TW202140394A - 光學玻璃、光學元件、導光板及影像顯示裝置 - Google Patents

光學玻璃、光學元件、導光板及影像顯示裝置 Download PDF

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根岸智明
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日商Hoya股份有限公司
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Abstract

本發明提供一種光學玻璃,以質量基準,SiO2 的含量為10.00%以上,CaO的含量為5.00%以上,La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量(La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )超過0%,BaO、La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量(BaO+La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )為30.00%以下,且SiO2 與B2 O3 的共計含量對TiO2 、Nb2 O5 、Ta2 O5 、WO3 及Bi2 O3 的共計含量的質量比((SiO2 +B2 O3 )/(TiO2 +Nb2 O5 +Ta2 O5 +WO3 +Bi2 O3 ))為0.75以下

Description

光學玻璃、光學元件、導光板及影像顯示裝置
本發明係關於光學玻璃、光學元件、導光板及影像顯示裝置。
例如專利文獻1揭示以折射率高的光學玻璃所構成的透鏡。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2017-105702號公報
[發明所欲解決的課題]
折射率高的光學玻璃,例如,藉由將玻璃所構成的透鏡與色散性不同的玻璃所構成的其他透鏡組合成接合透鏡,可邊修正色差邊使光學系的小型化。因此,該光學玻璃,有用於作為構成攝像光學系及投影機等的投射光學系的光學元件用材料。
作為對光學玻璃所期望的物性,可舉出低比重。根據低比重的光學玻璃,可提供輕量的光學元件。例如在自動對焦模式的光學系,光學元件越輕量,可抑制自動對焦時所耗電力。
有鑑於以上,本發明的一態樣,以提供折射率高,且比重低的光學玻璃為目的。 [用於解決課題的手段]
本發明的一態樣係關於一種光學玻璃(以下記載為「玻璃1」),以質量基準,SiO2 的含量為10.00%以上,CaO的含量為5.00%以上,La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量(La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )超過0%, BaO、La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量(BaO+La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )為30.00%以下,且SiO2 與B2 O3 的共計含量對TiO2 、Nb2 O5 、Ta2 O5 、WO3 及Bi2 O3 的共計含量的質量比((SiO2 +B2 O3 )/(TiO2 +Nb2 O5 +Ta2 O5 +WO3 +Bi2 O3 ))為0.75以下。
本發明的別的一態樣係關於一種光學玻璃(以下記載為「玻璃2」),以質量基準,SiO2 的含量為10.00%以上,CaO的含量為5.00%以上,La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量(La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )為2.96%以上,BaO、La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量(BaO+La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )為30.00%以下,SiO2 與B2 O3 的共計含量對TiO2 、Nb2 O5 、Ta2 O5 、WO3 及Bi2 O3 的共計含量的質量比((SiO2 +B2 O3 )/(TiO2 +Nb2 O5 +Ta2 O5 +WO3 +Bi2 O3 ))為0.75以下,且SiO2 與CaO的共計含量對TiO2 、Nb2 O5 、Ta2 O5 、WO3 及Bi2 O3 的共計含量的質量比((SiO2 +CaO)/(TiO2 +Nb2 O5 +Ta2 O5 +WO3 +Bi2 O3 ))為低於1.09。
本發明的別的一態樣係關於一種光學玻璃(以下記載為「玻璃3」),以質量基準,ZrO2 的含量為7.63%以下,ZrO2 的含量對La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量的質量比(ZrO2 /(La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 ))為3.30以下,B2 O3 的含量對於SiO2 的含量的質量比(B2 O3 /SiO2 )為1.00以下,SiO2 與CaO的共計含量對TiO2 、Nb2 O5 、Ta2 O5 、WO3 及Bi2 O3 的共計含量的質量比((SiO2 +CaO)/(TiO2 +Nb2 O5 +Ta2 O5 +WO3 +Bi2 O3 ))為1.09以下,且ZnO、SrO及BaO的共計含量對MgO與CaO的共計含量的質量比((ZnO+SrO+BaO)/(MgO+CaO))為1.98以下。
玻璃1~3分別具有上述玻璃組成。藉此玻璃1~3,可具有高折射率,且可為比重低的玻璃。此外,在一形態,玻璃1~3,可為具有高折射率及低色散性,且比重低的玻璃。 [發明的效果]
根據本發明的一態樣,可提供低比重而折射率高的光學玻璃。此外,根據本發明的一態樣,亦可提供由該光學玻璃所構成的光學元件。
[光學玻璃] 在本發明及本說明書,將玻璃組成以氧化物基準的玻璃組成表示。在此所謂「氧化物基準的玻璃組成」,係指玻璃原料在熔融時全部分解而在玻璃中以氧化物存在換算而得之玻璃組成。此外,若無特別提及,玻璃組成係以質量基準(質量%、質量比)表示。 在本發明及本說明書的玻璃組成,可例如以ICP-AES(Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometry:感應耦電漿原子放射光譜法)等方法求得。定量分析,係使用ICP-AES,對各元素分別進行。之後,將分析值換算成氧化物記述。根據ICP-AES的分析值,例如,有時含有分析值的±5%左右的測定誤差。因此,關於從分析值換算的氧化物記述值,亦同樣有時含有±5%左右的誤差。 此外,在本發明及本說明書,所謂構成成分的含量為0%或不包含或者沒有導入,係意指實質上不包含該構成成分,指該構成成分的含量為雜質水準程度以下。所謂雜質水準程度以下,係意指例如低於0.01%。
在關於本說明書的玻璃1的記載,若無特別提及,亦可適用於玻璃2及玻璃3。在關於本說明書的玻璃2的記載,若無特別提及,亦可適用於玻璃1及玻璃3。在關於本說明書的玻璃3的記載,若無特別提及,亦可適用於玻璃1及玻璃2。
<玻璃1的玻璃組成> 以下更加詳細地說明關於玻璃1的玻璃組成。
SiO2 ,係玻璃的網路形成成分,具有可改善玻璃的熱穩定性、化學耐久性、耐候性,提升熔融玻璃的黏度,使熔融玻璃容易成形的作用。從以上的觀點,玻璃1的SiO2 含量為10.00%以上,以11.00%以上為佳,依序以12.00%以上、13.00%以上、14.00%以上、14.50%以上、15.00%以上、15.50%以上、16.00%以上、16.50%以上、16.60%以上為更佳。從提升玻璃的耐失透性、提升熔融性及改善部分色散特性的觀點,SiO2 的含量,以50.00%以下為佳,依序以45.00%以下、40.00%以下、35.00%以下、30.00%以下、28.00%以下、26.00%以下、25.00%以下、24.50%以下、24.00%以下、23.50%以下、23.00%以下、22.75%以下、22.50%以下、22.00%以下為更佳。
SiO2 與B2 O3 的共計含量(SiO2 +B2 O3 ),從提升玻璃的熱穩定性、得到更加低比重化及所期望的光學常數的觀點,以10.00%以上為佳,依序以12.00%以上、14.00%以上、15.00%以上、16.00%以上、17.00%以上、17.75%以上、18.00%以上、18.25%以上、18.50%以上、18.60%以上為更佳,以35.00%以下為佳,依序以32.00%以下、30.00%以下、28.00%以下、27.00%以下、26.50%以下、26.00%以下、25.50%以下、25.00%以下、24.50%以下、24.40%以下、24.30%以下為更佳。
SiO2 與B2 O3 有改善玻璃的熱穩定性的作用,但SiO2 的含量變多有降低玻璃熔融性的傾向。從以上的觀點,SiO2 對SiO2 與B2 O3 的共計含量的質量比(SiO2 /(SiO2 +B2 O3 )),以0.50以上為佳,依序以0.55以上、0.60以上、0.65以上、0.70以上、0.75以上、0.77以上、0.80以上為更佳,以1.00以下為佳,依序以0.99以下、0.98以下、0.97以下、0.96以下、0.95以下、0.94以下、0.93以下、0.92以下、0.91以下、0.90以下、0.89以下、0.88以下為更佳。
B2 O3 的含量對SiO2 的含量的質量比(B2 O3 /SiO2 ),從提升化學耐久性的觀點,以1.00以下為佳,依序以0.90以下、0.80以下、0.70以下、0.60以下、0.50以下、0.40以下、0.35以下、0.32以下、0.31以下、0.30以下、0.29以下、0.28以下、0.27以下、0.26以下、0.25以下為更佳。從提升熱穩定性的觀點,質量比(B2 O3 /SiO2 ),以0.00以上為佳,依序以0.01以上、0.02以上、0.03以上、0.04以上、0.05以上、0.06以上、0.07以上、0.08以上、0.09以上、0.10以上、0.11以上、0.12以上、0.13以上、0.14以上、0.15以上為更佳。
B2 O3 的含量,以0.00%以上為佳,依序以超過0.00%、0.10%以上、0.20%以上、0.30%以上、0.35%以上、0.37%以上、0.39%以上、0.40%以上、0.41%以上、0.42%以上、0.43%以上、0.44%以上、0.45%以上、0.46%以上、0.47%以上、0.48%以上、0.49%以上為更佳。此外,B2 O3 的含量,以30.00%以下為佳,依序以25.00%以下、20.00%以下、18.00%以下、16.00%以下、14.00%以下、12.00%以下、10.00%以下、9.00%以下、8.00%以下、7.00%以下、6.00%以下、5.50%以下、5.20%以下、5.10%以下、5.00%以下、4.90%以下、4.80%以下為更佳。B2 O3 的含量在上述範圍,可更加降低玻璃的比重,此外,可改善玻璃的熱穩定性。
CaO的含量,從提升玻璃的熔融性及熱穩定性的觀點,以5.00%以上、5.10%以上為佳,依序以5.20%以上、5.30%以上、5.40%以上、5.50%以上、5.60%以上、5.70%以上、5.80%以上、5.90%以上為更佳。此外,從同樣的觀點,CaO的含量,以40.00%以下為佳,依序以35.00%以下、30.00%以下、28.00%以下、26.00%以下、24.00%以下、22.00%以下、21.50%以下、21.00%以下、20.50%以下、20.25%以下、20.00%以下、19.50%以下為更佳。
鹼土金屬氧化物的MgO、CaO、SrO及BaO與ZnO的共計含量(MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO),以5.00%以上為佳,依序以7.00%以上、10.00%以上、11.00%以上、12.00%以上、13.00%以上、13.50%以上、14.00%以上、14.50%以上、15.00%以上、15.30%以上、15.50%以上、16.00%以上為更佳。此外,共計含量(MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO),以50.00%以下為佳,依序以45.00%以下40.00%以下、39.00%以下、38.00%以下、37.00%以下、36.50%以下、36.00%以下、35.50%以下、35.00%以下、34.50%以下、34.00%以下為更佳。共計含量(MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO)在上述範圍,從更加低比重化、及不妨礙高色散化而維持熱穩定性的觀點為佳。
在MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO之中,MgO、CaO,與SrO、BaO、ZnO相比在抑制玻璃比重上有效的成分。因此從更加抑制比重增大的觀點,ZnO、SrO及BaO的共計含量對MgO與CaO的共計含量的質量比((ZnO+SrO+BaO)/(MgO+CaO)),以2.78以下為佳,依序以2.77以下、2.76以下、2.75以下、2.74以下、2.73以下為更佳。 另一方面,MgO、CaO改善部分色散特性的作用較SrO、BaO、ZnO大。因此,從改善部分色散特性的觀點,質量比((ZnO+SrO+BaO)/(MgO+CaO)),以0.17以上為佳,依序以0.18以上、0.19以上、0.20以上為更佳。
CaO的含量對MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO的共計含量的質量比(CaO/(MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO)),從更加高折射率化及進一步低比重化的觀點,以0.00以上為佳,依序以0.10以上、0.15以上、0.16以上、0.17以上、0.18以上、0.19以上、0.20以上、0.21以上、0.22以上、0.23以上、0.24以上、0.25以上、0.26以上、0.27以上為更佳。從提升熱穩定性的觀點,質量比(CaO/(MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO)),以1.00以下為佳,依序以0.95以下、0.90以下、0.89以下、0.88以下、0.87以下、0.86以下、0.85以下、0.84以下、0.83以下為更佳。
CaO與MgO的共計含量對MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO的共計含量的質量比((CaO+MgO)/(MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO)),從更加低比重化的觀點,以0.00以上為佳,依序以0.10以上、0.15以上、0.16以上、0.17以上、0.18以上、0.19以上、0.20以上、0.21以上、0.22以上、0.23以上、0.24以上、0.25以上、0.26以上、0.27以上為更佳。從提升熱穩定性的觀點,質量比((CaO+MgO)/(MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO)),以1.00以下為佳,依序以0.95以下、0.90以下、0.89以下、0.88以下、0.87以下、0.86以下、0.85以下、0.84以下、0.83以下為更佳。
鹼土金屬氧化物的MgO、CaO、SrO及BaO與ZnO,具有降低液相溫度,改善熱穩定性的作用。另一方面,該等含量變多則有降低化學耐久性及/或耐候性的傾向。另一方面,SiO2 及B2 O3 ,雖然有改善熱穩定性的作用,但該等含量變多則有降低熔融性的傾向。從以上的觀點,SiO2 與B2 O3 的共計含量對MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO的共計含量的質量比(SiO2 +B2 O3 )/(MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO),以0.40以上為佳,依序以0.45以上、0.50以上、0.52以上、0.54以上、0.56以上、0.57以上、0.58以上、0.59以上、0.60以上、0.61以上為更佳,以2.00以下為佳,依序以1.80以下、1.60以下、1.55以下、1.50以下、1.45以下、1.40以下、1.35以下為更佳。
MgO的含量,以0.00%以上為佳。此外,MgO的含量,以15.00%以下為佳,依序以12.00%以下、9.00%以下、7.00%以下、6.00%以下、5.00%以下、4.00%以下、3.50%以下、3.00%以下、2.50%以下、2.10%以下為更佳。
SrO的含量,以0.00%以上為佳,依序以0.10%以上、0.20%以上、0.25%以上、0.26%以上、0.27%以上、0.28%以上、0.29%以上、0.30%以上、0.31%以上為更佳。此外,SrO的含量,以15.00%以下為佳,依序以12.00%以下、10.00%以下、9.00%以下、8.50%以下、8.00%以下、7.50%以下、7.00%以下、6.50%以下、6.00%以下為更佳。
BaO的含量,以0.00%以上為佳,依序以0.10%以上、0.20%以上、0.30%以上、0.40%以上、0.50%以上、0.60%以上、0.70%以上、0.80%以上、0.90%以上、1.00%以上、1.10%以上、1.20%以上、1.30%以上為更佳。此外,BaO的含量,以25.00%以下為佳,依序以22.00%以下、20.00%以下、19.00%以下、18.00%以下、17.00%以下、16.50%以下、16.00%以下、15.50%以下、15.25%以下、15.00%以下為更佳。
MgO、CaO、SrO及BaO,均係有改善玻璃的熱穩定性及耐失透性的作用的玻璃成分。從高色散性及更加低比重化的觀點,以及提升玻璃的熱穩定性及耐失透性的觀點,該等玻璃成分的各含量,分別在上述範圍為佳。
ZnO的含量,以0.00%以上為佳。此外,ZnO的含量,以10.00%以下為佳,依序以9.00%以下、8.00%以下、7.00%以下、6.00%以下、5.00%以下、4.00%以下、3.00%以下、2.00%以下為更佳。ZnO係有改善玻璃的熱穩定性的作用的玻璃成分。從更加低比重化、提升玻璃的熱穩定性以及得到所期望的光學常數的觀點,ZnO的含量在上述範圍為佳。
在玻璃1,稀土氧化物的La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量(La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 ),從高折射率化及低色散性的觀點為超過0%,以0.50%以上為佳,依序以1.00%以上、1.33%以上、1.50%以上、2.00%以上、2.50%以上、3.00%以上為更佳。從更加低比重化的觀點,La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量(La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 ),以30.00%以下為佳,依序以29.00%以下、28.00%以下、26.00%以下、24.00%以下、22.00%以下、20.00%以下、18.00%以下、16.00%以下、15.00%以下、14.50%以下、14.00%以下、13.50%以下、13.00%以下、12.50%以下、12.00%以下為更佳。
BaO,與稀土氧化物的La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 ,均係貢獻於低色散性(即,使阿貝數νd變大)的成分,但該等含量變多則有玻璃的比重變高的傾向。從以上的觀點,在玻璃1,BaO與稀土氧化物La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量(BaO+La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )為30.00%以下、29.00%以下為佳,依序以28.00%以下、27.00%以下、26.00%以下、25.00%以下、24.50%以下、24.00%以下、23.50%以下、23.00%以下為更佳。此外,在使阿貝數νd變得更大的觀點,BaO、La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量(BaO+La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 ),以超過0%為佳,依序以1.00%以上、2.00%以上、3.00%以上、4.00%以上、5.00%以上、6.00%以上、7.00%以上、7.50%以上、8.00%以上、8.50%以上為更佳。
BaO及La2 O3 均係低色散化成分,但BaO與La2 O3 相比提升折射率的作用較小。因此,從提升折射率的觀點,BaO的含量對La2 O3 的含量的質量比(BaO/La2 O3 ),以8.30以下為佳,依序以8.00以下、7.50以下、7.00以下、6.50以下、6.00以下、5.50以下、5.40以下、5.30以下、5.20以下、5.10以下、5.00以下、4.90以下、4.80以下、4.70以下為更佳。 質量比(BaO/La2 O3 ),可為0,亦可為0.00以上。從維持玻璃的熱穩定性的觀點,質量比(BaO/La2 O3 ),以超過0.00為佳,依序以0.01以上、0.02以上、0.03以上、0.04以上、0.05以上、0.06以上、0.07以上、0.08以上、0.09以上、0.10以上、0.11以上為更佳。
稀土氧化物的La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 ,雖可提升折射率,貢獻於低色散性,但該等含量變多則有降低熱穩定性的傾向。此外,SiO2 及B2 O3 雖有改善熱穩定性的作用,但該等含量變多則有降低熔解性的傾向及降低折射率的傾向。從以上的觀點,SiO2 與B2 O3 的共計含量對La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量的質量比((SiO2 +B2 O3 )/(La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )),以超過0.00為佳,依序以0.25以上、0.50以上、0.75以上、1.00以上、1.25以上、1.50以上、1.75以上、1.80以上、1.85以上為更佳,以7.47以下為佳,依序以7.40以下、7.35以下、7.30以下、7.25以下為更佳。
La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 ,均係可提升玻璃的折射率的成分,但Gd2 O3 及Y2 O3 ,與La2 O3 相比係會提高比重的成分。因此從更加低比重化的觀點,La2 O3 的含量對La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量的質量比(La2 O3 /(La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )),以超過0.00為佳,依序以0.10以上、0.20以上、0.30以上、0.40以上、0.50以上、0.60以上、0.70以上、0.75以上為更佳。質量比(La2 O3 /(La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )),可為1.00以下。 從同樣的觀點,Gd2 O3 的含量對La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量的質量比(Gd2 O3 /(La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )),以低於1.00為佳,依序以0.90以下、0.80以下、0.70以下、0.60以下、0.50以下、0.40以下、0.30以下、0.25以下、0.20以下為更佳。質量比(Gd2 O3 /(La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )),可為0.00以上。 此外,從同樣的觀點,Y2 O3 的含量對La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量的質量比(Y2 O3 /(La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )),以低於1.00為佳,依序以0.90以下、0.80以下、0.70以下、0.60以下、0.50以下、0.40以下、0.30以下、0.25以下為更佳。質量比(Y2 O3 /(La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )),可為0.00以上。
從上述的觀點,稀土氧化物的上述成分的含量,分別在以下的範圍為佳。 La2 O3 的含量,以0.00%以上為佳,依序以超過0.00%、0.50%以上、1.00%以上、1.33%以上、1.50%以上、2.00%以上、2.50%以上、2.75%以上、3.00%以上為更佳。此外,La2 O3 的含量,以30.00%以下為佳,依序以25.00%以下、20.00%以下、18.00%以下、16.00%以下、15.00%以下、14.00%以下、13.50%以下、13.00%以下、12.50%以下、12.00%以下為更佳。 Gd2 O3 的含量,以0.00%以上為佳。此外,Gd2 O3 的含量,以10.00%以下為佳,依序以9.00%以下、8.00%以下、7.00%以下、6.00%以下、5.00%以下、4.00%以下、3.00%以下、2.00%以下為更佳。 Y2 O3 的含量,以0.00%以上為佳。此外,Y2 O3 的含量,以10.00%以下為佳,依序以9.00%以下、8.00%以下、7.00%以下、6.00%以下、5.00%以下、4.00%以下、3.00%以下、2.00%以下為更佳。
La2 O3 具有提升玻璃的折射率的作用,B2 O3 具有降低玻璃的折射率的傾向。因此,從更加高折射率化的觀點,La2 O3 的含量對於B2 O3 的含量的質量比(La2 O3 /B2 O3 ),以1.30以上為佳,依序以1.35以上、1.40以上、1.45以上、1.50以上、1.55以上、1.60以上、1.65以上、1.70以上、1.72以上為更佳。從更加低比重化的觀點,質量比(La2 O3 /B2 O3 ),以20.00以下為佳,依序以18.00以下、16.00以下、14.00以下、13.00以下、12.00以下、11.50以下、11.00以下、10.50以下、10.00以下為更佳。
B2 O3 的含量對La2 O3 的含量的質量比(B2 O3 /La2 O3 ),以0.79以下為佳,依序以0.78以下、0.77以下、0.76以下、0.75以下、0.70以下、0.65以下、0.64以下、0.62以下、0.61以下、0.60以下、0.59以下、0.58以下、0.57以下、0.50以下為更佳。質量比(La2 O3 /B2 O3 )為0.00以上,以超過0.00為佳。
稀土氧化物,雖可提升玻璃的折射率,但稀土氧化物的含量變多則會降低熱穩定性,有降低玻璃的熔融性的傾向。因此,從邊維持玻璃的熱穩定性,邊更加提升折射率的觀點,La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量對BaO、La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量的質量比((La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )/(BaO+La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )),以1.00以下為佳,依序以低於1.00、0.99以下、0.98以下、0.97以下、0.96以下、0.95以下、0.94以下、0.93以下、0.92以下、0.91以下、0.90以下為更佳。質量比((La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )/(BaO+La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )),以超過0.00為佳,依序以0.05以上、0.06以上、0.07以上、0.08以上、0.09以上、0.10以上、0.11以上、0.12以上、0.13以上、0.14以上、0.15以上、0.16以上、0.17以上、0.18以上、0.20以上為更佳。
