0,523359183	0,603381014
4-144	7,56	2,99	0	0,062346521	52,95	0,491406988	0,469929565	0,604497354
4-145	7,5	2,97	0	0,061615887	53,33	0,46015376	0,440337341	0,604
4-146	7,35	3,01	0	0,059249147	52,19	0,523471929	0,500183083	0,59047619
4-147	7,29	2,98	0	0,058679374	51,8	0,523552124	0,485673352	0,59122085
4-148	7,32	2,99	0	0,059032038	51,98	0,523470566	0,488685345	0,591530055
4-149	7,27	2,97	0	0,058479532	51,64	0,523431448	0,482937288	0,591471802
4-150	7,63	3,02	0	0,062280465	52,58	0,523583111	0,500272579	0,604193971
4-151	7,59	3,01	0	0,06171675	52,16	0,523389571	0,485505958	0,60342556
4-152	7,6	3,01	0	0,062262615	52,36	0,523491215	0,500182482	0,603947368
4-153	7,55	2,99	0	0,061696658	51,96	0,5234796	0,485627567	0,60397351
4-154	7,65	3,03	0	0,063097514	52,64	0,523556231	0,500272282	0,603921569
4-155	7,62	3,02	0	0,062884484	52,65	0,525735992	0,502450535	0,603674541
4-156	7,63	3,02	0	0,062995354	52,65	0,524786325	0,50154293	0,604193971
4-157	7,59	3,02	0	0,062508549	52,63	0,525175755	0,501906664	0,602108037
4-158	7,62	3,02	0	0,063074181	52,43	0,523555216	0,500273373	0,603674541
4-159	7,66	3,03	0	0,063113413	52,75	0,523601896	0,500362319	0,604438642
4-160	7,63	3,02	0	0,063176648	52,42	0,522319725	0,498997631	0,604193971
4-161	7,63	3,02	0	0,062909389	52,75	0,525876777	0,502627288	0,604193971
4-162	3,48	0,65	0	0,033014466	54,06	0,602848687	0,442618498	0,813218391
4-163	4,35	2,29	0	0,024051372	52,98	0,658550396	0,480313877	0,473563218
4-164	4,41	2,32	0	0,02446161	52,3	0,717399618	0,519307958	0,473922902
4-165	4,31	2,27	0	0,023792862	53,3	0,630393996	0,461348345	0,473317865
4-166	4,37	2,3	0	0,024199205	52,64	0,6875	0,499516908	0,473684211
4-167	3,94	1,48	0	0,028745034	53,19	0,65858244	0,480257746	0,624365482
4-168	3,53	0,66	0	0,033559401	53,42	0,658554848	0,48020748	0,813031161
4-169	3,2	0	0	0,037440037	53,61	0,658645775	0,480342811	1
4-170	6,7	2,93	0	0,050966608	51,19	0,50732565	0,464413448	0,562686567
4-171	6,65	2,9	0	0,050614118	50,94	0,507263447	0,464330638	0,563909774
4-172	6,55	2,86	0	0,049550154	50,23	0,507465658	0,439482759	0,563358779
4-173	6,83	2,89	0	0,053021128	50,5	0,507326733	0,445565217	0,576866764
4-174	5,95	2,79	0	0,042054831	48,91	0,507462687	0,416932639	0,531092437
4-175	6,21	2,81	0	0,045339379	49,18	0,507320049	0,422451744	0,547504026
4-176	6,46	2,82	0	0,048637092	49,47	0,507378209	0,428254564	0,563467492

[Tabelle 4-3(1)]

