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特表2023-541397高い屈折率及び低い密度を有するシリコボレート及びボロシリケートガラス
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-10-02
(54)【発明の名称】高い屈折率及び低い密度を有するシリコボレート及びボロシリケートガラス
(51)【国際特許分類】
C03C 3/064 20060101AFI20230925BHJP
C03C 3/066 20060101ALI20230925BHJP
C03C 3/068 20060101ALI20230925BHJP
C03C 3/072 20060101ALI20230925BHJP
C03C 3/074 20060101ALI20230925BHJP
G02B 1/00 20060101ALN20230925BHJP
【ＦＩ】
C03C3/064
C03C3/066
C03C3/068
C03C3/072
C03C3/074
G02B1/00
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023516167
(86)(22)【出願日】2021-08-20
(85)【翻訳文提出日】2023-05-09
(86)【国際出願番号】 US2021046897
(87)【国際公開番号】W WO2022055688
(87)【国際公開日】2022-03-17
(31)【優先権主張番号】63/076,540
(32)【優先日】2020-09-10
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】397068274
【氏名又は名称】コーニング インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100073184
【弁理士】
【氏名又は名称】柳田 征史
(74)【代理人】
【識別番号】100175042
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 秀明
(72)【発明者】
【氏名】ガスパール マルケス，パウロ ホルヘ
(72)【発明者】
【氏名】ルピカール，アントワーヌ マリー ジョゼフ
(72)【発明者】
【氏名】ルオ，ジエン
(72)【発明者】
【氏名】マー，リーナー
(72)【発明者】
【氏名】プライヴェン，アレクサンダー アイ
【テーマコード（参考）】
4G062
【Ｆターム（参考）】
4G062AA04
4G062BB01
4G062BB05
4G062DA02
4G062DA03
4G062DA04
4G062DC02
4G062DC03
4G062DC04
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4G062MM02
4G062NN01
4G062NN02
4G062NN29
4G062NN33
(57)【要約】
ガラス形成剤として二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）及び／又は酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）を含有し、５８７．５６ｎｍで測定した場合に１．７以上の屈折率ｎｄと、２５℃で測定した場合に４．５ｇ／ｃｍ３以下の密度とを有する、ガラスが提供される。任意に、上記ガラスは、低い光分散、上記電磁スペクトルの可視及び近紫外（近ＵＶ）範囲における高い透過率、並びに／又は良好なガラス形成性を特徴としてよい。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
０．３重量％～３０．０重量％のＳｉＯ２；０．３重量％～３０．０重量％のＢ２Ｏ３；
０．３重量％～５０．０重量％のＮｂ２Ｏ５；並びに
ＺｒＯ２、ＳｒＯ、ＣａＯ、Ｌｉ２Ｏ、ＭｇＯ、ＺｎＯ、Ｙ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、ＢａＯ、ＰｂＯ、ＴｉＯ２、Ｇｄ２Ｏ３、ＧｅＯ２、Ｋ２Ｏ、Ｌａ２Ｏ３、及びＮａ２Ｏから選択される、少なくとも１つの酸化物であって、
２．５重量％～１５．０重量％のＺｒＯ２、
０．５重量％～２５．０重量％のＣａＯ、
０．０重量％～２０．０重量％のＧｄ２Ｏ３、
０．０重量％～１０．０重量％のＹ２Ｏ３、
０．０重量％～７．０５重量％のＴｉＯ２、
０．０重量％～２．０重量％のＺｎＯ、
０．０重量％～２．０重量％のＬｉ２Ｏ、
０．０重量％～２．０重量％のＧｅＯ２、
０．０重量％～１．０重量％のＴａ２Ｏ５
という条件に従う、少なくとも１つの酸化物
を含む、ガラスであって、
前記ガラスは更に、（酸化物の重量パーセントで）：
１８．０重量％～５０．０重量％の（Ｎｂ２Ｏ５＋ＴｉＯ２）の合計；
１．０重量％～３０．０重量％の（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３）の合計；
０．０重量％～４０．０重量％の（Ｌａ２Ｏ３＋Ｇｄ２Ｏ３）の合計；
０．２重量％以上の（ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）の合計；
０．０重量％～１．０重量％の（ＰｂＯ＋Ｖ２Ｏ５）の合計；
０．５０以上の比ＣａＯ／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ）；
０．０超かつ０．５０以下の比（ＳｉＯ２／（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３））；及び
０．４５以上の比（ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）／（Ｎｂ２Ｏ５＋ＴｉＯ２）
によって定義され、
前記ガラスはフッ素を実質的に含まない、ガラス。
【請求項2】
前記ガラスは、結晶化することなく、空気中で１１００℃から５００℃まで２．５分間で冷却できることを特徴とする、請求項１に記載のガラス。
【請求項3】
３．０モル％～５０．０モル％のＳｉＯ２；１８．０モル％～３３．０モル％のＢ２Ｏ３；
１．０モル％～３０．０モル％のＮｂ２Ｏ５；並びに
ＷＯ３、ＺｒＯ２、ＳｒＯ、ＣａＯ、Ｌｉ２Ｏ、ＭｇＯ、ＺｎＯ、Ｙ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、ＢａＯ、ＣｄＯ、Ｂｉ２Ｏ３、ＰｂＯ、ＨｆＯ２、ＴｅＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、ＧｅＯ２、Ｋ２Ｏ、Ｌａ２Ｏ３、Ｎａ２Ｏ、ＭｏＯ３、ＦｅＯ、Ｆｅ２Ｏ３、及びＹｂ２Ｏ３から選択される、少なくとも１つの酸化物であって、
ＴｉＯ２は０．０モル％～２２．０モル％であり、
ＺｎＯは０．０モル％～１０．０モル％であり、
（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３）の合計は３．０モル％～５０．０モル％であり、
（Ｙ２Ｏ３＋ＧｅＯ２＋Ｔａ２Ｏ５＋Ａｌ２Ｏ３＋ＭｏＯ３＋ＰｂＯ＋ＴｅＯ２＋ＦｅＯ＋Ｆｅ２Ｏ３）の合計は０．０モル％～０．５モル％であり、
２価金属酸化物ＲＯの総含有量とアルカリ金属酸化物Ａｌｋ２Ｏの総含有量との合計（ＲＯ＋Ａｌｋ２Ｏ）は０．０モル％～４０．０モル％であり、
（Ｂｉ２Ｏ３＋ＰｂＯ）の合計は０．０モル％～２０．０モル％である
という条件に従う、少なくとも１つの酸化物
を含む、ガラスであって、
前記ガラスはフッ素を実質的に含まず、
前記ガラスは、式（ＸＶＩ）：
【数1】
【数2】
【数3】
【数4】
【請求項4】
前記ガラスは：１．７～１．９５の屈折率ｎｄであって、ここでｎｄは、５８７．５６ｎｍの波長で測定された屈折率である、屈折率ｎｄ；及び
２５℃で測定された密度ｄＲＴ（ｇ／ｃｍ３）
を有し、
前記ガラスは、式（ＩＶ）：
【数5】
【請求項5】
前記ガラスは、結晶化することなく、空気中で１１００℃から５００℃まで２．５分間で冷却できることを特徴とする、請求項３又は４に記載のガラス。
【請求項6】
前記ガラスは更に３３以下のアッベ数νｄを有し、式（ＶＩ）及び式（ＶＩＩ）：【数6】
【数7】
【数8】
【請求項7】
前記ガラスは更に、式（ＩＩＩ）：【数9】
【請求項8】
３．０モル％以上のＳｉＯ２；１．０モル％以上のＢ２Ｏ３；
０．５モル％～２５．０モル％のＮｂ２Ｏ５；
３．０モル％以上の２価金属酸化物ＲＯの総含有量；並びに
ＷＯ３、ＺｒＯ２、ＳｒＯ、ＣａＯ、Ｌｉ２Ｏ、ＭｇＯ、ＺｎＯ、Ｙ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、ＢａＯ、ＣｄＯ、Ｂｉ２Ｏ３、ＰｂＯ、ＨｆＯ２、ＴｅＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、ＧｅＯ２、Ｋ２Ｏ、Ｌａ２Ｏ３、Ｎａ２Ｏ、及びＹｂ２Ｏ３から選択される、少なくとも１つの酸化物であって、
ＣａＯは０．０モル％～３２．０モル％であり、
Ｌｉ２Ｏは０．０モル％～７．０モル％であり、
ＭｇＯは０．０モル％～５．０モル％であり、
Ｙ２Ｏ３は０．０モル％～１．５モル％であり、
Ｔａ２Ｏ５は０．０モル％～０．５モル％であり、
ＢａＯは０．０モル％～１２．０モル％であり、
ＣｄＯは０．０モル％～１０．０モル％であり、
Ｂｉ２Ｏ３は０．０モル％～２０．０モル％であり、
ＰｂＯは０．０モル％～１．０モル％であり、
ＨｆＯ２は０．０モル％～５．０モル％であり、
ＴｅＯ２は０．０モル％～５．０モル％であり、
ＴｉＯ２は０．０モル％～１８．０モル％であり、
ＺｎＯは０．０モル％～２．０モル％であり、
フッ素は０．０原子％～１．０原子％であり、
希土類金属酸化物ＲＥ２Ｏ３の総含有量は０．０モル％～２３．０モル％であり、
（ＲＥ２Ｏ３＋ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＺｒＯ２＋Ｂｉ２Ｏ３＋ＷＯ３）の合計は２５．０モル％以上であり、
（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３）の合計は０．０モル％超～５０．０モル％であり、
（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３＋Ａｌｋ２Ｏ＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ）の合計は４．０モル％～６９．０モル％であり、ここでＡｌｋ２Ｏはアルカリ金属酸化物の総含有量である
という条件に従う、少なくとも１つの酸化物
を含む、ガラスであって、
前記ガラスは式（ＸＶＩＩ）：
【数10】
【数11】
【数12】
【数13】
【請求項9】
前記ガラスは更に屈折率ｎｄを有し、前記屈折率ｎｄ及び透過率指数Ｔｉは、式（ＸＩＩＩ）：【数14】
【請求項10】
前記ガラスは更に３３以下のアッベ数νｄを有し、式（ＶＩ）及び式（ＶＩＩ）：【数15】
【数16】
【数17】
【発明の詳細な説明】
【優先権】
【0001】
本出願は、米国特許法第１１９条（ｅ）の下で２０２０年９月１０日出願の米国仮特許出願第６３／０７６，５４０号からの優先権を主張するものであり、上記仮特許出願はその全体が参照によって本出願に援用される。
【技術分野】
【0002】
本開示は一般に、高い屈折率及び低い密度を有するシリコボレート及びボロシリケートガラスに関する。
【背景技術】
【0003】
ガラスは、拡張現実デバイス、仮想現実デバイス、複合現実デバイス、アイウェア等を例として含む多様な光学デバイスに使用される。このタイプのガラスに望まれる特性には、高い屈折率及び低い密度が含まれることが多い。更なる望ましい特性には、電磁スペクトルの可視及び近紫外（近ＵＶ）範囲での高い透過、並びに／又は低い光分散が含まれる場合がある。これらの特性の望ましい組み合わせを有し、かつ良好なガラス形成性を有する組成物から形成できる、ガラスを見つけ出すことは、困難である可能性がある。例えば一般に、ガラスの屈折率が上昇すると、密度も上昇する傾向がある。ガラスの密度を上昇させずにガラスの屈折率を上昇させるために、ＴｉＯ２及びＮｂ２Ｏ５等の種を添加することが多い。しかしながら、これらの材料は青色光及びＵＶ光を吸収することが多く、これは望ましくないことに、ガラスによるスペクトルのこの範囲の光の透過率を低下させる可能性がある。低い密度を維持したまま、またスペクトルの青色及びＵＶ範囲の透過率を低下させることなく、ガラスの屈折率を上昇させる試みは、材料のガラス形成性を低下させる結果となる場合が多い。例えば、業界で一般的に許容可能な冷却速度でガラス溶融物を冷却する間に、結晶化、及び／又は液相‐液相分離が発生する場合がある。典型的には、ガラス形成性の低下は、ＺｒＯ２、Ｙ２Ｏ３、Ｓｃ２Ｏ３、ＢｅＯ等といった特定の種の量が増加した場合に見られる。
【0004】
低密度かつ高屈折率のガラスは多くの場合、使用されるガラス形成剤に基づいて、以下の２つのタイプの化学系のうちの一方に属する：（ａ）ＳｉＯ２及び／又はＢ２Ｏ３がメインのガラス形成剤として使用される、シリコボレート又はボロシリケートガラス；並びに（ｂ）Ｐ２Ｏ５がメインのガラス形成剤として使用される、リン酸ガラス。メインのガラス形成剤としてＧｅＯ２、ＴｅＯ２、Ｂｉ２Ｏ３、及びＶ２Ｏ５といった他の酸化物に依存するガラスは、コスト、ガラス形成性、光学特性、及び／又は製造要件を理由として、使用が困難となる場合がある。
【0005】
リン酸ガラスは高い屈折率及び低い密度を特徴とすることができるが、リン酸ガラスは、溶融物からのＰ２Ｏ５の揮発、及び／又は白金との不適合性のリスクにより、製造が困難である場合がある。更にリン酸ガラスは多くの場合強く着色され、所望の透過率特性を有するガラスを提供するためには、追加の漂白ステップを必要とすることがある。更に、高い屈折率を示すリン酸ガラスは、光分散が上昇する傾向も有する。
【0006】
シリコボレート及びボロシリケートガラスは典型的には製造が容易であり、漂白ステップを行わなくても高い透過率を示すことができる。しかしながら、シリコボレート及びボロシリケートガラスは典型的には、リン酸ガラスに比べて、屈折率を上昇させた場合に密度の上昇を示す。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
これらの事項を考慮すると、任意に、可視及び近ＵＶ範囲での高い透過率を示すこと、低い光分散を示すこと、並びに／又は良好なガラス形成性を提供する組成物から作製されることと併せて、高い屈折率及び低い密度を有する、シリコボレート及びボロシリケートガラスに対する需要が存在する。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本開示のある実施形態によると、ガラスは：０．３重量％～３０．０重量％のＳｉＯ２；０．３重量％～３０．０重量％のＢ２Ｏ３；０．３重量％～５０．０重量％のＮｂ２Ｏ５；並びにＺｒＯ２、ＳｒＯ、ＣａＯ、Ｌｉ２Ｏ、ＭｇＯ、ＺｎＯ、Ｙ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、ＢａＯ、ＰｂＯ、ＴｉＯ２、Ｇｄ２Ｏ３、ＧｅＯ２、Ｋ２Ｏ、Ｌａ２Ｏ３、及びＮａ２Ｏから選択され、２．５重量％～１５．０重量％のＺｒＯ２、０．５重量％～２５．０重量％のＣａＯ、０．０重量％～２０．０重量％のＧｄ２Ｏ３、０．０重量％～１０．０重量％のＹ２Ｏ３、０．０重量％～７．０５重量％のＴｉＯ２、０．０重量％～２．０重量％のＺｎＯ、０．０重量％～２．０重量％のＬｉ２Ｏ、０．０重量％～２．０重量％のＧｅＯ２、０．０重量％～１．０重量％のＴａ２Ｏ５という条件に従う、少なくとも１つの酸化物を含む。上記ガラスは更に、酸化物の重量パーセントで：１８．０重量％～５０．０重量％の（Ｎｂ２Ｏ５＋ＴｉＯ２）の合計；１．０重量％～３０．０重量％の（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３）の合計；０．０重量％～４０．０重量％の（Ｌａ２Ｏ３＋Ｇｄ２Ｏ３）の合計；０．２重量％以上の（ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）の合計；０．０重量％～１．０重量％の（ＰｂＯ＋Ｖ２Ｏ５）の合計；０．５０以上の比ＣａＯ／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ）；０．０超かつ０．５０以下の比（ＳｉＯ２／（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３））；及び０．４５以上の比（ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）／（Ｎｂ２Ｏ５＋ＴｉＯ２）によって定義される。上記ガラスは更に、フッ素を実質的に含まない。
【0009】
本開示の別の実施形態によると、ガラスは：３．０モル％～５０．０モル％のＳｉＯ２；１８．０モル％～３３．０モル％のＢ２Ｏ３；１．０モル％～３０．０モル％のＮｂ２Ｏ５；ＷＯ３、ＺｒＯ２、ＳｒＯ、ＣａＯ、Ｌｉ２Ｏ、ＭｇＯ、ＺｎＯ、Ｙ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、ＢａＯ、ＣｄＯ、Ｂｉ２Ｏ３、ＰｂＯ、ＨｆＯ２、ＴｅＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、ＧｅＯ２、Ｋ２Ｏ、Ｌａ２Ｏ３、Ｎａ２Ｏ、ＭｏＯ３、ＦｅＯ、Ｆｅ２Ｏ３、及びＹｂ２Ｏ３から選択され、ＴｉＯ２は０．０モル％～２２．０モル％であり、ＺｎＯは０．０モル％～１０．０モル％であり、（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３）の合計は３．０モル％～５０．０モル％であり、（Ｙ２Ｏ３＋ＧｅＯ２＋Ｔａ２Ｏ５＋Ａｌ２Ｏ３＋ＭｏＯ３＋ＰｂＯ＋ＴｅＯ２＋ＦｅＯ＋Ｆｅ２Ｏ３）の合計は０．０モル％～０．５モル％であり、２価金属酸化物ＲＯの総含有量とアルカリ金属酸化物Ａｌｋ２Ｏの総含有量との合計（ＲＯ＋Ａｌｋ２Ｏ）は０．０モル％～４０．０モル％であり、（Ｂｉ２Ｏ３＋ＰｂＯ）の合計は０．０モル％～２０．０モル％であるという条件に従う、少なくとも１つの酸化物を含み、上記ガラスはフッ素を実質的に含まない。
更に上記ガラスは、式（ＸＶＩ）：
更に上記ガラスは、式（ＸＶＩ）：
【0010】
【数1】
【0011】
【数2】
【0012】
【数3】
【0013】
【数4】
【0014】
本開示の更なる一実施形態によると、ガラスは：３．０モル％以上のＳｉＯ２；１．０モル％以上のＢ２Ｏ３；０．５モル％～２５．０モル％のＮｂ２Ｏ５；３．０モル％以上の２価金属酸化物ＲＯの総含有量；並びにＷＯ３、ＺｒＯ２、ＳｒＯ、ＣａＯ、Ｌｉ２Ｏ、ＭｇＯ、ＺｎＯ、Ｙ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、ＢａＯ、ＣｄＯ、Ｂｉ２Ｏ３、ＰｂＯ、ＨｆＯ２、ＴｅＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、ＧｅＯ２、Ｋ２Ｏ、Ｌａ２Ｏ３、Ｎａ２Ｏ、及びＹｂ２Ｏ３から選択され、ＣａＯは０．０モル％～３２．０モル％であり、Ｌｉ２Ｏは０．０モル％～７．０モル％であり、ＭｇＯは０．０モル％～５．０モル％であり、Ｙ２Ｏ３は０．０モル％～１．５モル％であり、Ｔａ２Ｏ５は０．０モル％～０．５モル％であり、ＢａＯは０．０モル％～１２．０モル％であり、ＣｄＯは０．０モル％～１０．０モル％であり、Ｂｉ２Ｏ３は０．０モル％～２０．０モル％であり、ＰｂＯは０．０モル％～１．０モル％であり、ＨｆＯ２は０．０モル％～５．０モル％であり、ＴｅＯ２は０．０モル％～５．０モル％であり、ＴｉＯ２は０．０モル％～１８．０モル％であり、ＺｎＯは０．０モル％～２．０モル％であり、フッ素は０．０原子％～１．０原子％であり、希土類金属酸化物ＲＥ２Ｏ３の総含有量は０．０モル％～２３．０モル％であり、（ＲＥ２Ｏ３＋ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＺｒＯ２＋Ｂｉ２Ｏ３＋ＷＯ３）の合計は２５．０モル％以上であり、（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３）の合計は０．０モル％超～５０．０モル％であり、（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３＋Ａｌｋ２Ｏ＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ）の合計は４．０モル％～６９．０モル％であり、ここでＡｌｋ２Ｏはアルカリ金属酸化物の総含有量であるという条件に従う、少なくとも１つの酸化物を含む。上記ガラスは式（ＸＶＩＩ）：
【0015】
【数5】
【0016】
【数6】
【0017】
【数7】
【0018】
【数8】
【0019】
本開示の上述の及びそれ以外の態様、目的、及び特徴は、当業者には、以下の明細書、特許請求の範囲、及び図面を研究すれば理解されるだろう。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】いくつかの従来技術のガラス、及び本開示のある実施形態による例示的なガラスに関する、測定屈折率ｎｄ（５８７．５６ｎｍで測定）とアッベ数νｄとの間の関係を示すプロット