稀土氧化物,雖可提升玻璃的折射率,但其含量變多則有降低玻璃的熔融性的傾向。另一方面,鹼土金屬氧化物,雖可提升玻璃的熔融性,但其含量變多則有降低折射率的傾向。因此,從邊維持玻璃的熔融性邊更加提升折射率的點,La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量對MgO、CaO、SrO、BaO、ZnO、La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量的質量比((La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )/(MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO+La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )),以超過0.00為佳,依序以0.01以上、0.02以上、0.03以上、0.04以上、0.05以上、0.06以上、0.07以上、0.08以上為更佳,以0.85以下為佳,依序以0.80以下、0.75以下、0.70以下、0.65以下、0.60以下、0.55以下、0.50以下、0.45以下、0.44以下、0.43以下、0.42以下、0.41以下、0.40以下為更佳。
稀土氧化物,雖可提升玻璃的折射率,但其含量變多則有降低玻璃的熱穩定性的傾向。另一方面,B2 O3 雖可提升玻璃的熱穩定性,但其含量變多則有降低折射率的傾向。因此從邊維持玻璃的熱穩定性邊更加提升折射率的觀點,B2 O3 的含量對BaO、La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量的質量比(B2 O3 /(BaO+La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )),以0.00以上為佳,依序以超過0.00、0.01以上、0.02以上、0.03以上為更佳,以1.00以下為佳,依序以0.90以下、0.80以下、0.70以下、0.60以下、0.55以下、0.50以下、0.45以下、0.40以下、0.35以下為更佳。
La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 ,雖具有提高玻璃的折射率高的作用,但該等的共計含量多則有降低熱穩定性的傾向。另一方面,B2 O3 ,雖有改善玻璃的熱穩定性的作用,但具有降低折射率的傾向。因此,從邊維持玻璃的熱穩定性邊提升折射率的觀點,La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量對B2 O3 、La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量的質量比((La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )/(B2 O3 +La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )),以0.57以上為佳,依序以0.58以上、0.59以上、0.60以上、0.61以上、0.62以上、0.63以上、0.64以上為更佳。從更加低比重化的觀點,質量比(La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 /(B2 O3 +La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )),以1.00以下為佳,依序以低於1.00、0.99以下、0.98以下、0.97以下、0.96以下、0.95以下、0.94以下、0.93以下、0.92以下、0.91以下、0.90以下、0.89以下、0.88以下、0.87以下、0.86以下、0.85以下為更佳。
La2 O3 、Gd2 O3 、Y2 O3 及ZrO2 雖具有提升折射率,改善部分色散特性的作用,但ZrO2 的含量變多,則有降低玻璃的熔融性的傾向。從以上的觀點,ZrO2 的含量對La2 O3 、Gd2 O3 、Y2 O3 及ZrO2 的共計含量的質量比(ZrO2 /(La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 +ZrO2 )),以0.01以上為佳,依序以0.02以上、0.03以上、0.04以上為更佳,以5.00以下為佳,依序以4.00以下、3.00以下、2.00以下為更佳。
La2 O3 、Gd2 O3 、Y2 O3 及ZrO2 ,均係提高折射率的成分,但ZrO2 與La2 O3 、Gd2 O3 、及Y2 O3 相比,提升折射率的作用較大,而提高色散的作用(減少阿貝數的作用)亦大。從維持低色散的觀點,ZrO2 的含量對La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量的質量比(ZrO2 /(La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )),以2.00以下為佳,依序以1.90以下、1.80以下、1.70以下、1.60以下、1.50以下、1.40以下、1.30以下、1.25以下、1.20以下為更佳。質量比(ZrO2 /(La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )),可為0.00以上,從更加提升折射率的觀點,以超過0.00為佳,依序以0.01以上、0.02以上、0.03以上、0.04以上、0.05以上、0.06以上為更佳。
ZrO2 的含量,以0.00%以上為佳,依序以超過0.00%、0.10%以上、0.20%以上、0.30%以上、0.40%以上、0.50%以上、0.60%以上、0.65%以上為更佳。此外,ZrO2 的含量,以15.00%以下為佳,依序以12.00%以下、10.40%以下、10.00%以下、9.00%以下、8.50%以下、8.00%以下、7.50%以下、7.20%以下、7.10%以下、7.00%以下、6.50%以下、6.00%以下、5.90%以下為更佳。ZrO2 含量在上述範圍,可實現更期望的光學常數,此外從改善部分色散特性的觀點為佳。
MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO,雖有改善玻璃的熱穩定性的作用,但該等的含量變多則有降低折射率的傾向。另一方面,La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 具有提升折射率的作用,但該等的含量變多則有降低熱穩定性的傾向。從以上的觀點,MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO的共計含量,對La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量的的質量比((MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO)/(La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )),以超過0.00為佳,依序以0.10以上、0.20以上、0.30以上、0.40以上、0.50以上、0.60以上、0.70以上、0.80以上、0.90以上、1.00以上、1.10以上、1.20以上、1.30以上、1.40以上為更佳,以20.00以下為佳,依序以18.00以下、16.00以下、14.00以下、11.09以下、11.08以下、11.07以下、11.06以下、11.05以下、11.04以下、11.03以下、11.02以下、11.01以下、11.00以下為更佳。
SrO、BaO、La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 ,均係在維持低色散性為有效的成分。因此,從更維持低色散性的觀點,SrO、BaO、La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量(SrO+BaO+La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 ),以9.00%以上為佳,依序以9.50%以上、10.00%以上、10.50%以上、11.00%以上、11.50%以上、12.00%以上、12.50%以上、13.00%以上、13.50%以上為更佳。 此外,從更加低比重化的觀點,共計含量(SrO+BaO+La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 ),以45.00%以下為佳,依序以40.00%以下、35.00%以下、30.00%以下、29.00%以下、28.00%以下、27.00%以下、26.00%以下、25.00%以下為更佳。
La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 ,係具有提升折射率的作用的成分,SiO2 係維持玻璃的熱穩定性的成分。La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量對La2 O3 、Gd2 O3 、Y2 O3 及SiO2 的共計含量的質量比((La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )/(La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 +SiO2 )),從更加提升折射率的觀點,以0.12以上為佳,以0.13以上為更佳。從維持玻璃的熱穩定性的觀點,質量比((La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )/(La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 +SiO2 )),以0.70以下為佳,依序以0.60以下、0.50以下、0.49以下、0.48以下、0.47以下、0.46以下、0.45以下、0.44以下、0.43以下、0.42以下、041以下為更佳。
關於SiO2 及CaO的共計含量對TiO2 、Nb2 O5 、Ta2 O5 、WO3 及Bi2 O3 的共計含量的質量比((SiO2 +CaO)/(TiO2 +Nb2 O5 +Ta2 O5 +WO3 +Bi2 O3 )),分母係提升折射率的作用較大的成分的共計含量,分子係對低色散化、低比重化有效的成分的共計含量。從維持低色散性、更加低比重化及維持熱穩定性的觀點,質量比((SiO2 +CaO)/(TiO2 +Nb2 O5 +Ta2 O5 +WO3 +Bi2 O3 )),以0.25以上為佳,依序以0.30以上、0.35以上、0.40以上、0.42以上、0.44以上、0.46以上、0.48以上、0.50以上、0.52以上、0.54以上、0.55以上為更佳。質量比((SiO2 +CaO)/(TiO2 +Nb2 O5 +Ta2 O5 +WO3 +Bi2 O3 )),以1.20以下為佳,依序以1.19以下、1.18以下、1.17以下、1.16以下、1.15以下、1.14以下、1.13以下、1.12以下、1.11以下、1.10以下、1.09以下、1.08以下、1.07以下、1.06以下、1.05以下、1.04以下、1.03以下、1.02以下、1.01以下為更佳。
在提升折射率的成分的ZrO2 、TiO2 、Nb2 O5 、Ta2 O5 、WO3 、Bi2 O3 之中,ZrO2 提升色散的作用比較小。因此從更加維持低色散性的觀點,ZrO2 的含量對TiO2 、Nb2 O5 、Ta2 O5 、WO3 及Bi2 O3 的共計含量的質量比(ZrO2 /(TiO2 +Nb2 O5 +Ta2 O5 +WO3 +Bi2 O3 )),以0.00以上為佳,依序以0.01以上、0.02以上為更佳。從維持玻璃的熱穩定性、將玻璃加熱、軟化壓製成形時的耐失透性(再加熱壓製成形時的穩定性︰亦稱為再加熱壓製成形性)的觀點,質量比(ZrO2 /(TiO2 +Nb2 O5 +Ta2 O5 +WO3 +Bi2 O3 )),以0.21以下為佳,依序以0.20以下、0.19以下、0.18以下、0.17以下、0.16以下、0.15以下為更佳。
鹼性金屬氧化物的Li2 O、Na2 O、K2 O及Cs2 O,有改善部分色散特性的作用,降低液相溫度,亦有改善玻璃的熱穩定性的作用。從該等觀點,Li2 O、Na2 O、K2 O及Cs2 O的共計含量(Li2 O+Na2 O+K2 O+Cs2 O),以0.00%以上為佳,依序以超過0.00%、0.05%以上、0.10%以上、0.15%以上、0.20%以上、0.25%以上、0.28%以上為更佳。從化學耐久性及耐候性的提升的觀點,以共計含量(Li2 O+Na2 O+K2 O+Cs2 O),以20.00%以下為佳,依序以18.00%以下、16.00%以下、14.00%以下、12.00%以下、10.00%以下、9.00%以下、8.00%以下、7.00%以下、6.50%以下、6.00%以下、5.50%以下、5.00%以下、4.50%以下為更佳。
鹼性金屬氧化物及鹼土金屬氧化物,可向維持玻璃的熔融性及熱穩定性做出貢獻,但該等的含量變多則有玻璃的熔融性及熱穩定性下降的傾向。因此從維持玻璃的熔融性和熱穩定性的觀點,以作為鹼性金屬氧化物的Li2 O、Na2 O、K2 O及Cs2 O作為鹼土金屬氧化物的MgO、CaO、SrO及BaO的共計含量(Li2 O+Na2 O+K2 O+Cs2 O+MgO+CaO+SrO+BaO),5.00%以上為佳,依序以7.00%以上、9.00%以上、10.00%以上、12.00%以上、14.00%以上、15.00%以上、16.00%以上、17.00%以上、18.00%以上、18.50%以上為更佳,以50.00%以下為佳,依序以48.00%以下、46.00%以下、44.00%以下、43.00%以下、42.00%以下、41.00%以下、40.00%以下、39.00%以下、38.00%以下、37.00%以下、36.00%以下、35.00%以下、34.50%以下、34.00%以下為更佳。
鹼性金屬氧化物及鹼土金屬氧化物,雖有降低液相溫度,改善熱穩定性的作用,但該等含量對玻璃的網路形成成分變多,則有化學耐久性及耐候性下降的傾向。此外,SiO2 及B2 O3 ,雖有改善熱穩定性的作用,但該等的含量變多則有降低熔融性的傾向。從該等觀點,Li2 O、Na2 O、K2 O、與Cs2 O、MgO、CaO、SrO及BaO的共計含量對SiO2 與B2 O3 的共計含量的質量比((Li2 O+Na2 O+K2 O+Cs2 O+MgO+CaO+SrO+BaO)/(SiO2 +B2 O3 )),以0.50以上為佳,依序以0.52以上、0.54以上、0.56以上、0.58以上、0.60以上、0.62以上、0.64以上、0.66以上、0.68以上、0.70以上、0.72以上、0.74以上、0.75以上、0.76以上、0.77以上、0.78以上、0.79以上為更佳,以5.00以下為佳,依序以4.50以下、4.00以下、3.50以下、3.00以下、2.50以下、2.00以下、1.90以下、1.80以下、1.70以下、1.65以下、1.60以下為更佳。
在Li2 O、Na2 O及K2 O之中,Li2 O係最難使折射率下降的成分。因此,從更加高折射率化的觀點,Li2 O的含量對Li2 O、Na2 O及K2 O的共計含量的質量比(Li2 O/(Li2 O+Na2 O+K2 O)),以0.00以上為佳,依序以超過0.00、0.10以上、0.20以上、0.30以上、0.40以上、0.45以上為更佳。質量比(Li2 O/(Li2 O+Na2 O+K2 O)),可例如為1.00以下。
Li2 O、Na2 O、K2 O、MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO,係可不提升玻璃的熔融溫度或液相溫度而提高玻璃的比電阻,使通電加熱容易的成分。此外,Li2 O、Na2 O、K2 O、MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO,由於係可改善玻璃的熱穩定性的成分,可在更低溫使玻璃保持熔融狀態。總之,有改善玻璃的熔融性的作用。另一方面,Li2 O、Na2 O及K2 O,藉由少量導入可降低玻璃的熔解溫度,可促進別的高熔點成分的熔解,但該等共計含量變多則有降低玻璃在熔融狀態的比電阻而有降低通電加熱效率的傾向。此外,Li2 O、Na2 O及K2 O的共計含量變多,則會使玻璃的黏度下降,使熱穩定性惡化,而有降低玻璃的熔融性的傾向。再者,Li2 O、Na2 O及K2 O的共計含量變多,則玻璃有顯示高色散化的傾向。因此,從得到更期望的熔解性及光學特性的觀點,Li2 O、Na2 O、K2 O的共計含量對MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO的共計含量的質量比((Li2 O+Na2 O+K2 O)/(MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO)),以0.00以上為佳,依序以超過0.00、0.01以上、0.02以上、0.03以上、0.04以上、0.05以上為更佳,以4.00以下為佳,依序以3.50以下、3.00以下、2.50以下、2.00以下、1.50以下、1.00以下、0.90以下、0.80以下、0.70以下、0.60以下、0.50以下、0.40以下、0.35以下為更佳。
Li2 O、Na2 O及K2 O的共計含量對SiO2 與B2 O3 的共計含量的質量比((Li2 O+Na2 O+K2 O)/(SiO2 +B2 O3 )),從維持熱穩定性及/或維持再加熱壓製成形性的觀點,以1.00以下為佳,依序以0.90以下、0.80以下、0.70以下、0.60以下、0.50以下、0.40以下、0.35以下、0.30以下、0.25以下為更佳。維持熔融性及/或減少部分色散比提供適合高階色差修正的玻璃的觀點,質量比((Li2 O+Na2 O+K2 O)/(SiO2 +B2 O3 )),以0.00以上為佳,依序以超過0.00、0.01以上、0.02以上、0.03以上、0.04以上、0.05以上為更佳。
Li2 O的含量,以0.00%以上為佳,依序以0.05%以上、0.10%以上、0.15%以上、0.20%以上、0.25%以上、0.30%以上、0.40%以上、0.50%以上、0.60%以上為更佳。此外,Li2 O的含量,以14.00%以下為佳,依序以12.00%以下、10.00%以下、8.00%以下、7.00%以下、6.50%以下、6.00%以下、5.50%以下、5.00%以下為更佳。Li2 O的含量在上述圍,從實現更期望的光學常數的觀點為佳,此外從保持化學耐久性、耐候性、再加熱時的穩定性的觀點為佳。
Na2 O的含量,以0.00%以上為佳。此外,Na2 O的含量,以10.00%以下為佳,依序以8.00%以下、7.00%以下、6.00%以下、5.00%以下、4.00%以下、3.00%以下、2.00%以下為更佳。Na2 O的含量在上述範圍,從改善部分色散特性的觀點為佳。
K2 O的含量,以0.00%以上為佳。此外,K2 O的含量,以10.00%以下為佳,依序以8.00%以下、7.00%以下、6.00%以下、5.00%以下、4.00%以下、3.00%以下、2.00%以下為更佳。K2 O的含量在上述範圍,從提升玻璃的熱穩定性的觀點為佳。
Cs2 O的含量,以5.00%以下為佳,依序以4.00%以下、3.00%以下、2.00%以下、1.00%以下、0.50%以下為更佳,亦可為0%。
TiO2 、Nb2 O5 、Ta2 O5 、WO3 及Bi2 O3 的共計含量(TiO2 +Nb2 O5 +Ta2 O5 +WO3 +Bi2 O3 ),從更加高折射率化的觀點,以30.00%以上為佳,依序以31.00%以上、32.00%以上、33.00%以上、34.00%以上、35.00%以上、36.00%以上、36.50%以上、37.00%以上、37.55%以上為更佳。從更加低比重化及提升熱穩定性的觀點,TiO2 、Nb2 O5 、Ta2 O5 、WO3 及Bi2 O3 的共計含量(TiO2 +Nb2 O5 +Ta2 O5 +WO3 +Bi2 O3 ),以60.00%以下為佳,依序以58.00%以下、56.00%以下、54.00%以下、52.00%以下、51.00%以下、50.00%以下、49.50%以下、49.00%以下、48.50%以下為更佳。
SiO2 與B2 O3 的共計含量對TiO2 、Nb2 O5 、Ta2 O5 、WO3 及Bi2 O3 的共計含量的的質量比((SiO2 +B2 O3 )/(TiO2 +Nb2 O5 +Ta2 O5 +WO3 +Bi2 O3 )),從邊控制比重的增加邊得到折射率高的玻璃的觀點為0.75以下。從加上上述實現所期望的阿貝數νd的觀點,改善部分色散特性的觀點及提升耐失透性的觀點,質量比((SiO2 +B2 O3 )/(TiO2 +Nb2 O5 +Ta2 O5 +WO3 +Bi2 O3 )),以0.16以上為佳,依序以0.20以上、0.25以上、0.30以上、0.35以上、0.36以上、0.37以上、0.38以上、0.39以上、0.40以上、0.41以上、0.42以上為更佳,以0.75以下為佳,依序以0.74以下、0.73以下、0.72以下、0.71以下、0.70以下、0.69以下、0.68以下、0.67以下、0.66以下、0.65以下、0.64以下為更佳。
SiO2 及B2 O3 有降低折射率,降低色散(增加阿貝數)的作用。另一方面,TiO2 、Nb2 O5 、Ta2 O5 、WO3 、Bi2 O3 、ZrO2 係高折射率高色散化成分。從更加提升折射率的觀點,SiO2 與B2 O3 的共計含量對TiO2 、Nb2 O5 、Ta2 O5 、WO3 、Bi2 O3 及ZrO2 的共計含量的質量比((SiO2 +B2 O3 )/(TiO2 +Nb2 O5 +Ta2 O5 +WO3 +Bi2 O3 +ZrO2 )),以0.64以下為佳,依序以0.63以下、0.62以下、0.61以下、0.60以下、0.59以下、0.58以下為更佳。 另一方面,從抑制高色散化的觀點,質量比((SiO2 +B2 O3 )/(TiO2 +Nb2 O5 +Ta2 O5 +WO3 +Bi2 O3 +ZrO2 )),以0.13以上為佳,依序以0.15以上、0.20以上、0.25以上、0.26以上、0.27以上、0.28以上、0.29以上、0.30以上、0.31以上、0.32以上、0.33以上、0.34以上、0.35以上、0.36以上、0.37以上、0.38以上為更佳。
Li2 O、Na2 O及K2 O的共計含量對TiO2 、Nb2 O5 、Ta2 O5 、WO3 及Bi2 O3 的共計含量的質量比((Li2 O+Na2 O+K2 O)/(TiO2 +Nb2 O5 +Ta2 O5 +WO3 +Bi2 O3 )),從改善部分色散特性及穿透率的觀點,以0.00以上為佳,依序以0.01以上為更佳。從維持玻璃的熱穩定性及/或再加熱壓製成形性的觀點,質量比((Li2 O+Na2 O+K2 O)/(TiO2 +Nb2 O5 +Ta2 O5 +WO3 +Bi2 O3 )),以0.67以下為佳,依序以0.60以下、0.50以下、0.40以下、0.30以下、0.20以下、0.15以下、0.10以下為更佳。
MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO,係有改善玻璃的熱穩定性的作用,但該等的含量變多則有降低折射率的傾向,有使玻璃變得更低色散性的傾向。另一方面,TiO2 、Nb2 O5 、WO3 及Bi2 O3 ,有使折射率變高,玻璃變得更高色散性的傾向,但該等的含量變多則有降低熱穩定性的傾向。從以上的觀點,MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO的共計含量對TiO2 、Nb2 O5 、Ta2 O5 、WO3 及Bi2 O3 的共計含量的質量比((MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO)/(TiO2 +Nb2 O5 +Ta2 O5 +WO3 +Bi2 O3 )),以0.09以上為佳,依序以0.10以上、0.15以上、0.20以上、0.21以上、0.22以上、0.23以上、0.24以上、0.25以上、0.26以上、0.27以上、0.28以上、0.29以上、0.30以上、0.31以上、0.32以上為更佳,以1.66以下為佳,依序以1.60以下、1.50以下、1.40以下、1.30以下、1.20以下、1.10以下、1.00以下、0.95以下、0.90以下、0.88以下為更佳。
關於對色散性的貢獻,對比TiO2 、Nb2 O5 、Ta2 O5 、WO3 及Bi2 O3 與La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 ,則TiO2 、Nb2 O5 、Ta2 O5 、WO3 及Bi2 O3 有使玻璃變得更低色散性的傾向,La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 有使玻璃變得更高色散性的傾向。從得到所期望的色散性的觀點,La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量對TiO2 、Nb2 O5 、Ta2 O5 、WO3 及Bi2 O3 的共計含量的質量比((La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )/(TiO2 +Nb2 O5 +Ta2 O5 +WO3 +Bi2 O3 )),以超過0.00為佳,依序以0.01以上、0.02以上、0.03以上、0.04以上、0.05以上、0.06以上、0.07以上為更佳,以1.00以下為佳,依序以0.90以下、0.80以下、0.70以下、0.60以下、0.50以下、0.45以下、0.40以下、0.35以下、0.32以下為更佳。
TiO2 的含量對TiO2 、Nb2 O5 、Ta2 O5 、WO3 及Bi2 O3 的共計含量的質量比(TiO2 /(TiO2 +Nb2 O5 +Ta2 O5 +WO3 +Bi2 O3 )),從改善部分色散特性的觀點,以0.00以上為佳,依序以超過0.00、0.01以上、0.02以上、0.03以上、0.04以上、0.05以上、0.06以上、0.07以上、0.08以上、0.09以上為更佳,以1.00以下為佳,依序以低於1.00、0.95以下、0.90以下、0.85以下、0.80以下、0.75以下、0.73以下為更佳。
Nb2 O5 的含量對TiO2 、Nb2 O5 、Ta2 O5 、WO3 及Bi2 O3 的共計含量的質量比(Nb2 O5 /(TiO2 +Nb2 O5 +Ta2 O5 +WO3 +Bi2 O3 )),從改善部分色散特性的觀點,以0.00以上為佳,依序以超過0.00、0.01以上、0.05以上、0.10以上、0.15以上、0.20以上、0.21以上、0.22以上、0.23以上、0.24以上、0.25以上、0.26以上、0.27以上為更佳,以1.00以下為佳,依序以低於1.00,0.99以下、0.98以下、0.97以下、0.96以下、0.95以下、0.94以下、0.93以下、0.92以下、0.91以下為更佳。
Ta2 O5 的含量對TiO2 、Nb2 O5 、Ta2 O5 、WO3 及Bi2 O3 的共計含量的質量比(Ta2 O5 /(TiO2 +Nb2 O5 +Ta2 O5 +WO3 +Bi2 O3 )),從降低玻璃的原料成本及更加低比重化的觀點,以1.00以下為佳,依序以0.80以下、0.60以下、0.40以下、0.30以下、0.20以下、0.10以下為更佳,以0為特佳。