Tabelle 4-3(1)
Nr.	Glaseigenschaften
Nr.	Brechungsindexnd	Abbe-Zahl vd	Spezifisches Gewicht	nd-(0,2×Spezifisches Gewicht+1,18)	nd/Spezifisches Gewicht	Glasübergang s-temperatur Tg (°C)	λ80 (nm)	λ70 (nm)	λ5 (nm)
4-1	1,92564	23,09	3,639	0,018	0,529	605	556	460	376
4-2	1,91696	23,17	3,631	0,011	0,528	607	541	454	374
4-3	1,92371	23,31	3,656	0,013	0,526	615	572	467	377
4-4	1,92372	23,50	3,659	0,012	0,526	623	552	453	374
4-5	1,91048		3,410	0,048	0,560	580	554	458	375
4-6	1,91272	23,06	3,418	0,049	0,560	583	548	456	374
4-7	1,92316	22,52	3,441	0,055	0,559	583	556	461	377
4-8	1,92110		3,441	0,053	0,558		555	459	376
4-9	1,92309		3,448	0,053	0,558		N/A	497	378
4-10	1,92293	22,63	3,449	0,053	0,558		541	455	376
4-11	1,92337		3,400	0,063	0,566	580	N/A	484	378
4-12	1,91933		3,394	0,061	0,566	577	549	459	376
4-13	1,90059	23,31	3,364	0,048	0,565	582	666	459	374
4-14	1,90590	22,97	3,372	0,051	0,565	571	N/A	478	374
4-15	1,90099	23,01	3,333	0,054	0,570		693	460	374
4-16	1,90643	22,88	3,341	0,058	0,571		N/A	500	375
4-17	1,87843	23,92	3,298	0,039	0,570	581	544	443	372
4-18	1,87702	23,79	3,295	0,038	0,570	575	N/A	461	373
4-19	1,88584	23,83	3,313	0,043	0,569	573	514	438	371
4-20	1,88581	24,02	3,329	0,040	0,566	582	528	439	371
4-21	1,88185	23,84	3,311	0,040	0,568		508	437	370
4-22	1,87894	23,70	3,266	0,046	0,575	582	526	443	372
4-23	1,87815	23,64	3,281	0,042	0,572		514	442	372
4-24	1,87486	23,77	3,262	0,042	0,575		505	437	372
4-25	1,87931	23,56	3,232	0,053	0,581		650	452	374
4-26	1,93027	22,53	3,429	0,064	0,563	580	562	473	379
4-27	1,92297	21,40	3,415	0,060	0,563	587	573	475	380
4-28	1,92238	22,77	3,429	0,057	0,561	594	564	471	379
4-29	1,90832	23,09	3,381	0,052	0,564	572	555	465	376
4-30	1,90598	22,63	3,372	0,052	0,565	578	563	471	378
4-31	1,92643	22,32	3,413	0,064	0,564	572	590	480	380
4-32	1,91948		3,382	0,063	0,568		666	487	381
4-33	1,90072	23,33	3,393	0,042	0,560	580	560	469	377
4-34	1,90098	23,35	3,413	0,038	0,557	585	569	468	376
4-35	1,90423	23,18	3,392	0,046	0,561	585	570	470	377
4-36	1,90037	23,40	3,397	0,041	0,559	580	568	466	375
4-37	1,88576	23,40	3,343	0,037	0,564	578	553	465	375
4-38	1,87933	23,47	3,341	0,031	0,563		548	463	375
4-39	1,87258	23,57	3,336	0,025	0,561		549	461	374
4-40	1,86530		3,331	0,019	0,560		602	464	373
4-41	1,89182	22,03	3,345	0,043	0,566		556	466	377
4-42	1,89719	23,33	3,345	0,048	0,567		564	469	377
4-43	1,89548	23,20	3,352	0,045	0,565		569	468	377
4-44	1,89641	23,24	3,356	0,045	0,565		549	464	377
4-45	1,90091	23,33	3,404	0,040	0,558	584	545	462	376
4-46	1,90124	23,49	3,457	0,030	0,550	586	565	469	377
4-47	1,90126	23,64	3,504	0,020	0,543	590	562	466	376
4-48	1,89547	23,57	3,406	0,034	0,557	586	561	464	375
4-49	1,89561	23,51	3,398	0,036	0,558	582	551	461	375

[Tabelle 4-3(2)]