【図2】いくつかの従来技術のガラス、及び本開示のある実施形態によるいくつかの例示的なガラスに関する、アッベ数νｄと部分分散比Ｐｇ－Ｆとの間の関係を示すプロット
【図3】いくつかの従来技術のガラス、及び本開示のある実施形態によるいくつかの例示的なガラスに関する、測定屈折率ｎｄ（５８７．５６ｎｍで測定）と、波長４００ｎｍでの内部透過率τｉｎｔとの間の関係を示すプロット
【図4】電磁スペクトルの青色及び近ＵＶ範囲内の入射波長に対する、ガラス試料の透過率の依存度を概略的に示すプロット
【図5】いくつかの比較例のガラス、及び本開示のある実施形態によるいくつかの例示的なガラスに関する、測定屈折率ｎｄ（５８７．５６ｎｍで測定）と屈折率パラメータＰｎとの間の関係を示すプロット
【図6】いくつかの比較例のガラス、及び本開示のある実施形態によるいくつかの例示的なガラスに関する、測定密度と密度パラメータＰｄとの間の関係を示すプロット
【図7】本開示のある実施形態によるいくつかの例示的なガラスに関する、「１５分試験」条件及び「２．５分試験」条件に従った例示的な冷却スケジュールのプロット
【図8】いくつかの比較例のガラス、及び本開示のある実施形態によるいくつかの例示的なガラスに関する、密度パラメータＰｄと屈折率パラメータＰｎとの間の関係を示すプロット
【図9】いくつかの比較例のガラス、及び本開示のある実施形態によるいくつかの例示的なガラスに関する、測定屈折率ｎｄ（５８７．５６ｎｍで測定）と測定密度との間の関係を示すプロット
【図10】いくつかの比較例のガラス、及び本開示のある実施形態によるいくつかの例示的なガラスに関する、屈折率パラメータＰｎと、ガラスの青色透過率を特徴付ける透過率指数Ｔｉとの間の関係
【図11】いくつかの比較例のガラス、及び本開示のある実施形態によるいくつかの例示的なガラスに関する、測定屈折率ｎｄ（５８７．５６ｎｍで測定）と、ガラスの青色透過率を特徴付ける透過率指数Ｔｉとの間の関係
【図12】いくつかの比較例のガラス、及び本開示のある実施形態による例示的なガラスに関する、透過率スペクトル
【図13】いくつかの比較例のガラス、及び低い密度を特徴とする本開示のある実施形態によるいくつかの例示的なガラスに関する、アッベ数νｄと部分分散比Ｐｇ－Ｆとの間の関係を示すプロット
【図14】いくつかの比較例のガラス、並びに高い測定屈折率及び低い測定密度を特徴とする本開示のある実施形態によるいくつかの例示的なガラスに関する、アッベ数νｄと部分分散比Ｐｇ－Ｆとの間の関係を示すプロット
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下の「発明を実施するための形態」では、限定ではなく説明を目的として、具体的詳細を開示する例示的実施形態を記載することによって、本開示の様々な原理の完全な理解を提供する。しかしながら、本開示を、本明細書で開示される上記具体的詳細から逸脱した他の実施形態においても実践できることは、本開示の利益を享受した当業者には明らかであろう。更に、本開示の様々な原理の説明を不明瞭にしないよう、公知のデバイス、方法、及び材料の説明を省略する場合がある。最後に、適用可能な限り、同様の参照番号は同様の要素を指す。
【0022】
特段明記されていない限り、本明細書に記載のいずれの方法も、その複数のステップをある特定の順序で実施することを要求するものとして解釈されることを全く意図していない。従って、方法クレームに、その複数のステップが従うべき順序が実際に記載されていない場合、又は特許請求の範囲若しくは本説明に、複数のステップがある特定の順序に限定されるべきであることが具体的に明記されていない場合、いかなる点においても、ある順序が推測されることは意図されていない。これは：複数のステップの配置又は動作フローに関する論理の問題；文法的構成又は句読点から導出される明白な意味；及び本明細書に記載の実施形態の個数又はタイプを含むがこれらに限定されない、解釈のためのいずれの非明示的根拠にも当てはまる。
【0023】
本明細書中で使用される場合、用語「及び／又は（及び／又は）」は、２つ以上の項目の列挙において使用される場合、列挙された項目のうちのいずれの１つを単独で採用でき、又は列挙された項目のうちの２つ以上のいずれの組み合わせを採用できることを意味する。例えば、ある組成物が成分Ａ、Ｂ、及び／又はＣを含有するものとして説明される場合、当該組成物は：Ａを単独で；Ｂを単独で；Ｃを単独で；Ａ及びＢを組み合わせて；Ａ及びＣを組み合わせて；Ｂ及びＣを組み合わせて；又はＡ、Ｂ、及びＣを組み合わせて含有できる。
【0024】
当業者及び本開示を作製又は使用する者には、本開示の修正形態が想起されるだろう。従って、図面に示され、かつ上述された実施形態は、例示を目的としたものにすぎず、均等論を含む特許法の原理に従って解釈される以下の特許請求の範囲によって定義される、本開示の範囲を限定することを意図したものではないことが理解される。
【0025】
本明細書中で使用される場合、用語「約（ａｂｏｕｔ）」は、量、サイズ、処方、パラメータ、並びに他の量及び特徴が、正確ではなくかつ正確である必要がないものの、必要に応じて許容誤差、換算係数、丸め、測定誤差等、及び当業者に公知のその他の因子を反映した、おおよそのもの、及び／又は大きい若しくは小さいものであってよいことを意味している。一般に、量、サイズ、処方、パラメータ、又は他の量若しくは特徴は、そのように明記されているかいないかにかかわらず、「約」又は「おおよそ（ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅ）」のものである。用語「約」がある値又はある範囲のある端点を記述する際に使用される場合、本開示は、言及された具体的な値又は端点を含むことを理解されたい。本明細書中の数値又は範囲の端点が「約」として記載されているかどうかにかかわらず、上記数値又は範囲の端点は、２つの実施形態、即ち：「約」で修飾された実施形態、及び「約」で修飾されていない実施形態を含むことを目的としている。更に、各範囲の端点は、他の端点との関連においても、他の端点とは独立したものとしても、重要であることが理解されるだろう。
【0026】
用語「…から形成される（ｆｏｒｍｅｄ ｆｒｏｍ）」は、「…を含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」、「…から本質的になる（ｃｏｎｓｉｓｔ ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ ｏｆ）」、又は「…からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｓ ｏｆ）」のうちの１つ以上を意味することができる。例えば、ある特定の材料から形成された構成部品は、この特定の材料を含む場合も、この特定の材料から本質的になる場合も、この特定の材料からなる場合もある。
【0027】
特段の指定がない限り、全ての組成は、バッチ処理されたままの状態のモルパーセント（モル％）で表される。当業者には理解されるように、様々な溶融成分（例えばフッ素、アルカリ金属、ホウ素等）は、これらの成分の溶融中に、（例えば蒸気圧、溶融時間、及び／又は溶融温度に応じて）様々なレベルの揮発を受ける可能性がある。従って、このような成分に関する用語「約」は、本明細書中で提供されるバッチ処理されたままの状態の組成物と比較して、最終的な物品を測定した場合に約０．２モル％以内の値を包含することを意図している。以上を念頭に置くと、最終的な物品とバッチ処理されたままの状態の組成物との間に、実質的な組成の同等性が期待される。いくつかの実施形態では、そのように示されている場合には、組成はバッチ処理されたままの状態の酸化物の重量パーセント（重量％）で表される場合がある。
【0028】
フッ素を酸化物ガラスに添加する、又はフッ素が酸化物ガラス中に存在する場合、結果として得られるガラス組成物の分子表示は、異なる複数の方法で表現できる。本開示では、フッ素が存在する場合、単一の項としてのフッ素の含有量は、原子パーセント（原子％）を単位として表現され、これは、ガラス組成物中の全ての原子の総計に対するフッ素の分率を１００倍したものに基づいて決定される。
【0029】
本開示では、フッ素含有組成物及び濃度範囲の以下の表示方法が使用される。全ての酸化物（例えばＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、Ｎａ２Ｏ等）に関する濃度の限界は、それぞれの陽イオン（例えばケイ素［Ｓｉ４＋］、ホウ素［Ｂ３＋］、ナトリウム［Ｎａ＋］等）が、対応する酸化物の形態で最初に提示されるという想定の下で、提示される。フッ素が存在する場合、組成物の成分の濃度を計算するために、酸化物中の酸素の一部を等価のフッ素で置換する（即ち１つの酸素原子が２つのフッ素原子で置換される）。上記フッ素は、フッ化ケイ素（ＳｉＦ４）の形態で存在すると想定されるため、全ての酸化物とＳｉＦ４との総計は、全ての組成物において１００モルパーセント又は１００重量％となる。
【0030】
用語「含まない（ｆｒｅｅ）」及び「実質的に含まない（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ ｆｒｅｅ）」は、ガラス組成物中の、意図的に添加されたものではない特定の成分の量及び／又は不在を指すために、相互交換可能なものとして使用される。ガラス組成物は、微量の特定の構成成分を、０．１０モル％未満の量で、混入物質又はトランプとして含有する場合がある。
【0031】
ガラス組成物中の特定の構成成分を説明するために使用される場合、本明細書中で使用される用語「トランプ（ｔｒａｍｐ）」は、ガラス組成物に意図的に添加されたものではなく、０．０５モル％未満の量で存在する構成成分を指す。トランプ成分は、別の構成成分中の不純物として、及び／又は又はガラス組成物の加工中にトランプ成分が組成物へと移動することにより、ガラス組成物に意図せず添加される場合がある。
【0032】
用語「ガラス形成剤（ｇｌａｓｓ ｆｏｒｍｅｒ）」は本明細書において、ガラス組成物中に単独で（即ちトランプを除く他の成分を伴わずに）存在して、約２００℃／分～約３００℃／分以下の速度で溶融物を冷却したときにガラスを形成できる、成分を指す。
【0033】
本明細書中で使用される場合、用語「改質剤（ｍｏｄｉｆｉｅｒ）」は、１価又は２価金属の酸化物、即ちＭ２Ｏ又はＭＯ（「Ｍ」は金属を表す）を指す。改質剤をガラス組成物に添加することにより、溶融物及び結果として得られるガラスの原子構造を変化させることができる。いくつかの実施形態では、改質剤は、ガラス形成剤中に存在する陽イオン（例えばＢ２Ｏ３中のホウ素）の配位数を変化させることができ、これにより、より重合した原子ネットワークを形成でき、その結果としてより良好なガラス形成を提供できる。
【0034】
本明細書中で使用される場合、用語「ＲＯ」は２価金属酸化物の総含有量を指し、用語「Ｒ２Ｏ」は１価金属酸化物の総含有量を指し、用語「Ａｌｋ２Ｏ」はアルカリ金属酸化物の総含有量を指す。用語Ｒ２Ｏは、例えばＡｇ２Ｏ、Ｔｌ２Ｏ、及びＨｇ２Ｏといった他の１価金属酸化物に加えて、アルカリ金属酸化物（Ａｌｋ２Ｏ）を包含する。以下で説明されるように、本開示では、希土類金属酸化物は、希土類金属が酸化還元状態「＋３」を有するその正規化された式（ＲＥ２Ｏ３）で呼称されるため、希土類金属酸化物は用語「ＲＯ」には包含されない。
【0035】
本明細書中で使用される場合、用語「希土類金属（ｒａｒｅ ｅａｒｔｈ ｍｅｔａｌ）」はＩＵＰＡＣ周期表のランタニド系列に列挙されている金属に加えて、イットリウム及びスカンジウムを指す。本明細書中で使用される場合、用語「希土類金属酸化物（ｒａｒｅ ｅａｒｔｈ ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅ）」は、ランタンはＬａ２Ｏ３中で「＋３」、セリウムはＣｅＯ２中で「＋４」、ユーロピウムはＥｕＯ中で「＋２」等といった、様々な酸化還元状態の、希土類金属の酸化物を指すために使用される。一般に、酸化物ガラス中での希土類金属の酸化還元状態は変化する可能性があり、特に酸化還元状態は、溶融中に、バッチ組成、並びに／又はガラスが溶融及び／若しくは熱処理される（例えばアニーリングされる）炉内の酸化還元条件に基づいて変化する可能性がある。特段の指定がない限り、希土類金属酸化物は、本明細書では、希土類金属が酸化還元状態「＋３」を有するその正規化された式で呼称される。従って、「＋３」以外の酸化還元状態を有する希土類金属をガラス組成物バッチに添加する場合、ガラス組成物は、化学量論を維持するためにいくらかの酸素を追加又は除去することによって再計算される。例えばＣｅＯ２（酸化還元状態「＋４」のセリウムを含む）をバッチ成分として使用する場合、結果として得られるガラス組成は、２モルのＣｅＯ２が１モルのＣｅ２Ｏ３と等価であるという想定で再計算され、結果として得られるガラス組成はＣｅ２Ｏ３に関して提示される。本明細書中で使用される場合、用語「ＲＥｍＯｎ」は、存在する全ての酸化還元状態の希土類金属酸化物の総含有量を指すために使用され、用語「ＲＥ２Ｏ３」は、「＋３」の酸化還元状態の希土類金属酸化物の総含有量を指すために使用される。
【0036】
本明細書中で報告されるガラスの測定密度の値は、０．００１ｇ／ｃｍ３の誤差を有するヘリウムピクノメータを用いて、ｇ／ｃｍ３を単位として室温で測定されたものである。本明細書中で使用される場合、室温での密度測定値（ｄＲＴとして記載される）は、２０℃又は２５℃で測定されたものとして示され、２０℃～２５℃の範囲内であってよい温度で得られた複数の測定値を包含する。室温は約２０℃と約２５℃との間で変動する可能性があることが理解されるが、本開示の目的のために、２０℃～２５℃の温度範囲内での密度の変動は、０．００１ｇ／ｃｍ３の誤差より小さいと予想されるため、本明細書中で報告される室温での密度測定値には影響しないと予想される。
【0037】
本明細書中で使用される場合、用語「低い密度（ｌｏｗ ｄｅｎｓｉｔｙ）」は、４．５ｇ／ｃｍ３以下の密度を意味し、用語「低い密度パラメータ（ｌｏｗ ｄｅｎｓｉｔｙ ｐａｒａｍｅｔｅｒ）」は、４．５ｇ／ｃｍ３以下の密度パラメータＰｄの値を意味する。
【0038】
本明細書中で使用される場合、「良好なガラス形成性」は、材料を冷却する際に溶融物が失透に耐えられることを指す。ガラス形成性は、溶融物の臨界冷却速度を決定することによって測定できる。用語「臨界冷却速度（ｃｒｉｔｉｃａｌ ｃｏｏｌｉｎｇ ｒａｔｅ）」又は「ｖｃｒ」は、本明細書では、所与の組成物の溶融物が、１００倍～５００倍の倍率の光学顕微鏡下で確認できる結晶を含まないガラスを形成する、最低の冷却速度を指すために使用される。臨界冷却速度は、組成物のガラス形成性、即ち所与のガラス組成物の溶融物が冷却時にガラスを形成できる能力を測定するために使用できる。一般に、臨界冷却速度が低いほど、ガラス形成性は良好となる。
【0039】
用語「液相線温度（ｌｉｑｕｉｄｕｓ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）」は、本明細書では、ガラスの構成成分が結晶化することなくガラス組成物が完全に液体となる最低温度を指すために使用される。本明細書中で報告される液相線温度の値は、ＤＳＣを用いて、又は白金箔に包まれた試料の静水圧保持によって、試料を測定することによって得られたものである。ＤＳＣを用いて試料を測定するために、粉末化された試料を１０Ｋ／分で１２５０℃まで加熱した。結晶の融解に対応する吸熱イベントの終了時に液相線温度が得られた。第２の技法（静水圧保持）のためには、ガラスブロック（約１ｃｍ３）を白金箔で包んで揮発を回避し、所与の温度の炉内に１７時間置いた。次にガラスブロックを光学顕微鏡で観察して、結晶を検査した。
【0040】
本明細書中で報告される屈折率の値は、特段の指定がない限り室温（約２５℃）で測定されたものである。ガラス試料の屈折率の値は、約±０．０００２の誤差を有するＭｅｔｒｉｃｏｎ Ｍｏｄｅｌ ２０１０プリズムカプラ屈折計を用いて測定された。Ｍｅｔｒｉｃｏｎを用いて、ガラス試料の屈折率を、約４０６ｎｍ、４７３ｎｍ、５３２ｎｍ、６３３ｎｍ、８２８ｎｍ、及び１０６４ｎｍという２つ以上の波長で測定した。測定された依存性は分散を特徴付けるものであり、これをコーシーの法則の式又はセルマイヤーの式に当てはめることによって、上記複数の測定波長の間の関心対象の所与の波長における試料の屈折率を計算できた。用語「屈折率ｎｄ」は、本明細書では、ヘリウムｄ線波長に対応する波長５８７．５６ｎｍにおける、上述のようにして計算された屈折率を指すために使用される。用語「屈折率ｎＣ」は、本明細書では、波長６５６．３ｎｍにおける、上述のようにして計算された屈折率を指すために使用される。用語「屈折率ｎＦ」は、本明細書では、波長４８６．１ｎｍにおける、上述のようにして計算された屈折率を指すために使用される。用語「屈折率ｎｇ」は、本明細書では、波長４３５．８ｎｍにおける、上述のようにして計算された屈折率を指すために使用される。
【0041】
本明細書中で使用される場合、用語「高い屈折率（ｈｉｇｈ ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ ｉｎｄｅｘ又はｈｉｇｈ ｉｎｄｅｘ）」は、特段の指示のない限り、少なくとも１．７０以上であるガラスの屈折率の値を指す。指示がある場合、「高い屈折率」は、少なくとも１．７５以上、１．８０以上、又は１．８５以上であるガラスの屈折率の値を指す。用語「高い屈折率パラメータ（ｈｉｇｈ ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ ｉｎｄｅｘ ｐａｒａｍｅｔｅｒ）」は、少なくとも１．７０以上である屈折率パラメータＰｎの値を指す。
【0042】
用語「分散（ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ）」及び「光分散（ｏｐｔｉｃａｌ ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ）」は、所定の波長における複数のガラス試料の屈折率の差又は比を指すために、相互交換可能なものとして使用される。本明細書中で報告される光分散の１つの数値的尺度はアッベ数であり、これは式：νｘ＝（ｎｘ－１）／（ｎＦ－ｎＣ）によって計算でき、本開示では、「ｘ」は一般に使用される波長のうちの１つ（例えば５８７．５６ｎｍ［ｄ線］又は５８９．３ｎｍ［Ｄ線］）を表し、ｎｘはこの波長における屈折率であり、ｎＦ及びｎＣはそれぞれ波長４８６．１ｎｍ（Ｆ線）及び６５６．３ｎｍ（Ｃ線）における屈折率である。νｄ及びνＤの数値は、ごくわずかに、多くの場合±０．１％～±０．２％以内で異なっている。本明細書中で報告される場合、ガラス試料の分散はアッベ数（νｄ）で表され、これは、３つの異なる波長における試料の屈折率の間の関係を、式（Ｉ）：
【0043】
【数9】
【0044】
「高い分散（ｈｉｇｈ ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ）」又は「低い分散（ｌｏｗ ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ）」に対応するアッベ数の数値は、アッベ数が計算される屈折率に応じて変化し得る。場合によっては、高屈折率ガラスに関する「低い分散」に対応するアッベ数が、低屈折率ガラスに関する「低い分散」に対応するアッベ数より小さくなり得る。換言すれば、計算された屈折率の値が増加すると、低い分散に対応するアッベ数の値は減少する。
【0045】
本明細書中で使用される場合、部分分散比Ｐｇ－Ｆは、式（ＩＩ）：
【0046】
【数10】
【0047】
本明細書中で使用される場合、特段の指定がない限り、用語「内部透過率（ｉｎｔｅｒｎａｌ ｔｒａｎｓｍｉｔｔａｎｃｅ）」は、フレネル損失について補正された、ガラス試料を通る透過率を指すために使用される。用語「透過率（ｔｒａｎｓｍｉｔｔａｎｃｅ）」は、フレネル損失が考慮されていない透過率の値を指すために使用される。ガラス試料の透過率を、厚さ２ｍｍの試料について、波長２５０ｎｍ～２５００ｎｍ、分解能１ｎｍのＣａｒｙ ５０００分光光度計で、積分球を用いて測定した。厚さ１０ｍｍの試料に関する内部透過率の値を、上記測定屈折率と、測定された生の透過率とを用いて、３７５ｎｍ～１１７５ｎｍで計算した。
【0048】
用語「青色光（ｂｌｕｅ ｌｉｇｈｔ）」は、本明細書では、約３３０ｎｍ～約４８０ｎｍの波長に対応する青色及び紫外光を指すために使用される。用語「青色光に関する内部透過率」は、フレネル損失について補正された、青色光に関する透過率を指す。用語「青色光に関する透過率」は、フレネル損失が考慮されていない、青色光に関する透過率を指す。
【0049】
本開示の実施形態は一般に、高い屈折率及び低い密度を有するシリコボレート及びボロシリケートガラスに関する。いくつかの実施形態では、上記ガラスはまた、電磁スペクトルの可視及び近紫外（近ＵＶ）範囲における低い光分散及び／又は高い透過率を特徴とすることができる。本開示のガラスは、ガラス形成剤としてのシリカ（ＳｉＯ２）及び酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）、並びにＺｒＯ２、Ｌａ２Ｏ３、Ｎｂ２Ｏ５、ＴｉＯ２、及びＧｄ２Ｏ３が例として挙げられる１つ以上の追加の改質剤及び／又は屈折率上昇剤を含有できる。いくつかの実施形態では、上記ガラスは、比較的低い含有量のＴｉＯ２、並びに比較的高い含有量のＬａ２Ｏ３、ＺｒＯ２、及び／又は他の低吸収性酸化物種を含んでよい。いくつかの実施形態によると、上記ガラスは、ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、ＣａＯ、Ｌａ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、及び／又はＮｂ２Ｏ５といった酸化物を、許容可能なガラス形成性を有するバッチ組成物を提供する比率で含むことができる。