在高折射率高色散化成分的TiO2 、Nb2 O5 、Ta2 O5 、WO3 及Bi2 O3 之中,WO3 及Bi2 O3 提升比重的作用較大。因此從更加低比重化的觀點,WO3 的含量對TiO2 、Nb2 O5 、Ta2 O5 、WO3 及Bi2 O3 的共計含量的質量比(WO3 /(TiO2 +Nb2 O5 +Ta2 O5 +WO3 +Bi2 O3 )),以1.00以下為佳,依序以0.80以下、0.60以下、0.40以下、0.30以下、0.20以下、0.10以下為更佳,以0為特佳。 從同樣的觀點,Bi2 O3 的含量對TiO2 、Nb2 O5 、Ta2 O5 、WO3 及Bi2 O3 的共計含量的質量比(Bi2 O3 /(TiO2 +Nb2 O5 +Ta2 O5 +WO3 +Bi2 O3 )),以1.00以下為佳,依序以0.80以下、0.60以下、0.40以下、0.30以下、0.20以下、0.10以下為更佳,以0為特佳。
Li2 O、La2 O3 、Gd2 O3 、Y2 O3 、ZrO2 、TiO2 、Nb2 O5 、Ta2 O5 、WO3 及Bi2 O3 ,有提升折射率的作用。另一方面,SiO2 、B2 O3 、Na2 O、K2 O、MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO,有降低折射率的傾向。從更加高折射率化的觀點,SiO2 、B2 O3 、Na2 O、K2 O、MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO對Li2 O、La2 O3 、Gd2 O3 、Y2 O3 、ZrO2 、TiO2 、Nb2 O5 、Ta2 O5 、WO3 及Bi2 O3 的共計含量的質量比((SiO2 +B2 O3 +Na2 O+K2 O+MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO)/(Li2 O+La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 +ZrO2 +TiO2 +Nb2 O5 +Ta2 O5 +WO3 +Bi2 O3 )),以0.12以上為佳,依序以0.15以上、0.20以上、0.30以上、0.35以上、0.40以上、0.45以上、0.50以上、0.55以上為更佳,2.83以下為佳,依序以2.80以下、2.60以下、2.40以下、2.20以下、2.00以下、1.80以下、1.70以下、1.60以下、1.50以下、1.40以下、1.30以下、1.26以下、1.25以下、1.24以下為更佳。
TiO2 、Nb2 O5 、Ta2 O5 、WO3 、Bi2 O3 及ZrO2 ,雖有提升玻璃的折射率的作用,但ZrO2 含量變多則有降低玻璃的熔融性的傾向。從以上的觀點,ZrO2 的含量對TiO2 、Nb2 O5 、Ta2 O5 、WO3 、Bi2 O3 及ZrO2 的共計含量的質量比(ZrO2 /(TiO2 +Nb2 O5 +Ta2 O5 +WO3 +Bi2 O3 +ZrO2 )),以0.00以上為佳,依序以0.01以上、0.02以上為更佳,以0.17以下為佳,依序以0.16以下、0.15以下、0.14以下、0.13以下為更佳。
TiO2 、Nb2 O5 、WO3 及ZnO,有使折射率變高,而使玻璃變得更高色散性的傾向,但多包含該等時,有降低玻璃的熱穩定性的傾向。另一方面,MgO、CaO、SrO及BaO,有使玻璃變得更低色散性的傾向,有改善熱穩定性的作用,但多包含該等的情況時,有降低折射率的傾向。從以上的觀點,MgO、CaO、SrO及BaO的共計含量對TiO2 、Nb2 O5 、WO3 及ZnO的共計含量的質量比((MgO+CaO+SrO+BaO)/(TiO2 +Nb2 O5 +WO3 +ZnO)),以0.10以上為佳,依序以0.15以上、0.20以上、0.25以上、0.26以上、0.27以上、0.28以上、0.29以上、0.30以上、0.31以上、0.32以上為更佳,以1.50以下為佳,依序以1.30以下、1.20以下、1.10以下、1.00以下、0.95以下、0.90以下、0.87以下為更佳。
TiO2 的含量,以0.00%以上為佳,依序以超過0.00%、0.50%以上、1.00%以上、1.50%以上、2.00%以上、2.50%以上、3.00%以上、3.50%以上、4.00%以上為更佳,50.00%以下為佳,依序以45.0%以下、40.00%以下、38.00%以下、36.00%以下、36.00%以下、34.00%以下、32.00%以下、31.00%以下、30.00%以下、29.50%以下、29.00%以下為更佳。TiO2 的含量在上述範圍,從實現更期望的光學常數,且降低玻璃的原料成本的觀點為佳。
Nb2 O5 的含量,以0.00%以上為佳,依序以超過0.00%、1.00%以上、2.00%以上、3.00%以上、4.00%以上、5.00%以上、6.00%以上、7.00%以上、8.00%以上、9.00%以上、10.00%以上、10.50%以上為更佳。此外,Nb2 O5 的含量,以60.00%以下為佳,依序以58.00%以下、56.00%以下、54.00%以下、52.00%以下、50.00%以下、49.00%以下、48.00%以下、47.00%以下、46.00%以下、45.00%以下、44.00%以下為更佳。Nb2 O5 含量在上述範圍,實現更所期望的光學常數,從更加低比重化及改善部分色散特性的觀點為佳。
Ta2 O5 的含量,可為0.00%以上。此外,Ta2 O5 的含量,以5.00%以下為佳,依序以4.00%以下、3.00%以下、2.00%以下、1.00%以下、0.50%以下為更佳。Ta2 O5 的含量在上述範圍,從提升玻璃的熱穩定性、提升熔融性及更加低比重化的觀點為佳。
WO3 以含量,可為0.00%以上。此外,WO3 的含量,以5.00%以下為佳,依序以4.00%以下、3.00%以下、2.00%以下、1.00%以下、0.50%以下為更佳。WO3 的含量在上述範圍,從提升玻璃的穿透率、改善部分色散特性及更加低比重化的觀點為佳。
Bi2 O3 的含量,可為0.00%以上。此外,Bi2 O3 的含量,以5.00%以下為佳,依序以4.00%以下、3.00%以下、2.00%以下、1.00%以下、0.50%以下為更佳。Bi2 O3 的含量在上述範圍,從提升玻璃的熱穩定性、改善部分色散特性及更加低比重化的觀點為佳。
GeO2 ,雖有提升折射率的作用,但是非常高價的成分。從抑制玻璃的製造成本的觀點,GeO2 的含量,可為0.00%以上,以2.00%以下為佳,依序以1.50%以下、1.00%以下、0.50%以下為更佳。
玻璃1以及細節將於後述的玻璃2及3,可加上上述成分,進一步包含P2 O5 、Al2 O3 等的一種以上。 P2 O5 的含量,可為0.00%以上,較佳的是10.00%以下,依序以8.00%以下、6.00%以下、4.00%以下、2.00%以下、1.00%以下、0.50%以下為更佳。P2 O5 的含量在上述範圍,從提升玻璃的熱穩定性及改善部分色散特性的觀點為佳。 Al2 O3 的含量,可為0.00%以上,較佳的是10.00%以下依序以8.00%以下、6.00%以下、4.00%以下、2.00%以下、1.00%以下、0.50%以下為更佳。Al2 O3 的含量在上述範圍,從玻璃的耐失透性及提升熱穩定性的觀點為佳。
Pb、As、Cd、Tl、Be、Se分別具有毒性。因此,以不含該等元素,即不將該等元素作為玻璃成分導入玻璃中為佳。 U,Th、Ra均為放射性元素。因此,以不含該等元素,即不將該等元素作為玻璃成分導入玻璃中為佳。 V,Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Ce有增大玻璃的著色,成為螢光的發生源,不適合作為光學元件用玻璃所含有的元素。因此,以不含該等元素,即不將該等元素作為玻璃成分導入玻璃中為佳。
Sb、Sn係作用作為清澈劑而可任意添加的元素。 Sb的添加量,在將換算成Sb2 O3 ,將Sb2 O3 以外的玻璃成分的共計含量作為100質量%時,以0~0.11質量%的範圍為佳,以0.01~0.08質量%的範圍為更佳,進一步以0.02~0.05質量%的範圍為佳。 Sn的添加量,在將換算成SnO2 ,將SnO2 以外的全玻璃成分的共計含量作為100質量%時,以0~0.50質量%的範圍為佳,以0~0.20質量%的範圍為更佳,進一步以0質量%的範圍為佳。
<玻璃2的玻璃組成> 以下更加詳細地說明關於玻璃2的玻璃組成。
SiO2 ,係作為玻璃的網路形成成分,改善玻璃的熱穩定性、化學耐久性及耐候性,提升熔融玻璃的黏度,有使熔融玻璃容易成形的作用。從以上的觀點,以玻璃2的SiO2 含量為10.00%以上,以11.00%以上為佳,依序以12.00%以上、13.00%以上、14.00%以上、14.50%以上、15.00%以上、15.50%以上、16.00%以上、16.50%以上、16.60%以上為更佳。從提升玻璃的耐失透性、提升熔融性及改善部分色散特性的觀點,SiO2 的含量,以50.00%以下為佳,依序以45.00%以下、40.00%以下、35.00%以下、30.00%以下、28.00%以下、26.00%以下、25.00%以下、24.50%以下、24.00%以下、23.50%以下、23.00%以下、22.75%以下、22.50%以下、22.00%以下為更佳。
SiO2 與B2 O3 的共計含量(SiO2 +B2 O3 ),從提升玻璃的熱穩定性、更加低比重化及得到所期望的光學常數的觀點,以10.00%以上為佳,依序以12.00%以上、14.00%以上、15.00%以上、16.00%以上、17.00%以上、17.75%以上、18.00%以上、18.25%以上、18.50%以上、18.60%以上為更佳,以35.00%以下為佳,依序以32.00%以下、30.00%以下、28.00%以下、27.00%以下、26.50%以下、26.00%以下、25.50%以下、25.00%以下、24.50%以下、24.40%以下、24.30%以下為更佳。
SiO2 與B2 O3 ,雖有改善玻璃的熱穩定性的作用,但SiO2 的含量變多則有降低玻璃的熔融性的傾向。從以上的觀點,SiO2 對SiO2 與B2 O3 的共計含量的質量比(SiO2 /(SiO2 +B2 O3 )),以0.50以上為佳,依序以0.55以上、0.60以上、0.65以上、0.70以上、0.75以上、0.77以上、0.80以上為更佳,以1.00以下為佳,依序以0.99以下、0.98以下、0.97以下、0.96以下、0.95以下、0.94以下、0.93以下、0.92以下、0.91以下、0.90以下、0.89以下、0.88以下為更佳。
B2 O3 的含量對SiO2 的含量的質量比(B2 O3 /SiO2 ),從提升化學耐久性的觀點,以1.00以下為佳,依序以0.90以下、0.80以下、0.70以下、0.60以下、0.50以下、0.40以下、0.35以下、0.32以下、0.31以下、0.30以下、0.29以下、0.28以下、0.27以下、0.26以下、0.25以下為更佳。從提升熱穩定性的觀點,質量比(B2 O3 /SiO2 ),以0.00以上為佳,依序以0.01以上、0.02以上、0.03以上、0.04以上、0.05以上、0.06以上、0.07以上、0.08以上、0.09以上、0.10以上、0.11以上、0.12以上、0.13以上、0.14以上、0.15以上為更佳。
B2 O3 的含量,對0.00%以上為佳,依序以超過0.00%、0.10%以上、0.20%以上、0.30%以上、0.35%以上、0.37%以上、0.39%以上、0.40%以上、0.41%以上、0.42%以上、0.43%以上、0.44%以上、0.45%以上、0.46%以上、0.47%以上、0.48%以上、0.49%以上為更佳。此外,B2 O3 的含量,以30.00%以下為佳,依序以25.00%以下、20.00%以下、18.00%以下、16.00%以下、14.00%以下、12.00%以下、10.00%以下、9.00%以下、8.00%以下、7.00%以下、6.00%以下、5.50%以下、5.20%以下、5.10%以下、5.00%以下、4.90%以下、4.80%以下為更佳。藉由使B2 O3 含量在上述範圍,可更加降低玻璃的比重,且可改善玻璃的熱穩定性。
CaO的含量,從提升玻璃的熔融性及熱穩定性的觀點,以5.00%以上、5.10%以上為佳,依序以5.20%以上、5.30%以上、5.40%以上、5.50%以上、5.60%以上、5.70%以上、5.80%以上、5.90%以上為更佳。此外,從同樣的觀點,以CaO的含量,40.00%以下為佳,依序以35.00%以下、30.00%以下、28.00%以下、26.00%以下、24.00%以下、22.00%以下、21.50%以下、21.00%以下、20.50%以下、20.25%以下、20.00%以下、19.50%以下為更佳
鹼土金屬氧化物的MgO、CaO、SrO及BaO與ZnO的共計含量(MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO),以5.00%以上為佳,依序以7.00%以上、10.00%以上、11.00%以上、12.00%以上、13.00%以上、13.50%以上、14.00%以上、14.50%以上、15.00%以上、15.30%以上、15.50%以上、16.00%以上為更佳。此外,共計含量(MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO),以50.00%以下為佳,依序以45.00%以下40.00%以下、39.00%以下、38.00%以下、37.00%以下、36.50%以下、36.00%以下、35.50%以下、35.00%以下、34.50%以下、34.00%以下為更佳。共計含量(MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO)在上述範圍,從更加低比重化、及不妨礙高色散化而維持熱穩定性的觀點為佳。
在MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO之中,MgO、CaO,與SrO、BaO、ZnO相比在抑制玻璃比重上有效的成分。因此從更加抑制比重增大的觀點,ZnO、SrO及BaO的共計含量對MgO與CaO的共計含量的質量比((ZnO+SrO+BaO)/(MgO+CaO)),以2.78以下為佳,依序以2.77以下、2.76以下、2.75以下、2.74以下、2.73以下為更佳。 另一方面,MgO、CaO改善部分色散特性的作用較SrO、BaO、ZnO大。因此,從改善部分色散特性的觀點,質量比((ZnO+SrO+BaO)/(MgO+CaO)),以0.17以上為佳,依序以0.18以上、0.19以上、0.20以上為更佳。
CaO的含量對MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO的共計含量的質量比(CaO/(MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO)),從更加高折射率化及進一步低比重化的觀點,以0.00以上為佳,依序以0.10以上、0.15以上、0.16以上、0.17以上、0.18以上、0.19以上、0.20以上、0.21以上、0.22以上、0.23以上、0.24以上、0.25以上、0.26以上、0.27以上為更佳。從提升熱穩定性的觀點,質量比(CaO/(MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO)),以1.00以下為佳,依序以0.95以下、0.90以下、0.89以下、0.88以下、0.87以下、0.86以下、0.85以下、0.84以下、0.83以下為更佳。
CaO與MgO的共計含量對MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO的共計含量的質量比((CaO+MgO)/(MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO)),從更加低比重化的觀點,以0.00以上為佳,依序以0.10以上、0.15以上、0.16以上、0.17以上、0.18以上、0.19以上、0.20以上、0.21以上、0.22以上、0.23以上、0.24以上、0.25以上、0.26以上、0.27以上為更佳。從提升熱穩定性的觀點,質量比((CaO+MgO)/(MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO)),以1.00以下為佳,依序以0.95以下、0.90以下、0.89以下、0.88以下、0.87以下、0.86以下、0.85以下、0.84以下、0.83以下為更佳。
鹼土金屬氧化物的MgO、CaO、SrO及BaO與ZnO,具有降低液相溫度,改善熱穩定性的作用。另一方面,該等含量變多則有降低化學耐久性及/或耐候性的傾向。另一方面,SiO2 及B2 O3 ,雖然有改善熱穩定性的作用,但該等含量變多則有降低熔融性的傾向。從以上的觀點,SiO2 與B2 O3 的共計含量對MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO的共計含量的質量比(SiO2 +B2 O3 )/(MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO),以0.40以上為佳,依序以0.45以上、0.50以上、0.52以上、0.54以上、0.56以上、0.57以上、0.58以上、0.59以上、0.60以上、0.61以上為更佳,以2.00以下為佳,依序以1.80以下、1.60以下、1.55以下、1.50以下、1.45以下、1.40以下、1.35以下為更佳。
MgO的含量,以0.00%以上為佳。此外,MgO的含量,以15.00%以下為佳,依序以12.00%以下、9.00%以下、7.00%以下、6.00%以下、5.00%以下、4.00%以下、3.50%以下、3.00%以下、2.50%以下、2.10%以下為更佳。
SrO的含量,以0.00%以上為佳,依序以0.10%以上、0.20%以上、0.25%以上、0.26%以上、0.27%以上、0.28%以上、0.29%以上、0.30%%以上、0.31%以上為更佳。此外,SrO的含量,以15.00%以下為佳,依序以12.00%以下、10.00%以下、9.00%以下、8.50%以下、8.00%以下、7.50%以下、7.00%以下、6.50%以下、6.00%以下為更佳。
BaO的含量,以0.00%以上為佳,依序以0.10%以上、0.20%以上、0.30%以上、0.40%以上、0.50%以上、0.60%以上、0.70%以上、0.80%以上、0.90%以上、1.00%以上、1.10%以上、1.20%以上、1.30%以上為更佳。此外,BaO的含量,以25.00%以下為佳,依序以22.00%以下、20.00%以下、19.00%以下、18.00%以下、17.00%以下、16.50%以下、16.00%以下、15.50%以下、15.25%以下、15.00%以下為更佳。
MgO、CaO、SrO及BaO,均係有改善玻璃的熱穩定性及耐失透性的作用的玻璃成分。從高色散性及更加低比重化的觀點,提升玻璃的熱穩定性及耐失透性的觀點,該等玻璃成分的各含量,分別在上述範圍為佳。
ZnO的含量,以0.00%以上為佳。此外,ZnO的含量,以10.00%以下為佳,依序以9.00%以下、8.00%以下、7.00%以下、6.00%以下、5.00%以下、4.00%以下、3.00%以下、2.00%以下為更佳。ZnO係有改善玻璃的熱穩定性的作用的玻璃成分。從更加低比重化、提升玻璃的熱穩定性以及得到所期望的光學常數的觀點,ZnO的含量在上述範圍為佳。
在玻璃2,稀土氧化物的La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量(La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 ),從高折射率化及低色散性的觀點,以2.96%以上、2.97%以上為佳,依序以2.98%以上、2.99%以上、3.00%以上為更佳。從更加低比重化的觀點,La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量(La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 ),以30.00%以下為佳,依序以29.00%以下、28.00%以下、26.00%以下、24.00%以下、22.00%以下、20.00%以下、18.00%以下、16.00%以下、15.00%以下、14.50%以下、14.00%以下、13.50%以下、13.00%以下、12.50%以下、12.00%以下為更佳。
BaO,與稀土氧化物的La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 ,均係貢獻於低色散性(即,使阿貝數νd變大)的成分,但該等含量變多則有玻璃的比重變高的傾向。從以上的觀點,在玻璃2,BaO與稀土氧化物La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量(BaO+La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )為30.00%以下、29.00%以下為佳,依序以28.00%以下、27.00%以下、26.00%以下、25.00%以下、24.50%以下、24.00%以下、23.50%以下、23.00%以下為更佳。此外,在使阿貝數νd變得更大的觀點,BaO、La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量(BaO+La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 ),以2.96%以上為佳,依序以3.00%以上、4.00%以上、5.00%以上、6.00%以上、7.00%以上、7.50%以上、8.00%以上、8.50%以上為更佳。
BaO及La2 O3 均係低色散化成分,但BaO與La2 O3 相比提升折射率的作用較小。因此,從提升折射率的觀點,BaO的含量對La2 O3 的含量的質量比(BaO/La2 O3 ),以8.30以下為佳,依序以8.00以下、7.50以下、7.00以下、6.50以下、6.00以下、5.50以下、5.40以下、5.30以下、5.20以下、5.10以下、5.00以下、4.90以下、4.80以下、4.70以下為更佳。 質量比(BaO/La2 O3 ),可為0,亦可為0.00以上。從維持玻璃的熱穩定性的觀點,質量比(BaO/La2 O3 ),以超過0.00為佳,依序以0.01以上、0.02以上、0.03以上、0.04以上、0.05以上、0.06以上、0.07以上、0.08以上、0.09以上、0.10以上、0.11以上為更佳。
稀土氧化物的La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 ,雖可提升折射率,貢獻於低色散性,但該等含量變多則有降低熱穩定性的傾向。此外,SiO2 及B2 O3 雖有改善熱穩定性的作用,但該等含量變多則有降低熔解性的傾向及降低折射率的傾向。從以上的觀點,SiO2 與B2 O3 的共計含量對La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量的質量比((SiO2 +B2 O3 )/(La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )),以超過0.00為佳,依序以0.25以上、0.50以上、0.75以上、1.00以上、1.25以上、1.50以上、1.75以上、1.80以上、1.85以上為更佳,以7.47以下為佳,依序以7.40以下、7.35以下、7.30以下、7.25以下為更佳。
La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 ,均係可提升玻璃的折射率的成分,但Gd2 O3 及Y2 O3 ,與La2 O3 相比係會提高比重的成分。因此從更加低比重化的觀點,La2 O3 的含量對La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量的質量比(La2 O3 /(La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )),以超過0.00為佳,依序以0.10以上、0.20以上、0.30以上、0.40以上、0.50以上、0.60以上、0.70以上、0.75以上為更佳。質量比(La2 O3 /(La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )),可為1.00以下。 從同樣的觀點,Gd2 O3 的含量對La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量的質量比(Gd2 O3 /(La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )),以低於1.00為佳,依序以0.90以下、0.80以下、0.70以下、0.60以下、0.50以下、0.40以下、0.30以下、0.25以下、0.20以下為更佳。質量比(Gd2 O3 /(La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )),可為0.00以上。 此外,從同樣的觀點,Y2 O3 的含量對La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量的質量比(Y2 O3 /(La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )),以低於1.00為佳,依序以0.90以下、0.80以下、0.70以下、0.60以下、0.50以下、0.40以下、0.30以下、0.25以下為更佳。質量比(Y2 O3 /(La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )),可為0.00以上。
從上述的觀點,稀土氧化物的上述成分的含量,分別在以下的範圍為佳。 La2 O3 的含量,以0.00%以上為佳,依序以超過0.00%、0.50%以上、1.00%以上、1.33%以上、1.50%以上、2.00%以上、2.50%以上、2.75%以上、3.00%以上為更佳。此外,La2 O3 的含量,以30.00%以下為佳,依序以25.00%以下、20.00%以下、18.00%以下、16.00%以下、15.00%以下、14.00%以下、13.50%以下、13.00%以下、12.50%以下、12.00%以下為更佳。 Gd2 O3 的含量,以0.00%以上為佳。此外,Gd2 O3 的含量,以10.00%以下為佳,依序以9.00%以下、8.00%以下、7.00%以下、6.00%以下、5.00%以下、4.00%以下、3.00%以下、2.00%以下為更佳。 Y2 O3 的含量,以0.00%以上為佳。此外,Y2 O3 的含量,以10.00%以下為佳,依序以9.00%以下、8.00%以下、7.00%以下、6.00%以下、5.00%以下、4.00%以下、3.00%以下、2.00%以下為更佳。
La2 O3 具有提升玻璃的折射率的作用,B2 O3 具有降低玻璃的折射率的傾向。因此,從更加高折射率化的觀點,La2 O3 的含量對於B2 O3 的含量的質量比(La2 O3 /B2 O3 ),以1.30以上為佳,依序以1.35以上、1.40以上、1.45以上、1.50以上、1.55以上、1.60以上、1.65以上、1.70以上、1.72以上為更佳。從更加低比重化的觀點,質量比(La2 O3 /B2 O3 ),以20.00以下為佳,依序以18.00以下、16.00以下、14.00以下、13.00以下、12.00以下、11.50以下、11.00以下、10.50以下、10.00以下為更佳。
B2 O3 的含量對La2 O3 的含量的質量比(B2 O3 /La2 O3 ),以0.79以下為佳,依序以0.78以下、0.77以下、0.76以下、0.75以下、0.70以下、0.65以下、0.64以下、0.62以下、0.61以下、0.60以下、0.59以下、0.58以下、0.57以下、0.50以下為更佳。質量比(La2 O3 /B2 O3 )為0.00以上,以超過0.00為佳。