Tabelle Nr.	4-3(2)
Tabelle Nr.	Brechungsindex nd	Abbe-Zahl vd	Spezifisches Gewicht	nd-(0,2×Spezifisches Gewicht+1,18)	nd/Spezifisches Gewicht	Glasübergangstemperatur Tg (°C)	λ80 (nm)	λ70 (nm)	λ5 (nm)
4-50	1,90107	23,33	3,402	0,041	0,559	581	551	465	376
4-51	1,89703	23,4	3,405	0,036	0,557	580	565	469	377
4-52	1,89909	23,4	3,406	0,038	0,558	581	566	468	376
4-53	1,89968	23,36	3,408	0,038	0,557	582	569	466	376
4-54	1,96914	22,11	3,89	0,011	0,506	657	639	500	388
4-55	1,8991	23,43	3,380	0,043	0,562	584	626	474	376
4-56	1,89915	23,42	3,375	0,044	0,563	586	579	468	376
4-57	1,90093	23,39	3,407	0,040	0,558	583	570	470	376
4-58	1,89667	23,45	3,400	0,037	0,558	582	557	465	376
4-59	1,89848	23,46	3,404	0,038	0,558	586	553	466	377
4-60	1,90705	23,43	3,417	0,044	0,558	578	561	472	378
4-61	1,90226	23,30	3,418	0,039	0,557	586	556	466	377
4-62	1,90216	23,37	3,425	0,037	0,555	589	551	464	376
4-63	1,89924	23,48	3,452	0,029	0,550	587	566	470	377
4-64	1,89899	23,53	3,399	0,039	0,559	583	565	469	377
4-65	1,9636	23,38	3,858	0,012	0,509	621	648	499	387
4-66	1,95856	22,26	3,830	0,013	0,511	639	656	499	387
4-67	1,95316	22,30	3,668	0,040	0,532	621	668	500	387
4-68	1,99951	21,92	3,890	0,042	0,514	636	N/A	518	394
4-69	2,00242	21,02	3,817	0,059	0,525	628	N/A	526	395
4-70	1,99474	20,78	3,787	0,057	0,527	616	N/A	520	393
4-71	1,99624	21,02	3,865	0,043	0,516	629	N/A	517	396
4-72	1,99462	21,17	3,907	0,033	0,511	637	N/A	516	395
4-73	1,90223	23,36	3,405	0,041	0,559	585	566	472	378
4-74	1,9023	23,44	3,459	0,031	0,550	589	564	469	377
4-75	1,90575	23,55	3,467	0,032	0,550	590	560	468	377
4-76	1,89824	23,79	3,498	0,019	0,543	589	549	462	376
4-77	1,89573	23,72	3,414	0,033	0,555	584	559	468	376
4-78	1,8959	23,61	3,399	0,036	0,558	586	569	472	377
4-79	1,89591	23,90	3,468	0,022	0,547	590	561	466	376
4-80	1,89598	23,79	3,452	0,026	0,549	588	555	465	376
4-81	1,90158	23,38	3,419	0,038	0,556	586	561	470	377
4-82	1,90054	23,36	3,382	0,044	0,562	586	561	468	377
4-83	1,90183	23,54	3,473	0,027	0,548	588	553	465	377
4-84	1,90052	23,54	3,436	0,033	0,553	587	551	464	376
4-85	1,89651	23,73	3,446	1,869	0,550	591	559	467	376
4-86	1,90232	23,46	3,456	1,871	0,550	581	564	471	377
4-87	1,90443	23,38	3,460	1,872	0,550	579	564	470	377
4-88	1,89848	23,60	3,433	1,867	0,553	586	554	468	377
4-89	1,89833	23,60	3,430	1,866	0,553	590	559	469	377
4-90	1,89847	23,69	3,437	1,867	0,552	590	548	466	376
4-91	1,89856	23,63	3,432	1,866	0,553	582	552	464	376
4-92	1,90048	23,64	3,438	1,868	0,553		571	475	377
4-93	1,89251	23,60	3,420	1,864	0,553		565	469	377
4-94	1,89666	23,51	3,438	1,868	0,552		558	467	377
4-95	1,90344	23,43	3,452	1,870	0,551		563	467	376
4-96	1,88811	23,77	3,379	1,856	0,559		575	466	375
4-97	1,88831	23,71	3,365	1,853	0,561		569	464	375

[Tabelle 4-3(3)]