【0050】
本開示のある実施形態によると、本明細書に記載のガラスは、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）及び／又は酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）をガラス形成剤として含む。ＳｉＯ２及びＢ２Ｏ３といったガラス形成性酸化物の量を増加させると、これに対応して、所与の温度における粘度を上昇させることができ、これにより、溶融物を冷却中の結晶化から保護できるため、臨界冷却速度がより低いガラスを提供できる。いくつかの実施形態では、本開示のガラスは、所望の臨界冷却速度、即ち所望の程度のガラス形成性を有するガラスを提供するために、ＳｉＯ２及びＢ２Ｏ３の両方を含んでよい。
【0051】
一実施形態によると、ＳｉＯ２は上記ガラス中に、３．０モル％超、４．０モル％超、５．０モル％超、１０．０モル％超、１５．０モル％超、２０．０モル％超、２５．０モル％超、３０．０モル％超、３５．０モル％超、又は４０．０モル％超の量で存在できる。いくつかの実施形態では、ＳｉＯ２は上記ガラス中に、３．０モル％～５０．０モル％の量で存在できる。例えばＳｉＯ２は、３．０モル％～５０．０モル％、４．０モル％～５０．０モル％、５．０モル％～５０．０モル％、１０．０モル％～５０．０モル％、１５．０モル％～５０．０モル％、２０．０モル％～５０．０モル％、２４．０モル％～５０．０モル％、２９．０モル％～５０．０モル％、３５．０モル％～５０．０モル％、４０．０モル％～５０．０モル％、４５．０モル％～５０．０モル％、３．０モル％～４５．０モル％、４．０モル％～４５．０モル％、５．０モル％～４５．０モル％、１０．０モル％～４５．０モル％、１５．０モル％～４５．０モル％、２０．０モル％～４５．０モル％、２４．０モル％～４５．０モル％、２９．０モル％～４５．０モル％、３５．０モル％～４５．０モル％、４０．０モル％～４５．０モル％、３．０モル％～４０．０モル％、４．０モル％～４０．０モル％、５．０モル％～４０．０モル％、１０．０モル％～４０．０モル％、１５．０モル％～４０．０モル％、２０．０モル％～４０．０モル％、２４．０モル％～４０．０モル％、２９．０モル％～４０．０モル％、３５．０モル％～４０．０モル％、３．０モル％～３５．０モル％、４．０モル％～３５．０モル％、５．０モル％～３５．０モル％、１０．０モル％～３５．０モル％、１５．０モル％～３５．０モル％、２０．０モル％～３５．０モル％、２４．０モル％～３５．０モル％、２９．０モル％～３５．０モル％、３．０モル％～２９．０モル％、４．０モル％～２９．０モル％、５．０モル％～２９．０モル％、１０．０モル％～２９．０モル％、１５．０モル％～２９．０モル％、２０．０モル％～２９．０モル％、２４．０モル％～２９．０モル％、３．０モル％～２４．０モル％、４．０モル％～２４．０モル％、５．０モル％～２４．０モル％、１０．０モル％～２４．０モル％、１５．０モル％～２４．０モル％、２０．０モル％～２４．０モル％、３．０モル％～２０．０モル％、４．０モル％～２０．０モル％、５．０モル％～２０．０モル％、１０．０モル％～２０．０モル％、又は１５．０モル％～２０．０モル％の量で存在できる。
【0052】
いくつかの実施形態では、ＳｉＯ２は上記ガラス中に、０．３重量％～３０．０重量％の量で存在できる。例えばＳｉＯ２は、０．３重量％～３０．０重量％、１．０重量％～３０．０重量％、５．０重量％～３０．０重量％、８．０重量％～３０．０重量％、１０．０重量％～３０．０重量％、１５．０重量％～３０．０重量％、２０．０重量％～３０．０重量％、２５．０重量％～３０．０重量％、０．３重量％～２５．０重量％、１．０重量％～２５．０重量％、５．０重量％～２５．０重量％、８．０重量％～２５．０重量％、１０．０重量％～２５．０重量％、１５．０重量％～２５．０重量％、２０．０重量％～２５．０重量％、０．３重量％～２０．０重量％、１．０重量％～２０．０重量％、５．０重量％～２０．０重量％、８．０重量％～２０．０重量％、１０．０重量％～２０．０重量％、１５．０重量％～２０．０重量％、０．３重量％～１５．０重量％、１．０重量％～１５．０重量％、５．０重量％～１５．０重量％、８．０重量％～１５．０重量％、１０．０重量％～１５．０重量％、０．３重量％～１０．０重量％、１．０重量％～１０．０重量％、又は５．０重量％～１０．０重量％の量で存在できる。
【0053】
本開示の一実施形態によると、Ｂ２Ｏ３は上記ガラス中に、１．０モル％以上の量で存在できる。例えばＢ２Ｏ３は、１．０モル％以上、３．０モル％以上、５．０モル％以上、１０．０モル％以上、１５．０モル％以上、又は２０．０モル％以上の量で存在できる。いくつかの実施形態では、Ｂ２Ｏ３は上記ガラス中に、１．０モル％～３５．０モル％の量で存在できる。例えばＢ２Ｏ３は上記ガラス中に、１．０モル％～３５．０モル％、１．０モル％～３３．０モル％、１．０モル％～３１．０モル％、１．０モル％～３０．０モル％、１．０モル％～２５．０モル％、１．０モル％～２０．０モル％、１．０モル％～１９．０モル％、１．０モル％～１８．０モル％、１．０モル％～１５．０モル％、１．０モル％～１０．０モル％、１．０モル％～９．０モル％、５．０モル％～３５．０モル％、５．０モル％～３３．０モル％、５．０モル％～３１．０モル％、５．０モル％～３０．０モル％、５．０モル％～２５モル％、５．０モル％～２０．０モル％、５．０モル％～１９．０モル％、５．０モル％～１８．０モル％、５．０モル％～１５．０モル％、５．０モル％～１０．０モル％、５．０モル％～９．０モル％、９．０モル％～３５．０モル％、９．０モル％～３３．０モル％、９．０モル％～３１．０モル％、９．０モル％～３０．０モル％、９．０モル％～２５．０モル％、９．０モル％～２０．０モル％、９．０モル％～１９．０モル％、９．０モル％～１８．０モル％、９．０モル％～１５．０モル％、９．０モル％～１０．０モル％、１０．０モル％～３５．０モル％、１０．０モル％～３３．０モル％、１０．０モル％～３１．０モル％、１０．０モル％～３０．０モル％、１０．０モル％～２５．０モル％、１０．０モル％～２０．０モル％、１０．０モル％～１９．０モル％、１０．０モル％～１８．０モル％、１０．０モル％～１５．０モル％、１５．０モル％～３５．０モル％、１５．０モル％～３３．０モル％、１５．０モル％～３１．０モル％、１５．０モル％～３０．０モル％、１５．０モル％～２５．０モル％、１５．０モル％～２０．０モル％、１５．０モル％～１９．０モル％、１５．０モル％～１８．０モル％、１８．０モル％～３５．０モル％、１８．０モル％～３３．０モル％、１８．０モル％～３１．０モル％、１８．０モル％～３０．０モル％、１８．０モル％～２５モル％、１８．０モル％～２０．０モル％、１８．０モル％～１９．０モル％、１９．０モル％～３５．０モル％、１９．０モル％～３３．０モル％、１９．０モル％～３１．０モル％、１９．０モル％～３０．０モル％、１９．０モル％～２５．０モル％、１９．０モル％～２０．０モル％、２０．０モル％～３５．０モル％、２０．０モル％～３３．０モル％、２０．０モル％～３１．０モル％、又は２０．０モル％～３０．０モル％の量で存在できる。
【0054】
いくつかの実施形態では、Ｂ２Ｏ３は上記ガラス中に、０．３重量％～３０．０重量％の量で存在できる。例えばＢ２Ｏ３は、０．３重量％～３０．０重量％、１．０重量％～３０．０重量％、５．０重量％～３０．０重量％、８．０重量％～３０．０重量％、１０．０重量％～３０．０重量％、１５．０重量％～３０．０重量％、２０．０重量％～３０．０重量％、２５．０重量％～３０．０重量％、０．３重量％～２５．０重量％、１．０重量％～２５．０重量％、５．０重量％～２５．０重量％、８．０重量％～２５．０重量％、１０．０重量％～２５．０重量％、１５．０重量％～２５．０重量％、２０．０重量％～２５．０重量％、０．３重量％～２０．０重量％、１．０重量％～２０．０重量％、５．０重量％～２０．０重量％、８．０重量％～２０．０重量％、１０．０重量％～２０．０重量％、１５．０重量％～２０．０重量％、０．３重量％～１５．０重量％、１．０重量％～１５．０重量％、５．０重量％～１５．０重量％、８．０重量％～１５．０重量％、１０．０重量％～１５．０重量％、０．３重量％～１０．０重量％、１．０重量％～１０．０重量％、又は５．０重量％～１０．０重量％の量で存在できる。
【0055】
しかしながら、ＳｉＯ２とＢ２Ｏ３との組み合わせは、屈折率の低下をもたらす場合があり、これにより、所望の高い屈折率を有するガラスを提供することがより困難になる場合がある。従っていくつかの実施形態では、上記ガラス中のＳｉＯ２及びＢ２Ｏ３の総量（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３）を制限してよい。一実施形態によると、本開示のガラスが含むＳｉＯ２及びＢ２Ｏ３の総量（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３）は、０．０モル％超～５０．０モル％である。例えば上記ガラス中の（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３）の合計は、０．０モル％超～５０．０モル％、１．０モル％～５０．０モル％、３．０モル％～５０．０モル％、５．０モル％～５０．０モル％、１０．０モル％～５０．０モル％、１５．０モル％～５０．０モル％、２０．０モル％～５０．０モル％、２５．０モル％～５０．０モル％、３０．０モル％～５０．０モル％、３５．０モル％～５０．０モル％、４０．０モル％～５０．０モル％、４５．０モル％～５０．０モル％、０．０モル％超～４６．０モル％、１．０モル％～４６．０モル％、３．０モル％～４６．０モル％、５．０モル％～４６．０モル％、１０．０モル％～４６．０モル％、１５．０モル％～４６．０モル％、２０．０モル％～４６．０モル％、２５．０モル％～４６．０モル％、３０．０モル％～４６．０モル％、３２．０モル％～４４．０モル％、３５．０モル％～４６．０モル％、４０．０モル％～４６．０モル％、０．０モル％超～４０．０モル％、１．０モル％～４０．０モル％、３．０モル％～４０．０モル％、５．０モル％～４０．０モル％、１０．０モル％～４０．０モル％、１５．０モル％～４０．０モル％、２０．０モル％～４０．０モル％、２５．０モル％～４０．０モル％、３０．０モル％～４０．０モル％、３５．０モル％～４０．０モル％、０．０モル％超～３５．０モル％、１．０モル％～３５．０モル％、３．０モル％～３５．０モル％、５．０モル％～３５．０モル％、１０．０モル％～３５．０モル％、１５．０モル％～３５．０モル％、２０．０モル％～３５．０モル％、２５．０モル％～３５．０モル％、３０．０モル％～３５．０モル％、０．０モル％超～３０．０モル％、１．０モル％～３０．０モル％、３．０モル％～３０．０モル％、５．０モル％～３０．０モル％、１０．０モル％～３０．０モル％、１５．０モル％～３０．０モル％、２０．０モル％～３０．０モル％、２５．０モル％～３０．０モル％、０．０モル％超～２５．０モル％、１．０モル％～２５．０モル％、３．０モル％～２５．０モル％、５．０モル％～２５．０モル％、１０．０モル％～２５．０モル％、１５．０モル％～２５．０モル％、２０．０モル％～２５．０モル％、０．０モル％超～２０．０モル％、１．０モル％～２０．０モル％、３．０モル％～２０．０モル％、５．０モル％～２０．０モル％、１０．０モル％～２０．０モル％、１５．０モル％～２０．０モル％、０．０モル％超～１５．０モル％、１．０モル％～１５．０モル％、３．０モル％～１５．０モル％、５．０モル％～１５．０モル％、１０．０モル％～１５．０モル％、０．０モル％超～１０．０モル％、１．０モル％～１０．０モル％、３．０モル％～１０．０モル％、５．０モル％～１０．０モル％、０．０モル％超～５．０モル％、１．０モル％～５．０モル％、３．０モル％～５．０モル％、０．０モル％超～３．０モル％、又は１．０モル％～３．０モル％とすることができる。
【0056】
いくつかの実施形態では、酸化物の重量パーセントでの、Ｂ２Ｏ３に対するＳｉＯ２の比（ＳｉＯ２／Ｂ２Ｏ３）は、０．４０～０．７０である。例えば、酸化物の重量パーセントでの、Ｂ２Ｏ３に対するＳｉＯ２の比（ＳｉＯ２／Ｂ２Ｏ３）は、０．４０～０．７０、０．４０～０．６５、０．４０～０．６０、０．４０～０．５５、０．４０～０．５０、０．４５～０．７０、０．４５～０．６５、０．４５～０．６０、０．４５～０．５５、０．４５～０．５０、０．５０～０．７０、０．５０～０．６５、０．５０～０．６０、０．５０～０．５５、０．５５～０．７０、０．５５～０．６５、０．５５～０．６０、又は０．６０～０．７０とすることができる。
【0057】
いくつかの実施形態では、（重量％での）ＳｉＯ２及びＢ２Ｏ３の合計（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３）は、１．０重量％～３０．０重量％である。例えば重量％での合計（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３）は、１．０重量％～３０．０重量％、５．０重量％～３０．０重量％、８．０重量％～３０．０重量％、１０．０重量％～３０．０重量％、１５．０重量％～３０．０重量％、２０．０重量％～３０．０重量％、２５．０重量％～３０．０重量％、１．０重量％～２５．０重量％、５．０重量％～２５．０重量％、８．０重量％～２５．０重量％、１０．０重量％～２５．０重量％、１５．０重量％～２５．０重量％、２０．０重量％～２５．０重量％、１．０重量％～２０．０重量％、５．０重量％～２０．０重量％、８．０重量％～２０．０重量％、１０．０重量％～２０．０重量％、１５．０重量％～２０．０重量％、１．０重量％～１５．０重量％、５．０重量％～１５．０重量％、８．０重量％～１５．０重量％、１０．０重量％～１５．０重量％、１．０重量％～１０．０重量％、又は５．０重量％～１０．０重量％である。
【0058】
他のいくつかの実施形態では、重量％で表される（ＳｉＯ２／（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３））の比は、０．０超かつ０．５０以下である。例えば重量％で表される（ＳｉＯ２／（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３））の比は、０．０超かつ０．５０以下、０．０超かつ０．４０以下、０．０超かつ０．３０以下、０．０超かつ０．２０以下、０．０超かつ０．１０以下、０．０超かつ０．０５以下、０．０５以上かつ０．５０以下、０．０５以上かつ０．４０以下、０．０５以上かつ０．３０以下、０．０５以上かつ０．２０以下、０．０５以上かつ０．１０以下、０．１０以上かつ０．５０以下、０．１０以上かつ０．４０以下、０．１０以上かつ０．３０以下、０．１０以上かつ０．２０以下、０．２０以上かつ０．５０以下、０．２０以上かつ０．４０以下、０．２０以上かつ０．３０以下、０．３０以上かつ０．５０以下、又は０．３０以上かつ０．４０以下である。
【0059】
いくつかの実施形態では、ＳｉＯ２の濃度が３．０モル％未満、かつＢ２Ｏ３の濃度が１．０モル％未満であると、多くの産業的応用に適していない、比較的低いガラス形成性、比較的低い成形性、及び低下した耐化学性を有するガラスがもたらされることが分かった。反対に、ＳｉＯ２及びＢ２Ｏ３の濃度が高すぎると、所望の高い屈折率を達成するのが困難になり得る。従っていくつかの実施形態では、本開示のガラスは、３．０モル％～５０．０モル％の量のＳｉＯ２と、１．０モル％以上の量のＢ２Ｏ３とを、ＳｉＯ２及びＢ２Ｏ３の合計（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３）が５０．０モル％以下となるような量で含む。いくつかの実施形態では、Ｂ２Ｏ３の量は更に、１８．０モル％～３３．０モル％であるものとして定義される。
【0060】
本開示のある実施形態によると、上記ガラスは、上記ガラスの屈折率を上昇させるために添加された、１つ以上の屈折率上昇剤を含むことができる。本開示のガラスと共に使用できる屈折率上昇剤の例としては、チタニア（ＴｉＯ２）、ニオビア（Ｎｂ２Ｏ５）、ジルコニア（ＺｒＯ２）、及び他の希土類金属酸化物が挙げられる。
【0061】
チタニア（ＴｉＯ２）は一般に、低い密度及び／又は許容可能な低い分散の達成と併せて、ガラスの屈折率を上昇させることが期待されている。いくつかの例では、チタニアは、黄色又は褐色のガラスを生成し得るが、これは、酸化条件下での溶解及び／若しくはアニーリングによるもの、並びに／又はＣｅＯ２、Ａｓ２Ｏ５、及びＭｎ２Ｏ３等を例とする１つ以上の酸化剤をガラスバッチに添加することによるもの等の漂白によって、対処可能である。場合によっては、あまりに多量のチタニアは、耐火性種、例えばルチル（ＴｉＯ２）、スフェーン（ＣａＴｉＳｉＯ５）、及びニオブ酸チタン（例えばＴｉ２Ｎｂ１０Ｏ２９）等の結晶化を引き起こす恐れがあり、これはガラスの液相線温度を上昇させる可能性があるため、溶融物のガラス形成性を低下させる可能性がある。更に、チタニアは高濃度において、溶融物の液相‐液相分離を引き起こす恐れがあり、これはガラスの透過率の喪失につながる可能性がある。本開示のある実施形態によると、これらの課題は、上記ガラス中のＴｉＯ２の量を４５モル％以下に制限することによって対処可能である。場合によっては、上記ガラスはＴｉＯ２を含まなくてよく、又は実質的に含まなくてよい。
【0062】
いくつかの実施形態によると、ＴｉＯ２は上記ガラス中に、０．０モル％～４５．０モル％、０．０モル％～４０．０モル％、０．０モル％～３５．０モル％、０．０モル％～３０．０モル％、０．０モル％～２５．０モル％、０．０モル％～２２．０モル％、０．０モル％～２０．０モル％、０．０モル％～１８．０モル％、０．０モル％～１３．０モル％、０．０モル％～１２．０モル％、０．０モル％～６．０モル％、０．０３モル％～４５．０モル％、０．０３モル％～４０．０モル％、０．０３モル％～３５．０モル％、０．０３モル％～３０．０モル％、０．０３モル％～２５．０モル％、０．０３モル％～２２．０モル％、０．０３モル％～２０．０モル％、０．０３モル％～１８．０モル％、０．０３モル％～１３．０モル％、０．０３モル％～１２．０モル％、０．０３モル％～６．０モル％、６．０モル％～４５．０モル％、６．０モル％～４０．０モル％、６．０モル％～３５．０モル％、６．０モル％～３０．０モル％、６．０モル％～２５．０モル％、６．０モル％～２２．０モル％、６．０モル％～２０．０モル％、６．０モル％～１８．０モル％、６．０モル％～１３．０モル％、６．０モル％～１２．０モル％、１２．０モル％～４５．０モル％、１２．０モル％～４０．０モル％、１２．０モル％～３５．０モル％、１２．０モル％～３０．０モル％、１２．０モル％～２５．０モル％、１２．０モル％～２２．０モル％、１２．０モル％～２０．０モル％、１２．０モル％～１８．０モル％、１３．０モル％～４５．０モル％、１３．０モル％～４０．０モル％、１３．０モル％～３５．０モル％、１３．０モル％～３０．０モル％、１３．０モル％～２５．０モル％、１３．０モル％～２２．０モル％、１３．０モル％～２０．０モル％、１３．０モル％～１８．０モル％、１８．０モル％～４５．０モル％、１８．０モル％～４０．０モル％、１８．０モル％～３５．０モル％、１８．０モル％～３０．０モル％、１８．０モル％～２５．０モル％、１８．０モル％～２２．０モル％、１８．０モル％～２０．０モル％、２０．０モル％～４５．０モル％、２０．０モル％～４０．０モル％、２０．０モル％～３５．０モル％、２０．０モル％～３０．０モル％、２２．０モル％～４５．０モル％、２２．０モル％～４０．０モル％、２２．０モル％～３５．０モル％、２２．０モル％～３０．０モル％、３０．０モル％～４５．０モル％、又は３０．０モル％～４０．０モル％の量で存在できる。いくつかの例では、ＴｉＯ２は１８モル％以下の量で存在する。いくつかの例では、ＴｉＯ２は０．０重量％～７．０５重量％の量で存在する。例えばＴｉＯ２は、０．０重量％～７．０５重量％、２．０重量％～７．０５重量％、５．０重量％～７．０５重量％、又は２．０重量％～５．０重量％の量で存在できる。いくつかの実施形態では、１８．０モル％超、場合によっては２２．０モル％超のＴｉＯ２濃度によって、所望の透過率より低い透過率を有するガラスが形成されること、並びに／又は結晶化及び／若しくは相分離する傾向を有する溶融物がもたらされることが分かった。従っていくつかの実施形態では、上記ガラス中に存在するＴｉＯ２の量は、好ましくは２２．０モル％以下、より好ましくは１８．０モル％以下である。
【0063】