稀土氧化物,雖可提升玻璃的折射率,但稀土氧化物的含量變多則會降低熱穩定性,有降低玻璃的熔融性的傾向。因此,從邊維持玻璃的熱穩定性,邊更加提升折射率的觀點,La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量對BaO、La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量的質量比((La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )/(BaO+La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )),以1.00以下為佳,依序以低於1.00、0.99以下、0.98以下、0.97以下、0.96以下、0.95以下、0.94以下、0.93以下、0.92以下、0.91以下、0.90以下為更佳。質量比((La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )/(BaO+La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )),以超過0.00為佳,依序以0.05以上、0.06以上、0.07以上、0.08以上、0.09以上、0.10以上、0.11以上、0.12以上、0.13以上、0.14以上、0.15以上、0.16以上、0.17以上、0.18以上、0.20以上為更佳。
稀土氧化物,雖可提升玻璃的折射率,但其含量變多則有降低玻璃的熔融性的傾向。另一方面,鹼土金屬氧化物,雖可提升玻璃的熔融性,但其含量變多則有降低折射率的傾向。因此,從邊維持玻璃的熔融性邊更加提升折射率的點,La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量對MgO、CaO、SrO、BaO、ZnO、La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量的質量比((La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )/(MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO+La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )),以超過0.00為佳,依序以0.01以上、0.02以上、0.03以上、0.04以上、0.05以上、0.06以上、0.07以上、0.08以上為更佳,以0.85以下為佳,依序以0.80以下、0.75以下、0.70以下、0.65以下、0.60以下、0.55以下、0.50以下、0.45以下、0.44以下、0.43以下、0.42以下、0.41以下、0.40以下為更佳。
稀土氧化物,雖可提升玻璃的折射率,但其含量變多則有降低玻璃的熱穩定性的傾向。另一方面,B2 O3 雖可提升玻璃的熱穩定性,但其含量變多則有降低折射率的傾向。因此從邊維持玻璃的熱穩定性邊更加提升折射率的點,B2 O3 的含量對BaO、La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量的質量比(B2 O3 /(BaO+La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )),以0.00以上為佳,依序以超過0.00、0.01以上、0.02以上、0.03以上為更佳,以1.00以下為佳,依序以0.90以下、0.80以下、0.70以下、0.60以下、0.55以下、0.50以下、0.45以下、0.40以下、0.35以下為更佳。
La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 ,雖具有提高玻璃的折射率高的作用,但該等的共計含量多則有降低熱穩定性的傾向。另一方面,B2 O3 ,雖有改善玻璃的熱穩定性的作用,但具有降低折射率的傾向。因此,從邊維持玻璃的熱穩定性邊提升折射率的觀點,La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量對B2 O3 、La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量的質量比((La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )/(B2 O3 +La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )),以0.57以上為佳,依序以0.58以上、0.59以上、0.60以上、0.61以上、0.62以上、0.63以上、0.64以上為更佳。從更加低比重化的觀點,質量比(La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 /(B2 O3 +La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )),以1.00以下為佳,依序以低於1.00、0.99以下、0.98以下、0.97以下、0.96以下、0.95以下、0.94以下、0.93以下、0.92以下、0.91以下、0.90以下、0.89以下、0.88以下、0.87以下、0.86以下、0.85以下為更佳。
La2 O3 、Gd2 O3 、Y2 O3 及ZrO2 雖具有提升折射率,改善部分色散特性的作用,但ZrO2 的含量變多,則有降低玻璃的熔融性的傾向。從以上的觀點,ZrO2 的含量對La2 O3 、Gd2 O3 、Y2 O3 及ZrO2 的共計含量的質量比(ZrO2 /(La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 +ZrO2 )),以0.01以上為佳,依序以0.02以上、0.03以上、0.04以上為更佳,以5.00以下為佳,依序以4.00以下、3.00以下、2.00以下為更佳。
La2 O3 、Gd2 O3 、Y2 O3 及ZrO2 ,均係提高折射率的成分,但ZrO2 與La2 O3 、Gd2 O3 、及Y2 O3 相比,提升折射率的作用較大,而提高色散的作用(減少阿貝數的作用)亦大。從維持低色散的觀點,ZrO2 的含量對La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量的質量比(ZrO2 /(La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )),以2.00以下為佳,依序以1.90以下、1.80以下、1.70以下、1.60以下、1.50以下、1.40以下、1.30以下、1.25以下、1.20以下為更佳。質量比(ZrO2 /(La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )),可為0.00以上,從更加提升折射率的觀點,以超過0.00為佳,依序以0.01以上、0.02以上、0.03以上、0.04以上、0.05以上、0.06以上為更佳。
ZrO2 的含量,以0.00%以上為佳,依序以超過0.00%、0.10%以上、0.20%以上、0.30%以上、0.40%以上、0.50%以上、0.60%以上、0.65%以上為更佳。此外,ZrO2 的含量,以15.00%以下為佳,依序以12.00%以下、10.40%以下、10.00%以下、9.00%以下、8.50%以下、8.00%以下、7.50%以下、7.20%以下、7.10%以下、7.00%以下、6.50%以下、6.00%以下、5.90%以下為更佳。ZrO2 含量在上述範圍,可實現更期望的光學常數,且從改善部分色散特性的觀點為佳。
MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO,雖有改善玻璃的熱穩定性的作用,但該等的含量變多則有降低折射率的傾向。另一方面,La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 具有提升折射率的作用,但該等的含量變多則有降低熱穩定性的傾向。從以上的觀點,MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO的共計含量,對La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量的的質量比((MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO)/(La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )),以超過0.00為佳,依序以0.10以上、0.20以上、0.30以上、0.40以上、0.50以上、0.60以上、0.70以上、0.80以上、0.90以上、1.00以上、1.10以上、1.20以上、1.30以上、1.40以上為更佳,以20.00以下為佳,依序以18.00以下、16.00以下、14.00以下、11.09以下、11.08以下、11.07以下、11.06以下、11.05以下、11.04以下、11.03以下、11.02以下、11.01以下、11.00以下為更佳。
SrO、BaO、La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 ,均係在維持低色散性為有效的成分。因此,從更維持低色散性的觀點,以SrO、BaO、La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量(SrO+BaO+La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 ),以9.00%以上為佳,依序以9.50%以上、10.00%以上、10.50%以上、11.00%以上、11.50%以上、12.00%以上、12.50%以上、13.00%以上、13.50%以上為更佳。 此外,從更加低比重化的觀點,共計含量(SrO+BaO+La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 ),以45.00%以下為佳,依序以40.00%以下、35.00%以下、30.00%以下、29.00%以下、28.00%以下、27.00%以下、26.00%以下、25.00%以下為更佳。
La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 ,係具有提升折射率的作用的成分,SiO2 係維持玻璃的熱穩定性的成分。La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量對La2 O3 、Gd2 O3 、Y2 O3 及SiO2 的共計含量的質量比((La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )/(La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 +SiO2 )),從更加提升折射率的觀點,以0.12以上為佳,以0.13以上為更佳。從維持玻璃的熱穩定性的觀點,質量比((La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )/(La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 +SiO2 )),以0.70以下為佳,依序以0.60以下、0.50以下、0.49以下、0.48以下、0.47以下、0.46以下、0.45以下、0.44以下、0.43以下、0.42以下、041以下為更佳。
關於SiO2 及CaO的共計含量對TiO2 、Nb2 O5 、Ta2 O5 、WO3 及Bi2 O3 的共計含量的質量比((SiO2 +CaO)/(TiO2 +Nb2 O5 +Ta2 O5 +WO3 +Bi2 O3 )),分母係提升折射率的作用較大的成分的共計含量,分子係對低色散化、低比重化有效的成分的共計含量。從維持低色散性、更加低比重化及維持熱穩定性的觀點,質量比((SiO2 +CaO)/(TiO2 +Nb2 O5 +Ta2 O5 +WO3 +Bi2 O3 ))為低於1.09,以1.08以下為佳,依序以1.07以下、1.06以下、1.05以下、1.04以下、1.03以下、1.02以下、1.01以下為更佳。此外,從上述觀點,質量比((SiO2 +CaO)/(TiO2 +Nb2 O5 +Ta2 O5 +WO3 +Bi2 O3 )),以0.25以上為佳,依序以0.30以上、0.35以上、0.40以上、0.42以上、0.44以上、0.46以上、0.48以上、0.50以上、0.52以上、0.54以上、0.55以上為更佳。
在提升折射率的成分的ZrO2 、TiO2 、Nb2 O5 、Ta2 O5 、WO3 、Bi2 O3 之中,ZrO2 提升色散的作用比較小。因此從更加維持低色散性的觀點,ZrO2 的含量對TiO2 、Nb2 O5 、Ta2 O5 、WO3 及Bi2 O3 的共計含量的質量比(ZrO2 /(TiO2 +Nb2 O5 +Ta2 O5 +WO3 +Bi2 O3 )),以0.00以上為佳,依序以0.01以上、0.02以上為更佳。從維持玻璃的熱穩定性、將玻璃加熱、軟化壓製成形時的耐失透性(再加熱壓製成形時的穩定性︰亦稱為再加熱壓製成形性)的觀點,質量比(ZrO2 /(TiO2 +Nb2 O5 +Ta2 O5 +WO3 +Bi2 O3 )),以0.21以下為佳,依序以0.20以下、0.19以下、0.18以下、0.17以下、0.16以下、0.15以下為更佳。
鹼性金屬氧化物的Li2 O、Na2 O、K2 O及Cs2 O,有改善部分色散特性的作用,降低液相溫度,亦有改善玻璃的熱穩定性的作用。從該等觀點,Li2 O、Na2 O、K2 O及Cs2 O的共計含量(Li2 O+Na2 O+K2 O+Cs2 O),以0.00%以上為佳,依序以超過0.00%、0.05%以上、0.10%以上、0.15%以上、0.20%以上、0.25%以上、0.28%以上為更佳。從化學耐久性及耐候性的提升的觀點,以共計含量(Li2 O+Na2 O+K2 O+Cs2 O),以20.00%以下為佳,依序以18.00%以下、16.00%以下、14.00%以下、12.00%以下、10.00%以下、9.00%以下、8.00%以下、7.00%以下、6.50%以下、6.00%以下、5.50%以下、5.00%以下、4.50%以下為更佳。
鹼性金屬氧化物及鹼土金屬氧化物,可向維持玻璃的熔融性及熱穩定性做出貢獻,但該等的含量變多則有玻璃的熔融性及熱穩定性下降的傾向。因此從維持玻璃的熔融性和熱穩定性的觀點,以作為鹼性金屬氧化物的Li2 O、Na2 O、K2 O及Cs2 O作為鹼土金屬氧化物的MgO、CaO、SrO及BaO的共計含量(Li2 O+Na2 O+K2 O+Cs2 O+MgO+CaO+SrO+BaO),5.00%以上為佳,依序以7.00%以上、9.00%以上、10.00%以上、12.00%以上、14.00%以上、15.00%以上、16.00%以上、17.00%以上、18.00%以上、18.50%以上為更佳,以50.00%以下為佳,依序以48.00%以下、46.00%以下、44.00%以下、43.00%以下、42.00%以下、41.00%以下、40.00%以下、39.00%以下、38.00%以下、37.00%以下、36.00%以下、35.00%以下、34.50%以下、34.00%以下為更佳。
鹼性金屬氧化物及鹼土金屬氧化物,雖有降低液相溫度,改善熱穩定性的作用,但該等含量對玻璃的網路形成成分變多,則有化學耐久性及耐候性下降的傾向。此外,SiO2 及B2 O3 ,雖有改善熱穩定性的作用,但該等的含量變多則有降低熔融性的傾向。從該等觀點面,Li2 O、Na2 O、K2 O、與Cs2 O、MgO、CaO、SrO及BaO的共計含量對SiO2 與B2 O3 的共計含量的質量比((Li2 O+Na2 O+K2 O+Cs2 O+MgO+CaO+SrO+BaO)/(SiO2 +B2 O3 )),以0.50以上為佳,依序以0.52以上、0.54以上、0.56以上、0.58以上、0.60以上、0.62以上、0.64以上、0.66以上、0.68以上、0.70以上、0.72以上、0.74以上、0.75以上、0.76以上、0.77以上、0.78以上、0.79以上為更佳,以5.00以下為佳,依序以4.50以下、4.00以下、3.50以下、3.00以下、2.50以下、2.00以下、1.90以下、1.80以下、1.70以下、1.65以下、1.60以下為更佳。
在Li2 O、Na2 O及K2 O之中,Li2 O係最難使折射率下降的成分。因此,從更加高折射率化的觀點,Li2 O的含量對Li2 O、Na2 O及K2 O的共計含量的質量比(Li2 O/(Li2 O+Na2 O+K2 O)),以0.00以上為佳,依序以超過0.00、0.10以上、0.20以上、0.30以上、0.40以上、0.45以上為更佳。質量比(Li2 O/(Li2 O+Na2 O+K2 O)),可例如為1.00以下。
Li2 O、Na2 O、K2 O、MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO,係可不提升玻璃的熔融溫度或液相溫度而提高玻璃的比電阻,使通電加熱容易的成分。此外,Li2 O、Na2 O、K2 O、MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO,由於係可改善玻璃的熱穩定性的成分,可在更低溫使玻璃保持熔融狀態。總之,有改善玻璃的熔融性的作用。另一方面,Li2 O、Na2 O及K2 O,藉由少量導入可降低玻璃的熔解溫度,可促進別的高熔點成分的熔解,但該等共計含量變多則有降低玻璃在熔融狀態的比電阻而有降低通電加熱效率的傾向。此外,Li2 O、Na2 O及K2 O的共計含量變多,則會使玻璃的黏度下降,使熱穩定性惡化,而有降低玻璃的熔融性的傾向。再者,Li2 O、Na2 O及K2 O的共計含量變多,則玻璃有顯示高色散化的傾向。因此,從得到更期望的熔解性及光學特性的觀點,Li2 O、Na2 O、K2 O的共計含量對MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO的共計含量的質量比((Li2 O+Na2 O+K2 O)/(MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO)),以0.00以上為佳,依序以超過0.00、0.01以上、0.02以上、0.03以上、0.04以上、0.05以上為更佳,以4.00以下為佳,依序以3.50以下、3.00以下、2.50以下、2.00以下、1.50以下、1.00以下、0.90以下、0.80以下、0.70以下、0.60以下、0.50以下、0.40以下、0.35以下為更佳。
Li2 O、Na2 O及K2 O的共計含量對SiO2 與B2 O3 的共計含量的質量比((Li2 O+Na2 O+K2 O)/(SiO2 +B2 O3 )),從維持熱穩定性及/或維持再加熱壓製成形性的觀點,以1.00以下為佳,依序以0.90以下、0.80以下、0.70以下、0.60以下、0.50以下、0.40以下、0.35以下、0.30以下、0.25以下為更佳。維持熔融性及/或減少部分色散比提供適合高階色差修正的玻璃的觀點,質量比((Li2 O+Na2 O+K2 O)/(SiO2 +B2 O3 )),以0.00以上為佳,依序以超過0.00、0.01以上、0.02以上、0.03以上、0.04以上、0.05以上為更佳。
Li2 O的含量,以0.00%以上為佳,依序以0.05%以上、0.10%以上、0.15%以上、0.20%以上、0.25%以上、0.30%以上、0.40%以上、0.50%以上、0.60%以上為更佳。此外,Li2 O的含量,14.00%以下為佳,依序以12.00%以下、10.00%以下、8.00%以下、7.00%以下、6.50%以下、6.00%以下、5.50%以下、5.00%以下為更佳。Li2 O的含量在上述範圍,從實現更所期望的光學常數的觀點為佳,此外從保持化學耐久性、耐候性、再加熱時的穩定性的觀點為佳。
Na2 O的含量,以0.00%以上為佳。此外,Na2 O的含量,10.00%以下為佳,依序以8.00%以下、7.00%以下、6.00%以下、5.00%以下、4.00%以下、3.00%以下、2.00%以下為更佳。Na2 O的含量在上述範圍,從改善部分色散特性的觀點為佳。
K2 O的含量,以0.00%以上為佳。此外,K2 O的含量,10.00%以下為佳,依序以8.00%以下、7.00%以下、6.00%以下、5.00%以下、4.00%以下、3.00%以下、2.00%以下為更佳。K2 O的含量在上述範圍,從提升玻璃的熱穩定性的觀點為佳。
Cs2 O的含量,以5.00%以下為佳,依序以4.00%以下、3.00%以下、2.00%以下、1.00%以下、0.50%以下為更佳,亦可為0%。
TiO2 、Nb2 O5 、Ta2 O5 、WO3 及Bi2 O3 的共計含量(TiO2 +Nb2 O5 +Ta2 O5 +WO3 +Bi2 O3 ),從更加高折射率化的觀點,以30.00%以上為佳,依序以31.00%以上、32.00%以上、33.00%以上、34.00%以上、35.00%以上、36.00%以上、36.50%以上、37.00%以上、37.55%以上為更佳。從更加低比重化及提升熱穩定性的觀點,TiO2 、Nb2 O5 、Ta2 O5 、WO3 及Bi2 O3 的共計含量(TiO2 +Nb2 O5 +Ta2 O5 +WO3 +Bi2 O3 ),以60.00%以下為佳,依序以58.00%以下、56.00%以下、54.00%以下、52.00%以下、51.00%以下、50.00%以下、49.50%以下、49.00%以下、48.50%以下為更佳。
SiO2 與B2 O3 的共計含量對TiO2 、Nb2 O5 、Ta2 O5 、WO3 及Bi2 O3 的共計含量的的質量比((SiO2 +B2 O3 )/(TiO2 +Nb2 O5 +Ta2 O5 +WO3 +Bi2 O3 )),從邊控制比重的增加邊得到折射率高的玻璃的觀點為0.75以下。從加上上述實現所期望的阿貝數νd的觀點,改善部分色散特性的觀點及提升耐失透性的觀點,質量比((SiO2 +B2 O3 )/(TiO2 +Nb2 O5 +Ta2 O5 +WO3 +Bi2 O3 )),以0.16以上為佳,依序以0.20以上、0.25以上、0.30以上、0.35以上、0.36以上、0.37以上、0.38以上、0.39以上、0.40以上、0.41以上、0.42以上為更佳,以0.75以下為佳,依序以0.74以下、0.73以下、0.72以下、0.71以下、0.70以下、0.69以下、0.68以下、0.67以下、0.66以下、0.65以下、0.64以下為更佳。
SiO2 及B2 O3 有降低折射率,降低色散(增加阿貝數)的作用。另一方面,TiO2 、Nb2 O5 、Ta2 O5 、WO3 、Bi2 O3 、ZrO2 係高折射率高色散化成分。從更加提升折射率的觀點,SiO2 與B2 O3 的共計含量對TiO2 、Nb2 O5 、Ta2 O5 、WO3 、Bi2 O3 及ZrO2 的共計含量的質量比((SiO2 +B2 O3 )/(TiO2 +Nb2 O5 +Ta2 O5 +WO3 +Bi2 O3 +ZrO2 )),以0.64以下為佳,依序以0.63以下、0.62以下、0.61以下、0.60以下、0.59以下、0.58以下為更佳。 另一方面,從抑制高色散化的觀點,質量比((SiO2 +B2 O3 )/(TiO2 +Nb2 O5 +Ta2 O5 +WO3 +Bi2 O3 +ZrO2 )),以0.13以上為佳,依序以0.15以上、0.20以上、0.25以上、0.26以上、0.27以上、0.28以上、0.29以上、0.30以上、0.31以上、0.32以上、0.33以上、0.34以上、0.35以上、0.36以上、0.37以上、0.38以上為更佳。
Li2 O、Na2 O及K2 O的共計含量對TiO2 、Nb2 O5 、Ta2 O5 、WO3 及Bi2 O3 的共計含量的質量比((Li2 O+Na2 O+K2 O)/(TiO2 +Nb2 O5 +Ta2 O5 +WO3 +Bi2 O3 )),從改善部分色散特性及穿透率的觀點,以0.00以上為佳,依序以0.01以上為更佳。從維持玻璃的熱穩定性及/或再加熱壓製成形性的觀點,質量比((Li2 O+Na2 O+K2 O)/(TiO2 +Nb2 O5 +Ta2 O5 +WO3 +Bi2 O3 )),以0.67以下為佳,依序以0.60以下、0.50以下、0.40以下、0.30以下、0.20以下、0.15以下、0.10以下為更佳。
MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO,係有改善玻璃的熱穩定性的作用,但該等的含量變多則有降低折射率的傾向,有使玻璃變得更低色散性的傾向。另一方面,TiO2 、Nb2 O5 、WO3 及Bi2 O3 ,有使折射率變高,玻璃變得更高色散性的傾向,但該等的含量變多則有降低熱穩定性的傾向。從以上的觀點,MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO的共計含量對TiO2 、Nb2 O5 、Ta2 O5 、WO3 及Bi2 O3 的共計含量的質量比((MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO)/(TiO2 +Nb2 O5 +Ta2 O5 +WO3 +Bi2 O3 )),以0.09以上為佳,依序以0.10以上、0.15以上、0.20以上、0.21以上、0.22以上、0.23以上、0.24以上、0.25以上、0.26以上、0.27以上、0.28以上、0.29以上、0.30以上、0.31以上、0.32以上為更佳,以1.66以下為佳,依序以1.60以下、1.50以下、1.40以下、1.30以下、1.20以下、1.10以下、1.00以下、0.95以下、0.90以下、0.88以下為更佳。
關於對色散性的貢獻,對比TiO2 、Nb2 O5 、Ta2 O5 、WO3 及Bi2 O3 與La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 ,則TiO2 、Nb2 O5 、Ta2 O5 、WO3 及Bi2 O3 有使玻璃變得更低色散性的傾向,La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 有使玻璃變得更高色散性的傾向。從得到所期望的色散性的觀點,La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量對TiO2 、Nb2 O5 、Ta2 O5 、WO3 及Bi2 O3 的共計含量的質量比((La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )/(TiO2 +Nb2 O5 +Ta2 O5 +WO3 +Bi2 O3 )),以超過0.00為佳,依序以0.01以上、0.02以上、0.03以上、0.04以上、0.05以上、0.06以上、0.07以上為更佳,以1.00以下為佳,依序以0.90以下、0.80以下、0.70以下、0.60以下、0.50以下、0.45以下、0.40以下、0.35以下、0.32以下為更佳。
TiO2 的含量對TiO2 、Nb2 O5 、Ta2 O5 、WO3 及Bi2 O3 的共計含量的質量比(TiO2 /(TiO2 +Nb2 O5 +Ta2 O5 +WO3 +Bi2 O3 )),從改善部分色散特性的觀點,以0.00以上為佳,依序以超過0.00、0.01以上、0.02以上、0.03以上、0.04以上、0.05以上、0.06以上、0.07以上、0.08以上、0.09以上為更佳,以1.00以下為佳,依序以低於1.00、0.95以下、0.90以下、0.85以下、0.80以下、0.75以下、0.73以下為更佳。
Nb2 O5 的含量對TiO2 、Nb2 O5 、Ta2 O5 、WO3 及Bi2 O3 的共計含量的質量比(Nb2 O5 /(TiO2 +Nb2 O5 +Ta2 O5 +WO3 +Bi2 O3 )),從改善部分色散特性的觀點,以0.00以上為佳,依序以超過0.00、0.01以上、0.05以上、0.10以上、0.15以上、0.20以上、0.21以上、0.22以上、0.23以上、0.24以上、0.25以上、0.26以上、0.27以上為更佳,以1.00以下為佳,依序以低於1.00,0.99以下、0.98以下、0.97以下、0.96以下、0.95以下、0.94以下、0.93以下、0.92以下、0.91以下為更佳。
Ta2 O5 的含量對TiO2 、Nb2 O5 、Ta2 O5 、WO3 及Bi2 O3 的共計含量的質量比(Ta2 O5 /(TiO2 +Nb2 O5 +Ta2 O5 +WO3 +Bi2 O3 )),從降低玻璃的原料成本及更加低比重化的觀點,以1.00以下為佳,依序以0.80以下、0.60以下、0.40以下、0.30以下、0.20以下、0.10以下為更佳,以0為特佳。