Tabelle 4-3(3)
Nr.	Glaseigenschaften
Nr.	nd	vd	Spezifisches Gewicht	Tg (°C)	λ80 (nm)	λ70 (nm)	λ5 (nm)
4-98	1,89542	23,34	3,396	580	557	467	377
4-99	1,8914	23,41	3,395	584	566	468	376
4-100	1,89093	23,44	3,384	581	566	468	376
4-101	1,89112	23,14	3,38	590	556	465	377
4-102	1,89951	23,23	3,38	583	551	468	378
4-103	1,89942	23,36	3,388	588	553	467	377
4-104	1,8865	23,56	3,356	582	549	465	376
4-105	1,88826	23,64	3,345	582	545	463	376
4-106	1,88811	23,75	3,361		546	464	376
4-107	1,89457	23,41	3,365		552	466	377
4-108	1,88953	23,5	3,351		544	465	377
4-109	1,89895	23,5	3,393		543	465	377
4-110	1,90024	23,75	3,376	588	558	469	378
4-111	1,90025	23,29	3,378	590	558	469	378
4-112	1,90023	23,29	3,379		553	467	378
4-113	1,89992	23,3	3,377		552	465	377
4-114	1,89897	23,3	3,359	583	561	472	378
4-115	1,90618	22,84	3,361	583	566	475	379
4-116	1,90622	22,85	3,369	583	570	474	379
4-117	1,90606	22,92	3,376	582	609	475	378
4-118	1,89901	23,27	3,351	584	566	472	377
4-119	1,90185	22,87	3,351	586	595	479	379
4-120	1,90097	22,89	3,347	587	670	486	380
4-121	1,90296	22,92	3,35	583	560	469	378
4-122	1,88883	23,63	3,372	585	556	466	377
4-123	1,8786	23,91	3,349	589	548	461	375
4-124	1,8907	23,4	3,342	590	598	475	377
4-125	1,89048	23,4	3,345	583	561	471	377
4-126	1,89424	23,38	3,346	582	564	471	377
4-127	1,88593	23,54	3,332	584	552	466	377
4-128	1,88866	23,57	3,337	585	557	464	376
4-129	1,89279	23,57	3,353	581	559	468	377
4-130	1,89292	23,51	3,337	580	552	464	376
4-131	1,89479	23,47	3,356	590	556	469	377
4-132	1,89777	23,26	3,354	582	578	474	378
4-133	1,8924	23,68	3,361	585	550	466	377
4-134	1,89572	23,57	3,36	587	551	466	377
4-135	1,89843	23,24	3,354	581	546	454	372
4-136	1,88954	23,77	3,348	580	N/A	N/A	377
4-137	1,88958	23,73	3,343	582	N/A	668	376

[Tabelle 4-3(4)]

Tabelle 4-3 (4)
Nr.	Glaseigenschaften
Nr.	nd	vd	Spezifisches Gewicht	Tg (°C)	λ80 (nm)	λ70 (nm)	λ5 (nm)
4-138	1,88967	23,64	3,335	581	N/A	580	375
4-139	1,8876	23,54	3,326	582	N/A	546	374
4-140	1,89782	23,38	3,353	580	665	533	377
4-141	1,8959	23,39	3,353	583	N/A	556	377
4-142	1,89363	23,44	3,349	583	N/A	599	379
4-143	1,89767	23,49	3,364	584	N/A	628	379
4-144	1,89935	23,42	3,411	581	583	500	381
4-145	1,89904	23,53	3,43	584	578	490	378
4-146	1,89932	23,41	3,406	588	593	497	380
4-147	1,89937	23,62	3,426	587	580	500	381
4-148	1,90099	23,35	3,423	578	565	489	379
4-149	1,90325	23,32	3,426	588	591	500	381
4-150	1,90299	23,41	3,412	582	576	488	378
4-151	1,90284	23,41	3,437	583	570	490	379
4-152	1,90019	23,49	3,413	588	576	496	380
4-153	1,9003	23,51	3,433	586
4-154	1,90041	23,31	3,4	582	592	484	378
4-155	1,90055	23,31	3,4		591	483	378
4-156	1,9005	23,29	3,401	583	576	474	377
4-157	1,90049	23,29	3,4		572	473	377
4-158	1,89837	23,37	3,389	573	567	479	379
4-159	1,90132	23,29	3,4	582	569	483	379
4-160	1,89832	23,38	3,397	583	567	477	378
4-161	1,90151	23,25	3,402	583	558	473	378
4-162	2,01328	20,96	3,919	604	N/A	522	398
4-163	2,00332	20,96	3,88	612	N/A	525	397
4-164	2,00373	20,82	3,854	618	N/A	522	400
4-165	2,00319	21,01	3,89	619	N/A	517	396
4-166	2,00338	20,89	3,871	619	681	511	396
4-167	2,00866	20,89	3,888	605	N/A	527	399
4-168	2,01517	20,82	3,894	609	N/A	527	400
4-169	2,01957	20,77	3,903	621	N/A	529	400
4-170	1,89886	23,64	3,456	584	609	502	380
4-171	1,89904	23,74	3,464	594	587	488	378
4-172	1,89897	23,78	3,505	593	573	484	378
4-173	1,89946	23,69	3,496	590	562	478	378
4-174	1,89862	24,01	3,542	598	564	481	378
4-175	1,89917	23,93	3,534	589	567	482	379
4-176	1,89987	23,81	3,529	589	559	479	378