本開示のいくつかの態様では、低い密度を維持しながらガラスの屈折率を上昇させるために、チタニアと同様にニオビア（Ｎｂ２Ｏ５）を使用できる。しかしながらニオビアは、チタニアと同一の方法では漂白できない黄色の着色をガラスに導入する場合があり、これは、特に青色及びＵＶ範囲において、透過率の喪失をもたらす恐れがある。ニオビアはチタニアと同様に、溶融物の結晶化及び／又は相分離を引き起こす可能性がある。場合によっては、ニオビアはガラスに高い光分散をもたらす可能性があり、上記光分散は、チタニア及び他の何らかの屈折率上昇剤を同様の濃度で添加した場合に誘発されるものよりも有意に高くなり得る。ニオビアの効果は、ガラスの他の成分によって影響され得るため、ニオビアの正確な限界を決定することは困難になる場合がある。従って本開示の一態様によると、ニオビアの量は２０モル％以下に制限され、場合によっては上記ガラスはニオビアを含まなくてよく、又は実質的に含まなくてよい。しかしながらいくつかの例では、存在するニオビアの量は例えば、上記ガラスの成分の含有量に基づいて、及び／又は高い青色透過率がそれほど優先されない場合に、２０モル％超であってよい。いくつかの実施形態では、Ｎｂ２Ｏ５の量が０．５モル％未満であると、許容可能なガラス密度において所望の高い屈折率のガラスを達成することがより困難になることが分かった。いくつかの実施形態では、Ｎｂ２Ｏ５の濃度が低いと、低い密度において所望の高い屈折率を有するガラスを達成するのが困難であることが分かった。しかしながら、３０．０モル％超、場合によっては２５．０モル％超のように、Ｎｂ２Ｏ５の濃度が高すぎると、結果として得られるガラスの透過率は所望の透過率より低くなり得、並びに／又はガラス溶融物は結晶化及び／若しくは相分離する傾向を有し得る。従っていくつかの実施形態によると、Ｎｂ２Ｏ５は上記ガラス中に０．０モル％～３０．０モル％だけ存在できる。例えばＮｂ２Ｏ５は上記ガラス中に、０．０モル％～３０．０モル％、０．０モル％～２５．０モル％、０．０モル％～２０．０モル％、０．０モル％～１６．０モル％、０．０モル％～１２．０モル％、０．０モル％～１０．０モル％、０．０モル％～６．０モル％、０．０モル％～１．０モル％、０．０モル％～０．６モル％、０．０モル％～０．５モル％、０．５モル％～３０．０モル％、０．５モル％～２５．０モル％、０．５モル％～２０．０モル％、０．５モル％～１６．０モル％、０．５モル％～１２．０モル％、０．５モル％～１０．０モル％、０．５モル％～６．０モル％、０．５モル％～１．０モル％、０．５モル％～０．６モル％、０．６モル％～３０．０モル％、０．６モル％～２５．０モル％、０．６モル％～２０．０モル％、０．６モル％～１６．０モル％、０．６モル％～１２．０モル％、０．６モル％～１０．０モル％、０．６モル％～６．０モル％、０．６モル％～１．０モル％、１．０モル％～３０．０モル％、１．０モル％～２５．０モル％、１．０モル％～２０．０モル％、１．０モル％～１６．０モル％、１．０モル％～１２．０モル％、１．０モル％～１０．０モル％、１．０モル％～６．０モル％、６．０モル％～３０．０モル％、６．０モル％～２５．０モル％、６．０モル％～２０．０モル％、６．０モル％～１６．０モル％、６．０モル％～１２．０モル％、６．０モル％～１０．０モル％、１０．０モル％～３０．０モル％、１０．０モル％～２５．０モル％、１０．０モル％～２０．０モル％、１０．０モル％～１６．０モル％、１０．０モル％～１２．０モル％、１２．０モル％～３０．０モル％、１２．０モル％～２５．０モル％、１２．０モル％～２０．０モル％、１２．０モル％～１６．０モル％、１６．０モル％～３０．０モル％、１６．０モル％～２５．０モル％、１６．０モル％～２０．０モル％、２０．０モル％～３０．０モル％、２０．０モル％～２５．０モル％、又は２５．０モル％～３０．０モル％だけ存在できる。いくつかの例では、Ｎｂ２Ｏ５は、０．３重量％～５０．０重量％の量で存在できる。例えばＮｂ２Ｏ５は、０．３重量％～５０．０重量％、０．３重量％～４０．０重量％、０．３重量％～３０．０重量％、０．３重量％～２０．０重量％、０．３重量％～１０．０重量％、５．０重量％～５０．０重量％、５．０重量％～４０．０重量％、５．０重量％～３０．０重量％、５．０重量％～２０．０重量％、５．０重量％～１０．０重量％、１０．０重量％～５０．０重量％、１０．０重量％～４０．０重量％、１０．０重量％～３０．０重量％、１０．０重量％～２０．０重量％、２０．０重量％～５０．０重量％、２０．０重量％～４０．０重量％、２０．０重量％～３０．０重量％、３０．０重量％～５０．０重量％、又は３０．０重量％～４０．０重量％の量で存在できる。いくつかの例では、Ｎｂ２Ｏ５は１０．２重量％超かつ２０．０重量％以下の量で存在できる。いくつかの例では、Ｎｂ２Ｏ５は１０．２重量％超かつ５０．０重量％以下の量で存在できる。
【0064】
いくつかの実施形態では、本開示のガラスは、（Ｎｂ２Ｏ５＋ＴｉＯ２）の合計が８．０重量％～５０．０重量％となる量で、Ｎｂ２Ｏ５及び／又はＴｉＯ２を含むことができる。例えばＮｂ２Ｏ５及び／又はＴｉＯ２は、上記ガラス中に、（Ｎｂ２Ｏ５＋ＴｉＯ２）の合計が８．０重量％～５０．０重量％、１０．０重量％～５０．０重量％、１５．０重量％～５０．０重量％、１８．０重量％～５０．０重量％、２２．０重量％～５０．０重量％、３０．０重量％～５０．０重量％、４０．０重量％～５０．０重量％、８．０重量％～４０．０重量％、１０．０重量％～４０．０重量％、１５．０重量％～４０．０重量％、１８．０重量％～４０．０重量％、２２．０重量％～４０．０重量％、３０．０重量％～４０．０重量％、８．０重量％～３０．０重量％、１０．０重量％～３０．０重量％、１５．０重量％～３０．０重量％、１８．０重量％～３０．０重量％、２２．０重量％～３０．０重量％、８．０重量％～２２．０重量％、１０．０重量％～２２．０重量％、又は１５．０重量％～２２．０重量％となるように存在できる。いくつかの例では、（Ｎｂ２Ｏ５＋ＴｉＯ２）の合計は、２２．０重量％超かつ５０．０重量％以下である。いくつかの例では、Ｎｂ２Ｏ５及びＴｉＯ２は上記ガラス中に、重量％でのＴｉＯ２に対するＮｂ２Ｏ５の比（Ｎｂ２Ｏ５／ＴｉＯ２）が１．９以上となるように存在できる。
【0065】
ジルコニア（ＺｒＯ２）は、本開示のガラスの許容可能な低い密度を維持しながら屈折率を上昇させることができる酸化物の別の例である。いくつかの例では、ＺｒＯ２はＴｉＯ２及びＮｂ２Ｏ５に比べて、同様の屈折率値においてより高い密度をガラスに提供できる。ＺｒＯ２はまた、溶融物の粘度を上昇させることもでき、これは溶融物を結晶化から保護するために役立ち得る。ガラスに低い密度を提供できる、ＴｉＯ２及びＮｂ２Ｏ５といった他の屈折率上昇剤とは対照的に、ＺｒＯ２は可視及び近ＵＶ範囲においてガラスに着色を導入せず、これはガラスの高い透過率を維持するために役立ち得る。しかしながら、高濃度のジルコニアは、ジルコニア（ＺｒＯ２）、ジルコン（ＺｒＳｉＯ４）、ジルコン酸カルシウム（ＣａＺｒＯ３）等といった耐火性無機物の結晶化を引き起こす場合があり、これは液相線温度を上昇させる可能性がある。その結果、結晶化が比較的低い粘度で発生し得、これによって溶融物のガラス形成性が低下し得る（即ち臨界冷却速度が上昇し得る）。これらの課題に対処するために、本開示の一態様によると、上記ガラス中のジルコニアの濃度は２０．０モル％以下であり、いくつかの例では、上記ガラスはジルコニアを含まないか、又は実質的に含まない。ガラス形成性の要件が低い場合等のいくつかの場合には、上記ガラスはより多量のジルコニアを含んでよい。例えばＺｒＯ２は上記ガラス中に、０．０モル％～３０．０モル％、０．０モル％～２５．０モル％、０．０モル％～２０．０モル％、０．０モル％～１５．０モル％、０．０モル％～１０．０モル％、０．０モル％～５．０モル％、０．０モル％～１．０モル％、１．０モル％～３０．０モル％、１．０モル％～２５．０モル％、１．０モル％～２０．０モル％、１．０モル％～１５．０モル％、１．０モル％～１０．０モル％、１．０モル％～５．０モル％、５．０モル％～３０．０モル％、５．０モル％～２５．０モル％、５．０モル％～２０．０モル％、５．０モル％～１５．０モル％、５．０モル％～１０．０モル％、１０．０モル％～３０．０モル％、１０．０モル％～２５．０モル％、１０．０モル％～２０．０モル％、１０．０モル％～１５．０モル％、１５．０モル％～３０．０モル％、１５．０モル％～２５．０モル％、又は１５．０モル％～２０．０モル％だけ存在できる。いくつかの例では、ＺｒＯ２は上記ガラス中に、０．０重量％～１５．０重量％の量で存在する。例えばＺｒＯ２は、０．０重量％～１５．０重量％、２．０重量％～１５．０重量％、２．５重量％～１５．０重量％、５．０重量％～１５．０重量％、８．０重量％～１５．０重量％、１０．０重量％～１５．０重量％、０．０重量％～１０．０重量％、２．０重量％～１０．０重量％、２．５重量％～１０．０重量％、５．０重量％～１０．０重量％、８．０重量％～１０．０重量％、０．０重量％～８．０重量％、２．０重量％～８．０重量％、２．５重量％～８．０重量％、又は５．０重量％～８．０重量％の量で存在できる。
【0066】
いくつかの実施形態では、本開示のガラスの屈折率を上昇させるために、希土類金属酸化物をガラス組成物に添加してよい。本開示のガラスに添加できる希土類金属酸化物の例としては、Ｌａ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、及びＳｃ２Ｏ３が挙げられる。末尾の２つの元素の酸化物、即ちＹ２Ｏ３及びＳｃ２Ｏ３は、上記ガラスに、同様の屈折率においてチタニア及びニオビアより低い、比較的低い密度を提供することもできる。しかしながら、酸化スカンジウム（Ｓｃ２Ｏ３）は高価となり得るため、大量生産には望ましくない場合がある。場合によっては、ガラスバッチのコストの優先度が低いと、Ｓｃ２Ｏ３が許容可能となり得る。酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）のコストは酸化スカンジウムより低い。しかしながら場合によっては、Ｙ２Ｏ３は比較的低い濃度でも、上記ガラスのガラス形成性を低下させる（即ち臨界冷却速度を上昇させる）場合がある。従って、本開示のいくつかの実施形態によると、上記ガラスはＹ２Ｏ３を含まなくてよく、又は実質的に含まなくてよい。いくつかの実施形態では、上記ガラスは、０．０～１．５モル％といった少量のＹ２Ｏ３を含んでよい。例えば上記ガラスはＹ２Ｏ３を、０．０モル％～１．５モル％、０．０モル％～１．２５モル％、０．０モル％～１．０モル％、０．０モル％～０．７５モル％、０．０モル％～０．５モル％、０．０モル％～０．２５モル％、０．２５モル％～１．５モル％、０．２５モル％～１．２５モル％、０．２５モル％～１．０モル％、０．２５モル％～０．７５モル％、０．２５モル％～０．５モル％、０．５モル％～１．５モル％、０．５モル％～１．２５モル％、０．５モル％～１．０モル％、０．５モル％～０．７５モル％、０．７５モル％～１．５モル％、０．７５モル％～１．２５モル％、０．７５モル％～１．０モル％、又は１．０モル％～１．５モル％の量で含んでよい。いくつかの実施形態では、Ｙ２Ｏ３は、密度に対する屈折率の比率が高いガラスの形成を促進できるものの、多量のＹ２Ｏ３は冷却中のガラス溶融物の結晶化をもたらす場合があることが分かった。しかしながら、いくつかの実施形態では、１．５モル％を超えるＹ２Ｏ３濃度で、許容可能なガラス形成性が達成される。従って、本開示の他の実施形態によると、上記ガラスはＹ２Ｏ３を、１．５モル％超の量、例えば最大３．０モル％、若しくは最大４．０モル％、若しくは最大５．０モル％の量、又は１．５モル％～５．０モル％、１．５モル％～４．０モル％、１．５モル％～３．０モル％、２．０モル％～５．０モル％、２．０モル％～４．０モル％、若しくは３．０モル％～５．０モル％の量で含んでよい。いくつかの実施形態では、上記ガラスはＹ２Ｏ３を、０．０重量％～１０．０重量％の量で含んでよい。例えば上記ガラスはＹ２Ｏ３を、０．０重量％～１０．０重量％、２．０重量％～１０．０重量％、又は５．０重量％～１０．０重量％の量で含んでよい。
【0067】
希土類金属酸化物の中で、Ｙ２Ｏ３及びＳｃ２Ｏ３を除くと、いくつかの態様において、酸化ランタン（Ｌａ２Ｏ３）が好ましい屈折率上昇剤となり得る。Ｌａ２Ｏ３は、他のいくつかの希土類金属酸化物と比較した場合に、本開示のガラスに、同様の屈折率においてより低い密度を提供できる。Ｌａ２Ｏ３は、許容可能な程度の良好なガラス形成を提供することもでき、また希土類金属酸化物の中で最もコスト効率が高い。従って、本開示のいくつかの態様では、上記ガラス組成物は少なくとも若干量のＬａ２Ｏ３を含むことができる。しかしながら、場合によっては、Ｌａ２Ｏ３の濃度が高くなりすぎると、酸化ランタンは、ケイ酸ランタン（Ｌａ４Ｓｉ３Ｏ１２、Ｌａ２ＳｉＯ５、Ｌａ２Ｓｉ２Ｏ７）、ホウ酸ランタン（ＬａＢＯ３、ＬａＢ３Ｏ６）、ニオブ酸ランタン（ＬａＮｂＯ４）、ジルコン酸ランタン（Ｌａ２ＺｒＯ５、Ｌａ２Ｚｒ２Ｏ７）、チタン酸ランタン（Ｌａ２ＴｉＯ５、Ｌａ２Ｔｉ２Ｏ７）等といった耐火性種の沈殿を引き起こす可能性があり、これはガラスの液相線温度を上昇させる可能性があり、組成物のガラス形成性を低下させる恐れがある。更に、高濃度のＬａ２Ｏ３は、溶融物中での相分離を刺激する可能性があり、これは、結果として得られるガラスの透過率の喪失をもたらす。他の希土類金属酸化物を高濃度で添加した場合にも、同様の悪影響が発生し得る。任意に、Ｇｄ２Ｏ３及びＹｂ２Ｏ３といった他の希土類金属酸化物を、ガラス組成物に添加できる。Ｇｄ２Ｏ３及びＹｂ２Ｏ３といった希土類金属酸化物は、上記ガラスの高い屈折率及び良好な透過率の維持を促進できるものの、望ましくないことに、上記ガラスの密度を上昇させる可能性がある。これらの課題に対処するために、本開示のいくつかの実施形態は、ガラス組成物中のＲＥｍＯｎの含有量を制限することを含む。本開示のある実施形態によると、本発明のガラス組成物に添加される場合、希土類金属酸化物ＲＥｍＯｎの総含有量は、４５モル％以下とすることができる。いくつかの実施形態では、上記ガラス組成物は希土類金属酸化物を含まなくてよく、又は実質的に含まなくてよい。例えば、希土類金属酸化物ＲＥｍＯｎの総含有量は、０．０モル％～４５．０モル％、０．０モル％～４０．０モル％、０．０モル％～３０．０モル％、０．０モル％～２３．０モル％、０．０モル％～２０．０モル％、０．０モル％～１５．０モル％、０．０モル％～１０．０モル％、０．０モル％～５．０モル％、０．０モル％～１．０モル％、１．０モル％～４５．０モル％、１．０モル％～４０．０モル％、１．０モル％～３０．０モル％、１．０モル％～２３．０モル％、１．０モル％～２０．０モル％、１．０モル％～１５．０モル％、１．０モル％～１０．０モル％、１．０モル％～５．０モル％、５．０モル％～４５．０モル％、５．０モル％～４０．０モル％、５．０モル％～３０．０モル％、５．０モル％～２３．０モル％、５．０モル％～２０．０モル％、５．０モル％～１５．０モル％、５．０モル％～１０．０モル％、１０．０モル％～４５．０モル％、１０．０モル％～４０．０モル％、１０．０モル％～３０．０モル％、１０．０モル％～２３．０モル％、１０．０モル％～２０．０モル％、１０．０モル％～１５．０モル％、１５．０モル％～４５．０モル％、１５．０モル％～４０．０モル％、１５．０モル％～３０．０モル％、１５．０モル％～２３．０モル％、１５．０モル％～２０．０モル％、又は２０．０モル％～４５．０モル％とすることができる。いくつかの実施形態では、ＲＥｍＯｎの総含有量が２３．０モル％を超えると、冷却中に結晶化する傾向を有するガラス溶融物がもたらされ得る、及び／又はガラスの密度が所望のレベルより高く上昇し得ることが分かった。
【0068】
いくつかの実施形態では、本開示のガラスは任意に、酸化タングステン（ＷＯ３）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、酸化トリウム（ＴｈＯ２）、酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）といった、更なる及び／又は別の屈折率上昇剤を含んでよく、これらは存在する場合には少量だけ使用できる。いくつかの実施形態では、本開示のガラスは、酸化タングステン（ＷＯ３）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、酸化トリウム（ＴｈＯ２）、酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）を含まないか、又は実質的に含まない。いくつかの実施形態では、上記ガラスは任意に、バナジア（Ｖ２Ｏ５）、酸化モリブデン（ＭｏＯ３）、ゲルマニア（ＧｅＯ２）、酸化テルル（ＴｅＯ２）、フッ化物（例えばＺｒＦ４、ＬａＦ３等）、及び酸化タリウム（Ｔｌ２Ｏ）から選択される、更なる及び／又は別の屈折率上昇剤を含んでよい。Ｖ２Ｏ５、ＭｏＯ３、ＧｅＯ２、ＴｅＯ２、フッ化物、及びＴｌ２Ｏといった屈折率上昇剤は一般に、透過率の低さ、コスト、及び／又は環境面での懸念を理由として、場合によってはあまり好ましくないものであり得るが、場合によってはこれらの屈折率上昇剤を使用してもよい。
【0069】
Ｔａ２Ｏ５は上記ガラスの密度を上昇させることができ、いくつかの例では、冷却時にガラス溶融物の結晶化を引き起こし得る。更にＴａ２Ｏ５のコストは法外なものになる場合がある。従っていくつかの実施形態では、上記ガラス中のＴａ２Ｏ５の量を、０．０モル％～１．５モル％に制限することが好ましい場合がある。例えばＴａ２Ｏ５は、０．０モル％～１．５モル％、０．０モル％～１．０モル％、０．０モル％～０．５モル％、０．０モル％～０．２５モル％、又は０．０モル％～０．１モル％の量で存在してよい。いくつかの例では、上記ガラスはＴａ２Ｏ５を含まないか、又は実質的に含まない。いくつかの実施形態では、上記ガラスは０．０重量％～１．０重量％のＴａ２Ｏ５を含んでよい。
【0070】
いくつかの実施形態では、Ｂｉ２Ｏ３は上記ガラス中に０．０モル％～２０．０モル％の量で存在してよい。例えばＢｉ２Ｏ３は上記ガラス中に、０．０モル％～２０．０モル％、０．０モル％～１５．０モル％、０．０モル％～１０．０モル％、０．０モル％～５．０モル％、０．０モル％～１．０モル％、１．０モル％～２０．０モル％、１．０モル％～１５．０モル％、１．０モル％～１０．０モル％、１．０モル％～５．０モル％、５．０モル％～２０．０モル％、５．０モル％～１５．０モル％、５．０モル％～１０．０モル％、又は１０．０モル％～２０．０モル％の量で存在してよい。いくつかの実施形態では、上記ガラスはＢｉ２Ｏ３を含まないか、又は実質的に含まない。Ｂｉ２Ｏ３の量が多いと、上記ガラスの密度が４．５ｇ／ｃｍ３超に上昇する場合があり、及び／又はコストが法外なものとなる場合があるため、好ましくは上記ガラス中のＢｉ２Ｏ３の量は２０．０モル％以下である。
【0071】
いくつかの実施形態では、ＨｆＯ２は上記ガラス中に０．０モル％～５．０モル％の量で存在してよい。例えばＨｆＯ２は、０．０モル％～５．０モル％、０．０モル％～４．０モル％、０．０モル％～３．０モル％、０．０モル％～２．０モル％、０．０モル％～１．０モル％、１．０モル％～５．０モル％、１．０モル％～４．０モル％、１．０モル％～３．０モル％、又は１．０モル％～２．０モル％の量で存在してよい。ＨｆＯ２のコストは法外なものとなる可能性があり、またＨｆＯ２は高温においてガラス溶融物の結晶化を引き起こす恐れがある。従って上記ガラスは好ましくは、５．０モル％未満、いくつかの例では１．０モル％未満のＨｆＯ２を含む。いくつかの実施形態では、上記ガラスはＨｆＯ２を含まなくてよく、又は実質的に含まなくてよい。
【0072】
いくつかの実施形態では、ＴｅＯ２は上記ガラス中に０．０モル％～５．０モル％の量で存在してよい。例えばＴｅＯ２は、０．０モル％～５．０モル％、０．０モル％～４．０モル％、０．０モル％～３．０モル％、０．０モル％～２．０モル％、０．０モル％～１．０モル％、１．０モル％～５．０モル％、１．０モル％～４．０モル％、１．０モル％～３．０モル％、又は１．０モル％～２．０モル％の量で存在してよい。ＴｅＯ２のコストは法外なものとなる可能性があり、またＴｅＯ２は望ましくないことに、上記ガラスの密度を上昇させる恐れがある。従って上記ガラスは好ましくは、５．０モル％未満、いくつかの例では１．０モル％未満のＴｅＯ２を含む。いくつかの実施形態では、上記ガラスはＴｅＯ２を含まなくてよく、又は実質的に含まなくてよい。
【0073】
いくつかの実施形態では、ＧｅＯ２は上記ガラス中に０．０重量％～２．０重量％の量で存在してよい。例えばＧｅＯ２は、０．０重量％～２．０重量％、０．１重量％～２．０重量％、０．１重量％～１．５重量％、０．５重量％～２．０重量％、０．５重量％～１．５重量％、又は１．０重量％～２．０重量％の量で存在してよい。
【0074】