在高折射率高色散化成分的TiO2 、Nb2 O5 、Ta2 O5 、WO3 及Bi2 O3 之中,WO3 及Bi2 O3 提升比重的作用較大。因此從更加低比重化的觀點,WO3 的含量對TiO2 、Nb2 O5 、Ta2 O5 、WO3 及Bi2 O3 的共計含量的質量比(WO3 /(TiO2 +Nb2 O5 +Ta2 O5 +WO3 +Bi2 O3 )),以1.00以下為佳,依序以0.80以下、0.60以下、0.40以下、0.30以下、0.20以下、0.10以下為更佳,以0為特佳。 從同樣的觀點,Bi2 O3 的含量對TiO2 、Nb2 O5 、Ta2 O5 、WO3 及Bi2 O3 的共計含量的質量比(Bi2 O3 /(TiO2 +Nb2 O5 +Ta2 O5 +WO3 +Bi2 O3 )),以1.00以下為佳,依序以0.80以下、0.60以下、0.40以下、0.30以下、0.20以下、0.10以下為更佳,以0為特佳。
Li2 O、La2 O3 、Gd2 O3 、Y2 O3 、ZrO2 、TiO2 、Nb2 O5 、Ta2 O5 、WO3 及Bi2 O3 ,有提升折射率的作用。另一方面,SiO2 、B2 O3 、Na2 O、K2 O、MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO,有降低折射率的傾向。從更加高折射率化的觀點,SiO2 、B2 O3 、Na2 O、K2 O、MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO對Li2 O、La2 O3 、Gd2 O3 、Y2 O3 、ZrO2 、TiO2 、Nb2 O5 、Ta2 O5 、WO3 及Bi2 O3 的共計含量的質量比((SiO2 +B2 O3 +Na2 O+K2 O+MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO)/(Li2 O+La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 +ZrO2 +TiO2 +Nb2 O5 +Ta2 O5 +WO3 +Bi2 O3 )),以0.12以上為佳,依序以0.15以上、0.20以上、0.30以上、0.35以上、0.40以上、0.45以上、0.50以上、0.55以上為更佳,2.83以下為佳,依序以2.80以下、2.60以下、2.40以下、2.20以下、2.00以下、1.80以下、1.70以下、1.60以下、1.50以下、1.40以下、1.30以下、1.26以下、1.25以下、1.24以下為更佳。
TiO2 、Nb2 O5 、Ta2 O5 、WO3 、Bi2 O3 及ZrO2 ,雖有提升玻璃的折射率的作用,但ZrO2 含量變多則有降低玻璃的熔融性的傾向。從以上的觀點,ZrO2 的含量對TiO2 、Nb2 O5 、Ta2 O5 、WO3 、Bi2 O3 及ZrO2 的共計含量的質量比(ZrO2 /(TiO2 +Nb2 O5 +Ta2 O5 +WO3 +Bi2 O3 +ZrO2 )),以0.00以上為佳,依序以0.01以上、0.02以上為更佳,以0.17以下為佳,依序以0.16以下、0.15以下、0.14以下、0.13以下為更佳。
TiO2 、Nb2 O5 、WO3 及ZnO,有使折射率變高,而使玻璃變得更高色散性的傾向,但多包含該等的情況時,有降低玻璃的熱穩定性的傾向。另一方面,MgO、CaO、SrO及BaO,有使玻璃變得更低色散性的傾向,有改善熱穩定性的作用,但多包含該等的情況時,有降低折射率的傾向。從以上的觀點,MgO、CaO、SrO及BaO的共計含量對TiO2 、Nb2 O5 、WO3 及ZnO的共計含量的質量比((MgO+CaO+SrO+BaO)/(TiO2 +Nb2 O5 +WO3 +ZnO)),以0.10以上為佳,依序以0.15以上、0.20以上、0.25以上、0.26以上、0.27以上、0.28以上、0.29以上、0.30以上、0.31以上、0.32以上為更佳,以1.50以下為佳,依序以1.30以下、1.20以下、1.10以下、1.00以下、0.95以下、0.90以下、0.87以下為更佳。
TiO2 的含量,以0.00%以上為佳,依序以超過0.00%、0.50%以上、1.00%以上、1.50%以上、2.00%以上、2.50%以上、3.00%以上、3.50%以上、4.00%以上為更佳,50.00%以下為佳,依序以45.0%以下、40.00%以下、38.00%以下、36.00%以下、36.00%以下、34.00%以下、32.00%以下、31.00%以下、30.00%以下、29.50%以下、29.00%以下為更佳。TiO2 的含量在上述範圍,從實現更期望的光學常數,且降低玻璃的原料成本的觀點為佳。
Nb2 O5 的含量,以0.00%以上為佳,依序以超過0.00%、1.00%以上、2.00%以上、3.00%以上、4.00%以上、5.00%以上、6.00%以上、7.00%以上、8.00%以上、9.00%以上、10.00%以上、10.50%以上為更佳。此外,Nb2 O5 的含量,以60.00%以下為佳,依序以58.00%以下、56.00%以下、54.00%以下、52.00%以下、50.00%以下、49.00%以下、48.00%以下、47.00%以下、46.00%以下、45.00%以下、44.00%以下為更佳。Nb2 O5 含量在上述範圍,實現更期望的光學常數,從更加低比重化及改善部分色散特性的觀點為佳。
Ta2 O5 的含量,可為0.00%以上。此外,Ta2 O5 的含量,以5.00%以下為佳,依序以4.00%以下、3.00%以下、2.00%以下、1.00%以下、0.50%以下為更佳。Ta2 O5 的含量在上述範圍,從提升玻璃的熱穩定性、提升熔融性及更加低比重化的觀點為佳。
WO3 以含量,可為0.00%以上。此外,WO3 的含量,以5.00%以下為佳,依序以4.00%以下、3.00%以下、2.00%以下、1.00%以下、0.50%以下為更佳。WO3 的含量在上述範圍,從提升玻璃的穿透率、改善部分色散特性及更加低比重化的觀點為佳。
Bi2 O3 的含量,可為0.00%以上。此外,Bi2 O3 的含量,以5.00%以下為佳,依序以4.00%以下、3.00%以下、2.00%以下、1.00%以下、0.50%以下為更佳。Bi2 O3 的含量在上述範圍,從提升玻璃的熱穩定性、改善部分色散特性及更加低比重化的觀點為佳。
GeO2 ,起提升折射率的作用,但是是非常高價的成分。從抑制玻璃的製造成本的觀點,以GeO2 含量,可為0.00%以上、2.00%以下為佳,依序以1.50%以下、1.00%以下、0.50%以下為更佳。
<玻璃3的玻璃組成> 以下更加詳細地說明關於玻璃3的玻璃組成。
ZrO2 的含量,從實現所期望的光學常數及改善部分色散特性的觀點為7.63%以下,以低於7.63%為佳,依序以7.60以下、7.50以下、7.40以下、7.30以下、7.20以下、7.10以下、7.00以下、6.90以下、6.80以下、6.70以下、6.60以下、6.50以下、6.40以下、6.30以下、6.20以下、6.10以下、6.00以下、5.95以下、5.90以下為更佳。此外,ZrO2 的含量,從實現更所期望的光學常數及進一步改善部分色散特性的觀點,以0.00%以上為佳,依序以超過0.00%、0.10%以上、0.20%以上、0.30%以上、0.40%以上、0.50%以上、0.60%以上、0.65%以上為更佳。
La2 O3 、Gd2 O3 、Y2 O3 及ZrO2 ,均係提高折射率的成分,但ZrO2 與La2 O3 、Gd2 O3 、及Y2 O3 相比,提升折射率的作用較大,而提高色散的作用(減少阿貝數的作用)亦大。從維持低色散的觀點,ZrO2 的含量對La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量的質量比(ZrO2 /(La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 ))為3.30以下,以3.00以下為佳,依序以2.90以下、2.80以下、2.70以下、2.60以下、2.50以下、2.40以下、2.30以下、2.20以下、2.10以下、2.00以下、1.90以下、1.80以下、1.70以下、1.60以下、1.50以下、1.40以下、1.30以下、1.25以下為更佳。質量比(ZrO2 /(La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )),可為0.00以上,從更加提升折射率的觀點,以超過0.00為佳,依序以0.01以上、0.02以上、0.03以上、0.04以上、0.05以上、0.06以上為更佳。
B2 O3 的含量對SiO2 的含量的質量比(B2 O3 /SiO2 ),從提升化學耐久性的觀點,以低於1.00為佳,依序以0.90以下、0.80以下、0.70以下、0.60以下、0.50以下、0.40以下、0.35以下、0.32以下、0.31以下、0.30以下、0.29以下、0.28以下、0.27以下、0.26以下、0.25以下為更佳。從提升熱穩定性的觀點,質量比(B2 O3 /SiO2 ),以0.00以上為佳,依序以0.01以上、0.02以上、0.03以上、0.04以上、0.05以上、0.06以上、0.07以上、0.08以上、0.09以上、0.10以上、0.11以上、0.12以上、0.13以上、0.14以上、0.15以上為更佳。
關於SiO2 及CaO的共計含量對TiO2 、Nb2 O5 、Ta2 O5 、WO3 及Bi2 O3 的共計含量的質量比((SiO2 +CaO)/(TiO2 +Nb2 O5 +Ta2 O5 +WO3 +Bi2 O3 )),分母係提升折射率的作用較大的成分的共計含量,分子係對低色散化、低比重化有效的成分的共計含量。從高折射率化、維持低色散性、更加低比重化及維持熱穩定性的觀點,質量比((SiO2 +CaO)/(TiO2 +Nb2 O5 +Ta2 O5 +WO3 +Bi2 O3 )),以1.09以下、1.08以下為佳,依序以1.07以下、1.06以下、1.05以下、1.04以下、1.03以下、1.02以下、1.01以下為更佳。此外,從進一步的高折射率化、更加的低色散性的維持及進一步的低比重化的觀點,質量比((SiO2 +CaO)/(TiO2 +Nb2 O5 +Ta2 O5 +WO3 +Bi2 O3 )),0.25以上為佳,依序以0.30以上、0.35以上、0.40以上、0.42以上、0.44以上、0.46以上、0.48以上、0.50以上、0.52以上、0.54以上、0.55以上為更佳。
在MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO之中,MgO、CaO,與SrO、BaO、ZnO相比在抑制玻璃比重上有效的成分。因此從抑制比重增大的觀點,ZnO、SrO及BaO的共計含量對MgO與CaO的共計含量的質量比((ZnO+SrO+BaO)/(MgO+CaO))為1.98以下,以1.96以下為佳,依序以1.94以下、1.92以下、1.90以下、1.88以下、1.86以下、1.85以下、1.84以下、1.83以下、1.82以下、1.81以下、1.80以下、1.79以下、1.78以下為更佳。 另一方面,SrO、BaO、ZnO,低分散化的作用較MgO、CaO大。因此,從維持低分散性的觀點,質量比((ZnO+SrO+BaO)/(MgO+CaO)),以0.17以上為佳,依序以0.18以上、0.19以上、0.20以上為更佳。
以下更加詳細地說明關於玻璃3的玻璃組成。
SiO2 ,係玻璃的網路形成成分,具有可改善玻璃的熱穩定性、化學耐久性、耐候性,提升熔融玻璃的黏度,使熔融玻璃容易成形的作用的必須成分。從以上的觀點,SiO2 的含量,以質量%表示較B2 O3 與P2 O5 的共計含量多為佳。玻璃3,以矽酸鹽玻璃為佳。玻璃3的SiO2 含量,以8.0%以上為佳,依序以10.00%以上、11.00%以上、12.00%以上、13.00%以上、14.00%以上、14.50%以上、15.00%以上、15.50%以上、16.00%以上、16.50%以上、16.60%以上為更佳。 從提升玻璃的耐失透性、提升熔融性及改善部分色散特性的觀點,SiO2 的含量,以50.00%以下為佳,依序以45.00%以下、40.00%以下、35.00%以下、30.00%以下、28.00%以下、26.00%以下、25.00%以下、24.50%以下、24.00%以下、23.50%以下、23.00%以下、22.75%以下、22.50%以下、22.00%以下為更佳。
SiO2 與B2 O3 的共計含量(SiO2 +B2 O3 ),從提升玻璃的熱穩定性、得到更加低比重化及所期望的光學常數的觀點,以10.00%以上為佳,依序以12.00%以上、14.00%以上、15.00%以上、16.00%以上、17.00%以上、17.75%以上、18.00%以上、18.25%以上、18.50%以上、18.60%以上為更佳,以35.00%以下為佳,依序以32.00%以下、30.00%以下、28.00%以下、27.00%以下、26.50%以下、26.00%以下、25.50%以下、25.00%以下、24.50%以下、24.40%以下、24.30%以下為更佳。
SiO2 與B2 O3 有改善玻璃的熱穩定性的作用,但SiO2 的含量變多有降低玻璃熔融性的傾向。從以上的觀點,SiO2 對SiO2 與B2 O3 的共計含量的質量比(SiO2 /(SiO2 +B2 O3 )),以0.50以上為佳,依序以0.55以上、0.60以上、0.65以上、0.70以上、0.75以上、0.77以上、0.80以上為更佳,以1.00以下為佳,依序以0.99以下、0.98以下、0.97以下、0.96以下、0.95以下、0.94以下、0.93以下、0.92以下、0.91以下、0.90以下、0.89以下、0.88以下為更佳。
B2 O3 的含量,以0.00%以上為佳,依序以超過0.00%、0.10%以上、0.20%以上、0.30%以上、0.35%以上、0.37%以上、0.39%以上、0.40%以上、0.41%以上、0.42%以上、0.43%以上、0.44%以上、0.45%以上、0.46%以上、0.47%以上、0.48%以上、0.49%以上為更佳。此外,B2 O3 的含量,以30.00%以下為佳,依序以25.00%以下、20.00%以下、18.00%以下、16.00%以下、14.00%以下、12.00%以下、10.00%以下、9.00%以下、8.00%以下、7.00%以下、6.00%以下、5.50%以下、5.20%以下、5.10%以下、5.00%以下、4.90%以下、4.80%以下為更佳。藉由使B2 O3 的含量在上述範圍,可更加降低玻璃的比重,此外,可改善玻璃的熱穩定性。
CaO的含量,從提升玻璃的熔融性及熱穩定性的觀點,以3.00%以上為佳,依序以4.00%以上為好,5.00%以上、5.10%、5.20%以上、5.30%以上、5.40%以上、5.50%以上、5.60%以上、5.70%以上、5.80%以上、5.90%以上為更佳。此外,從同樣的觀點,CaO的含量,以40.00%以下為佳,依序以35.00%以下、30.00%以下、28.00%以下、26.00%以下、24.00%以下、22.00%以下、21.50%以下、21.00%以下、20.50%以下、20.25%以下、20.00%以下、19.50%以下為更佳。
鹼土金屬氧化物的MgO、CaO、SrO及BaO與ZnO的共計含量(MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO),以5.00%以上為佳,依序以7.00%以上、10.00%以上、11.00%以上、12.00%以上、13.00%以上、13.50%以上、14.00%以上、14.50%以上、15.00%以上、15.30%以上、15.50%以上、16.00%以上為更佳。此外,共計含量(MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO),以50.00%以下為佳,依序以45.00%以下40.00%以下、39.00%以下、38.00%以下、37.00%以下、36.50%以下、36.00%以下、35.50%以下、35.00%以下、34.50%以下、34.00%以下為更佳。共計含量(MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO)在上述範圍,從更加低比重化、及不妨礙高色散化而維持熱穩定性的觀點為佳。
在MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO之中,MgO、CaO,與SrO、BaO、ZnO相比,係在抑制玻璃比重上有效的成分。因此從更加抑制比重增大的觀點,ZnO、SrO及BaO的共計含量對MgO與CaO的共計含量的質量比((ZnO+SrO+BaO)/(MgO+CaO)),以2.78以下為佳,依序以2.77以下、2.76以下、2.75以下、2.74以下、2.73以下為更佳。 另一方面,SrO、BaO、ZnO改善部分色散特性的作用較MgO、CaO大。因此,從改善部分色散特性的觀點,質量比((ZnO+SrO+BaO)/(MgO+CaO)),以0.17以上、0.18以上、0.19以上、0.20以上為更佳。
CaO的含量對MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO的共計含量的質量比(CaO/(MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO)),從更加高折射率化及進一步低比重化的觀點,以0.35以上為佳,依序以0.36以上、0.37以上、0.38以上、0.39以上、0.40以上、0.41以上、0.42以上為更佳。從提升熱穩定性的觀點,質量比(CaO/(MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO)),以1.00以下為佳,依序以0.95以下、0.90以下、0.89以下、0.88以下、0.87以下、0.86以下、0.85以下、0.84以下、0.83以下為更佳。
CaO與MgO的共計含量對MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO的共計含量的質量比((CaO+MgO)/(MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO)),從更加低比重化的觀點,以0.35以上為佳,依序以0.36以上、0.37以上、0.38以上、0.39以上、0.40以上、0.41以上、0.42以上為更佳。從提升熱穩定性的觀點,質量比((CaO+MgO)/(MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO)),以1.00以下為佳,依序以0.95以下、0.90以下、0.89以下、0.88以下、0.87以下、0.86以下、0.85以下、0.84以下、0.83以下為更佳。
鹼土金屬氧化物的MgO、CaO、SrO及BaO與ZnO,具有降低液相溫度,改善熱穩定性的作用。另一方面,該等含量變多則有降低化學耐久性及/或耐候性的傾向。另一方面,SiO2 及B2 O3 ,雖然有改善熱穩定性的作用,但該等含量變多則有降低熔融性的傾向。從以上的觀點,SiO2 與B2 O3 的共計含量對MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO的共計含量的質量比(SiO2 +B2 O3 )/(MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO),以0.40以上為佳,依序以0.45以上、0.50以上、0.52以上、0.54以上、0.56以上、0.57以上、0.58以上、0.59以上、0.60以上、0.61以上為更佳,以2.00以下為佳,依序以1.80以下、1.60以下、1.55以下、1.50以下、1.45以下、1.40以下、1.35以下為更佳。
MgO的含量,以0.00%以上為佳。此外,MgO的含量,以15.00%以下為佳,依序以12.00%以下、9.00%以下、7.00%以下、6.00%以下、5.00%以下、4.00%以下、3.50%以下、3.00%以下、2.50%以下、2.10%以下為更佳。
SrO的含量,以0.00%以上為佳,依序以0.10%以上、0.20%以上、0.25%以上、0.26%以上、0.27%以上、0.28%以上、0.29%以上、0.30%%以上、0.31%以上為更佳。此外,SrO的含量,以15.00%以下為佳,依序以12.00%以下、10.00%以下、9.00%以下、8.50%以下、8.00%以下、7.50%以下、7.00%以下、6.50%以下、6.00%以下為更佳。
BaO的含量,以0.00%以上為佳,依序以0.10%以上、0.20%以上、0.30%以上、0.40%以上、0.50%以上、0.60%以上、0.70%以上、0.80%以上、0.90%以上、1.00%以上、1.10%以上、1.20%以上、1.30%以上為更佳。此外,BaO的含量,以25.00%以下為佳,依序以22.00%以下、20.00%以下、19.00%以下、18.00%以下、17.00%以下、16.50%以下、16.00%以下、15.50%以下、15.25%以下、15.00%以下為更佳。
MgO、CaO、SrO及BaO,均係有改善玻璃的熱穩定性及耐失透性的作用的玻璃成分。從高色散性及更加低比重化的觀點,提升玻璃的熱穩定性及耐失透性的觀點,該等玻璃成分的各含量,分別在上述範圍為佳。
ZnO的含量,以0.00%以上為佳。此外,ZnO的含量,以10.00%以下為佳,依序以9.00%以下、8.00%以下、7.00%以下、6.00%以下、5.00%以下、4.00%以下、3.00%以下、2.00%以下為更佳。ZnO係有改善玻璃的熱穩定性的作用的玻璃成分。從更加低比重化、提升玻璃的熱穩定性以及得到所期望的光學常數的觀點,ZnO的含量在上述範圍為佳。
在玻璃3,稀土氧化物的La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量(La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 ),從高折射率化及低色散性的觀點,以超過0%為佳,以0.50%以上為佳,依序以1.00%以上、1.33%以上、1.50%以上、2.00%以上、2.50%以上、3.00%以上為更佳。從更加低比重化的觀點,La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量(La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 ),以30.00%以下為佳,依序以29.00%以下、28.00%以下、26.00%以下、24.00%以下、22.00%以下、20.00%以下、18.00%以下、16.00%以下、15.00%以下、14.50%以下、14.00%以下、13.50%以下、13.00%以下、12.50%以下、12.00%以下為更佳。
BaO,與稀土氧化物的La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 ,均係貢獻於低色散性(即,使阿貝數νd變大)的成分,但該等含量變多則有玻璃的比重變高的傾向。從以上的觀點,在玻璃3,BaO與稀土氧化物La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量(BaO+La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 ),以30.00%以下為佳,依序以29.00%以下、28.00%以下、27.00%以下、26.00%以下、25.00%以下、24.50%以下、24.00%以下、23.50%以下、23.00%以下為更佳。此外,在使阿貝數νd變得更大的觀點,BaO、La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量(BaO+La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 ),以超過0%為佳,依序以1.00%以上、2.00%以上、3.00%以上、4.00%以上、5.00%以上、6.00%以上、7.00%以上、7.50%以上、8.00%以上、8.50%以上為更佳。
BaO及La2 O3 均係低色散化成分,但BaO與La2 O3 相比提升折射率的作用較小。因此,從提升折射率的觀點,BaO的含量對La2 O3 的含量的質量比(BaO/La2 O3 ),以8.30以下為佳,依序以8.00以下、7.50以下、7.00以下、6.50以下、6.00以下、5.50以下、5.40以下、5.30以下、5.20以下、5.10以下、5.00以下、4.90以下、4.80以下、4.70以下為更佳。 質量比(BaO/La2 O3 ),可為0,亦可為0.00以上。從維持玻璃的熱穩定性的觀點,質量比(BaO/La2 O3 ),以超過0.00為佳,依序以0.01以上、0.02以上、0.03以上、0.04以上、0.05以上、0.06以上、0.07以上、0.08以上、0.09以上、0.10以上、0.11以上為更佳。
稀土氧化物的La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 ,雖可提升折射率,貢獻於低色散性,但該等含量變多則有降低熱穩定性的傾向。此外,SiO2 及B2 O3 雖有改善熱穩定性的作用,但該等含量變多則有降低熔解性的傾向及降低折射率的傾向。從以上的觀點,SiO2 與B2 O3 的共計含量對La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量的質量比((SiO2 +B2 O3 )/(La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )),以超過0.00為佳,依序以0.25以上、0.50以上、0.75以上、1.00以上、1.25以上、1.50以上、1.75以上、1.80以上、1.85以上為更佳,以7.47以下為佳,依序以7.40以下、7.35以下、7.30以下、7.25以下為更佳。
La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 ,均係可提升玻璃的折射率的成分,但Gd2 O3 及Y2 O3 ,與La2 O3 相比係會提高比重的成分。因此從更加低比重化的觀點,La2 O3 的含量對La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量的質量比(La2 O3 /(La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )),以超過0.00為佳,依序以0.10以上、0.20以上、0.30以上、0.40以上、0.50以上、0.60以上、0.70以上、0.75以上為更佳。質量比(La2 O3 /(La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )),可為1.00以下。 從同樣的觀點,Gd2 O3 的含量對La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量的質量比(Gd2 O3 /(La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )),以低於1.00為佳,依序以0.90以下、0.80以下、0.70以下、0.60以下、0.50以下、0.40以下、0.30以下、0.25以下、0.20以下為更佳。質量比(Gd2 O3 /(La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )),可為0.00以上。 此外,從同樣的觀點,Y2 O3 的含量對La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量的質量比(Y2 O3 /(La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )),以低於1.00為佳,依序以0.90以下、0.80以下、0.70以下、0.60以下、0.50以下、0.40以下、0.30以下、0.25以下為更佳。質量比(Y2 O3 /(La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )),可為0.00以上。
