CN114853333A - 玻璃及光学元件 - Google Patents

Abstract

本发明的课题在于提供可形成对可见光具有优异遮光性的遮光部和具有优异透射性的透光部的低比重的玻璃、以及具备对可见光具有优异遮光性的遮光部和具有优异透射性的透光部的低比重的光学元件。本发明的氧化物玻璃中，P⁵⁺的含量为7～43阳离子％、Nb离子的含量为10～21阳离子％、Li⁺的含量为20阳离子％以上、Nb离子及Li⁺的总含量为48～70阳离子％、Bi离子的含量大于0阳离子％且为6阳离子％以下、Ba²⁺的含量为5阳离子％以下、Zr⁴⁺的含量为2阳离子％以下、Ti离子及W离子的总含量为5阳离子％以下、Li含量相对于Li⁺、Na⁺及K⁺的总含量的阳离子比[Li⁺/(Li⁺+Na⁺+K⁺)]为0.5以上。

Description

玻璃及光学元件

技术领域

本发明涉及玻璃及光学元件。

背景技术

近年来，内置有CCD、CMOS等摄像元件的摄像模块已被用于手机、信息移动终端设备等。

在摄像元件中，在受光部的前面配置有带遮光框的覆盖玻璃。这样的覆盖玻璃具有使直接入射至摄像元件的受光部的光透过的透光部(透明部)。遮光框以包围覆盖玻璃的透光部的方式形成，具有遮蔽杂散光等间接入射至受光部的光的作用。遮光框通常由与透光部不同的材料另外地形成在覆盖玻璃的表面。

这里，在专利文献1中，提出了一种具备遮蔽光的着色层、和使光透过的透光部的玻璃。根据专利文献1的玻璃，可以使遮蔽光的着色层具有遮光框(遮光部)的作用。这样一来，能够制造出以一片玻璃一体地具备遮光部及透光部的覆盖玻璃。

为了使用专利文献1的玻璃来制造覆盖玻璃，要求可见光、即波长380～1100nm范围的光的透射率在透光部更高、并且在遮光部更低。

另外，在工业上通常通过将大型的玻璃片分割成多片的方法来生产覆盖玻璃。如果玻璃片的重量变大，则在生产过程中玻璃会变得容易破损、而且容易发生翘曲。因此，在覆盖玻璃的生产中，要求比重小的玻璃片。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2020/230649号公报

发明内容

发明要解决的问题

本发明是鉴于这样的实际情况而完成的，目的在于提供能够形成对可见光具有优异遮光性的遮光部和具有优异透射性的透光部的低比重的玻璃、以及具备对可见光具有优异遮光性的遮光部和具有优异透射性的透光部的低比重的光学元件。

解决问题的方法

本发明的主旨如下所述。

(1)一种氧化物玻璃，其中，

P⁵⁺的含量为7～43阳离子％、

Nb离子的含量为10～21阳离子％、

Li⁺的含量为20阳离子％以上、

Nb离子及Li⁺的总含量为48～70阳离子％、

Bi离子的含量大于0阳离子％且为6阳离子％以下、

Ba²⁺的含量为5阳离子％以下、

Zr⁴⁺的含量为2阳离子％以下、

Ti离子及W离子的总含量为5阳离子％以下、

Li含量相对于Li⁺、Na⁺及K⁺的总含量的阳离子比[Li⁺/(Li⁺+Na⁺+K⁺)]为0.5以上。

(2)一种光学元件，其包含上述(1)所述的玻璃。

(3)一种光学元件，其一体地具备透光部、和可见光的透射率低于所述透光部的遮光部，

该光学元件包含氧化物玻璃，该氧化物玻璃包含P⁵⁺、Nb离子、Bi离子及Li⁺作为玻璃成分，

上述氧化物玻璃满足以下的(i)及(ii)中的一个以上，

(i)Nb离子及Li⁺的总含量为50阳离子％以上，

(ii)Li含量相对于Li⁺、Na⁺及K⁺的总含量的阳离子比[Li⁺/(Li⁺+Na⁺+K⁺)]为0.5以上。

(4)一种光学元件，其包含比重为3.5以下的玻璃，

该光学元件一体地具备换算成厚度1.0mm时在波长380nm下的内部透射率为96％以上的透光部、和在波长1100nm下的光密度OD为0.5以上的遮光部，

上述透光部及上述遮光部的玻璃组成相同。

(5)根据(2)～(4)中任一项所述的光学元件，其为覆盖玻璃。

发明的效果

根据本发明，可提供能够形成对可见光具有优异遮光性的遮光部和具有优异透射性的透光部的低比重的玻璃、以及具备对可见光具有优异遮光性的遮光部和具有优异透射性的透光部的低比重的光学元件。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式的一个例子的示意图。