本開示のある実施形態によると、上記ガラスは１つ以上の改質剤を含むことができる。上述のように、用語「改質剤」は、１価又は２価金属の酸化物、即ちＭ２Ｏ又はＭＯ（「Ｍ」は金属を表す）を指す。改質剤を本開示のガラス組成物に添加することにより、溶融物のガラス形成性の改善を促進でき、即ち臨界冷却速度を低減できる。本開示のガラスで使用できる改質剤の例としては、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＢａＯ、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、及びＫ２Ｏといったアルカリ及びアルカリ土類改質剤、並びにＺｎＯ及びＡｇ２Ｏといった他の改質剤が挙げられる。一実施形態によると、上記ガラス組成物は、上記ガラスの所望の屈折率と密度との間の比率を提供することが分かった、ＣａＯ及び／又はＬｉ２Ｏを含むことができる。いくつかの実施形態では、他のアルカリ及びアルカリ土類金属酸化物（Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、ＭｇＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ等）、並びに着色をもたらさない他の改質剤（例えばＺｎＯ、Ａｇ２Ｏ等）を、上記ガラス組成物に含めてよい。こういった他の改質剤は、ＣａＯ及びＬｉ２Ｏのように所望の屈折率及び／又は密度の提供を促進するものではないかもしれないが、これらの改質剤を上記ガラス組成物に添加することによって、他の特性を提供できる。例えば酸化バリウム（ＢａＯ）、酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）、酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）等を添加することによって、ガラス溶融物中の屈折率上昇剤（ＴｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、ＺｒＯ２等）の溶解度を上昇させることができ、これは、上記ガラスの屈折率の全体的な上昇、及び／又は密度に対する屈折率の比の上昇に繋がり得る。本開示の一実施形態によると、上記ガラスは改質剤として少なくともＣａＯを含んでよい。これは、ＣａＯが密度、屈折率、及びガラス形成性の所望の属性の良好なバランスを提供することが分かったためである。従って本開示の多くの例では、上記ガラス組成物中に存在する１つ以上の改質剤の全て、又は少なくとも一部は、ＣａＯの形態である。
【0075】
本開示のある実施形態によると、１つ以上の改質剤は個別に、上記ガラス組成物中に０．０モル％～３２．０モル％の量で存在できる。例えば１つ以上の改質剤は個別に、上記ガラス組成物中に０．０モル％～３２．０モル％、０．０モル％～３１．０モル％、０．０モル％～３０．０モル％、０．０モル％～２５．０モル％、０．０モル％～２０．０モル％、０．０モル％～１５．０モル％、０．０モル％～１０．０モル％、０．０モル％～８．０モル％、０．０モル％～７．０モル％、０．０モル％～５．０モル％、０．０モル％～２．０モル％、２．０モル％～３２．０モル％、２．０モル％～３１．０モル％、２．０モル％～３０．０モル％、２．０モル％～２５．０モル％、２．０モル％～２０．０モル％、２．０モル％～１５．０モル％、２．０モル％～１０．０モル％、２．０モル％～８．０モル％、２．０モル％～７．０モル％、２．０モル％～５．０モル％、５．０モル％～３２．０モル％、５．０モル％～３１．０モル％、５．０モル％～３０．０モル％、５．０モル％～２５．０モル％、５．０モル％～２０．０モル％、５．０モル％～１５．０モル％、５．０モル％～１０．０モル％、５．０モル％～８．０モル％、５．０モル％～７．０モル％、７．０モル％～３２．０モル％、７．０モル％～３１．０モル％、７．０モル％～３０．０モル％、７．０モル％～２５．０モル％、７．０モル％～２０．０モル％、７．０モル％～１５．０モル％、７．０モル％～１０．０モル％、８．０モル％～３２．０モル％、８．０モル％～３１．０モル％、８．０モル％～３０．０モル％、８．０モル％～２５．０モル％、８．０モル％～２０．０モル％、８．０モル％～１５．０モル％、８．０モル％～１０．０モル％、１０．０モル％～３２．０モル％、１０．０モル％～３１．０モル％、０．０モル％～３０．０モル％、１０．０モル％～２５．０モル％、１０．０モル％～２０．０モル％、又は１０．０モル％～１５．０モル％の量で存在できる。いくつかの実施形態では、上記ガラスは改質剤を含まなくてよく、又は実質的に含まなくてよい。
【0076】
いくつかの実施形態では、ＣａＯは０．０モル％～３２．０モル％の量で存在してよい。例えばＣａＯは上記ガラス組成物中に、０．０モル％～３２．０モル％、０．０モル％～３１．０モル％、０．０モル％～３０．０モル％、０．０モル％～２５．０モル％、０．０モル％～２０．０モル％、０．０モル％～１５．０モル％、０．０モル％～１０．０モル％、０．０モル％～８．０モル％、０．０モル％～７．０モル％、０．０モル％～５．０モル％、０．０モル％～２．０モル％、２．０モル％～３２．０モル％、２．０モル％～３１．０モル％、２．０モル％～３０．０モル％、２．０モル％～２５．０モル％、２．０モル％～２０．０モル％、２．０モル％～１５．０モル％、２．０モル％～１０．０モル％、２．０モル％～８．０モル％、２．０モル％～７．０モル％、２．０モル％～５．０モル％、５．０モル％～３２．０モル％、５．０モル％～３１．０モル％、５．０モル％～３０．０モル％、５．０モル％～２５．０モル％、５．０モル％～２０．０モル％、５．０モル％～１５．０モル％、５．０モル％～１０．０モル％、５．０モル％～８．０モル％、５．０モル％～７．０モル％、７．０モル％～３２．０モル％、７．０モル％～３１．０モル％、７．０モル％～３０．０モル％、７．０モル％～２５．０モル％、７．０モル％～２０．０モル％、７．０モル％～１５．０モル％、７．０モル％～１０．０モル％、８．０モル％～３２．０モル％、８．０モル％～３１．０モル％、８．０モル％～３０．０モル％、８．０モル％～２５．０モル％、８．０モル％～２０．０モル％、８．０モル％～１５．０モル％、８．０モル％～１０．０モル％、１０．０モル％～３２．０モル％、１０．０モル％～３１．０モル％、１０．０モル％～３０．０モル％、１０．０モル％～２５．０モル％、１０．０モル％～２０．０モル％、又は１０．０モル％～１５．０モル％の量で存在できる。いくつかの例では、ＣａＯはガラス中に、０．５重量％～２５．０重量％、１．０重量％～２５．０重量％、５．０重量％～２５．０重量％、８．０重量％～２５．０重量％、１０．０重量％～２５．０重量％、０．５重量％～２０．０重量％、１．０重量％～２０．０重量％、５．０重量％～２０．０重量％、８．０重量％～２０．０重量％、１０．０重量％～２０．０重量％、０．５重量％～１５．０重量％、１．０重量％～１５．０重量％、５．０重量％～１５．０重量％、８．０重量％～１５．０重量％、１０．０重量％～１５．０重量％、０．５重量％～１０．０重量％、１．０重量％～１０．０重量％、５．０重量％～１０．０重量％、又は８．０重量％～１０．０重量％の量で存在してよい。いくつかの例では、ＣａＯは、８．０重量％超かつ２５．０重量％以下の量で存在してよい。いくつかの実施形態では、ＣａＯの濃度が３２．０モル％を超えると、比較的高い屈折率を有するガラスの製造がより困難になり得、及び／又は結晶化する傾向を有するガラス溶融物がもたらされ得るがことが分かった。
【0077】
いくつかの実施形態では、ＺｎＯはガラス中に０．０モル％～１０．０モル％の量で存在してよい。例えばＺｎＯは、０．０モル％～１０．０モル％、０．０モル％～８．０モル％、０．０モル％～６．０モル％、０．０モル％～４．０モル％、０．０モル％～２．０モル％、０．０モル％～１．０モル％、１．０モル％～１０．０モル％、１．０モル％～８．０モル％、１．０モル％～６．０モル％、１．０モル％～４．０モル％、１．０モル％～２．０モル％、２．０モル％～１０．０モル％、２．０モル％～８．０モル％、２．０モル％～６．０モル％、２．０モル％～４．０モル％、４．０モル％～１０．０モル％、４．０モル％～８．０モル％、又は４．０モル％～６．０モル％の量で存在してよい。いくつかの例では、ＺｎＯは２．０モル％以下（０．０モル％を含む）の量で存在する。いくつかの実施形態では、ＺｎＯの濃度が更に高いと、溶融物のガラス形成性が低下し、溶融物は冷却中に結晶化する傾向を有し得ることが分かった。従っていくつかの例ではＺｎＯの濃度は１０．０モル％以下、８．０モル％以下、６．０モル％以下、４．０モル％以下、場合によっては２．０モル％以下である。本開示のいくつかの実施形態では、２．０モル％を超える量のＺｎＯを添加すると、冷却中にガラス溶融物が結晶化することが分かったため、いくつかの実施形態では、好ましくはＺｎＯは２．０モル％以下の量で存在する。いくつかの例では、ＺｎＯは０．０重量％～２．０重量％以下の量で存在する。
【0078】
いくつかの実施形態では、Ｌｉ２Ｏはガラス中に０．０モル％～７．０モル％の量で存在してよい。例えばＬｉ２Ｏは、０．０モル％～７．０モル％、０．０モル％～５．０モル％、０．０モル％～３．０モル％、０．０モル％～１．０モル％、１．０モル％～７．０モル％、１．０モル％～５．０モル％、１．０モル％～３．０モル％、３．０モル％～７．０モル％、３．０モル％～５．０モル％、又は５．０モル％～７．０モル％の量で存在してよい。いくつかの例では、Ｌｉ２Ｏは、０．０重量％～２．０重量％の量で存在する。一部のガラスでは、Ｌｉ２Ｏはガラス組成物のガラス形成性に悪影響を及ぼす場合があるため、いくつかの実施形態では、上記ガラスはＬｉ２Ｏを含まなくてよく、又は実質的に含まなくてよい。
【0079】
いくつかの実施形態では、ＢａＯはガラス中に０．０モル％～１５．０モル％の量で存在してよい。例えばＢａＯは、０．０モル％～１５．０モル％、０．０モル％～１２．０モル％、０．０モル％～１０．０モル％、０．０モル％～５．０モル％、０．０モル％～３．０モル％、０．０モル％～１．０モル％、１．０モル％～１５．０モル％、１．０モル％～１２．０モル％、１．０モル％～１０．０モル％、１．０モル％～５．０モル％、３．０モル％～１５．０モル％、３．０モル％～１２．０モル％、３．０モル％～１０．０モル％、３．０モル％～５．０モル％、５．０モル％～１５．０モル％、又は５．０モル％～１２．０モル％の量で存在してよい。いくつかの例では、ＢａＯは、０．０重量％～１０．０重量％、０．０重量％～８．０重量％、０．０重量％～５．０重量％、０．０重量％～１．０重量％、１．０重量％～１０．０重量％、１．０重量％～８．０重量％、又は１．０重量％～５．０重量％の量で存在する。いくつかの実施形態では、ＢａＯの量が１５．０モル％を超えると、上記ガラスの密度が所望の限界を超えて上昇する場合があることが分かった。
【0080】
いくつかの実施形態では、ＭｇＯはガラス中に０．０モル％～５．０モル％の量で存在してよい。例えばＭｇＯは、０．０モル％～５．０モル％、０．０モル％～３．０モル％、０．０モル％～１．０モル％、１．０モル％～５．０モル％、１．０モル％～３．０モル％、又は３．０モル％～５．０モル％の量で存在してよい。一部のガラスでは、ＭｇＯはガラス組成物のガラス形成性に悪影響を及ぼす場合があるため、いくつかの実施形態では、上記ガラスはＭｇＯを含まなくてよく、又は実質的に含まなくてよい。
【0081】
本開示の一実施形態によると、上記１つ以上の改質剤は、ＣａＯ／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ）として表される、重量％での（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ）の合計に対するＣａＯの比が、０．５０以上になるような量で、上記ガラス中に存在してよい。
【0082】
いくつかの実施形態では、上記１つ以上の改質剤は、（ＲＯ＋Ａｌｋ２Ｏ）として表される、２価金属酸化物（ＲＯ）の総含有量とアルカリ金属酸化物（Ａｌｋ２Ｏ）の総含有量との合計が、０．０モル％～４０．０モル％となるような量で、存在してよい。例えば上記１つ以上の改質剤は、（ＲＯ＋Ａｌｋ２Ｏ）が０．０モル％～４０．０モル％、０．０モル％～３６．０モル％、０．０モル％～３０．０モル％、０．０モル％～２２．０モル％、０．０モル％～２０．０モル％、０．０モル％～１５．０モル％、０．０モル％～１０．０モル％、０．０モル％～５．０モル％、０．０モル％～１．０モル％、１．０モル％～４０．０モル％、１．０モル％～３６．０モル％、１．０モル％～３０．０モル％、１．０モル％～２２．０モル％、１．０モル％～２０．０モル％、１．０モル％～１５．０モル％、１．０モル％～１０．０モル％、１．０モル％～５．０モル％、５．０モル％～４０．０モル％、５．０モル％～３６．０モル％、５．０モル％～３０．０モル％、５．０モル％～２２．０モル％、５．０モル％～２０．０モル％、５．０モル％～１５．０モル％、５．０モル％～１０．０モル％、１０．０モル％～４０．０モル％、１０．０モル％～３６．０モル％、１０．０モル％～３０．０モル％、１０．０モル％～２２．０モル％、１０．０モル％～２０．０モル％、２０．０モル％～４０．０モル％、２０．０モル％～３６．０モル％、２０．０モル％～３０．０モル％、２０．０モル％～２２．０モル％、２２．０モル％～４０．０モル％、２２．０モル％～３６．０モル％、２２．０モル％～３０．０モル％、又は３０．０モル％～４０．０モル％となるような量で存在してよい。
【0083】
いくつかの実施形態では、上記１つ以上の改質剤は、（ＲＯ＋Ｒ２Ｏ）として表される、２価金属酸化物（ＲＯ）の総含有量と１価金属酸化物（Ｒ２Ｏ）の総含有量との合計が、０．０モル％～４０．０モル％となるような量で、存在してよい。ＲＯ及び／又はＲ２Ｏ改質剤の量がより多くなると、上記ガラス溶融物は結晶化する傾向を有し得、所望の屈折率に到達するのが困難になり得る。更に、ＲＯ及びＲ２Ｏの量がより多くなると、上記ガラスの耐化学性が低下し得る。１価金属酸化物Ｒ２Ｏの例としては、アルカリ金属酸化物が挙げられる。２価金属酸化物の例としては、アルカリ土類金属酸化物、ＺｎＯ、及びＰｂＯが挙げられる。例えば上記１つ以上の改質剤は、（ＲＯ＋Ｒ２Ｏ）が０．０モル％～４０．０モル％、０．０モル％～３６．０モル％、０．０モル％～３０．０モル％、０．０モル％～２２．０モル％、０．０モル％～２０．０モル％、０．０モル％～１５．０モル％、０．０モル％～１０．０モル％、０．０モル％～５．０モル％、０．０モル％～１．０モル％、１．０モル％～４０．０モル％、１．０モル％～３６．０モル％、１．０モル％～３０．０モル％、１．０モル％～２２．０モル％、１．０モル％～２０．０モル％、１．０モル％～１５．０モル％、１．０モル％～１０．０モル％、１．０モル％～５．０モル％、５．０モル％～４０．０モル％、５．０モル％～３６．０モル％、５．０モル％～３０．０モル％、５．０モル％～２２．０モル％、５．０モル％～２０．０モル％、５．０モル％～１５．０モル％、５．０モル％～１０．０モル％、１０．０モル％～４０．０モル％、１０．０モル％～３６．０モル％、１０．０モル％～３０．０モル％、１０．０モル％～２２．０モル％、１０．０モル％～２０．０モル％、２０．０モル％～４０．０モル％、２０．０モル％～３６．０モル％、２０．０モル％～３０．０モル％、２０．０モル％～２２．０モル％、２２．０モル％～４０．０モル％、２２．０モル％～３６．０モル％、２２．０モル％～３０．０モル％、又は３０．０モル％～４０．０モル％となるような量で存在してよい。
【0084】
いくつかの実施形態では、上記ガラスが含む２価金属酸化物（ＲＯ）の総量は、３．０モル％以上であってよい。例えば上記ガラスが含むＲＯ（ここでＲＯはアルカリ土類金属酸化物、ＺｎＯ、ＰｂＯ等を含む）の総量は、３．０モル％以上、５．０モル％以上、１０．０モル％以上、１５．０モル％以上、２０．０モル％以上、２５．０モル％以上、又は３０．０モル％以上であってよい。いくつかの実施形態では、ＲＯの量がより少ないと、ガラス組成物中に、ＴｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、ＺｒＯ２等を例とする屈折率上昇性の種を入れるのが困難になり得、これにより、冷却中に結晶化する傾向を有するガラス溶融物がもたらされることが分かった。
【0085】
いくつかの実施形態では、ＴｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、ＺｒＯ２、Ｂｉ２Ｏ３、及びＷＯ３は、上記ガラス中に存在していなくてもよく、又は（ＲＥｍＯｎ＋ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＺｒＯ２＋Ｂｉ２Ｏ３＋ＷＯ３）の合計が２５．０モル％以上となるような量で存在してもよく、ここでＲＥｍＯｎは、上記ガラス組成物中の希土類金属酸化物の総量である。いくつかの例では、これらの種が、（ＲＥｍＯｎ＋ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＺｒＯ２＋Ｂｉ２Ｏ３＋ＷＯ３）の合計が２５．０モル％未満となるように存在する場合、所望の高い屈折率を有するガラスの形成が困難になり得る。
【0086】
いくつかの実施形態では、ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、Ａｌｋ２Ｏ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、及びＺｎＯは、上記ガラス中に存在していなくてもよく、又は（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３＋Ａｌｋ２Ｏ＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ）の合計が６９．０モル％以下となるような量で存在してもよく、ここでＡｌｋ２Ｏは、上記ガラス組成物中のアルカリ金属酸化物の総含有量である。いくつかの例では、（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３＋Ａｌｋ２Ｏ＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ）の合計は、４．０モル％～６９．０モル％であってよい。いくつかの例では、これらの種が、（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３＋Ａｌｋ２Ｏ＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ）の合計が６９．０モル％超となるような量で存在する場合、所望の高い屈折率を有するガラスの形成が困難になり得る。ＢａＯの場合、例えば濃度が高いと、低い密度において所望の高い屈折率を有するガラスの形成が困難になり得る。いくつかの実施形態では、ＣａＯ、ＳｒＯ、及び／又はＢａＯは、重量％での（ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）の合計が０．２重量％以上となるように、上記ガラス中に存在してよく、又は存在していなくてもよい。
【0087】
いくつかの実施形態では、上記ガラスはＣｄＯを０．０モル％～１５．０モル％の量で含んでよい。例えばＣｄＯは、０．０モル％～１５．０モル％、０．０モル％～１０．０モル％、０．０モル％～５．０モル％、０．０モル％～１．０モル％、１．０モル％～１５．０モル％、１．０モル％～１０．０モル％、１．０モル％～５．０モル％、５．０モル％～１５．０モル％、又は５．０モル％～１０．０モル％の量で存在してよい。いくつかの例では、上記ガラスはＣｄＯを含まないか、又は実質的に含まない。
【0088】
いくつかの実施形態では、上記ガラスはＰｂＯを０．０モル％～１．０モル％の量で含んでよい。例えばＰｂＯはガラス中に、０．０モル％～１．０モル％、０．０モル％～０．７５モル％、０．０モル％～０．５モル％、又は０．０モル％～０．１モル％の量で存在してよい。いくつかの例では、上記ガラスはＰｂＯを含まないか、又は実質的に含まない。本開示の他の実施形態では、上記ガラスはＰｂＯを、１．０モル％超の量で、例えば最大２．０モル％、若しくは最大３．０モル％、若しくは最大４．０モル％、若しくは最大５．０モル％の量で、又は１．０モル％～５．０モル％、１．０モル％～４．０モル％、１．０モル％～３．０モル％、２．０モル％～５．０モル％、２．０モル％～４．０モル％、若しくは３．０モル％～５．０モル％の量で含んでよい。
【0089】
本開示のいくつかの実施形態では、上記ガラスは、Ｌａ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、ＴｉＯ２、及びＮｂ２Ｏ５のうちの少なくとも１つを含む。例えばＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、ＴｉＯ２、及び／又はＮｂ２Ｏ５は、重量％での（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３）／（Ｌａ２Ｏ３＋Ｙｂ２Ｏ３＋ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５）の比が０．３以上となるように、上記ガラス中に存在できる。別の例では、ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、ＴｉＯ２、及び／又はＮｂ２Ｏ５は、重量％での（ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５）／（Ｌａ２Ｏ３＋Ｇｄ２Ｏ３＋Ｙｂ２Ｏ３）の比が１．３５未満となるように、上記ガラス中に存在できる。
【0090】
いくつかの実施形態では、上記ガラスはＧｄ２Ｏ３を０．０重量％～２０．０重量％の量で含んでよい。例えば上記ガラスはＧｄ２Ｏ３を、０．０重量％～２０．０重量％、０．０重量％～１５．０重量％、０．０重量％～１０．０重量％、０．０重量％～５．０重量％、２．０重量％～２０．０重量％、２．０重量％～１５．０重量％、２．０重量％～１０．０重量％、２．０重量％～５．０重量％、５．０重量％～２０．０重量％、５．０重量％～１５．０重量％、５．０重量％～１０．０重量％、１０．０重量％～２０．０重量％、１０．０重量％～１５．０重量％、又は１５．０重量％～２０．０重量％の量で含んでよい。
【0091】