從上述的觀點,稀土氧化物的上述成分的含量,分別在以下的範圍為佳。 La2 O3 的含量,以0.00%以上為佳,依序以超過0.00%、0.50%以上、1.00%以上、1.33%以上、1.50%以上、2.00%以上、2.50%以上、2.75%以上、3.00%以上為更佳。此外,La2 O3 的含量,以30.00%以下為佳,依序以25.00%以下、20.00%以下、18.00%以下、16.00%以下、15.00%以下、14.00%以下、13.50%以下、13.00%以下、12.50%以下、12.00%以下為更佳。 Gd2 O3 的含量,以0.00%以上為佳。此外,Gd2 O3 的含量,以10.00%以下為佳,依序以9.00%以下、8.00%以下、7.00%以下、6.00%以下、5.00%以下、4.00%以下、3.00%以下、2.00%以下為更佳。 Y2 O3 的含量,以0.00%以上為佳。此外,Y2 O3 的含量,以10.00%以下為佳,依序以9.00%以下、8.00%以下、7.00%以下、6.00%以下、5.00%以下、4.00%以下、3.00%以下、2.00%以下為更佳。
La2 O3 具有提升玻璃的折射率的作用,B2 O3 具有降低玻璃的折射率的傾向。因此,從更加高折射率化的觀點,La2 O3 的含量對於B2 O3 的含量的質量比(La2 O3 /B2 O3 ),以1.30以上為佳,依序以1.35以上、1.40以上、1.45以上、1.50以上、1.55以上、1.60以上、1.65以上、1.70以上、1.72以上為更佳。從更加低比重化的觀點,質量比(La2 O3 /B2 O3 ),以20.00以下為佳,依序以18.00以下、16.00以下、14.00以下、13.00以下、12.00以下、11.50以下、11.00以下、10.50以下、10.00以下為更佳。
B2 O3 的含量對La2 O3 的含量的質量比(B2 O3 /La2 O3 ),以0.79以下為佳,依序以0.78以下、0.77以下、0.76以下、0.75以下、0.70以下、0.65以下、0.64以下、0.62以下、0.61以下、0.60以下、0.59以下、0.58以下、0.57以下、0.50以下為更佳。質量比(La2 O3 /B2 O3 )為0.00以上,以超過0.00為佳。
稀土氧化物,雖可提升玻璃的折射率,但稀土氧化物的含量變多則會降低熱穩定性,有降低玻璃的熔融性的傾向。因此,從邊維持玻璃的熱穩定性,邊更加提升折射率的觀點,La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量對BaO、La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量的質量比((La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )/(BaO+La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )),以1.00以下為佳,依序以低於1.00、0.99以下、0.98以下、0.97以下、0.96以下、0.95以下、0.94以下、0.93以下、0.92以下、0.91以下、0.90以下為更佳。質量比((La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )/(BaO+La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )),以超過0.00為佳,依序以0.05以上、0.06以上、0.07以上、0.08以上、0.09以上、0.10以上、0.11以上、0.12以上、0.13以上、0.14以上、0.15以上、0.16以上、0.17以上、0.18以上、0.20以上為更佳。
稀土氧化物,雖可提升玻璃的折射率,但其含量變多則有降低玻璃的熔融性的傾向。另一方面,鹼土金屬氧化物,雖可提升玻璃的熔融性,但其含量變多則有降低折射率的傾向。因此,從邊維持玻璃的熔融性邊更加提升折射率的點,La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量對MgO、CaO、SrO、BaO、ZnO、La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量的質量比((La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )/(MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO+La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )),以超過0.00為佳,依序以0.01以上、0.02以上、0.03以上、0.04以上、0.05以上、0.06以上、0.07以上、0.08以上為更佳,以0.85以下為佳,依序以0.80以下、0.75以下、0.70以下、0.65以下、0.60以下、0.55以下、0.50以下、0.45以下、0.44以下、0.43以下、0.42以下、0.41以下、0.40以下為更佳。
稀土氧化物,雖可提升玻璃的折射率,但其含量變多則有降低玻璃的熱穩定性的傾向。另一方面,B2 O3 雖可提升玻璃的熱穩定性,但其含量變多則有降低折射率的傾向。因此從邊維持玻璃的熱穩定性邊更加提升折射率的點,B2 O3 的含量對BaO、La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量的質量比(B2 O3 /(BaO+La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )),以0.00以上為佳,依序以超過0.00、0.01以上、0.02以上、0.03以上為更佳,以1.00以下為佳,依序以0.90以下、0.80以下、0.70以下、0.60以下、0.55以下、0.50以下、0.45以下、0.40以下、0.35以下為更佳。
La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 ,雖具有提高玻璃的折射率高的作用,但該等的共計含量多則有降低熱穩定性的傾向。另一方面,B2 O3 ,雖有改善玻璃的熱穩定性的作用,但具有降低折射率的傾向。因此,從邊維持玻璃的熱穩定性邊提升折射率的觀點,La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量對B2 O3 、La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量的質量比((La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )/(B2 O3 +La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )),以0.57以上為佳,依序以0.58以上、0.59以上、0.60以上、0.61以上、0.62以上、0.63以上、0.64以上為更佳。從更加低比重化的觀點,質量比(La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 /(B2 O3 +La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )),以1.00以下為佳,依序以低於1.00、0.99以下、0.98以下、0.97以下、0.96以下、0.95以下、0.94以下、0.93以下、0.92以下、0.91以下、0.90以下、0.89以下、0.88以下、0.87以下、0.86以下、0.85以下為更佳。
La2 O3 、Gd2 O3 、Y2 O3 及ZrO2 雖具有提升折射率,改善部分色散特性的作用,但ZrO2 的含量變多,則有降低玻璃的熔融性的傾向。從以上的觀點,ZrO2 的含量對La2 O3 、Gd2 O3 、Y2 O3 及ZrO2 的共計含量的質量比(ZrO2 /(La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 +ZrO2 )),以0.01以上為佳,依序以0.02以上、0.03以上、0.04以上為更佳,以5.00以下為佳,依序以4.00以下、3.00以下、2.00以下為更佳。
MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO,雖有改善玻璃的熱穩定性的作用,但該等的含量變多則有降低折射率的傾向。另一方面,La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 具有提升折射率的作用,但該等的含量變多則有降低熱穩定性的傾向。從以上的觀點,MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO的共計含量,對La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量的的質量比((MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO)/(La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )),以超過0.00為佳,依序以0.10以上、0.20以上、0.30以上、0.40以上、0.50以上、0.60以上、0.70以上、0.80以上、0.90以上、1.00以上、1.10以上、1.20以上、1.30以上、1.40以上為更佳,以20.00以下為佳,依序以18.00以下、16.00以下、14.00以下、11.09以下、11.08以下、11.07以下、11.06以下、11.05以下、11.04以下、11.03以下、11.02以下、11.01以下、11.00以下為更佳。
SrO、BaO、La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 ,均係在維持低色散性為有效的成分。因此,從更維持低色散性的觀點,以SrO、BaO、La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量(SrO+BaO+La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 ),以9.00%以上為佳,依序以9.50%以上、10.00%以上、10.50%以上、11.00%以上、11.50%以上、12.00%以上、12.50%以上、13.00%以上、13.50%以上為更佳。 此外,從更加低比重化的觀點,共計含量(SrO+BaO+La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 ),以45.00%以下為佳,依序以40.00%以下、35.00%以下、30.00%以下、29.00%以下、28.00%以下、27.00%以下、26.00%以下、25.00%以下為更佳。
La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 ,係具有提升折射率的作用的成分,SiO2 係維持玻璃的熱穩定性的成分。La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量對La2 O3 、Gd2 O3 、Y2 O3 及SiO2 的共計含量的質量比((La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )/(La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 +SiO2 )),從更加提升折射率的觀點,以0.12以上為佳,以0.13以上為更佳。從維持玻璃的熱穩定性的觀點,質量比((La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )/(La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 +SiO2 )),以0.70以下為佳,依序以0.60以下、0.50以下、0.49以下、0.48以下、0.47以下、0.46以下、0.45以下、0.44以下、0.43以下、0.42以下、041以下為更佳。
在提升折射率的成分的ZrO2 、TiO2 、Nb2 O5 、Ta2 O5 、WO3 、Bi2 O3 之中,ZrO2 提升色散的作用比較小。因此從更加維持低色散性的觀點,ZrO2 的含量對TiO2 、Nb2 O5 、Ta2 O5 、WO3 及Bi2 O3 的共計含量的質量比(ZrO2 /(TiO2 +Nb2 O5 +Ta2 O5 +WO3 +Bi2 O3 )),以0.00以上為佳,依序以0.01以上、0.02以上為更佳。從維持玻璃的熱穩定性、將玻璃加熱、軟化壓製成形時的耐失透性(再加熱壓製成形時的穩定性︰亦稱為再加熱壓製成形性)的觀點,質量比(ZrO2 /(TiO2 +Nb2 O5 +Ta2 O5 +WO3 +Bi2 O3 )),以0.21以下為佳,依序以0.20以下、0.19以下、0.18以下、0.17以下、0.16以下、0.15以下為更佳。
鹼性金屬氧化物的Li2 O、Na2 O、K2 O及Cs2 O,有改善部分色散特性的作用,降低液相溫度,亦有改善玻璃的熱穩定性的作用。從該等觀點,Li2 O、Na2 O、K2 O及Cs2 O的共計含量(Li2 O+Na2 O+K2 O+Cs2 O),以0.00%以上為佳,依序以超過0.00%、0.05%以上、0.10%以上、0.15%以上、0.20%以上、0.25%以上、0.28%以上為更佳。從化學耐久性及耐候性的提升的觀點,以共計含量(Li2 O+Na2 O+K2 O+Cs2 O),以20.00%以下為佳,依序以18.00%以下、16.00%以下、14.00%以下、12.00%以下、10.00%以下、9.00%以下、8.00%以下、7.00%以下、6.50%以下、6.00%以下、5.50%以下、5.00%以下、4.50%以下為更佳。
鹼性金屬氧化物及鹼土金屬氧化物,可向維持玻璃的熔融性及熱穩定性做出貢獻,但該等的含量變多則有玻璃的熔融性及熱穩定性下降的傾向。因此從維持玻璃的熔融性和熱穩定性的觀點,以作為鹼性金屬氧化物的Li2 O、Na2 O、K2 O及Cs2 O作為鹼土金屬氧化物的MgO、CaO、SrO及BaO的共計含量(Li2 O+Na2 O+K2 O+Cs2 O+MgO+CaO+SrO+BaO),5.00%以上為佳,依序以7.00%以上、9.00%以上、10.00%以上、12.00%以上、14.00%以上、15.00%以上、16.00%以上、17.00%以上、18.00%以上、18.50%以上為更佳,以50.00%以下為佳,依序以48.00%以下、46.00%以下、44.00%以下、43.00%以下、42.00%以下、41.00%以下、40.00%以下、39.00%以下、38.00%以下、37.00%以下、36.00%以下、35.00%以下、34.50%以下、34.00%以下為更佳。
鹼性金屬氧化物及鹼土金屬氧化物,雖有降低液相溫度,改善熱穩定性的作用,但該等含量對玻璃的網路形成成分變多,則有化學耐久性及耐候性下降的傾向。此外,SiO2 及B2 O3 ,雖有改善熱穩定性的作用,但該等的含量變多則有降低熔融性的傾向。從該等觀點面,Li2 O、Na2 O、K2 O、與Cs2 O、MgO、CaO、SrO及BaO的共計含量對SiO2 與B2 O3 的共計含量的質量比((Li2 O+Na2 O+K2 O+Cs2 O+MgO+CaO+SrO+BaO)/(SiO2 +B2 O3 )),以0.50以上為佳,依序以0.52以上、0.54以上、0.56以上、0.58以上、0.60以上、0.62以上、0.64以上、0.66以上、0.68以上、0.70以上、0.72以上、0.74以上、0.75以上、0.76以上、0.77以上、0.78以上、0.79以上為更佳,以5.00以下為佳,依序以4.50以下、4.00以下、3.50以下、3.00以下、2.50以下、2.00以下、1.90以下、1.80以下、1.70以下、1.65以下、1.60以下為更佳。
在Li2 O、Na2 O及K2 O之中,Li2 O係最難使折射率下降的成分。因此,從更加高折射率化的觀點,Li2 O的含量對Li2 O、Na2 O及K2 O的共計含量的質量比(Li2 O/(Li2 O+Na2 O+K2 O)),以0.00以上為佳,依序以超過0.00、0.10以上、0.20以上、0.30以上、0.40以上、0.45以上為更佳。質量比(Li2 O/(Li2 O+Na2 O+K2 O)),可例如為1.00以下。
Li2 O、Na2 O、K2 O、MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO,係可不提升玻璃的熔融溫度或液相溫度而提高玻璃的比電阻,使通電加熱容易的成分。此外,Li2 O、Na2 O、K2 O、MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO,由於係可改善玻璃的熱穩定性的成分,可在更低溫使玻璃保持熔融狀態。總之,有改善玻璃的熔融性的作用。另一方面,Li2 O、Na2 O及K2 O,藉由少量導入可降低玻璃的熔解溫度,可促進別的高熔點成分的熔解,但該等共計含量變多則有降低玻璃在熔融狀態的比電阻而有降低通電加熱效率的傾向。此外,Li2 O、Na2 O及K2 O的共計含量變多,則會使玻璃的黏度下降,使熱穩定性惡化,而有降低玻璃的熔融性的傾向。再者,Li2 O、Na2 O及K2 O的共計含量變多,則玻璃有顯示高色散化的傾向。因此,從得到更期望的熔解性及光學特性的觀點,Li2 O、Na2 O、K2 O的共計含量對MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO的共計含量的質量比((Li2 O+Na2 O+K2 O)/(MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO)),以0.00以上為佳,依序以超過0.00、0.01以上、0.02以上、0.03以上、0.04以上、0.05以上為更佳,以4.00以下為佳,依序以3.50以下、3.00以下、2.50以下、2.00以下、1.50以下、1.00以下、0.90以下、0.80以下、0.70以下、0.60以下、0.50以下、0.40以下、0.35以下為更佳。
Li2 O、Na2 O及K2 O的共計含量對SiO2 與B2 O3 的共計含量的質量比((Li2 O+Na2 O+K2 O)/(SiO2 +B2 O3 )),從維持熱穩定性及/或維持再加熱壓製成形性的觀點,以1.00以下為佳,依序以0.90以下、0.80以下、0.70以下、0.60以下、0.50以下、0.40以下、0.35以下、0.30以下、0.25以下為更佳。維持熔融性及/或減少部分色散比提供適合高階色差修正的玻璃的觀點,質量比((Li2 O+Na2 O+K2 O)/(SiO2 +B2 O3 )),以0.00以上為佳,依序以超過0.00、0.01以上、0.02以上、0.03以上、0.04以上、0.05以上為更佳。
Li2 O的含量,以0.00%以上為佳,依序以0.05%以上、0.10%以上、0.15%以上、0.20%以上、0.25%以上、0.30%以上、0.40%以上、0.50%以上、0.60%以上為更佳。此外,Li2 O的含量,14.00%以下為佳,依序以12.00%以下、10.00%以下、8.00%以下、7.00%以下、6.50%以下、6.00%以下、5.50%以下、5.00%以下為更佳。Li2 O的含量在上述範圍,從實現更期望的光學常數的觀點為佳,此外從保持化學耐久性、耐候性、再加熱時的穩定性的觀點為佳。
Na2 O的含量,以0.00%以上為佳。此外,Na2 O的含量,10.00%以下為佳,依序以8.00%以下、7.00%以下、6.00%以下、5.00%以下、4.00%以下、3.00%以下、2.00%以下為更佳。Na2 O的含量在上述範圍,從改善部分色散特性的觀點為佳。
K2 O的含量,以0.00%以上為佳。此外,K2 O的含量,10.00%以下為佳,依序以8.00%以下、7.00%以下、6.00%以下、5.00%以下、4.00%以下、3.00%以下、2.00%以下為更佳。K2 O的含量在上述範圍,從提升玻璃的熱穩定性的觀點為佳。
Cs2 O的含量,以5.00%以下為佳,依序以4.00%以下、3.00%以下、2.00%以下、1.00%以下、0.50%以下為更佳,亦可為0%。
TiO2 、Nb2 O5 、Ta2 O5 、WO3 及Bi2 O3 的共計含量(TiO2 +Nb2 O5 +Ta2 O5 +WO3 +Bi2 O3 ),從更加高折射率化的觀點,以30.00%以上為佳,依序以31.00%以上、32.00%以上、33.00%以上、34.00%以上、35.00%以上、36.00%以上、36.50%以上、37.00%以上、37.55%以上為更佳。從更加低比重化及提升熱穩定性的觀點,TiO2 、Nb2 O5 、Ta2 O5 、WO3 及Bi2 O3 的共計含量(TiO2 +Nb2 O5 +Ta2 O5 +WO3 +Bi2 O3 ),以60.00%以下為佳,依序以58.00%以下、56.00%以下、54.00%以下、52.00%以下、51.00%以下、50.00%以下、49.50%以下、49.00%以下、48.50%以下為更佳。
SiO2 與B2 O3 的共計含量對TiO2 、Nb2 O5 、Ta2 O5 、WO3 及Bi2 O3 的共計含量的的質量比((SiO2 +B2 O3 )/(TiO2 +Nb2 O5 +Ta2 O5 +WO3 +Bi2 O3 )),從邊控制比重的增加邊得到折射率高的玻璃的觀點為0.75以下。從加上上述實現所期望的阿貝數νd的觀點,改善部分色散特性的觀點及提升耐失透性的觀點,質量比((SiO2 +B2 O3 )/(TiO2 +Nb2 O5 +Ta2 O5 +WO3 +Bi2 O3 )),以0.16以上為佳,依序以0.20以上、0.25以上、0.30以上、0.35以上、0.36以上、0.37以上、0.38以上、0.39以上、0.40以上、0.41以上、0.42以上為更佳,以0.75以下為佳,依序以0.74以下、0.73以下、0.72以下、0.71以下、0.70以下、0.69以下、0.68以下、0.67以下、0.66以下、0.65以下、0.64以下為更佳。
SiO2 及B2 O3 有降低折射率,降低色散(增加阿貝數)的作用。另一方面,TiO2 、Nb2 O5 、Ta2 O5 、WO3 、Bi2 O3 、ZrO2 係高折射率高色散化成分。從更加提升折射率的觀點,SiO2 與B2 O3 的共計含量對TiO2 、Nb2 O5 、Ta2 O5 、WO3 、Bi2 O3 及ZrO2 的共計含量的質量比((SiO2 +B2 O3 )/(TiO2 +Nb2 O5 +Ta2 O5 +WO3 +Bi2 O3 +ZrO2 )),以0.64以下為佳,依序以0.63以下、0.62以下、0.61以下、0.60以下、0.59以下、0.58以下為更佳。 另一方面,從抑制高色散化的觀點,質量比((SiO2 +B2 O3 )/(TiO2 +Nb2 O5 +Ta2 O5 +WO3 +Bi2 O3 +ZrO2 )),以0.13以上為佳,依序以0.15以上、0.20以上、0.25以上、0.26以上、0.27以上、0.28以上、0.29以上、0.30以上、0.31以上、0.32以上、0.33以上、0.34以上、0.35以上、0.36以上、0.37以上、0.38以上為更佳。
Li2 O、Na2 O及K2 O的共計含量對TiO2 、Nb2 O5 、Ta2 O5 、WO3 及Bi2 O3 的共計含量的質量比((Li2 O+Na2 O+K2 O)/(TiO2 +Nb2 O5 +Ta2 O5 +WO3 +Bi2 O3 )),從改善部分色散特性及穿透率的觀點,以0.00以上為佳,依序以0.01以上為更佳。從維持玻璃的熱穩定性及/或再加熱壓製成形性的觀點,質量比((Li2 O+Na2 O+K2 O)/(TiO2 +Nb2 O5 +Ta2 O5 +WO3 +Bi2 O3 )),以0.67以下為佳,依序以0.60以下、0.50以下、0.40以下、0.30以下、0.20以下、0.15以下、0.10以下為更佳。
MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO,係有改善玻璃的熱穩定性的作用,但該等的含量變多則有降低折射率的傾向,有使玻璃變得更低色散性的傾向。另一方面,TiO2 、Nb2 O5 、WO3 及Bi2 O3 ,有使折射率變高,玻璃變得更高色散性的傾向,但該等的含量變多則有降低熱穩定性的傾向。從以上的觀點,MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO的共計含量對TiO2 、Nb2 O5 、Ta2 O5 、WO3 及Bi2 O3 的共計含量的質量比((MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO)/(TiO2 +Nb2 O5 +Ta2 O5 +WO3 +Bi2 O3 )),以0.09以上為佳,依序以0.10以上、0.15以上、0.20以上、0.21以上、0.22以上、0.23以上、0.24以上、0.25以上、0.26以上、0.27以上、0.28以上、0.29以上、0.30以上、0.31以上、0.32以上為更佳,以1.66以下為佳,依序以1.60以下、1.50以下、1.40以下、1.30以下、1.20以下、1.10以下、1.00以下、0.95以下、0.90以下、0.88以下為更佳。
關於對色散性的貢獻,對比TiO2 、Nb2 O5 、Ta2 O5 、WO3 及Bi2 O3 與La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 ,則TiO2 、Nb2 O5 、Ta2 O5 、WO3 及Bi2 O3 有使玻璃變得更低色散性的傾向,La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 有使玻璃變得更高色散性的傾向。從得到所期望的色散性的觀點,La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量對TiO2 、Nb2 O5 、Ta2 O5 、WO3 及Bi2 O3 的共計含量的質量比((La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )/(TiO2 +Nb2 O5 +Ta2 O5 +WO3 +Bi2 O3 )),以超過0.00為佳,依序以0.01以上、0.02以上、0.03以上、0.04以上、0.05以上、0.06以上、0.07以上為更佳,以1.00以下為佳,依序以0.90以下、0.80以下、0.70以下、0.60以下、0.50以下、0.45以下、0.40以下、0.35以下、0.32以下為更佳。
TiO2 的含量對TiO2 、Nb2 O5 、Ta2 O5 、WO3 及Bi2 O3 的共計含量的質量比(TiO2 /(TiO2 +Nb2 O5 +Ta2 O5 +WO3 +Bi2 O3 )),從改善部分色散特性的觀點,以0.00以上為佳,依序以超過0.00、0.01以上、0.02以上、0.03以上、0.04以上、0.05以上、0.06以上、0.07以上、0.08以上、0.09以上為更佳,以1.00以下為佳,依序以低於1.00、0.95以下、0.90以下、0.85以下、0.80以下、0.75以下、0.73以下為更佳。
Nb2 O5 的含量對TiO2 、Nb2 O5 、Ta2 O5 、WO3 及Bi2 O3 的共計含量的質量比(Nb2 O5 /(TiO2 +Nb2 O5 +Ta2 O5 +WO3 +Bi2 O3 )),從改善部分色散特性的觀點,以0.00以上為佳,依序以超過0.00、0.01以上、0.05以上、0.10以上、0.15以上、0.20以上、0.21以上、0.22以上、0.23以上、0.24以上、0.25以上、0.26以上、0.27以上為更佳,以1.00以下為佳,依序以低於1.00,0.99以下、0.98以下、0.97以下、0.96以下、0.95以下、0.94以下、0.93以下、0.92以下、0.91以下為更佳。
Ta2 O5 的含量對TiO2 、Nb2 O5 、Ta2 O5 、WO3 及Bi2 O3 的共計含量的質量比(Ta2 O5 /(TiO2 +Nb2 O5 +Ta2 O5 +WO3 +Bi2 O3 )),從降低玻璃的原料成本及更加低比重化的觀點,以1.00以下為佳,依序以0.80以下、0.60以下、0.40以下、0.30以下、0.20以下、0.10以下為更佳,以0為特佳。