(Beispiel 4-2)
Die in Beispiel 4-1 hergestellten optischen Gläser (Nr. 4-1 bis 4-97) wurden mit den in den Beispielen der Patentdokumente 1 bis 4 offenbarten optischen Gläsern verglichen. Zunächst wurden in einem Diagramm, in dem ein Massenverhältnis [Li₂ 0/{100-(SiO₂+B₂O₃+P₂O₅+GeO₂)}] eine vertikale Achse ist, und ein Massenverhältnis [TiO₂/(TiO₂+Nb₂O₅+WO₃+ZrO₂+SrO+BaO+ZnO+La₂O₃+Gd₂O₃+Y₂O₃+Ta₂O₅+Bi₂O₃)] eine horizontale Achse ist, die optischen Gläser aus Beispiel 4-1 und die optischen Gläser, die in den Beispielen der Patentdokumente 1 bis 4 offenbart sind, aufgetragen. Die Ergebnisse sind in 4 dargestellt.
Als nächstes wurden in einem Diagramm, in dem ein Verhältnis [Brechungsindex nd/Spezifisches Gewicht] des Brechungsindexes nd zum spezifischen Gewicht eine vertikale Achse ist, und ein Massenverhältnis [TiO₂/(TiO₂+Nb₂O₅+WO₃+ZrO₂+SrO+BaO+ZnO+La₂O₃+Gd₂O₃+Y₂O₃+Ta₂O₅+Bi₂O₃)] eine horizontale Achse ist, die optischen Gläser (Nrn. 4-1 bis 4-97) aus Beispiel 4-1 und die optischen Gläser, die in den Beispielen der Patentdokumente 1 bis 4 offenbart sind, aufgetragen. Es ist zu beachten, dass mit steigendem Wert des Verhältnisses [Brechungsindex nd/Spezifisches Gewicht], das die vertikale Achse darstellt, der Brechungsindex zunimmt und das spezifische Gewicht weiter abnimmt. Die Ergebnisse sind in 5 dargestellt.
Wie in 4 dargestellt, unterscheiden sich die optischen Gläser von Beispiel 4-1 und die in den Beispielen der Patentdokumente 1 bis 4 offenbarten optischen Gläser durch eine Linie, auf der das Massenverhältnis [TiO₂/(TiO₂+Nb₂O₅+WO₃+ZrO₂+SrO+BaO+ZnO+La₂O₃+Gd₂O₃+Y₂O₃+Ta₂O₅+Bi₂O₃)], das die horizontale Achse ist, 0,40 ist, und eine Linie, auf der das Massenverhältnis [Li₂O/{100-(SiO₂+B₂O₃+P₂O₅+GeO₂)}], das die vertikale Achse ist, 0,02 ist.
Wie in 5 dargestellt, wird außerdem festgestellt, dass bei dem Verhältnis [Brechungsindex nd/Spezifisches Gewicht], d. h. die vertikale Achse, die optischen Gläsern von Beispiel 4-1 einen höheren Wert als die optischen Gläsern haben, die in den Beispielen der Patentdokumente 1 bis 4 offenbart sind.
Das heißt, es wurde festgestellt, dass sich die optischen Gläser des Beispiels 4-1 deutlich von den optischen Gläsern, die in den Beispielen der Patentdokumente 1 bis 4 offenbart sind, auf der Grundlage der Zusammensetzung unterschieden, und einen bemerkenswerten Effekt hatten, dass das Verhältnis [Brechungsindex nd/Spezifisches Gewicht] hoch war.
(Beispiel 4-3)
Ein Linsenrohling wurde unter Verwendung jedes der in Beispiel 4-1 hergestellten optischen Gläser nach einem bekannten Verfahren hergestellt, und verschiedene Linsen wurden durch Bearbeitung des Linsenrohlings nach einem bekannten Verfahren, wie z. B. Polieren, hergestellt.
Bei der hergestellten optischen Linse handelte es sich um verschiedene Linsen wie eine planare Linse, eine bikonvexe Linse, eine bikonkave Linse, eine plan-konvexe Linse, eine plan-konkave Linse, eine konkave Meniskuslinse und eine konvexe Meniskuslinse.
Eine sekundäre chromatische Aberration konnte durch die Kombination verschiedener Linsen mit einer Linse, die eine andere Art von optischem Glas enthielt, hervorragend korrigiert werden.
Darüber hinaus hatte das Glas ein geringes spezifisches Gewicht, und somit hatte jede der Linsen ein geringes Gewicht im Vergleich zu einer Linse mit den gleichen optischen Eigenschaften und der gleichen Größe, und war geeignet für eine brillenartige AR-Anzeigevorrichtung oder MR-Anzeigevorrichtung. In ähnlicher Weise wurde ein Prisma unter Verwendung verschiedener optischer Gläser, die in Beispiel 1-1 hergestellt wurden, hergestellt.
(Beispiel 4-4)
Jedes der in Beispiel 4-1 hergestellten optischen Gläser wurde in die Form einer rechteckigen dünnen Platte mit einer Länge von 50 mm × Breite von 20 mm × Dicke von 1,0 mm gebracht, um eine Lichtleiterplatte zu erhalten. Die Lichtleiterplatte wurde in das in 2 dargestellte Head-Mounted Display 1 eingebaut.
In dem Head-Mounted Display, das wie oben beschrieben erhalten wurde, wurde ein Bild in einer Augenposition ausgewertet, wobei ein Bild mit hoher Helligkeit und mit hohem Kontrast in einem weiten Betrachtungswinkel betrachtet werden konnte.
Vergleichsbeispiele
Glasproben mit den in Tabelle 5(1) angegebenen Zusammensetzungen wurden nach dem folgenden Verfahren hergestellt und verschiedenen Bewertungen unterzogen. Es ist zu beachten, dass die Vergleichsbeispiele 1 bis 7 die gleichen Zusammensetzungen haben wie die in den folgenden Dokumenten offenbarten Gläser.