いくつかの実施形態では、上記ガラスはＬａ２Ｏ３及び／又はＧｄ２Ｏ３を、重量％での（Ｌａ２Ｏ３＋Ｇｄ２Ｏ３）の合計が０．０重量％～４０．０重量％となるような量で含んでよい。例えば、上記ガラス中の、重量％での（Ｌａ２Ｏ３＋Ｇｄ２Ｏ３）の合計は、０．０重量％～４０．０重量％、０．０重量％～３５．０重量％、０．０重量％～３０．０重量％、０．０重量％～２５．０重量％、０．０重量％～２０．０重量％、０．０重量％～１５．０重量％、０．０重量％～１０．０重量％、０．０重量％～５．０重量％、５．０重量％～４０．０重量％、５．０重量％～３５．０重量％、５．０重量％～３０．０重量％、５．０重量％～２５．０重量％、５．０重量％～２０．０重量％、５．０重量％～１５．０重量％、５．０重量％～１０．０重量％、１０．０重量％～４０．０重量％、１０．０重量％～３５．０重量％、１０．０重量％～３０．０重量％、１０．０重量％～２５．０重量％、１０．０重量％～２０．０重量％、１０．０重量％～１５．０重量％、１５．０重量％～４０．０重量％、１５．０重量％～３５．０重量％、１５．０重量％～３０．０重量％、１５．０重量％～２５．０重量％、１５．０重量％～２０．０重量％、２０．０重量％～４０．０重量％、２０．０重量％～３５．０重量％、２０．０重量％～３０．０重量％、２０．０重量％～２５．０重量％、２５．０重量％～４０．０重量％、２５．０重量％～３５．０重量％、２５．０重量％～３０．０重量％、又は３０．０重量％～４０．０重量％であってよい。
【0092】
いくつかの実施形態によると、本開示のガラスは、重量％で比（ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）／（Ｎｂ２Ｏ５＋ＴｉＯ２）が０．４５以上となるような量で、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、Ｎｂ２Ｏ５、及び／又はＴｉＯ２を含むことができる。例えば本開示のガラスは、重量％で比（ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）／（Ｎｂ２Ｏ５＋ＴｉＯ２）が０．４５以上、０．４７５以上、又は０．５０以上となるような量で、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、Ｎｂ２Ｏ５、及び／又はＴｉＯ２を含むことができる。
【0093】
例えばＰｂＯ、ＭｏＯ３、及びＧｅＯ２といった一部の酸化物は、環境への影響、着色、及び／又はコストといった理由から、望ましくない場合がある。例えばＡｌ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、及びＴａ２Ｏ５といった一部の酸化物は、ガラス組成物のガラス形成性を低下させる能力を有するため、上記ガラス中に多量に存在するのは望ましくない場合がある。いくつかの実施形態では、Ｙ２Ｏ３、ＧｅＯ２、Ｔａ２Ｏ５、Ａｌ２Ｏ３、ＭｏＯ３、ＰｂＯ、ＴｅＯ２、ＦｅＯ、及びＦｅ２Ｏ３の合計（Ｙ２Ｏ３＋ＧｅＯ２＋Ｔａ２Ｏ５＋Ａｌ２Ｏ３＋ＭｏＯ３＋ＰｂＯ＋ＴｅＯ２＋ＦｅＯ＋Ｆｅ２Ｏ３）は、０．０モル％～０．５モル％である。いくつかの実施形態では、上記ガラスは、合計（Ｙ２Ｏ３＋ＧｅＯ２＋Ｔａ２Ｏ５＋Ａｌ２Ｏ３＋ＭｏＯ３＋ＰｂＯ＋ＴｅＯ２＋ＦｅＯ＋Ｆｅ２Ｏ３）が０．０モル％となるよう、Ｙ２Ｏ３、ＧｅＯ２、Ｔａ２Ｏ５、Ａｌ２Ｏ３、ＭｏＯ３、ＰｂＯ、ＴｅＯ２、ＦｅＯ、及びＦｅ２Ｏ３を含まないか、又は実質的に含まない。
【0094】
いくつかの実施形態では、本開示のガラスは、フッ素を含まなくてよく、又は実質的に含まなくてよい。いくつかの実施形態では、上記ガラスは０．０原子％～１．０原子％のフッ素を含んでよい。例えば上記ガラスは、０．０原子％～１．０原子％、０．０原子％～０．５原子％、０．０原子％～０．２５原子％、又は０．０原子％～０．１原子％のフッ素を含んでよい。
【0095】
いくつかの実施形態では、本開示のガラスは、ＰｂＯ、ＧｅＯ２、ＴｅＯ２、ＷＯ３、Ｙ２Ｏ３、及びＬｉ２Ｏのうちの少なくとも１つを含まなくてよく、又は実質的に含まなくてよい。他の実施形態では、上記ガラスは、ＰｂＯ、ＧｅＯ２、ＴｅＯ２、ＷＯ３、Ｙ２Ｏ３、及びＬｉ２Ｏの全てを含まなくてよく、又は実質的に含まなくてよい。
【0096】
いくつかの実施形態では、上記ガラスはアンチモン、ヒ素、フッ素、Ｂｉ２Ｏ３、及びＰｂＯのうちの少なくとも１つを含まないか、又は実質的に含まない。例えば上記ガラスは、ＰｂＯ及びＢｉ２Ｏ３を含まなくてよく、又は実質的に含まなくてよい。別の例では、本開示のガラスはヒ素及び／又はアンチモンを含まなくてよく、又は実質的に含まなくてよい。更に別の例では、上記ガラスはアンチモン、ヒ素、フッ素、Ｂｉ２Ｏ３、及びＰｂＯを含まないか、又は実質的に含まない。
【0097】
いくつかの実施形態では、Ｂｉ２Ｏ３及び／又はＰｂＯは、存在していなくてもよく、又はＢｉ２Ｏ３とＰｂＯとの合計（Ｂｉ２Ｏ３＋ＰｂＯ）が０．０モル％～２０．０モル％となるような量で存在してよい。例えばＢｉ２Ｏ３及び／又はＰｂＯは、存在していなくてもよく、又は（Ｂｉ２Ｏ３＋ＰｂＯ）が０．０モル％～２０．０モル％、０．０モル％～１５．０モル％、０．０モル％～１０．０モル％、０．０モル％～５．０モル％、０．０モル％～１．０モル％、１．０モル％～２０．０モル％、１．０モル％～１５．０モル％、１．０モル％～１０．０モル％、１．０モル％～５．０モル％、５．０モル％～２０．０モル％、５．０モル％～１５．０モル％、５．０モル％～１０．０モル％、若しくは１０．０モル％～２０．０モル％となるような量で存在してよい。Ｂｉ２Ｏ３及びＰｂＯの濃度がより高いと、形成されるガラスの密度が４．５ｇ／ｃｍ３を超えて上昇する場合がある。更に、Ｂｉ２Ｏ３及びＰｂＯは、コスト及び／又は環境面での懸念から、望ましくない場合があるため、好ましくはＢｉ２Ｏ３及び／又はＰｂＯの合計量は２０．０モル％未満である。いくつかの実施形態では、上記ガラスは、Ｂｉ２Ｏ３及びＰｂＯのうちの一方若しくは両方を含まなくてよく、又は実質的に含まなくてよい。
【0098】
いくつかの実施形態では、Ｖ２Ｏ５及び／又はＰｂＯは、存在していなくてもよく、又は重量％でのＶ２Ｏ５とＰｂＯとの合計（Ｖ２Ｏ５＋ＰｂＯ）が０．０重量％～１．０モル％となるような量で存在してよい。例えば重量％での（Ｖ２Ｏ５＋ＰｂＯ）の合計は、０．０重量％～１．０重量％、０．１重量％～１．０重量％、又は０．５重量％～１．０重量％とすることができる。いくつかの実施形態では、上記ガラスは、Ｖ２Ｏ５及びＰｂＯのうちの一方若しくは両方を含まなくてよく、又は実質的に含まなくてよい。
【0099】
本開示の別の実施形態によると、上記ガラスは、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｎｉ、及びＣｒを含まないか、又は実質的に含まない。これらの元素は、上記ガラスの望ましくない着色に寄与する可能性があるため、いくつかの実施形態では、上記ガラスは、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｎｉ、及びＣｒといった着色成分を含まないか、又は実質的に含まない。
【0100】
本開示のある実施形態によると、本明細書に記載のガラスは、５８７．５６ｎｍで測定した場合に１．７０以上の屈折率ｎｄを有する。いくつかの例では、上記ガラスは、５８７．５６ｎｍで測定した場合に１．７０以上、１．７５以上、１．８０以上、１．８３以上、１．８５以上、１．８８以上、１．９０以上の屈折率ｎｄを有する。いくつかの例では、上記ガラスは、５８７．５６ｎｍで測定した場合に１．７０～１．９５、１．７０～１．９０、１．７０～１．８５、１．７０～１．８３、１．７０～１．８０、１．７０～１．７５、１．７５～１．９５、１．７５～１．９０、１．７５～１．８５、１．７５～１．８３、１．７５～１．８０、１．８０～１．９５、１．８０～１．９０、１．８０～１．８５、１．８０～１．８３、１．８５～１．９５、又は１．８５～１．９０の屈折率ｎｄを有する。
【0101】
所与の屈折率において、密度が低いことは、ガラスが利用される光学素子の重量が小さくなることに対応する。サイズ及び重量は、多くのタイプの光学デバイス、特に例えば拡張現実システム等の携帯型光学デバイスにおいて重要となり得る。上述のように、本開示のガラスは、低い密度と共に高い屈折率を有する。本開示のある実施形態によると、本明細書に記載のガラスの密度は、２５℃で測定した場合に４．５ｇ／ｃｍ３以下である。いくつかの例では、本開示のガラスの密度は、２５℃で測定した場合に、４．５ｇ／ｃｍ３以下、４．４ｇ／ｃｍ３以下、４．３ｇ／ｃｍ３以下、４．２ｇ／ｃｍ３以下、４．１ｇ／ｃｍ３以下、４．０ｇ／ｃｍ３以下であってよい。
【0102】
いくつかの実施形態では、本開示のガラスは、式（ＩＩＩ）：
【0103】
【数11】
【0104】
【数12】
【0105】
【数13】
【0106】
ガラスに関する所望の光分散は、特定の用途に応じて変動し得る。ガラスの光分散が低いほど、アッベ数νｄは大きくなり、これは、上記ガラスによる光の散乱の程度が低くなることに対応する。比較的低い光分散は、１つのレンズ内で異なる複数の波長の光を集束させる用途において特に望ましい。波長に応じた光の分割といった他の用途では、より高い光分散が望ましい場合がある。本開示のある実施形態によると、本明細書に記載のガラスは、低い光分散を特徴とする。上述のように、光分散はアッベ数νｄによって数値的に表すことができる。本開示のある実施形態によると、本明細書に記載のガラスは、３５以下のアッベ数νｄを特徴とする低い光分散を有する。例えば上記ガラスのアッベ数νｄは、３５以下又は３３以下であってよい。いくつかの実施形態では、屈折率が１．８より高いガラスについて、光分散は、アッベ数νｄが約２５以上である場合に許容可能な低さであるとみなすことができる。例えば本開示のガラスのアッベ数νｄは、２５～３５、２５～３３、２５～３１、２５～３０、２５～２８、２５～２７、２７～３５、２７～３３、２７～３１、２７～３０、２７～２８、２８～３５、２８～３３、２８～３１、２８～３０、３０～３５、３０～３３、３０～３１、３１～３５、又は３１～３３であってよい。
【0107】
図１は、複数の光学系企業（Ｓｃｈｏｔｔ ＡＧ、ＨＯＹＡ株式会社、株式会社オハラ、及び株式会社住田光学ガラス）のカタログからのいくつかの比較例のガラス、並びに本開示による実施例のガラスである、以下の表６に記載されている実施例のガラス１２（「実施例１２」）に関する、アッベ数νｄの関数としての屈折率ｎｄのプロット（「アッベ図（Ａｂｂｅ ｄｉａｇｒａｍ）」）を示す。図１に示されているガラスは、高い屈折率、低い密度、及び低い光分散（即ち高いアッベ数）を有するガラスを形成することの困難さを示す。一般に、ガラスの屈折率を上昇させるほど、典型的にはガラスの密度も上昇することになる。所与の屈折率において、当該技術分野の従来の知見は、光分散が低い（即ちアッベ数が高い）ガラスほど密度が高くなることを示唆している。いくつかの実施形態では、本開示のガラスは、一部の光学用途において有用となり得る、高い屈折率と、低い密度と、低い光分散との間の折衷案を提供できる。
【0108】
光学カメラレンズ及び遠近両用眼鏡レンズといった一部の光学用途では、光学素子（例えばレンズ）によって形成される光学画像の歪みを補正することが望ましい。これらの課題に対処するために、一部の光学系は、例えばアクロマート系のような、異なる複数の屈折率及び分散を有する光学材料で作製された複数の光学素子を含んでよい。一部の用途では、上記複数の材料の光分散が特定の関係を満たすことが好ましい。１つの一般的な関係は「法線（ｎｏｒｍａｌ ｌｉｎｅ）」と呼ばれ、これは４つの異なる波長：ｎｄ（５８７．５６ｎｍ）、ｎＦ（４８６．１ｎｍ）、ｎＣ（６５６．３ｎｍ）、及びｎｇ（４３５．８ｎｍ）における試料の屈折率の間の関係を、以下の式（Ｖ）：
【0109】
【数14】
【0110】
本開示のいくつかの実施形態によると、本明細書に記載のガラスは、式（ＶＩ）及び式（ＶＩＩ）：
【0111】
【数15】
【0112】
【数16】
【0113】
いくつかの実施形態では、上記ガラスは高い透過率を特徴とする。一般に、ガラスの透過率が高いほど、所与の光学損失において光が通過する経路は長くなり、これによって、多くの用途において光学性能を向上させることができる。高屈折率ガラスは典型的には、光の少なくとも一部分、特に電磁スペクトルの青色及び近ＵＶ領域の光を吸収する、ＴｉＯ２及びＮｂ２Ｏ５といった種を含む。本開示の実施形態では、約３００ｎｍ～２３００ｎｍの範囲内の異なる複数の波長に関して、ガラスの透過率を特性決定してよい。いくつかの用途では、可視及び近ＵＶ範囲（青色領域）における透過が高いことが特に望ましい。青色における高い透過率を高屈折率ガラスで達成するのは困難である場合がある。屈折率を上昇させるためにガラスに典型的に使用される高レベルのＴｉＯ２及び／又はＮｂ２Ｏ５は、近ＵＶ領域の透過率を低下させ、ＵＶカットオフをより高い波長へとシフトさせる傾向を有する。青色における（フレネル損失を考慮した）内部透過率は、波長４６０ｎｍにおける厚さ１０ｍｍの試料の内部透過率が９０％以上である場合に許容可能とみなすことができ、内部透過率が９５％以上である場合に良好とみなすことができ、内部透過率が９７％以上である場合に優れているとみなすことができる。
【0114】
図３は、Ｓｃｈｏｔｔ ＡＧ、ＨＯＹＡ株式会社、及び株式会社オハラの光学カタログからの比較例のガラス、並びに本開示のある実施形態によるいくつかの実施例のガラス（「Ｅｘ．ガラス」）に関する、内部透過率τｉｎｔの関数としての屈折率ｎｄのプロットである。図３に示されているデータは、厚さ１０ｍｍの比較例及び実施例のガラス試料について、波長４００ｎｍで測定したものとして得られた。図３に示されているように、屈折率が１．７、１．８等を超えて上昇すると、ガラスの青色透過率は一般に低下する。何らかの理論によって束縛されることを望むものではないが、密度が低いガラスを形成するために添加されることが多いＴｉＯ２及びＮｂ２Ｏ５等の種は、青色光を透過させるガラスの能力に悪影響を及ぼし得ると考えられる。従って上述のように、本開示のいくつかの実施形態では、特に青色光の透過率を上昇させる必要がある場合に、本発明のガラス中のＴｉＯ２及び／又はＮｂ２Ｏ５の量は、本明細書に記載されているように制限され得る。
【0115】
図４は、波長の関数としての全透過率を、特定の値の透過率、即ち５％、７０％、及び８０％について概略的に示す。これらの特定の透過率の値、即ち５％、７０％、及び８０％に対応する波長が、それぞれλ５％、λ７０％、及びλ８０％として表されている。本開示の文脈では、λ５％、λ７０％、及びλ８０％の量の、より小さい値が、光学ガラスの青色及びＵＶ透過率の向上に対応する。
【0116】
本開示のいくつかの実施形態では、上記ガラスは、式（ＶＩＩＩ）及び／又は式（ＩＸ）：
【0117】
【数17】
【0118】
本開示のいくつかの実施形態では、上記ガラスは、式（Ｘ）：
【0119】
【数18】
【0120】
本開示のいくつかの実施形態では、上記ガラスは、式（ＸＩ）：
【0121】
【数19】
【0122】
一実施形態によると、本開示のガラスは、厚さ１０ｍｍのガラス試料を通して３６０ｎｍで測定した場合に１０％以上の全透過率τを有することができる。例えば上記ガラスは、厚さ１０ｍｍのガラス試料を通して３６０ｎｍで測定した場合に１０％以上、１２％以上、１５％以上、又は１８％以上の全透過率τを有することができる。いくつかの例では、本開示のガラスは、厚さ１０ｍｍのガラス試料を通して３６０ｎｍで測定した場合に１０％～２０％、１０％～１８％、１０％～１５％、又は１０％～１２％以上の全透過率τを有することができる。いくつかの実施形態では、上記ガラスは、厚さ１０ｍｍのガラス試料を通して３７０ｎｍで測定した場合に２５％以上の全透過率τを有することができる。例えば上記ガラスは、厚さ１０ｍｍのガラス試料を通して３７０ｎｍで測定した場合に２５％以上、２８％以上、３０％以上、又は３２％以上の全透過率τを有することができる。いくつかの例では、本開示のガラスは、厚さ１０ｍｍのガラス試料を通して３７０ｎｍで測定した場合に２５％～３５％、２５％～３２％、２５％～３０％、又は２５％～２８％の全透過率τを有することができる。いくつかの実施形態では、上記ガラスは、厚さ１０ｍｍのガラス試料を通して３８０ｎｍで測定した場合に５０％以上の全透過率τを有することができる。例えば上記ガラスは、厚さ１０ｍｍのガラス試料を通して３８０ｎｍで測定した場合に５０％以上、５５％以上、又は５８％以上の全透過率τを有することができる。例えば本開示のガラスは、厚さ１０ｍｍのガラス試料を通して３８０ｎｍで測定した場合に５０％～６０％、５０％～５８％、又は５０％～５５％の全透過率τを有することができる。
【0123】
いくつかの実施形態によると、本開示のガラスは、０．４８５以上の透過率指数Ｔｉを有することができ、ここで透過率指数Ｔｉは、式（ＸＩＩ）：
【0124】
【数20】
【0125】
いくつかの実施形態では、上記ガラスは、式（ＸＩＩＩ）：
【0126】
【数21】
【0127】
屈折率及び密度は、ガラスの組成から予測できる２つの特性である。本開示の実施例のガラスの組成空間付近の比較例のガラスの線形回帰分析を実施して、５８７．５６ｎｍの波長における屈折率ｎｄの組成依存性、及び２５℃におけるガラスの密度（ｇ／ｃｍ３）の組成依存性を予測できる式を決定した。以下の式（ＸＩＶ）及び（ＸＶ）は線形回帰分析から得られたものであり、それぞれガラスの屈折率及び密度の予測に使用された：
【0128】
【数22】
【0129】
【数23】
【0130】
図５は、いくつかの比較例のガラス（「Ｃｏｍｐ．ガラス」）及び実施例のガラス（「Ｅｘ．ガラス」）に関する、屈折率パラメータＰｎの関数としての測定屈折率ｎｄ（５８７．５６ｎｍで測定）のプロットである。図５のデータによって示されているように、屈折率パラメータＰｎの組成依存性は、大半のガラスについて、測定屈折率ｎｄの±０．０１５単位の範囲内の誤差を有していた。図６は、いくつかの比較例のガラス及び実施例のガラスに関する、密度パラメータＰｄの関数としての（２５℃で測定された）測定密度（ｇ／ｃｍ３）のプロットである。図６のデータによって示されているように、密度パラメータＰｄの組成依存性は、大半のガラスについて、測定密度の±０．１０ｇ／ｃｍ３の範囲内の誤差を有していた。以下の表１は、式（ＸＩＶ）及び（ＸＶ）が導かれた濃度限界を特定している。式（ＸＩＶ）及び（ＸＶ）を決定するために使用された線形回帰分析は、回帰を進展させるための訓練セットとして使用するためのガラスをランダムに選択し、また、（以下の表１に示されている）事前に定義された組成の限界内での内挿を実施する能力を評価するための検証セットとして使用するためのガラスを選択し、有意でない変数及び外れ値は除外された。従来のガラス組成物の外部データセットを用いて、指定されている組成の限界から外れた特定の特性を妥当な精度で予測する能力を評価した。このプロセスを複数回繰り返して、式（ＸＩＶ）及び（ＸＶ）に対応する、関心対象の各特性の最良のバリアントを決定した。この線形回帰モデリングで使用された比較例のガラス組成物に関するデータは、公開されているＳｃｉＧｌａｓｓ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍデータベースから取得した。５８７．５６ｎｍでの屈折率ｎｄに関しては、５８７．５６ｎｍで測定された屈折率ｎｄを報告していないＳｃｉＧｌａｓｓ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍデータベースのガラスについて、モデリングシステムによって、その特定のガラスについて提供された屈折率の値に基づいて、５８７．５６ｎｍでの屈折率ｎｄの内挿を提供した。
【0131】
【表1】
【0132】
ある実施形態によると、本開示のガラスは１．７～１．９５の屈折率パラメータＰｎを有することができる。例えば上記ガラスは、１．７～１．９５、１．７５～１．９５、１．８０～１．９５、１．８５～１．９５、１．９０～１．９５、１．７～１．９０、１．７５～１．９０、１．８０～１．９０、１．８５～１．９０、１．７～１．８５、１．７５～１．８５、１．８０～１．８５、１．７～１．８０、又は１．７５～１．８０の屈折率パラメータＰｎを有することができる。
【0133】
別の実施形態によると、本開示のガラスは、４．５以下の密度パラメータＰｄを有することができる。例えば上記ガラスは、４．５以下、４．４以下、４．３以下、４．２以下、又は４．１以下の密度パラメータＰｄを有することができる。
【0134】
本開示の更なる一実施形態によると、本発明のガラスは、式（ＸＶＩ）：
【0135】
【数24】
【0136】
【数25】
【0137】
【数26】
【0138】
いくつかの実施形態では、本開示のガラスは、式（ＸＶＩＩ）：
【0139】
【数27】
【0140】
いくつかの実施形態では、上記ガラスは良好なガラス形成性を特徴とすることができ、上記ガラス形成性は、冷却中の失透に対する耐性として評価できる。上述のように、ガラス形成性は、溶融物の臨界冷却速度、即ち溶融物が結晶化することなくガラスを形成する最低冷却速度を決定することによって、数値的に測定できる。一実施形態によると、上記ガラスは、３００℃／分以下、いくつかの例では１００℃／分以下の臨界冷却速度を特徴としてよい。いくつかの実施形態では、本開示のガラスは、空気中で、結晶化することなく２．５分で１１００℃から５００℃まで冷却できることを特徴とすることができる。このガラス形成性を特徴とするガラスは、プレス成型プロセスに対応できる。