在高折射率高色散化成分的TiO2 、Nb2 O5 、Ta2 O5 、WO3 及Bi2 O3 之中,WO3 及Bi2 O3 提升比重的作用較大。因此從更加低比重化的觀點,WO3 的含量對TiO2 、Nb2 O5 、Ta2 O5 、WO3 及Bi2 O3 的共計含量的質量比(WO3 /(TiO2 +Nb2 O5 +Ta2 O5 +WO3 +Bi2 O3 )),以1.00以下為佳,依序以0.80以下、0.60以下、0.40以下、0.30以下、0.20以下、0.10以下為更佳,以0為特佳。 從同樣的觀點,Bi2 O3 的含量對TiO2 、Nb2 O5 、Ta2 O5 、WO3 及Bi2 O3 的共計含量的質量比(Bi2 O3 /(TiO2 +Nb2 O5 +Ta2 O5 +WO3 +Bi2 O3 )),以1.00以下為佳,依序以0.80以下、0.60以下、0.40以下、0.30以下、0.20以下、0.10以下為更佳,以0為特佳。
Li2 O3 、La2 O3 、Gd2 O3 、Y2 O3 、ZrO2 、TiO2 、Nb2 O5 、Ta2 O5 、WO3 及Bi2 O3 ,有提升折射率的作用。另一方面,SiO2 、B2 O3 、Na2 O、K2 O、MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO,有降低折射率的傾向。從更加高折射率化的觀點,SiO2 、B2 O3 、Na2 O、K2 O、MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO對Li2 O3 、La2 O3 、Gd2 O3 、Y2 O3 、ZrO2 、TiO2 、Nb2 O5 、Ta2 O5 、WO3 及Bi2 O3 的共計含量的質量比((SiO2 +B2 O3 +Na2 O+K2 O+MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO)/(Li2 O+La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 +ZrO2 +TiO2 +Nb2 O5 +Ta2 O5 +WO3 +Bi2 O3 )),以0.12以上為佳,依序以0.15以上、0.20以上、0.30以上、0.35以上、0.40以上、0.45以上、0.50以上、0.55以上為更佳,2.83以下為佳,依序以2.80以下、2.60以下、2.40以下、2.20以下、2.00以下、1.80以下、1.70以下、1.60以下、1.50以下、1.40以下、1.30以下、1.26以下、1.25以下、1.24以下為更佳。
TiO2 、Nb2 O5 、Ta2 O5 、WO3 、Bi2 O3 及ZrO2 ,雖有提升玻璃的折射率的作用,但ZrO2 含量變多則有降低玻璃的熔融性的傾向。從以上的觀點,ZrO2 的含量對TiO2 、Nb2 O5 、Ta2 O5 、WO3 、Bi2 O3 及ZrO2 的共計含量的質量比(ZrO2 /(TiO2 +Nb2 O5 +Ta2 O5 +WO3 +Bi2 O3 +ZrO2 )),以0.00以上為佳,依序以0.01以上、0.02以上為更佳,以0.17以下為佳,依序以0.16以下、0.15以下、0.14以下、0.13以下為更佳。
TiO2 、Nb2 O5 、WO3 及ZnO,有使折射率變高,而使玻璃變得更高色散性的傾向,但多包含該等的情況時,有降低玻璃的熱穩定性的傾向。另一方面,MgO、CaO、SrO及BaO,有使玻璃變得更低色散性的傾向,有改善熱穩定性的作用,但多包含該等的情況時,有降低折射率的傾向。從以上的觀點,MgO、CaO、SrO及BaO的共計含量對TiO2 、Nb2 O5 、WO3 及ZnO的共計含量的質量比((MgO+CaO+SrO+BaO)/(TiO2 +Nb2 O5 +WO3 +ZnO)),以0.10以上為佳,依序以0.15以上、0.20以上、0.25以上、0.26以上、0.27以上、0.28以上、0.29以上、0.30以上、0.31以上、0.32以上為更佳,以1.50以下為佳,依序以1.30以下、1.20以下、1.10以下、1.00以下、0.95以下、0.90以下、0.87以下為更佳。
TiO2 的含量,以0.00%以上為佳,依序以超過0.00%、0.50%以上、1.00%以上、1.50%以上、2.00%以上、2.50%以上、3.00%以上、3.50%以上、4.00%以上為更佳,50.00%以下為佳,依序以45.0%以下、40.00%以下、38.00%以下、36.00%以下、36.00%以下、34.00%以下、32.00%以下、31.00%以下、30.00%以下、29.50%以下、29.00%以下為更佳。TiO2 的含量在上述範圍,從實現更期望的光學常數,且降低玻璃的原料成本的觀點為佳。
Nb2 O5 的含量,以0.00%以上為佳,依序以超過0.00%、1.00%以上、2.00%以上、3.00%以上、4.00%以上、5.00%以上、6.00%以上、7.00%以上、8.00%以上、9.00%以上、10.00%以上、10.50%以上為更佳。此外,Nb2 O5 的含量,以60.00%以下為佳,依序以58.00%以下、56.00%以下、54.00%以下、52.00%以下、50.00%以下、49.00%以下、48.00%以下、47.00%以下、46.00%以下、45.00%以下、44.00%以下為更佳。Nb2 O5 含量在上述範圍,實現更所期望的光學常數,從更加低比重化及改善部分色散特性的觀點為佳。
Ta2 O5 的含量,可為0.00%以上。此外,Ta2 O5 的含量,以5.00%以下為佳,依序以4.00%以下、3.00%以下、2.00%以下、1.00%以下、0.50%以下為更佳。Ta2 O5 的含量在上述範圍,從提升玻璃的熱穩定性、提升熔融性及更加低比重化的觀點為佳。
WO3 以含量,可為0.00%以上。此外,WO3 的含量,以5.00%以下為佳,依序以4.00%以下、3.00%以下、2.00%以下、1.00%以下、0.50%以下為更佳。WO3 的含量在上述範圍,從提升玻璃的穿透率、改善部分色散特性及更加低比重化的觀點為佳。
Bi2 O3 的含量,可為0.00%以上。此外,Bi2 O3 的含量,以5.00%以下為佳,依序以4.00%以下、3.00%以下、2.00%以下、1.00%以下、0.50%以下為更佳。Bi2 O3 的含量在上述範圍,從提升玻璃的熱穩定性、改善部分色散特性及更加低比重化的觀點為佳。
GeO2 ,起提升折射率的作用,但是是非常高價的成分。從抑制玻璃的製造成本的觀點,以GeO2 含量,可為0.00%以上、2.00%以下為佳,依序以1.50%以下、1.00%以下、0.50%以下為更佳。
<玻璃1~3的玻璃物性> (折射率nd) 玻璃1~3可為折射率高的玻璃。上述光學玻璃的折射率nd,以1.860以上為佳,依序以1.865以上、1.870以上、1.875以上、1.880以上、1.885以上、1.890以上、1.895以上、1.900以上為更佳。玻璃1~3的折射率nd,例如可為1.950以下、1.945以下、1.940以下、1.935以下、1.930以下或1.925以下。在本發明及本說明書,「折射率」係意指「折射率nd」。
(阿貝數νd) 阿貝數νd係表示關於色散性的性質的值,使用在d線、F線、C線的各折射率nd、nF、nC,以νd=(nd-1)/(nF-nC)表示。從作為光學元件材料的有用性的觀點,玻璃1~3的阿貝數νd,以22.00以上為佳,依序以22.50以上、23.00以上、23.50以上、24.00以上、24.20以上、24.40以上、24.60以上、24.70以上、24.80以上、25.00以上、25.50以上、25.60以上、25.80以上、26.00以上為更佳。從同樣的觀點,阿貝數νd,以30.00以下為佳,依序以29.50以下、29.00以下、28.50以下、28.40以下、28.30以下、28.20以下、28.10以下、28.00以下、27.90以下、27.80以下、27.70以下為更佳。
此外,玻璃1~3,從作為光學元件材料的有用性的觀點,折射率nd與阿貝數νd,滿足下述關係式的一個以上為佳。 nd≧-0.0025νd+1.925 nd≧-0.0025νd+1.935 nd≦-0.0025νd+1.995 nd≦-0.0025νd+2.005
(比重d) 在構成光學系的光學元件,根據構成光學元件的玻璃的折射率與光學元件的光學功能面(欲控制之光線入射、出射的面)的曲率,決定折射力。欲使光學功能面的曲率變大,則光學元件的厚度亦會增加。結果,光學元件會變重。對此,如果使用折射率高的玻璃,則即使不使光學功能面的曲率變大亦可得到很大的折射力。 根據以上,若可邊抑制玻璃比重的增加,邊可提升折射率,則可將具有一定折射力的光學元件輕量化。 從以上的觀點,玻璃1~3的比重d,以4.100以下為佳,依序以4.095以下、4.090以下、4.085以下、4.080以下、4.050以下、4.000以下、3.995以下、3.990以下、3.985以下為更佳。比重越低,從光學元件的輕量化的觀點為佳,故關於玻璃1~3的比重,下限並無特別限定。在一形態,比重,可為3.400以上、3.450以上、3.500以上、3.550以上、3.600以上、3.650以上、3.700以上或3.750以上。
(d/nd) 關於比重d,從與先前所述的點同樣的觀點,將玻璃1~3的比重d以折射率nd相除的值(d/nd),以4.35以下為佳,依序以4.00以下、3.50以下、3.00以下、2.90以下、2.80以下、2.70以下、2.60以下、2.50以下、2.40以下、2.30以下、2.20以下、2.15以下為更佳。「d/nd」的值越小,從光學元件的輕量化的觀點為佳,故關於上述光學玻璃的「d/nd」,下限並無特別限定。在一形態「d/nd」,可例如為1.74以上、1.76以上、1.78以上、1.80以上、1.82以上、1.84以上、1.85以上、1.86以上、1.87以上、1.88以上、1.89以上、1.90以上、1.91以上、1.92以上、1.93以上、1.94以上或1.95以上。
一般玻璃的折射率,玻璃的密度(比重)越高而變高,先前並不容易邊提升折射率而與低比重並存。特別是折射率到1.90以上,則不僅難以得到光學性均質,且可見光穿透率高而熱穩定的玻璃,且難以將與高折射率化為取捨關係的比重值降低。對此,玻璃1~3係可兼具高折射率與低比重的光學玻璃。再者在一形態,玻璃1~3光學性均質,且可見光穿透率高,亦熱穩定的玻璃。
(著色度λ5) 玻璃的光線穿透性,詳言之,抑制短波長側的光吸收端的長波長化,可藉由著色度λ5評價。所謂著色度λ5,係表示從紫外區域到可見光區域,厚度10mm的玻璃的分光穿透率(包含表面反射損失)呈5%的波長。後述的實施例所示λ5,係在250~700nm的波長區域所測定之值。所謂分光穿透率,例如,詳言之,使用厚度研磨成10.0±0.1mm的厚度的具有互相平行的平面的玻璃試料,使光對上述研磨的面從垂直方向入射而得的分光穿透率,即入射上述玻璃試料的光強度為Iin,穿透上述玻璃試料的光強度為Iout時的Iout/Iin。 根據著色度λ5,可將分光穿透率的短波長側的吸收端定量評價。為製作接合透鏡,將透鏡相互以紫外線硬化型接著劑接著時等,透過光學元件對接著劑照射紫外線進行接著劑的硬化。從有效率地進行紫外線硬化型接著劑的硬化的觀點,分光穿透率的短波長側的吸收端在短的波長域為佳。作為定量評價該短波長側的吸收端的指標,可使用著色度λ5。玻璃1~3,可顯示400nm以下的λ5為佳。λ5,依序以395nm以下、390nm以下、385nm以下、380nm以下為更佳。λ5越低越佳,下限並無特別限定。
(玻璃轉移溫度Tg) 玻璃1~3的玻璃轉移溫度Tg,從機械加工性的觀點,以560℃以上為佳。玻璃轉移溫度高的玻璃,進行切斷、切削、研削、研磨等玻璃的機械加工時有較不容易破損的傾向而佳。從機械加工性的觀點,玻璃轉移溫度Tg,以570℃以上為佳,依序以580℃以上、590℃以上、600℃以上為更佳。另一方面,從減低對退火爐或成形模的負擔的觀點,玻璃轉移溫度Tg,以800℃以下為佳,依序以790℃以下、780℃以下、770℃以下、760℃以下、750℃以下、740℃以下為更佳。
玻璃轉移溫度Tg,可如下求得。在示差掃描熱量分析,將玻璃試料升溫,則會出現伴隨比熱變化的吸熱舉動,即吸熱峰,進一步升溫則會出現放熱峰。在示差掃描熱量分析,可得橫軸為溫度,縱軸為對應試料的放熱吸熱的量的示差掃描熱量曲線(DSC曲線)。在該曲線,將從基線出現吸熱峰時斜率呈最大的點的切線與上述基線的交點作為玻璃轉移溫度Tg。玻璃轉移溫度Tg的測定,係將玻璃以研缽等充分粉碎的作為試料,使用示差掃描熱量計,以10℃/分的升溫速度進行。
(液相溫度) 玻璃的熱穩定性,有成形玻璃熔液時的耐失透性、及將一度固化的玻璃再加熱時的耐失透性。 關於成形玻璃熔液時的耐失透性,可以液相溫度LT作為基準。液相溫度越低,可具有優良的耐失透性。在液相溫度高的玻璃,為防止失透,須將玻璃熔液,即熔融玻璃的溫度保持在高溫,而容易發生易揮發成分的揮發,助長坩堝的侵蝕,特別是貴金屬坩堝的情形重金屬離子會溶入玻璃熔液玻璃而著色,可能發生成形時的黏性變低而難以成形均質性高的玻璃等現象。因此,液相溫度,以1400℃以下為佳,依序以1370℃以下、1340℃以下、1310℃以下、1280℃以下、1270℃以下、1260℃以下、1250℃以下為更佳。此外,液相溫度,可例如為1000℃以上、1050℃以上或1100℃以上,惟亦可超過在此例示之值。
在本發明及本說明書的「液相溫度」,可以如下方法求得。 使用示差掃描熱量計,在邊通流量300ml/min氮氣的氮氣氛中,以升溫速度10℃/min,將玻璃試料升溫到1350℃時,將在升溫過程中在玻璃中產生的結晶,在較玻璃轉移溫度或結晶化溫度更高的溫度區域發生熔解時所產生的吸熱峰的終點作為液相溫度。圖1係示意表示示差掃描熱量曲線(DSC曲線)的圖。橫軸為溫度,在橫軸上越往右邊越高溫,越往左邊越低溫。縱軸係對應試料的放熱.吸熱,在基線(虛線)的上側為放熱,下側為吸熱。在升溫過程的結晶析出為放熱峰,析出結晶熔化對應吸熱峰。結晶熔解熔液化的溫度為液相溫度。液相溫度可從吸熱峰的高溫側的切線與基線的交點的溫度求得。
(比電阻) 作為玻璃物性,亦可舉出比電阻。比電阻的單位為「Ωcm」,根據溫度其數值可變化。 為提升玻璃的熔融性,在一形態,例如在1250℃的較佳的比電阻值(單位︰Ωcm)的下限,可為1.1以上、1.5以上、2.0以上、2.5以上、3.0以上或3.2以上。另一方面,在使玻璃高折射率化且低比重化的觀點,較佳的比電阻值(單位︰Ωcm)的上限,可為8.0以下、7.0以下、6.0以下、5.0以下、4.5以下或4.2以下。此外,在一形態,亦可測定在1200℃的比電阻。 為提升玻璃的熔融性,在一形態,在1200℃的較佳的比電阻值(單位︰Ωcm)的下限,可為1.3以上、1.7以上、2.2以上、2.7以上、3.2以上、3.7以上、4.2以上、4.7以上或5.0以上。另一方面,在使玻璃高折射率化且低比重化的觀點,較佳的比電阻值(單位︰Ωcm),可為上限,9.0以下、8.0以下、7.0以下、6.5以下、6.0以下、5.5以下。
玻璃的比電阻可採用習知的2電極法測定。關於該測定方法,可參照例如參考文獻1(T. P. Seward III and T. Vascott(Ed), High Temperature Glass Melt Property Database for Process Modeling, published by Wiley(2005))。具體而言,邊改變玻璃熔液的溫度邊測定在各溫度T1 、T2 、…TN (單位︰K)的比電阻ρ1 (T1 )、ρ2 (T2 )…ρN (TN ),將在該各測定溫度的比電阻的倒數對絕對溫度的倒數繪圖,從藉由對該繪圖適用最小平方法得到回歸直線的關係式︰ 1/ρ(T)=exp(A+B×(1/T))…式1 可算出某溫度T(例如1250(℃)=1523(K)、1200(℃)=1473(K))的比電阻ρ(T)。在此,A、B為常數。 為減少測定誤差的影響,更正確地得到絕對溫度的倒數與比電阻的關係式,進行測定的溫度(測定溫度)以7點以上為佳,以8點以上、10點以上或12點以上為更佳。再者,為確認測定值的再現性,亦可將從最初的測定溫度的測定到在最後的測定溫度的測定,對1樣品重複實施2次以上。某測定溫度與下一測定溫度的溫度間隔並無特別限定,惟考慮溫度的測量精度,可例如在溫度間隔10℃~50℃(10K~30K)程度或溫度間隔20℃~40℃(20K~30K)程度之間,適當決定。測定時放置玻璃的容器,可使用不會被玻璃侵蝕的白金等的材料製的容器。在電極亦可使用同樣不會被玻璃侵蝕的白金線等的金屬等。電極間距離可為15mm,玻璃容量約70~100ml。熔解溫度可為900℃以上1450℃以下、或1000℃以上1550℃以下,在玻璃不會析出結晶的溫度測定為佳。 測定在複數測定溫度的比電阻時,依序從最高溫的測定溫度,以玻璃不會結晶固化的範圍逐步使爐內降溫實施測定。玻璃的冷卻速度,並無特別限定,可例如為1℃/分~5℃/分,以1℃/分~3℃/分為佳,以2℃/分程度較適當。 為玻璃的溫度的穩定化,在到達某測定溫度之後,設在其測定溫度,至少4分鐘以上,較佳的是5分鐘以上,8分鐘以上或10分鐘以上的均熱時間。另一方面,為使抑制伴隨玻璃熔融時間的長期化的揮發,與上述溫度穩定化並存,上述均熱時間為20分鐘以內,以15分鐘以內為佳,玻璃的量少的情況時,以12分鐘以內為佳。在某測定溫度的測定所需時間(即,從開始均熱時間之後的測定到測定結束所需時間),例如為30秒以上,以1分鐘以上為佳。另一方面,為使抑制伴隨玻璃熔融時間的長期化的揮發,與上述溫度穩定化並存,在某測定溫度的測定所需時間,例如為5分鐘以下、3分鐘以下或2分鐘以下為佳。再者,為抑制玻璃的變質,將進行一度熔解的玻璃作成熔融狀態之後到最終測定溫度的測定的時間,以12小時以內程度為佳,以10小時以內、8小時以內或6小時以內為更佳。
以上說明的玻璃1~3,有用於作為光學元件用的玻璃素材。再者,根據先前所記載的組成調整,玻璃亦可低比重化。因此,玻璃1~3,可良好地作為更輕量的光學元件的光學玻璃。
<玻璃的製造方法> 玻璃1~3,將原料的氧化物、碳酸鹽、硫酸鹽、硝酸鹽、氫氧化合物等秤量、調配得到目標的玻璃組成,充分混合作成混合批次,在熔融容器內加熱、熔融,進行脫泡、攪拌製作均質且不含泡的熔融玻璃,藉由成形而得。具體而言,可採用習知的熔融法。玻璃1~3,雖具有上述光學特性的高折射率低色散玻璃,卻由於熱穩定性優良,故可使用習知的熔融法、成形法,穩定地製造。
[壓製成形用玻璃材料、光學元件胚料、及該等的製造方法] 本發明的別的一態樣,係關於: 壓製成形用玻璃材料,其係由玻璃1~3的任何一個光學玻璃構成;及 光學元件胚料,其係由玻璃1~3的任何一個光學玻璃構成。
根據本發明的別的一態樣,亦提供: 壓製成形用玻璃材料的製造方法,其具備將上述光學玻璃成形為壓製成形用玻璃材料的步驟; 光學元件胚料的製造方法,其具備將上述光學玻璃壓製成形用玻璃材料,藉由使用壓製成形模具壓製成形製作光學元件胚料的步驟; 光學元件胚料的製造方法,其具備將上述光學玻璃玻璃成形為光學元件胚料的步驟。
所謂光學元件胚料,係形狀近似目標的光學元件,對光學元件的形狀加上研磨餘白(成為藉由研磨去除的表層),按照需要的研磨餘白(藉由研削去除的表層)的光學元件母材。藉由將光學元件胚料的表面研削研磨可完成光學元件。在一態樣,可藉由將適量上述玻璃熔融而得的熔融玻璃壓製成形的方法(亦稱為直接壓製法。),製作光學元件胚料。在別的一態樣,藉由堅固化適量熔融獲得上述玻璃的熔融玻璃也能製作光學元件胚料。
此外,在別的一態樣,可藉由製作壓製成形用玻璃材料,將所製作的壓製成形玻璃素材壓製成形,而製作光學元件胚料。
壓製成形玻璃素材的壓製成形,可藉由將加熱軟化狀態的壓製成形玻璃素材以壓製成形模具壓製的習知方法進行。加熱、壓製成形,均可在大氣中進行。在壓製成形之後藉由退火降低玻璃內部的應力,可得均質的光學元件胚料。
壓製成形用玻璃材料,加上可以原樣的狀態提供用於光學元件胚料製作的壓製成形的被稱為壓製成形用玻璃球胚,亦包含施以切斷、研削、研磨等機械加工經由壓製成形玻璃球胚提供壓製成形者。切斷方法,有在玻璃板的表面的欲切斷的部分形成被稱為劃線的方法形成溝,從形成溝的面的背面對溝的部分施加局部的壓力,以溝的部分切割玻璃板的方法,或藉由切割刀切割玻璃板的方法等。此外,研削、研磨方法,可舉出滾磨等。
壓製成形用玻璃素材,可例如將熔融玻璃鑄入鑄模形成玻璃板,可藉由將該玻璃板切斷成複數玻璃片而製作。或者,亦可將適量熔融玻璃成形製作壓製成形用玻璃球胚。亦可藉由將壓製成形用玻璃球胚,再加熱、軟化,壓製成形製作而製作光學元件胚料。將玻璃,再加熱、軟化,壓製成形製作光學元件胚料的方法,相對於直接壓製法被稱為再加熱壓製法。
[光學元件及其製造方法] 本發明的別的一態樣,係關於: 光學元件,其係由玻璃1~3的任何一個光學玻璃構成。 上述光學元件,使用上述光學玻璃製作。在上述光學元件,在玻璃表面,亦可例如,形成抗反射膜等的多層膜等,一層以上的塗層。
此外,根據本發明的一態樣,提供: 光學元件的製造方法,其具備藉由將上述光學元件胚料研削及/或研磨製作光學元件的步驟。
在上述光學元件的製造方法,研削、研磨只要適用習知的方法即可,在加工後,藉由將光學元件的表面充分清洗、乾燥等,可得內部品質及表面品質高的光學元件。如此,可得由上述玻璃構成的光學元件。作為光學元件,可例示球面透鏡、非球面透鏡、微透鏡等的各種透鏡、三棱鏡等。
此外,由上述光學玻璃構成的光學元件,亦可良好地作為構成接合光學元件的透鏡。接合光學元件,可例示將透鏡相互接合者(接合透鏡),將透鏡與三棱鏡接合者。例如,接合光學元件,係將接合的2個光學元件的接合面的形狀精密加工成反轉形狀(例如,球面研磨加工),塗佈用於接合透鏡的接著的紫外線硬化型接著劑,黏合之後,藉由對透鏡照射紫外線使接著劑硬化而製作。上述玻璃可良好地用於製作接合光學元件。將接合的複數個光學元件,分別使用阿貝數νd不同的複數種玻璃製作,藉由接合,可作成適於修正色差的元件。
[導光板、影像顯示裝置] 本發明的別的一態樣,係關於: 導光板,其係由玻璃1~3的任何一個光學玻璃構成; 影像顯示裝置,其包含:影像顯示元件;及導光板,其係將上述影像顯示元件所出射的光導光,上述導光板係由玻璃1~3的任何一個光學玻璃構成。關於影像顯示裝置的具體形態將於後述。 [實施例]
以下,將本發明藉由實施例更詳細地說明。惟,本發明並非限定於實施例所示態樣。
(實施例1) 將作為用於導入各成分的原料,分別使用相當的硝酸鹽、硫酸鹽、碳酸鹽、氫氧化物、氧化物、硼酸等,以成為下表所示玻璃組成秤量原料,充分混合作成調配原料。 將該調配原料放入白金坩堝之中,加熱、熔融。熔融之後,將熔融玻璃倒入鑄模,放冷至玻璃轉移溫度附近後立即放入退火爐,以玻璃轉移溫度範圍退火處理約1小時之後,藉由在爐內放冷到室溫,得到下表所示各光學玻璃。 將如此所得之光學玻璃的諸物性示於下表。No.3~39、41~113、115~118及120~192的玻璃係相當於玻璃1的光學玻璃。No.1~192的玻璃係相當於玻璃2及玻璃3的光學玻璃。 光學玻璃的諸物性,係以如下所示方法測定。
<光學玻璃的物性評價> (1)折射率nd阿貝數νd 對以降溫速度-30℃/時降溫而得的玻璃,根據日本光學玻璃工業會規範的折射率測定法,測定折射率nd及阿貝數νd。
(2)玻璃轉移溫度Tg 將玻璃用研缽充分粉碎作為試料,使用NETZSCH公司製示差掃描熱量分析裝置(DSC3300SA),以10℃/分的升溫速度測定玻璃轉移溫度Tg。
(3)液相溫度 使用NETZSCH公司製示差掃描熱量分析裝置(DSC3300SA),根據先前所記載的方法求得液相溫度。表中,將液相溫度以「LT」標記。
(4)比重d、d/nd 藉由阿基米德法測定比重。 計算出將測定的比重d以上述(1)所測定的折射率nd相除之值(d/nd)。
(5)著色度λ5 使用具有兩個互相相對的光學研磨平面的厚度10±0.1mm的玻璃試料,藉由分光光度計,對研磨的面從垂直方向將強度Iin的光入射,測定穿透玻璃試料的光強度Iout,算出分光穿透率Iout/Iin,將分光穿透率呈5%的波長作為λ5。
以下的表中,「Re2 O3 」係表示「La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 」。
[表1-1]
Figure 02_image001
[表1-2]
Figure 02_image003
[表1-3]
Figure 02_image005
[表1-4]
Figure 02_image007
[表1-5]
Figure 02_image009
[表1-6]
Figure 02_image011
[表1-7]
Figure 02_image013
[表1-8]
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[表1-9]
Figure 02_image017
[表1-10]
Figure 02_image019
[表2-1]
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[表2-2]
Figure 02_image023
[表2-3]
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[表2-4]
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[表2-5]
Figure 02_image029
[表2-6]
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[表2-7]
Figure 02_image033
[表2-8]
Figure 02_image035
[表2-9]
Figure 02_image037
[表2-10]
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[表3-1]
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[表3-2]
Figure 02_image043
[表3-3]
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[表3-4]
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[表3-5]
Figure 02_image049
[表3-6]
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[表3-7]
Figure 02_image053
[表3-8]
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[表3-9]
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[表3-10]
Figure 02_image059
[表4-1]
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[表4-2]
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[表4-3]
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[表4-4]
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[表4-5]
Figure 02_image069
[表4-6]
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[表4-7]
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[表4-8]
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[表4-9]
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[表4-10]
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[表5-1]
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[表5-2]
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[表5-3]
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[表5-4]
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[表5-5]