Vergleichsbeispiel 1: Physics and Chemistry of Glasses, Bd. 12, S. 93, 1971
Vergleichsbeispiel 2: J. Non-Crystalline Solids, Bd. 107, S. 244, 1989
Vergleichsbeispiel 3: J. American Ceramic Soc., Bd. 73, S. 2743, 1990
Vergleichsbeispiel 4: Applied Optics, Bd. 29, S. 3126, 1990
Vergleichendes Beispiel 5: Applied Optics, Bd. 29, S. 3126, 1990
Vergleichsbeispiel 6: JP-Patentoffenlegungsschrift 2003-252646
Vergleichsbeispiel 7: J. American Ceramic Soc., Bd. 94, S. 2086, 2011

[Herstellung von optischem Glas]
Zunächst wurden ein Oxid, ein Hydroxid, ein Carbonat und ein Nitrat, die den strukturellen Bestandteilen des Glases entsprechen, als Rohmaterial hergestellt, die Rohmaterialien wurden gewogen und vermengt, sodass eine Glaszusammensetzung des zu erhaltenden optischen Glases jede der in Tabelle 5(1) gezeigten Zusammensetzungen war, und die Rohmaterialien wurden ausreichend gemischt. Ein vermengtes Rohmaterial (ein Rohmaterialgemenge), das wie oben beschrieben erhalten wurde, wurde in einen Platintiegel gegeben und 2 Stunden lang bei 1350° C bis 1400° C erhitzt, um geschmolzenes Glas zu erhalten, und das geschmolzene Glas wurde gerührt, homogenisiert und geklärt und dann in eine Form gegossen, die auf eine geeignete Temperatur vorgewärmt wurde. Das gegossene Glas wurde 30 Minuten lang einer Wärmebehandlung bei ungefähr einer Glasübergangstemperatur Tg unterzogen und anschließend in einem Ofen auf Raumtemperatur abgekühlt, wodurch eine Glasprobe erhalten wurde.
[Überprüfung der Zusammensetzung der Glasbestandteile]
In der erhaltenen Glasprobe wurde der Gehalt an den einzelnen Glasbestandteilen mittels induktiv gekoppelter Plasma-Atomemissionsspektrometrie (ICP-AES) gemessen, und es wurde geprüft, ob der Gehalt den in Tabelle 5(1) angegebenen Zusammensetzungen entsprach.
[Messung der optischen Eigenschaften]
Die so erhaltene Glasprobe wurde bei ungefähr der Glasübergangstemperatur Tg etwa 30 Minuten bis 2 Stunden lang getempert und dann im Ofen mit einer Temperaturabnahme von -30° C/Stunde auf Raumtemperatur abgekühlt, sodass eine getemperte Probe erhalten wurde. In der erhaltenen getemperten Probe wurden der Brechungsindex nd und das spezifische Gewicht gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 5(2) aufgeführt.
(i) Brechungsindex nd
Bei der getemperten Probe wurde der Brechungsindex nd mit einer Brechungsindex-Messmethode nach der JIS-Norm JIS B 7071-1 gemessen.
(ii) Spezifisches Gewicht
Das spezifische Gewicht wurde mit der Archimedes-Methode gemessen.
[Beobachtung von Glas]