【0141】
本開示のいくつかの実施形態による本開示の実施例のガラスＡが、以下の表２に示されている。表２は、本開示のいくつかの実施形態による成分の組み合わせ、及び各成分の量を特定している。表２の実施例のガラスＡは、本明細書に記載の本開示のいずれの態様による追加の成分を含んでもよい。
【0142】
【表2】
【0143】
【表3】
【0144】
【数28】
【0145】
本開示のいくつかの実施形態による本開示の実施例のガラスＣが、以下の表４に示されている。表４は、本開示の一実施形態による成分の組み合わせ、及び各成分の量を特定している。表４の実施例のガラスＣは、本明細書に記載の本開示のいずれの態様による追加の成分を含んでもよい。
【0146】
【表4】
【0147】
【数29】
【0148】
本開示の実施形態は、（２５℃で測定した場合に）４．５ｇ／ｃｍ３未満又は以下の密度、及び任意に１つ以上の更なる所望の特徴と共に、１．７超、いくつかの実施形態では１．８超の高い屈折率ｎｄを特徴とする、ガラスを提供できる。いくつかの実施形態では、本開示のガラスは、同等の値の密度及び屈折率ｎｄを有する一部の従来技術のシリコボレートガラスと比較した場合の、ガラス形成性の改善を提供できる。このようなガラス形成性の改善により、製造を簡素化でき、コスト節減を提供でき、及び／又は最終的なガラス製品の品質を改善できる。いくつかの実施形態では、本開示のガラスは、同等の屈折率ｎｄ及び／又は密度特性を有する従来技術のガラスと比較した場合に、同等の、又は改善された、光分散、青色光の透過率、失透に対する耐性、及び／又は耐化学性を提供できる。
【実施例】
【0149】
以下の実施例は、本開示が提供する様々な特徴及び利点を説明するものであり、本発明及び添付の特許請求の範囲を限定することは全く意図されていない。
【0150】
実施例のガラス及び比較例のガラスは全て、比較的純粋な酸化物材料を溶融させることによって調製された。以下の表５は、本明細書に記載の実施例のガラス及び比較例のガラスの調製に使用される酸化物の一部に見られる、典型的なトランプ元素を列挙したものである。
【0151】
【表5】
【0152】
また、一部の試料の溶融物を、ジュール効果によって加熱された「１リットル」白金るつぼ内で溶融させた。このプロセスでは、およそ３７００ｇの原材料を使用した。るつぼを１２５０℃で、１．５時間で充填した。次に温度を１３００℃まで上昇させ、１３００℃で１時間保持した。このステップの間、ガラスを６０ｒｐｍで継続的に撹拌した。その後、温度を１２００℃まで低下させて、ガラスを３０分間平衡化させ、撹拌速度を２０ｒｐｍまで低下させた。送達チューブを１２２５℃に加熱し、ガラスを、冷却されたグラファイト製のテーブル上で鋳造した。ガラスを、厚さおよそ２５ｍｍ、幅５０ｍｍ、長さ９０ｃｍのバーに成形した。調製したバーを光学顕微鏡で検査して結晶化をチェックした。バーは全て結晶を含まなかった。光学顕微鏡で観察されたガラスの品質は良好であり、バーは脈理及び気泡を含まなかった。おおまかなアニーリングのために、ガラスを徐冷オーブン内で１時間にわたってＴｇとした。次にバーを静的な炉内で１時間にわたってＴｇでアニーリングし、その後、温度を１℃／分で低下させた。
【0153】
実施例のガラス２７～６５のためのガラス試料を調製するために、バッチ原材料から約１５グラムの各試料（標的種の含有量は９９．９９重量％超であった）を、白金るつぼ又は白金‐ロジウムるつぼ（（Ｐｔ：Ｒｈ＝８０：２０））内で、約１３００℃で１時間にわたって溶解させた。２つの制御冷却条件を適用した。第１の条件（「１５分試験」と呼ばれる）では、試料を炉内で１１００℃から５００℃に冷却するために約１５分かかった。第２の条件（「２．５分試験」と呼ばれる）では、試料を１１００℃から５００℃に冷却するために約２．５分かかった。温度の読み取り値は、炉の温度の直接的な読み取りによって、又は較正スケーリングを伴うＩＲカメラを用いて、得られた。第１の条件（１５分試験）は、１０００℃（この温度の付近で冷却速度は最大値に近づく）における最大３００℃／分の冷却速度に概ね対応し、第２の試験は、１０００℃における最大６００℃／分の冷却速度に概ね対応する。温度がより低くなると、冷却速度も大幅に低下する。第１及び第２の冷却体制の典型的なスケジュールを図７に示す。試験された試料の化学分析は実施されなかった。これは、別個の溶融物として調製された同様の試料について、ＸＲＦ法（Ｘ線蛍光、Ｂ２Ｏ３を除く全ての酸化物）、及びＩＣＰ法（誘導結合プラズマ質量分析、Ｂ２Ｏ３）で化学分析を実施したためである。これらの分析により、同様に約１モル％未満であるＮｂ２Ｏ５等の主要な成分について、バッチ組成からの±２．０質量％以内の偏差が得られた。
【0154】
以下の表６は、本開示の実施形態による実施例のガラス１～６５のガラス組成及び特性を列挙したものである。表６は、３つの失透試験「失透試験１」、「失透試験２」、及び「失透試験３」からの観察を含む。「失透試験１」は、光学顕微鏡（倍率１００～５００倍）下での、１リットルるつぼ内で溶融させたガラス試料の観察の結果を指す。略号「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」及び「Ｄ」は以下のように使用される：結晶化の証拠なし（「Ａ」）；ガラス内の１つ又は２つのスポットのみ、及び表面のみにおいて、顕微鏡下でごく少数の結晶が発見されたが、表面の９８％超は結晶を含まない（「Ｂ」）；表面に更に多数の結晶があるものの、ガラス表面の９０％超が結晶を含まない（「Ｃ」）；るつぼの大半に多少の結晶があり、ガラス表面の９０％未満が結晶を含まない（「Ｄ」）。「失透試験２」は、上述の「１５分試験」冷却手順を指し、「ＯＫ」は、ガラス組成物がこの試験に合格したことを指すために使用される。「失透試験３」は、上述の「２．５分試験」冷却手順を指し、観察の「ＯＫ」は、ガラス組成物がこの試験に合格したことを指すために使用される。
【0155】
【表6-1】
【0156】
【表6-2】
【0157】
【表6-3】
【0158】
【表6-4】
【0159】
【表6-5】
【0160】
【表6-6】
【0161】
【表6-7】
【0162】
【表6-8】
【0163】
【表6-9】
【0164】
【表7-1】
【0165】
【表7-2】
【0166】
【表7-3】
【0167】
【表7-4】
【0168】
【表7-5】
【0169】
【表7-6】
【0170】
【表7-7】
【0171】
図８は、表６からの実施例のガラスのうちのいくつか、及び表７からの比較例のガラスのうちのいくつかの、パラメータＰｄと屈折率パラメータＰｎとの間の関係を示すプロットである。密度パラメータＰｄ及び屈折率パラメータＰｎは、それぞれ式（ＸＶ）及び（ＸＩＶ）に従って決定されたものであり、ここで式中に列挙された各酸化物は、上記ガラス中の、モル％を単位として表された酸化物の量を指す。図８に示されている全ての実施例のガラス組成物は、以下の特徴（ａ）～（ｉ）を有する：
（ａ）（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３）≦５０．０モル％、ただし３．０モル％≦ＳｉＯ２≦５０．０モル％、かつ１８．０モル％≦Ｂ２Ｏ３≦３３．０モル％；
（ｂ）０．０モル％≦Ｒ２Ｏ＋ＲＯ≦４０．０モル％、ただしＲ２Ｏはガラス組成物中の１価金属酸化物（例えばアルカリ金属酸化物等）の総含有量であり、ＲＯはガラス組成物中の２価金属酸化物（例えばアルカリ土類金属酸化物、ＺｎＯ、ＣａＯ等）の総含有量である；
（ｃ）０．０モル％≦Ｂｉ２Ｏ３＋ＰｂＯ≦２０．０モル％；
（ｄ）０．０モル％≦ＴｉＯ２≦２２．０モル％；
（ｅ）１．０モル％≦Ｎｂ２Ｏ５≦３０．０モル％；
（ｆ）１．０モル％≦ＺｎＯ≦１０．０モル％；
（ｇ）フッ素を実質的に含まない；
（ｈ）透過率指数Ｔｉ≧０．４８５；及び
（ｉ）０．０モル％～０．５モル％の（Ｙ２Ｏ３＋ＧｅＯ２＋Ｔａ２Ｏ５＋Ａｌ２Ｏ３＋ＭｏＯ３＋ＰｂＯ）。
（ａ）（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３）≦５０．０モル％、ただし３．０モル％≦ＳｉＯ２≦５０．０モル％、かつ１８．０モル％≦Ｂ２Ｏ３≦３３．０モル％；
（ｂ）０．０モル％≦Ｒ２Ｏ＋ＲＯ≦４０．０モル％、ただしＲ２Ｏはガラス組成物中の１価金属酸化物（例えばアルカリ金属酸化物等）の総含有量であり、ＲＯはガラス組成物中の２価金属酸化物（例えばアルカリ土類金属酸化物、ＺｎＯ、ＣａＯ等）の総含有量である；
（ｃ）０．０モル％≦Ｂｉ２Ｏ３＋ＰｂＯ≦２０．０モル％；
（ｄ）０．０モル％≦ＴｉＯ２≦２２．０モル％；
（ｅ）１．０モル％≦Ｎｂ２Ｏ５≦３０．０モル％；
（ｆ）１．０モル％≦ＺｎＯ≦１０．０モル％；
（ｇ）フッ素を実質的に含まない；
（ｈ）透過率指数Ｔｉ≧０．４８５；及び
（ｉ）０．０モル％～０．５モル％の（Ｙ２Ｏ３＋ＧｅＯ２＋Ｔａ２Ｏ５＋Ａｌ２Ｏ３＋ＭｏＯ３＋ＰｂＯ）。
【0172】
上に列挙されている比較例のガラスは、上述の特徴（ａ）～（ｉ）を有する既知のガラスのうち、同等の値の密度パラメータＰｄで、最高値の屈折率パラメータＰｎを有するものとして選択されている。
【0173】
図８に示されている式ｙ＝１．１２＋０．１８＊ｘ、及びｙ＝１．１３５＋０．１８＊ｘに対応する線は、上述の特徴（ａ）～（ｉ）を有する比較例のガラスと、本開示による実施例のガラスのうちのいくつかとの差の、視覚的表現を提供する。図８で確認できるように、線ｙ＝１．１２０＋０．１８＊ｘより上には、図８に示されている実施例のガラスのうちのいくつか（黒丸）があり、比較例のガラス（白丸）はない。ここでｙは屈折率パラメータＰｎに対応し、ｘは密度パラメータＰｄに対応する。換言すれば、式（ＸＶＩ）（ａ）：
【0174】
【0175】
図８で確認できるように、線ｙ＝１．１３５＋０．１８＊ｘより上には、図８に示されている実施例のガラスのうちのいくつかがあり、比較例のガラスはない。ここでｙは屈折率パラメータＰｎに対応し、ｘは密度パラメータＰｄに対応する。換言すれば、式（ＸＶＩ）（ｂ）：
【0176】
【0177】
これは、上で指定されている条件下において、本開示による実施例のガラスのうちのいくつかが、同等の密度で上述の条件（ａ）～（ｉ）を満たす比較例のガラスのうち最良のものよりも高い屈折率を有することを意味する。
【0178】
図９は、表６からの実施例のガラスのうちのいくつか、及び表７からの比較例のガラスのうちのいくつかの、測定密度ｄＲＴ（２５℃で測定、ｇ／ｃｍ３）と測定屈折率ｎｄ（５８７．５６ｎｍで測定）との間の関係を示すプロットである。実施例のガラス１１、１２、１５、１７、及び２５、並びに比較例のガラスＣ２、Ｃ３、Ｃ６、Ｃ７、Ｃ９、Ｃ１４、及びＣ２３が、図９にプロットされている。選択された比較例のガラスは、上述の条件（ａ）～（ｉ）を満たす表７の比較例のガラスのうち、対応する密度において最高の測定屈折率を有するものとして区別されている。
【0179】
図９に示されている式ｙ＝１．１２＋０．１８＊ｘ、及びｙ＝１．１３５＋０．１８＊ｘに対応する線は、比較例のガラスと、本開示による実施例のガラスのうちのいくつかとの差の、視覚的表現を提供する。図９で確認できるように、線ｙ＝１．１２０＋０．１８＊ｘより上には、図９に示されている実施例のガラスのうちのいくつかがあり、比較例のガラスはない。ここでｙは測定屈折率ｎｄに対応し、ｘは測定密度ｄＲＴに対応する。換言すれば、式（ＩＶ）（ａ）：
【0180】
【数32】
【0181】
これもまた図９で確認できるように、線ｙ＝１．１３５＋０．１８＊ｘより上には、図９に示されている選択された実施例のガラスがあり、選択された比較例のガラスはない。ここでｙは測定屈折率ｎｄに対応し、ｘは測定密度ｄＲＴに対応する。換言すれば、式（ＩＶ）（ｂ）：
【0182】
【数33】
【0183】
図１０は、表６からの実施例のガラスのうちのいくつか、及び表７からの比較例のガラスのうちのいくつかの、屈折率パラメータＰｎと透過率指数Ｔｉとの間の関係を示すプロットである。
【0184】
図１０に示されている全ての実施例のガラス組成物は、以下の特徴（ａ）～（ｕ）を有する：
（ａ）（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３）≦５０．０モル％、ただし３．０モル％≦ＳｉＯ２≦５０．０モル％、かつＢ２Ｏ３≧１．０モル％；
（ｂ）（ＲＥ２Ｏ３＋ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＺｒＯ２＋Ｂｉ２Ｏ３＋ＷＯ３）≧２５．０モル％、ただしＲＥ２Ｏ３はガラス組成物中の希土類金属酸化物の総含有量である；
（ｃ）（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３＋Ａｌｋ２Ｏ＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ）≦６９．０モル％、ただしＡｌｋ２Ｏはガラス組成物中のアルカリ金属酸化物の総含有量である；
（ｄ）ＲＯ≧３．０モル％、ただしＲＯはガラス組成物中の２価金属酸化物（例えばアルカリ土類金属酸化物、ＺｎＯ、ＣａＯ等）の総含有量である；
（ｅ）０．５モル％≦Ｎｂ２Ｏ５≦２５．０モル％；
（ｆ）０．０モル％≦ＴｉＯ２≦１８．０モル％；
（ｇ）０．０モル％≦ＲＥ２Ｏ３≦２３．０モル％；
（ｈ）０．０モル％≦ＣａＯ≦３２．０モル％；
（ｉ）０．０モル％≦ＢａＯ≦１５．０モル％；
（ｊ）０．０モル％≦Ｂｉ２Ｏ３≦２０．０モル％；
（ｋ）０．０モル％≦Ｌｉ２Ｏ≦７．０モル％；
（ｌ）０．０モル％≦ＭｇＯ≦５．０モル％；
（ｍ）０．０モル％≦ＨｆＯ２≦１．０モル％；
（ｎ）０．０モル％≦ＴｅＯ２≦５．０モル％；
（ｏ）０．０モル％≦ＺｎＯ≦２．０モル％；
（ｐ）０．０モル％≦Ｙ２Ｏ３≦１．５モル％；
（ｑ）０．０モル％≦ＣｄＯ≦１５．０モル％；
（ｒ）０．０モル％≦ＰｂＯ≦１．０モル％；
（ｓ）０．０原子％≦Ｆ≦１．０原子％；
（ｔ）０．０モル％≦Ｔａ２Ｏ５≦１．５モル％；並びに
（ｕ）４．５以下の密度パラメータＰｄ、及び１．７５以上の屈折率パラメータＰｎ。
（ａ）（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３）≦５０．０モル％、ただし３．０モル％≦ＳｉＯ２≦５０．０モル％、かつＢ２Ｏ３≧１．０モル％；
（ｂ）（ＲＥ２Ｏ３＋ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＺｒＯ２＋Ｂｉ２Ｏ３＋ＷＯ３）≧２５．０モル％、ただしＲＥ２Ｏ３はガラス組成物中の希土類金属酸化物の総含有量である；
（ｃ）（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３＋Ａｌｋ２Ｏ＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ）≦６９．０モル％、ただしＡｌｋ２Ｏはガラス組成物中のアルカリ金属酸化物の総含有量である；
（ｄ）ＲＯ≧３．０モル％、ただしＲＯはガラス組成物中の２価金属酸化物（例えばアルカリ土類金属酸化物、ＺｎＯ、ＣａＯ等）の総含有量である；
（ｅ）０．５モル％≦Ｎｂ２Ｏ５≦２５．０モル％；
（ｆ）０．０モル％≦ＴｉＯ２≦１８．０モル％；
（ｇ）０．０モル％≦ＲＥ２Ｏ３≦２３．０モル％；
（ｈ）０．０モル％≦ＣａＯ≦３２．０モル％；
（ｉ）０．０モル％≦ＢａＯ≦１５．０モル％；
（ｊ）０．０モル％≦Ｂｉ２Ｏ３≦２０．０モル％；
（ｋ）０．０モル％≦Ｌｉ２Ｏ≦７．０モル％；
（ｌ）０．０モル％≦ＭｇＯ≦５．０モル％；
（ｍ）０．０モル％≦ＨｆＯ２≦１．０モル％；
（ｎ）０．０モル％≦ＴｅＯ２≦５．０モル％；
（ｏ）０．０モル％≦ＺｎＯ≦２．０モル％；
（ｐ）０．０モル％≦Ｙ２Ｏ３≦１．５モル％；
（ｑ）０．０モル％≦ＣｄＯ≦１５．０モル％；
（ｒ）０．０モル％≦ＰｂＯ≦１．０モル％；
（ｓ）０．０原子％≦Ｆ≦１．０原子％；
（ｔ）０．０モル％≦Ｔａ２Ｏ５≦１．５モル％；並びに
（ｕ）４．５以下の密度パラメータＰｄ、及び１．７５以上の屈折率パラメータＰｎ。
【0185】
図１０に示されている比較例のガラスは、上述の特徴（ａ）～（ｕ）を有する表７の比較例のガラスのうち、対応する透過率指数Ｔｉの値において最高値の屈折率パラメータＰｎを有するものとして選択されたものである。
【0186】
上述のように、透過率指数Ｔｉはガラスの青色透過率と相関する。図１０に示されている式ｙ＝２．２３－０．７１＊ｘに対応する線は、比較例のガラスと本開示による実施例のガラスとの差の、視覚的表現を提供する。図１０で確認できるように、ｙ＝２．２３－０．７１＊ｘより上には、図１０に示されている実施例のガラスのうちのいくつかがあり、比較例のガラスはない。ここでｙは屈折率パラメータＰｎに対応し、ｘは透過率指数Ｔｉに対応する。換言すれば、式（XVII)：
【0187】
【数34】
【0188】
図１１は、表６からの実施例のガラスのうちのいくつか、及び表７からの比較例のガラスのうちのいくつかの、測定屈折率屈折率ｎｄ（５８７．５６ｎｍで測定）と透過率指数Ｔｉとの間の関係を示すプロットである。図１１に示されている式ｙ＝２．２３－０．７１＊ｘに対応する線は、比較例のガラスと本開示による実施例のガラスとの差の、視覚的表現を提供する。図１１で確認できるように、ｙ＝２．２３－０．７１＊ｘより上には、図１１に示されている表６からの実施例のガラスのうちのいくつかがあり、比較例のガラス（及び表７に列挙されている他の比較例のガラス）はない。ここでｙは、測定屈折率屈折率ｎｄに対応し、ｘは透過率指数Ｔｉに対応する。換言すれば、式（ＸＩＩＩ）：
【0189】
【数35】
【0190】
これは、上で指定されている条件（ａ）～（ｕ）の下において、本開示による実施例のガラスのうちのいくつかが、同等の値の透過率指数Ｔｉで同等の条件下の比較例のガラスのうち最良のものよりも高い屈折率ｎｄを有することを意味する。
【0191】
図１２は、約３２０ｎｍ～約５００ｎｍの波長において、本開示による実施例のガラス１２と、特開２００５‐２３９５０６からの複数の比較例のガラス（Ｃ５４～Ｃ５８）との全透過率τを比較している。図１２に示されているように、実施例のガラス１２は約３５０ｎｍ～約３８０ｎｍの波長において多少の透過を提供し、上記波長において、図１２に示されている比較例のガラスは透過をほとんど、場合によっては全く提供しない。実施例のガラス１２及び比較例のガラスの両方に関する、図１２に示されている全透過率τのデータは、厚さ１０ｍｍのガラス試料から得られたものである。図１２で確認できるように、実施例のガラス１２は、３８０ｎｍで５０％超、３７０ｎｍで２５％超、３６０ｎｍで１０％超の全透過率τを提供する。また図１２のデータは、実施例のガラス１２が、比較例のガラスが透過率をほとんど又は全く提供しない３５０ｎｍにおいても、多少の透過率を提供することを示している。
【0192】
図１３及び１４は、いくつかの実施例のガラス及びいくつかの比較例のガラスに関する、アッベ数νｄの関数としての部分分散比Ｐｇ－Ｆを示すプロットである。図１３は、Ｓｃｈｏｔｔ ＡＧ、ＨＯＹＡ株式会社、株式会社オハラ、及び株式会社住田光学ガラスの光学カタログから入手可能ないくつかの比較例のガラスを示す。図１４は、先行技術文献、即ち：米国特許第８，６４７，９９６号；米国特許第８，８８３，６６４号；米国特許第８，８５２，７４５号；米国特許第９，４１６，０４７号；米国特許第６，３３３，２８８号；米国特許出願公開第２０１６／０９０３２０号；独国特許出願公開第１０２００６０２４８０５号；香港特許出願公開第１０２９０９８号の各明細書からのいくつかの比較例のガラスを示す。図１３及び１４のデータは、一部の光学系において有利となり得る複数の属性、即ち低い分散（即ち高いアッベ数νｄ）、低い密度、及び異なる複数の波長における屈折率の特定の比率（これによって、ガラスは、例えばアクロマート系といった画像の収差を補正する光学系内の、低屈折率のガラスとの互換性を得る）の組み合わせを示す。このような系では、ガラスが、上述の「法線」に対応する（即ちこれに近い）属性を有することが望ましい。図１３及び１４では、法線は、等式ｙ＝０．６４３８－０．００１６８２＊ｘによって定義される線として示されている。
【0193】
図１３及び１４に示されているガラスは、測定密度が４．５ｇ／ｃｍ３以下の実施例及び比較例のガラスに限定した。
【0194】
更に、高い屈折率、及び法線に近いことが望ましい用途に関連しない、低い屈折率に関連するデータを排除するために、図１４に示されているガラスは、測定屈折率ｎｄが１．８０以上の実施例及び比較例のガラスに限定した。
【0195】
図１３及び１４に示されているνｄ＝３３．０における垂線は、ガラスの特性を法線の付近に、Ｐｇ－Ｆの値がこの線から±０．００５単位以下しかずれないように維持しながら、達成可能であると思われる、得られる最大のアッベ数（即ち最低の分散）を示す。図１３に示されているように、本明細書中の実施形態で提示される実施例のガラスのうちのいくつかは、比較例のガラスよりもνｄ＝３３．０に近いアッベ数νｄの値において、νｄ及びＰｇ－Ｆの属性の組み合わせを提供する。
【0196】
図１４のデータによって示されているように、実施例のガラスのうちのいくつかは、比較例のガラスに比べて法線に一致するアッベ数νｄの可能な範囲を拡張できる。図１３及び１４のデータは、本開示の実施例のガラスのうちのいくつかが、νｄ≦３３．０であることを特徴とし、また式（ＶＩＩ）及び（ＶＩ）：