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[表5-6]
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[表5-7]
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[表5-8]
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[表5-9]
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[表5-10]
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[表6-1]
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[表6-2]
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[表6-3]
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[表6-4]
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[表6-5]
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[表6-6]
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[表6-7]
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[表6-8]
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[表6-9]
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[表6-10]
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[表7-1]
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[表7-2]
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[表7-3]
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[表7-4]
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[表7-5]
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[表7-6]
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[表7-7]
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[表7-8]
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[表7-9]
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[表7-10]
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[表8-1]
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[表8-2]
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[表8-3]
Figure 02_image143
[表8-4]
Figure 02_image145
將No.169的玻璃的比電阻,以如下方法測定,結果在1250℃的比電阻為3.5Ωcm,在1200℃的比電阻為5.2Ωcm。 將100ml的玻璃放入白金坩堝,將玻璃與整個坩堝移動到溫度設定在玻璃的液相溫度以上1550℃以下的爐內使玻璃呈熔融狀態。之後,將2支預先校正的直徑5mm的白金製電極浸漬在玻璃熔液,如先前所記載分別在複數測定溫度測定比電阻值。在各測定溫度,均熱時間後,施加50mV.20KHz的交流電壓,對玻璃通電測定比電阻。從如此所得測定結果,根據先前所記載的方法,求得玻璃在上述各溫度(1250℃或1200℃)的比電阻值。
(實施例2) 使用實施例1所得各種玻璃,製作壓製成形玻璃塊。將該玻璃塊在大氣中加熱、使之軟化,以壓製成形模具壓製成形,製作透鏡胚料(光學元件胚料)。從壓製成形模具取出製作的透鏡胚料,做退火,進行包含研磨的機械加工,製作以實施例1所製作的各種玻璃所構成的球面透鏡。
(實施例3) 將所期望量的實施例1所製作的熔融玻璃,以壓製成形模具壓製成形,製作透鏡胚料(光學元件胚料)。從壓製成形模具取出製作的透鏡胚料,做退火,進行包含研磨的機械加工,製作以實施例1所製作的各種玻璃所構成的球面透鏡。
(實施例4) 將實施例1所製作的熔融玻璃固化製作的玻璃塊(光學元件胚料),做退火,進行包含研磨的機械加工,製作以實施例1所製作的各種玻璃所構成的球面透鏡。
(實施例5) 將實施例2~4所製作的球面透鏡,與別種玻璃所構成的球面透鏡黏合,製作接合透鏡。
(實施例6) 圖2係包含影像顯示元件與導光板的影像裝置的一例的頭戴式顯示器的概略構成圖。根據以下的方法製作圖2所示構成的頭戴式顯示器1。 將表1所記載的各光學玻璃,加工成長度50mm×寬度20mm×厚度1.0mm的矩形薄板狀,得到導光板10。 將該導光板安裝到圖2所示的頭戴式顯示器1(以下略記為「HMD1」。)。圖2(a)係HMD1的正面立體圖,圖2(b)係HMD1的背面立體圖。如圖2(a)及圖1(b)所示,穿戴在使用者的頭部的眼鏡型框2的正面部,安裝眼鏡透鏡3。眼鏡型框2的安裝部2a,可安裝用於照明影像的背光4。在眼鏡型框2的鏡腿部分,設置用於投射影像的訊號處理機器5及播放音頻的揚聲器6。構成從訊號處理機器5引出的配線的FPC(Flexible Printed Circuits:軟性印刷電路)7,沿著眼鏡型框2配線。顯示元件單元(例如液晶顯示元件)20,藉由FPC7配線到使用者的兩眼中央位置,並且將顯示元件單元20的大致中心部配置保持在背光4的光軸線上。顯示元件單元20,相對於導光板10,固定在位於導光板10的大致中央部的位置。此外,位在使用者眼前的地方,分別藉由接著等將HOE(Holographic Optical Element:全像光學元素)32R、32L(第1光學元件),密著固定在導光板10的第1面10a上。夾著導光板10,在與顯示元件單元20相對的位置,HOE52R、52L層積在導光板10的第2面10b上。 圖3係示意表示圖2所示HMD1的構成的側面圖。再者,在圖3為使圖面明瞭化,僅表示影像顯示裝置的主要部分,省略眼鏡型框2等圖示。如圖3所示,HMD1具有夾著連結影像顯示元件24與導光板10的中心的中心線X左右對稱的構造。此外,從影像顯示元件24入射導光板10的各波長的光,如後所述被二等分分別導光到使用者的右眼、左眼。導光到各眼的各波長的光的光路亦夾著中心線X大致左右對稱。 如圖3所示,背光4,具有:雷射光源21;擴散光學系22;及有微型透鏡陣列23。顯示元件單元20,係具有影像顯示元件24的影像生成單元,例如,以場序(Field Sequential)模式驅動。雷射光源21,具有對應R(波長436nm)、G(波長546nm)、B(波長633nm) 的各波長的雷射光源,將各波長的光高速依序照射。各波長的光,入射擴散光學系22、微型透鏡陣列23,轉換成沒有光量不均的均一的高指向性平行光束,垂直入射影像顯示元件24的顯示面板面。 影像顯示元件24,係例如以場序模式驅動的穿透型液晶(LCDT-LCOS)面板。影像顯示元件24,對各波長的光,施加對應訊號處理機器5的影像引擎(無圖示)所生成的影像訊號的調變。以影像顯示元件24的有效區域的像素調變的各波長光,帶著既定光束剖面(與該有效區域大致相同的形狀)入射導光板10。再者,影像顯示元件24,亦可例如以DMD(Digital Mirror Device:數位微鏡裝置)或反射型液晶(LCOS)面板、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems:微機電系統)、有機EL(Electro-Luminescence:電致發光)、無機EL等別的形態的顯示元件置換。 顯示元件單元20,並不限於場序模式的顯示元件,亦可使用同步式的顯示元件(在射出面前面具有既定排列的RGB彩色濾光片的顯示元件)作為影像生成單元。此時光源,使用例如白色光源。 如圖3所示,藉由影像顯示元件24調變的各波長的光,從第1面10a依序入射導光板10內部。在導光板10的第2面10b上,層積HOE52R與52L(第2光學元件)。HOE52R及52L,係例如具有矩形的反射型體積相位型HOE,具有層積三片分別記錄R、G、B各波長的光干涉條紋的光聚合物的構成。即,HOE52R及52L,具有使R、G、B各波長的光繞射使其以外的波長的光穿透的波長選擇功能的構成。 HOE32R及32L亦係反射型的體積相位型HOE,具有與HOE52R及52L相同的層結構。HOE32R及32L與52R及52L,例如,干涉條紋圖案的間距亦可大致相同。 HOE52R與52L,中心互相一致,且干涉條紋圖案以反轉180(deg)的狀態層積。然後,以層積的狀態使其中心與中心線X一致地以接著等密著固定在導光板10的第2面10b上。在HOE52R、52L,經由導光板10依序入射以影像顯示元件24調變的各波長的光。 HOE52R、52L分別賦予用於將依序入射的各波長的光導向右眼、左眼的既定角度而繞射。以HOE52R、52L繞射的各波長的光分別在導光板10與空氣的界面反覆全反射在導光板10內部傳播入射HOE32R、32L。在此,HOE52R、52L,賦予各波長的光相同的繞射角。因此,對導光板10的入射位置大致相同(或者以別的表現,則從影像顯示元件24的有效區域內的大致相同的坐標射出)的所有波長的光,在導光板10內部以大致相同的光路傳播,入射到HOE32R、32L上的大致相同的位置。根據別的觀點,HOE52R、52L,將在影像顯示元件24的有效區域顯示的影像的RGB的各波長的光繞射使該有效區域內的像素位置關係忠實地再現在HOE32R,32L上。 如此在本實施例,HOE52R、52L,分別將從影像顯示元件24的有效區域內的大致相同的坐標所射出的所有波長的光繞射使之入射HOE32R,32L上的大致相同的位置。或者,HOE52R、52L,亦可構成為將在影像顯示元件24的有效區域內相對偏移的原本同一像素的所有波長的光繞射使之入射HOE32R,32L上的大致相同的位置。 入射HOE32R,32L上的各波長的光,藉由HOE32R,32L繞射從導光板10的第2面10b向外部以大致垂直依序射出。如此以大致平行光射出的各波長光,分別以影像顯示元件24所生成的影像的虛像I成像在右眼網膜、左眼網膜。此外,為使使用者可觀察放大影像的虛像I,亦可對HOE32R,32L賦予聚光作用。即,亦可使入射HOE32R,32L周邊區域的光帶著靠向瞳孔中心的角度射出在使用者的網膜成像。此外,為使使用者觀察放大影像的虛像I,HOE52R、52L,亦可係將RGB的各波長的光繞射成,在HOE32R,32L上的影像位置關係,係對顯示在影像顯示元件24的有效區域的影像在該有效區域內的影像位置關係放大的相似形狀。 由於在導光板10內行進的光的空氣換算光路長,折射率越高而越短,故藉由使用折射率高的本實施形態的光學玻璃,可使外觀視野角相對於影像顯示元件24的寬度變大。再者,雖然折射率高但比重抑制較低,故可提供輕量卻可得到上述效果的導光板。 將如此所得導光板10,組入HMD1,在眼睛點的位置評價影像,結果可在寬廣的視野角,觀察高亮度及高對比的影像。 再者,由上述各光學玻璃構成的導光板,可使用於透視的穿透型頭戴式顯示器與非穿過型的頭戴式顯示器等。 該等頭戴式顯示器,藉由導光板係由高折射率低比重的玻璃構成,故以廣視野角的沈入感優良,而適合與資訊終端機搭配使用,或使用於提供AR(Augmented Reality︰擴增實境)等用途,使用於作為提供電影觀賞或電動或VR(Virtual Reality︰虛擬實境)等用途的影像顯示裝置。 在本實施例,雖然以頭戴式顯示器為例說明,惟亦可將上述導光板安裝在其他的影像顯示裝置。
最後,總括上述的各態樣。
根據一態樣,提供一種光學玻璃(玻璃1),以質量基準,SiO2 的含量為10.00%以上,CaO的含量為5.00%以上,La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量(La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )超過0%,BaO、La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量(BaO+La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )為30.00%以下,且SiO2 與B2 O3 的共計含量對TiO2 、Nb2 O5 、Ta2 O5 、WO3 及Bi2 O3 的共計含量的質量比((SiO2 +B2 O3 )/(TiO2 +Nb2 O5 +Ta2 O5 +WO3 +Bi2 O3 ))為0.75以下。
在一形態,在玻璃1,其中La2 O3 的含量對B2 O3 的含量的質量比(La2 O3 /B2 O3 )為1.30以上。
在一形態,在玻璃1,其中B2 O3 的含量對La2 O3 的含量的質量比(B2 O3 /La2 O3 )為0.79以下。
在一形態,在玻璃1,其中La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量對B2 O3 、La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量的質量比((La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )/(B2 O3 +La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 ))為0.57以上。
在一形態,在玻璃1,其中BaO、La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量為30.00質量%以下。
根據一態樣,提供一種光學玻璃(玻璃2),以質量基準,SiO2 的含量為10.00%以上,CaO的含量為5.00%以上,La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量(La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )為2.96%以上,BaO、La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量(BaO+La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )為30.00%以下,SiO2 與B2 O3 的共計含量對TiO2 、Nb2 O5 、Ta2 O5 、WO3 及Bi2 O3 的共計含量的質量比((SiO2 +B2 O3 )/(TiO2 +Nb2 O5 +Ta2 O5 +WO3 +Bi2 O3 ))為0.75以下,且SiO2 與CaO的共計含量對TiO2 、Nb2 O5 、Ta2 O5 、WO3 及Bi2 O3 的共計含量的質量比((SiO2 +CaO)/(TiO2 +Nb2 O5 +Ta2 O5 +WO3 +Bi2 O3 ))為低於1.09。
在一形態,在玻璃2,其中La2 O3 的含量對B2 O3 的含量的質量比(La2 O3 /B2 O3 )為1.30以上。
在一形態,在玻璃2,其中B2 O3 的含量對La2 O3 的含量的質量比(B2 O3 /La2 O3 )為0.79以下。
在一形態,在玻璃2,其中La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量對B2 O3 、La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量的質量比((La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )/(B2 O3 +La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 ))為0.57以上。
在一形態,在玻璃2,其中BaO、La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量為30.00質量%以下。
根據一態樣,提供一種光學玻璃(玻璃3),以質量基準,ZrO2 的含量為7.63%以下,ZrO2 的含量對La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量的質量比(ZrO2 /(La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 ))為3.30以下,B2 O3 的含量對於SiO2 的含量的質量比(B2 O3 /SiO2 )為低於1.00,SiO2 與CaO的共計含量對TiO2 、Nb2 O5 、Ta2 O5 、WO3 及Bi2 O3 的共計含量的質量比((SiO2 +CaO)/(TiO2 +Nb2 O5 +Ta2 O5 +WO3 +Bi2 O3 ))為1.09以下,且ZnO、SrO及BaO的共計含量對MgO與CaO的共計含量的質量比((ZnO+SrO+BaO)/(MgO+CaO))為1.98以下。
在一形態,在玻璃3,其中CaO的含量為3.00%以上。
在一形態,在玻璃3,其中Li2 O的含量為5.00%以下。
在一形態,在玻璃3,其中La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量對B2 O3 、La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量的質量比((La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )/(B2 O3 +La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 ))為0.57以上。
在一形態,在玻璃3,其中CaO的含量對MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO的共計含量的質量比(CaO/(MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO))為0.35以上。
在一形態,在玻璃3,其中CaO與MgO的共計含量對MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO的共計含量的質量比(CaO+MgO/(MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO))為0.35以上。
玻璃1~3,可為折射率高,且比重低的光學玻璃。
玻璃1~3,可為具有有用於作為光學元件材料的色散性,且比重低的光學玻璃。
在一形態,在玻璃1~3,其中折射率nd為1.860以上。
在一形態,在玻璃1~3,其中阿貝數νd在22.00~30.00的範圍。
在一形態,在玻璃1~3,其中比重d為4.100以下。
在一形態,在玻璃1~3,其中比重d對折射率nd的比d/nd為4.35以下。
根據一態樣,提供一種光學元件,其係由玻璃1~3的任何一個光學玻璃所構成。
根據一態樣,提供一種導光板,其係由玻璃1~3的任何一個光學玻璃所構成。
根據一態樣,提供一種影像顯示裝置,其包含:影像顯示元件;及上述導光板。
本次揭示的實施形態在所有的點僅為例示應該認為並非限制。本發明的範圍並非上述說明而係專利申請範圍所示,意指包含與專利申請範圍均等的意思及範圍內的所有變更。 例如,對上述例示的玻璃組成,進行說明書所記載的組成調整,可製作關於本發明的一態樣的光學玻璃。此外,當然可將說明書所例示或作為較佳的範圍所記載的事項組合兩個以上。
1:頭戴式顯示器 2:眼鏡型框 2a:安裝部 3:眼鏡透鏡 4:背光 5:訊號處理機器 6:揚聲器 7:軟性印刷電路 10:導光板 10a:第1面 10b:第2面 20:顯示元件單元 21:雷射光源 22:擴散光學系 23:微型透鏡陣列 24:影像顯示元件 32R,32L,52R,52L:全像光學元素 X:中心線
[圖1]係示意表示示差掃描熱量曲線(DSC曲線)的圖。 [圖2]係包含影像顯示元件與導光板的影像裝置的一例(頭戴式顯示器)的概略構成圖。 [圖3]係示意表示圖2所示頭戴式顯示器1的構成的側面圖。

Claims (23)

  1. 一種光學玻璃,以質量基準, SiO2 的含量為10.00%以上, CaO的含量為5.00%以上, La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量(La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )超過0%, BaO、La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量(BaO+La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )為30.00%以下,且 SiO2 與B2 O3 的共計含量對TiO2 、Nb2 O5 、Ta2 O5 、WO3 及Bi2 O3 的共計含量的質量比((SiO2 +B2 O3 )/(TiO2 +Nb2 O5 +Ta2 O5 +WO3 +Bi2 O3 ))為0.75以下。
  2. 如請求項1之光學玻璃,其中La2 O3 的含量對B2 O3 的含量的質量比(La2 O3 /B2 O3 )為1.30以上。
  3. 如請求項1或2之光學玻璃,其中B2 O3 的含量對La2 O3 的含量的質量比(B2 O3 /La2 O3 )為0.79以下。
  4. 如請求項1或2之光學玻璃,其中La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量對B2 O3 、La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量的質量比((La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )/(B2 O3 +La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 ))為0.57以上。
  5. 如請求項1或2之光學玻璃,其中BaO、La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量為30.00質量%以下。
  6. 一種光學玻璃,以質量基準, SiO2 的含量為10.00%以上, CaO的含量為5.00%以上, La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量(La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )為2.96%以上,BaO、La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量(BaO+La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )為30.00%以下, SiO2 與B2 O3 的共計含量對TiO2 、Nb2 O5 、Ta2 O5 、WO3 及Bi2 O3 的共計含量的質量比((SiO2 +B2 O3 )/(TiO2 +Nb2 O5 +Ta2 O5 +WO3 +Bi2 O3 ))為0.75以下,且SiO2 與CaO的共計含量對TiO2 、Nb2 O5 、Ta2 O5 、WO3 及Bi2 O3 的共計含量的質量比((SiO2 +CaO)/(TiO2 +Nb2 O5 +Ta2 O5 +WO3 +Bi2 O3 ))為低於1.09。
  7. 如請求項6之光學玻璃,其中La2 O3 的含量對B2 O3 的含量的質量比(La2 O3 /B2 O3 )為1.30以上。
  8. 如請求項6或7之光學玻璃,其中B2 O3 的含量對La2 O3 的含量的質量比(B2 O3 /La2 O3 )為0.79以下。
  9. 如請求項6或7之光學玻璃,其中La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量對B2 O3 、La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量的質量比((La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )/(B2 O3 +La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 ))為0.57以上。
  10. 如請求項6或7之光學玻璃,其中BaO、La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量為30.00質量%以下。
  11. 一種光學玻璃,以質量基準, ZrO2 的含量為7.63%以下, ZrO2 的含量對La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量的質量比(ZrO2 /(La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 ))為3.30以下, B2 O3 的含量對於SiO2 的含量的質量比(B2 O3 /SiO2 )為低於1.00, SiO2 與CaO的共計含量對TiO2 、Nb2 O5 、Ta2 O5 、WO3 及Bi2 O3 的共計含量的質量比((SiO2 +CaO)/(TiO2 +Nb2 O5 +Ta2 O5 +WO3 +Bi2 O3 ))為1.09以下,且 ZnO、SrO及BaO的共計含量對MgO與CaO的共計含量的質量比((ZnO+SrO+BaO)/(MgO+CaO))為1.98以下。
  12. 如請求項11之光學玻璃,其中CaO的含量為3.00%以上。
  13. 如請求項11或12之光學玻璃,其中Li2 O的含量為5.00%以下。
  14. 如請求項11或12任一項之光學玻璃,其中La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量對B2 O3 、La2 O3 、Gd2 O3 及Y2 O3 的共計含量的質量比((La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 )/(B2 O3 +La2 O3 +Gd2 O3 +Y2 O3 ))為0.57以上。
  15. 如請求項11或12之光學玻璃,其中CaO的含量對MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO的共計含量的質量比(CaO/(MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO))為0.35以上。
  16. 如請求項111或12之光學玻璃,其中CaO與MgO的共計含量對MgO、CaO、SrO、BaO及ZnO的共計含量的質量比(CaO+MgO/(MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO))為0.35以上。
  17. 6或11之光學玻璃,其中折射率nd為1.860以上。
  18. 6或11之光學玻璃,其中阿貝數νd在22.00~30.00的範圍。
  19. 6或11之光學玻璃,其中比重d為4.100以下。
  20. 6或11之光學玻璃,其中比重d對折射率nd的比d/nd為4.35以下。
  21. 一種光學元件,其係由請求項1~20之任何1項之光學玻璃所構成。
  22. 一種導光板,其係由請求項1~20之任何1項之光學玻璃所構成。
  23. 一種影像顯示裝置,其包含: 影像顯示元件; 導光板,其係將從上述影像顯示元件出射的光導光, 上述導光板係請求項22之導光板。
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