Die erhaltene Glasprobe wurde beobachtet. In allen Vergleichsbeispielen 1 bis 7 war ein Teil der Glasprobe oder die gesamte Glasprobe entglast, sodass kein für optisches Glas geeignetes Glas erhalten werden konnte. Bilder der in den Vergleichsbeispielen 1, 2 und 4 bis 7 erhaltenen Glasproben sind in den 6 bis 11 zu sehen. [Tabelle 5(1)]

Tabelle 5(1)
Nr.	Massen-%											Massen-%
Nr.	SiO₂	Nb₂O₅	B₂O₃	Al₂O₃	Li₂O	Na₂O	K₂O	ZnO	TiO₂	WO₃	Gesamt	Li₂O+Na₂O+K₂O+Cs₂O	Gd₂O₃+La₂O₃+Y₂O₃	TiO₂+Nb₂O₅	TiO₂/(TiO₂+Nb₂O₅)
Vergleichsbeispiel 1	18,80	65,80	0	0	0	15,40	0	0	0	0	100	15,40	0	65,80	0
Vergleichsbeispiel 2	13,62	45,19	0	0	0	14,04	0	0	27,15	0	100	14,04	0	72,34	0,375
Vergleichsbeispiel 3	14,10	69,70	0	0	0	16,20	0	0	0	0	100	16,20	0	69,70	0
Vergleichsbeispiel 4	11,18	49,46	12,95	0	0	11,53	0	0	14,86	0	99,98	11,53	0	64,32	0,231
Vergleichsbeispiel 5	10,55	46,67	12,22	0	0	0	16,54	0	14,02	0	100	16,54	0	60,69	0,231
Vergleichsbeispiel 6	19,20	23,40	2,70	0	3,10	17,9	0	3,00	30,30	0,40	100	21,00	0	53,70	0,564
Vergleichsbeispiel	23,81	65,83	0	0	10,36	0	0	0	0	0	100	10,36	0	65,83	0

[Tabelle 5(2)]

Tabelle 5(2)

Nr.	Massen-%				Glaseigenschaften
Nr.	Li₂O/(Li₂O+Na₂O +K₂O+Cs₂O)	Na₂O+K₂O+Cs₂O	Li₂O/{100-(SiO₂+B₂O₃ +P₂O₅+GeO₂)}	TiO₂/(TiO₂+Nb₂O₅+WO₃+ZrO₂ +SrO+BaO+ZnO+La₂O₃+Gd₂O₃ +Y₂O₃+Ta₂O₅+Bi₂O₃)	Brechungsindex	Spezifisches Gewicht	nd/Spezifisches Gewicht	0,2×Spezifisches Gewicht+1,18	nd-[0,2×Spezifisches Gewicht+1,18]
Vergleichsbeispiel 1	0	15,40	0	0	1,93	3,7	0,521622	1,920	0,010
Vergleichsbeispiel 2	0	14,04	0	0,375311031	1,95	3,6	0,541667	1,900	0,050
Vergleichsbeispiel 3	0	16,20	0	0	2,10	3,994	0,525789	1,9788	0,1212
Vergleichsbeispiel 4	0	11,53	0	0,231032338	1,93	3,49	0,553009	1,878	0,052
Vergleichsbeispiel 5	0	16,54	0	0,231010051	1,88	3,23	0,582043	1,826	0,054
Vergleichsbeispiel 6	0,1476190	17,90	0	0,530647986	1,85	3,27	0,565749	1,834	0,016
Vergleichsbeispiel 7	1	0	0	0	1,99	3,57	0,557423	1,894	0,096

Es sollte berücksichtigt werden, dass die hier offenbarten Ausführungsformen in jeder Hinsicht beispielhaft und nicht einschränkend sind. Der Umfang der vorliegenden Erfindung wird durch die Ansprüche gezeigt, aber nicht durch die obige Beschreibung, und soll alle Änderungen innerhalb der Bedeutung und des Umfangs entsprechend den Ansprüchen umfassen.
Das optische Glas gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann beispielsweise durch eine Anpassung der hierin beschriebenen Zusammensetzung in Bezug auf die oben beispielhaft beschriebene Glaszusammensetzung hergestellt werden.
Darüber hinaus ist es offensichtlich, dass zwei oder mehr der hier als Beispiel oder Vorzugsbereich beschriebenen Aspekte beliebig kombiniert werden können.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2016088759 A [0004]
JP 2019034874 A [0004]
JP 2017534352 A [0122, 0249, 0362, 0474]
JP 2003252646 [0542]