【0197】
【数36】
【0198】
【数37】
【0199】
上述のように、用語「低い分散」及び「高い分散」は各場合に固有のものであり得、場合によっては、同じ光学ガラスが、ある用途では「高分散」、別の用途では「低分散」とみなされ得る。本開示では、１．８０以上の高い屈折率と、４．５ｇ／ｃｍ３以下の低い密度と、３０～３５単位のアッベ数νｄとを有するガラスを、（同様の属性を有する他のガラスに比べて）「低い分散」とみなすことができる。しかしながら、４．５ｇ／ｃｍ３未満の低い密度と、法線に沿った位置とを有するガラスの場合、３０～３５単位のアッベ数νｄは、法線に沿った他のガラスに比べて可能な限り高い分散を特徴付けるものである。
【0200】
図１３及び１４に示されているように、実施例のガラスのうちのいくつかは、図示されている比較例のガラスには達成できない、多くの用途において望ましい複数の属性の組み合わせ、即ち以下を示す：
（ａ）比較的低い密度（ｄＲＴ≦４．５ｇ／ｃｍ３）；
（ｂ）比較的高い屈折率（ｎｄ≧１．８０）；
（ｃ）比較的低いアッベ数（νｄ≦３３．０）；
（ｄ）法線との一致（線（ｙ＝０．６４３８－０．００１６８２＊ｘ）として図示）；及び
（ｅ）所与のアッベ数における比較的低い部分分散比Ｐｇ－Ｆ（上に列挙されている属性（ａ）～（ｄ）と併せて、不等式ｙ＜０．６８００－０．００２８＊ｘを、実施例のガラスのうちのいくつかが満たし、比較例のガラスが満たさないことによって実証される）。
（ａ）比較的低い密度（ｄＲＴ≦４．５ｇ／ｃｍ３）；
（ｂ）比較的高い屈折率（ｎｄ≧１．８０）；
（ｃ）比較的低いアッベ数（νｄ≦３３．０）；
（ｄ）法線との一致（線（ｙ＝０．６４３８－０．００１６８２＊ｘ）として図示）；及び
（ｅ）所与のアッベ数における比較的低い部分分散比Ｐｇ－Ｆ（上に列挙されている属性（ａ）～（ｄ）と併せて、不等式ｙ＜０．６８００－０．００２８＊ｘを、実施例のガラスのうちのいくつかが満たし、比較例のガラスが満たさないことによって実証される）。
【0201】
以下の非限定的な態様が本開示に包含される。まだ記載されていない範囲で、第１の態様~第５６の態様の特徴のうちのいずれの１つを、本開示の他の態様のうちのいずれの１つ以上の特徴と部分的又は全体的に組み合わせることによって、追加の態様を形成でき、これはこのような組み合わせが明示的に説明されていない場合であっても可能である。
【0202】
本開示の精神及び様々な原理から実質的に逸脱することなく、本開示の上述の実施形態に多数の変形及び修正を施してよい。全てのこのような修正及び変形は、本開示の範囲内で本明細書に含まれることが意図され、以下の特許請求の範囲によって保護される。
【0203】
まだ記載されていない範囲で、本開示の様々な態様の異なる複数の特徴を、必要に応じて互いに組み合わせて用いてよい。ある特定の特徴が、本開示の各態様に関して明示的に図示又は説明されていないことは、該特徴が存在できないこととして解釈されることを意図したものではなく、説明のわかりやすさ及び簡潔さのために行われているものである。よって、異なる複数の態様の様々な特徴を必要に応じて混ぜ合わせるか適合させて、新たな態様を形成でき、これはこれらの新たな態様が明示的に開示されるかどうかには関係ない。
【0204】
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
【0205】
実施形態１
０．３重量％～３０．０重量％のＳｉＯ２；
０．３重量％～３０．０重量％のＢ２Ｏ３；
０．３重量％～５０．０重量％のＮｂ２Ｏ５；並びに
ＺｒＯ２、ＳｒＯ、ＣａＯ、Ｌｉ２Ｏ、ＭｇＯ、ＺｎＯ、Ｙ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、ＢａＯ、ＰｂＯ、ＴｉＯ２、Ｇｄ２Ｏ３、ＧｅＯ２、Ｋ２Ｏ、Ｌａ２Ｏ３、及びＮａ２Ｏから選択される、少なくとも１つの酸化物であって、
２．５重量％～１５．０重量％のＺｒＯ２、
０．５重量％～２５．０重量％のＣａＯ、
０．０重量％～２０．０重量％のＧｄ２Ｏ３、
０．０重量％～１０．０重量％のＹ２Ｏ３、
０．０重量％～７．０５重量％のＴｉＯ２、
０．０重量％～２．０重量％のＺｎＯ、
０．０重量％～２．０重量％のＬｉ２Ｏ、
０．０重量％～２．０重量％のＧｅＯ２、
０．０重量％～１．０重量％のＴａ２Ｏ５
という条件に従う、少なくとも１つの酸化物
を含む、ガラスであって、
上記ガラスは更に、（酸化物の重量パーセントで）：
１８．０重量％～５０．０重量％の（Ｎｂ２Ｏ５＋ＴｉＯ２）の合計；
１．０重量％～３０．０重量％の（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３）の合計；
０．０重量％～４０．０重量％の（Ｌａ２Ｏ３＋Ｇｄ２Ｏ３）の合計；
０．２重量％以上の（ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）の合計；
０．０重量％～１．０重量％の（ＰｂＯ＋Ｖ２Ｏ５）の合計；
０．５０以上の比ＣａＯ／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ）；
０．０超かつ０．５０以下の比（ＳｉＯ２／（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３））；及び
０．４５以上の比（ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）／（Ｎｂ２Ｏ５＋ＴｉＯ２）
によって定義され、
上記ガラスはフッ素を実質的に含まない、ガラス。
０．３重量％～３０．０重量％のＳｉＯ２；
０．３重量％～３０．０重量％のＢ２Ｏ３；
０．３重量％～５０．０重量％のＮｂ２Ｏ５；並びに
ＺｒＯ２、ＳｒＯ、ＣａＯ、Ｌｉ２Ｏ、ＭｇＯ、ＺｎＯ、Ｙ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、ＢａＯ、ＰｂＯ、ＴｉＯ２、Ｇｄ２Ｏ３、ＧｅＯ２、Ｋ２Ｏ、Ｌａ２Ｏ３、及びＮａ２Ｏから選択される、少なくとも１つの酸化物であって、
２．５重量％～１５．０重量％のＺｒＯ２、
０．５重量％～２５．０重量％のＣａＯ、
０．０重量％～２０．０重量％のＧｄ２Ｏ３、
０．０重量％～１０．０重量％のＹ２Ｏ３、
０．０重量％～７．０５重量％のＴｉＯ２、
０．０重量％～２．０重量％のＺｎＯ、
０．０重量％～２．０重量％のＬｉ２Ｏ、
０．０重量％～２．０重量％のＧｅＯ２、
０．０重量％～１．０重量％のＴａ２Ｏ５
という条件に従う、少なくとも１つの酸化物
を含む、ガラスであって、
上記ガラスは更に、（酸化物の重量パーセントで）：
１８．０重量％～５０．０重量％の（Ｎｂ２Ｏ５＋ＴｉＯ２）の合計；
１．０重量％～３０．０重量％の（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３）の合計；
０．０重量％～４０．０重量％の（Ｌａ２Ｏ３＋Ｇｄ２Ｏ３）の合計；
０．２重量％以上の（ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）の合計；
０．０重量％～１．０重量％の（ＰｂＯ＋Ｖ２Ｏ５）の合計；
０．５０以上の比ＣａＯ／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ）；
０．０超かつ０．５０以下の比（ＳｉＯ２／（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３））；及び
０．４５以上の比（ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）／（Ｎｂ２Ｏ５＋ＴｉＯ２）
によって定義され、
上記ガラスはフッ素を実質的に含まない、ガラス。
【0206】
実施形態２
上記ガラスは更に１．７０～１．９５の屈折率ｎｄを有し、ここでｎｄは、５８７．５６ｎｍの波長で測定された屈折率である、実施形態１に記載のガラス。
上記ガラスは更に１．７０～１．９５の屈折率ｎｄを有し、ここでｎｄは、５８７．５６ｎｍの波長で測定された屈折率である、実施形態１に記載のガラス。
【0207】
実施形態３
上記ガラスは更に、２５℃で測定した場合に４．５ｇ／ｃｍ３以下の密度ｄＲＴを有する、実施形態１又は２に記載のガラス。
上記ガラスは更に、２５℃で測定した場合に４．５ｇ／ｃｍ３以下の密度ｄＲＴを有する、実施形態１又は２に記載のガラス。
【0208】
実施形態４
上記ガラスは、結晶化することなく、空気中で１１００℃から５００℃まで２．５分間で冷却できることを特徴とする、実施形態１～３のいずれか１つに記載のガラス。
上記ガラスは、結晶化することなく、空気中で１１００℃から５００℃まで２．５分間で冷却できることを特徴とする、実施形態１～３のいずれか１つに記載のガラス。
【0209】
実施形態５
上記ガラスは更に３３以下のアッベ数νｄを有し、式（ＶＩ）及び式（ＶＩＩ）：
上記ガラスは更に３３以下のアッベ数νｄを有し、式（ＶＩ）及び式（ＶＩＩ）：
【0210】
【数38】
【0211】
【数39】
【0212】
【数40】
【0213】
実施形態６
上記ガラスは更に、式（Ｘ）：
上記ガラスは更に、式（Ｘ）：
【0214】
【数41】
【0215】
【数42】
【0216】
実施形態７
３．０モル％～５０．０モル％のＳｉＯ２；
１８．０モル％～３３．０モル％のＢ２Ｏ３；
１．０モル％～３０．０モル％のＮｂ２Ｏ５；並びに
ＷＯ３、ＺｒＯ２、ＳｒＯ、ＣａＯ、Ｌｉ２Ｏ、ＭｇＯ、ＺｎＯ、Ｙ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、ＢａＯ、ＣｄＯ、Ｂｉ２Ｏ３、ＰｂＯ、ＨｆＯ２、ＴｅＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、ＧｅＯ２、Ｋ２Ｏ、Ｌａ２Ｏ３、Ｎａ２Ｏ、ＭｏＯ３、ＦｅＯ、Ｆｅ２Ｏ３、及びＹｂ２Ｏ３から選択される、少なくとも１つの酸化物であって、
ＴｉＯ２は０．０モル％～２２．０モル％であり、
ＺｎＯは０．０モル％～１０．０モル％であり、
（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３）の合計は３．０モル％～５０．０モル％であり、
（Ｙ２Ｏ３＋ＧｅＯ２＋Ｔａ２Ｏ５＋Ａｌ２Ｏ３＋ＭｏＯ３＋ＰｂＯ＋ＴｅＯ２＋ＦｅＯ＋Ｆｅ２Ｏ３）の合計は０．０モル％～０．５モル％であり、
２価金属酸化物ＲＯの総含有量とアルカリ金属酸化物Ａｌｋ２Ｏの総含有量との合計（ＲＯ＋Ａｌｋ２Ｏ）は０．０モル％～４０．０モル％であり、
（Ｂｉ２Ｏ３＋ＰｂＯ）の合計は０．０モル％～２０．０モル％である
という条件に従う、少なくとも１つの酸化物
を含む、ガラスであって、
上記ガラスはフッ素を実質的に含まず、
上記ガラスは、式（ＸＶＩ）：
３．０モル％～５０．０モル％のＳｉＯ２；
１８．０モル％～３３．０モル％のＢ２Ｏ３；
１．０モル％～３０．０モル％のＮｂ２Ｏ５；並びに
ＷＯ３、ＺｒＯ２、ＳｒＯ、ＣａＯ、Ｌｉ２Ｏ、ＭｇＯ、ＺｎＯ、Ｙ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、ＢａＯ、ＣｄＯ、Ｂｉ２Ｏ３、ＰｂＯ、ＨｆＯ２、ＴｅＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、ＧｅＯ２、Ｋ２Ｏ、Ｌａ２Ｏ３、Ｎａ２Ｏ、ＭｏＯ３、ＦｅＯ、Ｆｅ２Ｏ３、及びＹｂ２Ｏ３から選択される、少なくとも１つの酸化物であって、
ＴｉＯ２は０．０モル％～２２．０モル％であり、
ＺｎＯは０．０モル％～１０．０モル％であり、
（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３）の合計は３．０モル％～５０．０モル％であり、
（Ｙ２Ｏ３＋ＧｅＯ２＋Ｔａ２Ｏ５＋Ａｌ２Ｏ３＋ＭｏＯ３＋ＰｂＯ＋ＴｅＯ２＋ＦｅＯ＋Ｆｅ２Ｏ３）の合計は０．０モル％～０．５モル％であり、
２価金属酸化物ＲＯの総含有量とアルカリ金属酸化物Ａｌｋ２Ｏの総含有量との合計（ＲＯ＋Ａｌｋ２Ｏ）は０．０モル％～４０．０モル％であり、
（Ｂｉ２Ｏ３＋ＰｂＯ）の合計は０．０モル％～２０．０モル％である
という条件に従う、少なくとも１つの酸化物
を含む、ガラスであって、
上記ガラスはフッ素を実質的に含まず、
上記ガラスは、式（ＸＶＩ）：
【0217】
【数43】
【0218】
【数44】
【0219】
【数45】
【0220】
【数46】
【0221】
実施形態８
上記ガラスは：
１．７～１．９５の屈折率ｎｄであって、ここでｎｄは、５８７．５６ｎｍの波長で測定された屈折率である、屈折率ｎｄ；及び
２５℃で測定された密度ｄＲＴ（ｇ／ｃｍ３）
を有し、
上記ガラスは、式（ＩＶ）：
上記ガラスは：
１．７～１．９５の屈折率ｎｄであって、ここでｎｄは、５８７．５６ｎｍの波長で測定された屈折率である、屈折率ｎｄ；及び
２５℃で測定された密度ｄＲＴ（ｇ／ｃｍ３）
を有し、
上記ガラスは、式（ＩＶ）：
【0222】
【数47】
【0223】
実施形態９
上記ガラスは、結晶化することなく、空気中で１１００℃から５００℃まで２．５分間で冷却できることを特徴とする、実施形態７又は８に記載のガラス。
上記ガラスは、結晶化することなく、空気中で１１００℃から５００℃まで２．５分間で冷却できることを特徴とする、実施形態７又は８に記載のガラス。
【0224】
実施形態１０
上記ガラスは更に、２５℃で測定した場合に４．３ｇ／ｃｍ３以下の密度ｄＲＴ、及び１．８５～１．９５の屈折率ｎｄを有し、ここでｎｄは、５８７．５６ｎｍの波長で測定された屈折率である、実施形態７～９のいずれか１つに記載のガラス。
上記ガラスは更に、２５℃で測定した場合に４．３ｇ／ｃｍ３以下の密度ｄＲＴ、及び１．８５～１．９５の屈折率ｎｄを有し、ここでｎｄは、５８７．５６ｎｍの波長で測定された屈折率である、実施形態７～９のいずれか１つに記載のガラス。
【0225】
実施形態１１
上記ガラスは更に、３５以下のアッベ数νｄを有する、実施形態７～１０のいずれか１つに記載のガラス。
上記ガラスは更に、３５以下のアッベ数νｄを有する、実施形態７～１０のいずれか１つに記載のガラス。
【0226】
実施形態１２
上記ガラスは更に３３以下のアッベ数νｄを有し、式（ＶＩ）及び式（ＶＩＩ）：
上記ガラスは更に３３以下のアッベ数νｄを有し、式（ＶＩ）及び式（ＶＩＩ）：
【0227】
【数48】
【0228】
【数49】
【0229】
【数50】
【0230】
実施形態１３
上記ガラスは更に、式（ＩＩＩ）：
上記ガラスは更に、式（ＩＩＩ）：
【0231】
【数51】
【0232】
実施形態１４
上記ガラスは更に、式（ＶＩＩＩ）：
上記ガラスは更に、式（ＶＩＩＩ）：
【0233】
【数52】
【0234】
実施形態１５
上記ガラスは更に：
３８０ｎｍの波長で測定した場合にτ≧５０％；
３７０ｎｍの波長で測定した場合にτ≧２５％；及び
３６０ｎｍの波長で測定した場合にτ≧１０％
のうちの少なくとも１つの、厚さ１０ｍｍのガラス試料について測定された全透過率τを有する、実施形態７～１４のいずれか１つに記載のガラス。
上記ガラスは更に：
３８０ｎｍの波長で測定した場合にτ≧５０％；
３７０ｎｍの波長で測定した場合にτ≧２５％；及び
３６０ｎｍの波長で測定した場合にτ≧１０％
のうちの少なくとも１つの、厚さ１０ｍｍのガラス試料について測定された全透過率τを有する、実施形態７～１４のいずれか１つに記載のガラス。
【0235】
実施形態１６
３．０モル％以上のＳｉＯ２；
１．０モル％以上のＢ２Ｏ３；
０．５モル％～２５．０モル％のＮｂ２Ｏ５；
３．０モル％以上の２価金属酸化物ＲＯの総含有量；並びに
ＷＯ３、ＺｒＯ２、ＳｒＯ、ＣａＯ、Ｌｉ２Ｏ、ＭｇＯ、ＺｎＯ、Ｙ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、ＢａＯ、ＣｄＯ、Ｂｉ２Ｏ３、ＰｂＯ、ＨｆＯ２、ＴｅＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、ＧｅＯ２、Ｋ２Ｏ、Ｌａ２Ｏ３、Ｎａ２Ｏ、及びＹｂ２Ｏ３から選択される、少なくとも１つの酸化物であって、
ＣａＯは０．０モル％～３２．０モル％であり、
Ｌｉ２Ｏは０．０モル％～７．０モル％であり、
ＭｇＯは０．０モル％～５．０モル％であり、
Ｙ２Ｏ３は０．０モル％～１．５モル％であり、
Ｔａ２Ｏ５は０．０モル％～０．５モル％であり、
ＢａＯは０．０モル％～１２．０モル％であり、
ＣｄＯは０．０モル％～１０．０モル％であり、
Ｂｉ２Ｏ３は０．０モル％～２０．０モル％であり、
ＰｂＯは０．０モル％～１．０モル％であり、
ＨｆＯ２は０．０モル％～５．０モル％であり、
ＴｅＯ２は０．０モル％～５．０モル％であり、
ＴｉＯ２は０．０モル％～１８．０モル％であり、
ＺｎＯは０．０モル％～２．０モル％であり、
フッ素は０．０原子％～１．０原子％であり、
希土類金属酸化物ＲＥ２Ｏ３の総含有量は０．０モル％～２３．０モル％であり、
（ＲＥ２Ｏ３＋ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＺｒＯ２＋Ｂｉ２Ｏ３＋ＷＯ３）の合計は２５．０モル％以上であり、
（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３）の合計は０．０モル％超～５０．０モル％であり、
（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３＋Ａｌｋ２Ｏ＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ）の合計は４．０モル％～６９．０モル％であり、ここでＡｌｋ２Ｏはアルカリ金属酸化物の総含有量である
という条件に従う、少なくとも１つの酸化物
を含む、ガラスであって、
上記ガラスは式（ＸＶＩＩ）：
３．０モル％以上のＳｉＯ２；
１．０モル％以上のＢ２Ｏ３；
０．５モル％～２５．０モル％のＮｂ２Ｏ５；
３．０モル％以上の２価金属酸化物ＲＯの総含有量；並びに
ＷＯ３、ＺｒＯ２、ＳｒＯ、ＣａＯ、Ｌｉ２Ｏ、ＭｇＯ、ＺｎＯ、Ｙ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、ＢａＯ、ＣｄＯ、Ｂｉ２Ｏ３、ＰｂＯ、ＨｆＯ２、ＴｅＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、ＧｅＯ２、Ｋ２Ｏ、Ｌａ２Ｏ３、Ｎａ２Ｏ、及びＹｂ２Ｏ３から選択される、少なくとも１つの酸化物であって、
ＣａＯは０．０モル％～３２．０モル％であり、
Ｌｉ２Ｏは０．０モル％～７．０モル％であり、
ＭｇＯは０．０モル％～５．０モル％であり、
Ｙ２Ｏ３は０．０モル％～１．５モル％であり、
Ｔａ２Ｏ５は０．０モル％～０．５モル％であり、
ＢａＯは０．０モル％～１２．０モル％であり、
ＣｄＯは０．０モル％～１０．０モル％であり、
Ｂｉ２Ｏ３は０．０モル％～２０．０モル％であり、
ＰｂＯは０．０モル％～１．０モル％であり、
ＨｆＯ２は０．０モル％～５．０モル％であり、
ＴｅＯ２は０．０モル％～５．０モル％であり、
ＴｉＯ２は０．０モル％～１８．０モル％であり、
ＺｎＯは０．０モル％～２．０モル％であり、
フッ素は０．０原子％～１．０原子％であり、
希土類金属酸化物ＲＥ２Ｏ３の総含有量は０．０モル％～２３．０モル％であり、
（ＲＥ２Ｏ３＋ＴｉＯ２＋Ｎｂ２Ｏ５＋ＺｒＯ２＋Ｂｉ２Ｏ３＋ＷＯ３）の合計は２５．０モル％以上であり、
（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３）の合計は０．０モル％超～５０．０モル％であり、
（ＳｉＯ２＋Ｂ２Ｏ３＋Ａｌｋ２Ｏ＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ）の合計は４．０モル％～６９．０モル％であり、ここでＡｌｋ２Ｏはアルカリ金属酸化物の総含有量である
という条件に従う、少なくとも１つの酸化物
を含む、ガラスであって、
上記ガラスは式（ＸＶＩＩ）：
【0236】
【数53】
【0237】
【数54】
【0238】
【数55】
【0239】
【数56】
【0240】
実施形態１７
上記ガラスは更に１．７５～１．９５の屈折率ｎｄを有し、ここでｎｄは、５８７．５６ｎｍの波長で測定された屈折率である、実施形態１６に記載のガラス。
上記ガラスは更に１．７５～１．９５の屈折率ｎｄを有し、ここでｎｄは、５８７．５６ｎｍの波長で測定された屈折率である、実施形態１６に記載のガラス。
【0241】
実施形態１８
上記ガラスは更に屈折率ｎｄを有し、上記屈折率ｎｄ及び透過率指数Ｔｉは、式（ＸＩＩＩ）：
上記ガラスは更に屈折率ｎｄを有し、上記屈折率ｎｄ及び透過率指数Ｔｉは、式（ＸＩＩＩ）：
【0242】
【数57】
【0243】
実施形態１９
上記ガラスは、結晶化することなく、空気中で１１００℃から５００℃まで２．５分間で冷却できることを特徴とする、実施形態１６～１８のいずれか１つに記載のガラス。
上記ガラスは、結晶化することなく、空気中で１１００℃から５００℃まで２．５分間で冷却できることを特徴とする、実施形態１６～１８のいずれか１つに記載のガラス。
【0244】
実施形態２０
上記ガラスは更に３３以下のアッベ数νｄを有し、式（ＶＩ）及び式（ＶＩＩ）：
上記ガラスは更に３３以下のアッベ数νｄを有し、式（ＶＩ）及び式（ＶＩＩ）：
【0245】
【数58】
【0246】
【数59】
【0247】
【数60】
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【国際調査報告】