Claims

Optisches Glas, das SiO₂-TiO₂-Nb₂O₅-basiertes Glas ist, wobei ein Gehalt an SiO₂ 10 Massen-% oder höher ist, ein Gesamtgehalt [Na₂O+K₂O+Cs₂O] an Na₂O, K₂O and Cs₂O 11,0 Massen-% oder niedriger ist und ein spezifisches Gewicht und ein Brechungsindex nd einen unten beschriebenen Ausdruck (1) erfüllen. $nd \geq 0,2 \times Spezifisches Gewicht + 1,18$
Optisches Glas, wobei ein Gehalt an SiO₂ 1 bis 50 Massen-% ist, ein Gehalt an TiO₂ 1 bis 50 Massen-% ist, ein Gehalt an BaO 0 bis 16,38 Massen-% ist, ein Gehalt an Nb₂O₅ 1 bis 50 Massen-% ist, ein Gesamtgehalt [Li₂O+Na₂O+K₂O+Cs₂O] an Li₂O, Na₂O, K₂O und Cs₂O 0,1 bis 20 Massen-% ist, ein Gesamtgehalt [La₂O₃+Gd₂O₃+Y₂O₃] an La₂O₃, Gd₂O₃ und Y₂O₃ 0 bis 10 Massen-% ist, ein Gesamtgehalt [TiO₂+Nb₂O₅] an TiO₂ und Nb₂O₅ 45 bis 65 Massen-% ist, ein Massenverhältnis [TiO₂/(TiO₂+Nb₂O₅)] des Gehalts an TiO₂ zum Gesamtgehalt an TiO₂ und Nb₂O₅ 0,3 oder größer ist, ein Massenverhältnis [Li₂O/(Li₂O+Na₂O+K₂O+Cs₂O)] des Gehalts an Li₂O zum Gesamtgehalt an Li₂O, Na₂O, K₂O und Cs₂O 0,1 bis 1 ist, eine Abbe-Zahl vd 25 oder niedriger ist und ein Brechungsindex nd 1,86 oder höher ist.
Optisches Glas, wobei ein Gehalt an SiO₂ 1 bis 50 Massen-% ist, ein Gehalt an TiO₂ 1 bis 50 Massen-% ist, ein Gehalt an Nb₂O₅ 1 bis 50 Massen-% ist, ein Gehalt an Na₂O 0 bis 8 Massen-% ist, ein Gesamtgehalt [TiO₂+Nb₂O₅] an TiO₂ und Nb₂O₅ 40 bis 80 Massen-% ist, ein Massenverhältnis [TiO₂/(TiO₂+Nb₂O₅)] des Gehalts an TiO₂ zum Gesamtgehalt an TiO₂ und Nb₂O₅ 0,3 oder größer ist, ein Brechungsindex nd 1,88 oder höher ist und ein Verhältnis [Brechungsindex nd/Spezifisches Gewicht] des Brechungsindex nd zu einem spezifischen Gewicht 0,50 oder größer ist.
Optisches Glas nach Anspruch 3, wobei ein Gehalt an BaO weniger als 16,0 Massen-% beträgt.
Optisches Glas, wobei ein Massenverhältnis [Li₂O/{100-(SiO₂+B₂O₃+P₂O₅+GeO₂)}] eines Gehalts an Li₂O zu einem Gesamtgehalt an anderen Glasbestandteilen als SiO₂, B₂O₃, P₂O₅ and GeO₂ 0,02 oder größer ist, ein Massenverhältnis [TiO₂/(TiO₂+Nb₂O₅+WO₃+ZrO₂+SrO+BaO+ZnO+La₂O₃+Gd₂O₃+Y₂O₃+Ta₂O₅+Bi₂O₃)] eines Gehalts an TiO₂ zu einem Gesamtgehalt an TiO₂, Nb₂O₅, WO₃, ZrO₂, SrO, BaO, ZnO, La₂O₃, Gd₂O₃, Y₂O₃, Ta₂O₅ und Bi₂O₃ 0,40 oder größer ist und ein Brechungsindex nd 1,86 oder höher ist.
Optisches Element, umfassend: das optische Glas nach einem der Ansprüche 1 bis 5.
Lichtleiterplatte, umfassend: das optische Glas nach einem der Ansprüche 1 bis 5.
Lichtleiterplatte nach Anspruch 7, wobei ein Beugungsgitter auf einer Oberfläche vorgesehen ist.
Bildanzeigevorrichtung, umfassend: ein Bildanzeigeelement; und eine Lichtleiterplatte, die Licht, das aus dem Bildanzeigeelement austritt, leitet, wobei die Lichtleiterplatte das optische Glas nach einem der Ansprüche 1 bis 5 umfasst.