图2是示出本发明的实施方式的一个例子的示意图。

具体实施方式

以下，将本发明分为第1实施方式、第2实施方式、及第3实施方式进行说明。在第1～3实施方式中，基于以阳离子％表示的玻璃组成对本发明进行说明。因此，在玻璃成分的含量及总含量中，只要没有特别记载，则“％”代表“阳离子％”。

所谓的阳离子％表示，是指将全部的阳离子成分的含量的总和设为100％时的摩尔百分率。另外，总含量是指多种阳离子成分的含量(也包括含量为0％的情况)的总量。另外，阳离子比是指以阳离子％表示的阳离子成分彼此的含量(也包括多种阳离子成分的总含量)的比例(比)。

需要说明的是，阴离子％是指将全部的阴离子成分的含量的总和设为100％时的摩尔百分率。

阳离子成分的价数(例如，B³⁺的价数为+3、Si⁴⁺的价数为+4、La³⁺的价数为+3)，是根据习惯而确定的值，将作为玻璃成分的B、Si、La以氧化物基准表述时，与表述为B₂O₃、SiO₂、La₂O₃是同样的。因此，在分析玻璃组成时，无需分析到阳离子成分的价数。另外，阴离子成分的价数(例如O^2-的价数为-2)也是根据习惯而确定的值，与如上所述地将氧化物基准的玻璃成分表述为例如B₂O₃、SiO₂、La₂O₃是同样的。因此，分析玻璃组成时，无需分析到阴离子成分的价数。

玻璃成分的含量可以通过公知的方法、例如电感耦合等离子体发射光谱分析法(ICP-AES)、电感耦合等离子体质谱分析法(ICP-MS)等方法进行定量。另外，在本说明书及本发明中，构成成分的含量为0％是指实质上不含该构成成分，且容许以不可避免的杂质水平含有该成分。

另外，在本说明书中，只要没有特别记载，折射率是指黄色氦的d线(波长587.56nm)下的折射率nd。

阿贝数νd作为表示与分散相关的性质的值而被采用，以下式表示。这里，nF为蓝色氢的F线(波长486.13nm)下的折射率，nC为红色氢的C线(656.27nm)下的折射率。

νd＝(nd－1)/(nF－nC)

第1实施方式

第1实施方式的氧化物玻璃中，

P⁵⁺的含量为7～43％，

Nb离子的含量为10～21％，

Li⁺的含量为20％以上，

Nb离子及Li⁺的总含量为48～70％，

Bi离子的含量大于0％且为6％以下，

Ba²⁺的含量为5％以下，

Zr⁴⁺的含量为2％以下，

Ti离子及W离子的总含量为5％以下，

Li含量相对于Li⁺、Na⁺及K⁺的总含量的阳离子比[Li⁺/(Li⁺+Na⁺+K⁺)]为0.5以上。

第1实施方式的玻璃是氧化物玻璃，主要由氧化物形成。在本发明中，氧化物玻璃是指，含有O^2-作为阴离子成分、且O^2-的含量为80阴离子％以上的玻璃。

即，第1实施方式的氧化物玻璃含有O^2-作为阴离子成分。其中，在第1实施方式的氧化物玻璃中，O^2-的含量的下限优选为90阴离子％，进一步以95阴离子％、97阴离子％、98阴离子％的顺序更优选。另外，O^2-的含量的上限优选为100阴离子％，进一步以99.5阴离子％、99阴离子％的顺序更优选多的情况。O^2-的含量也可以为100阴离子％。

在第1实施方式的氧化物玻璃中，F^-的含量的下限优选为0阴离子％，进一步以0.1阴离子％、0.2阴离子％、0.3阴离子％的顺序更优选。F^-的含量也可以为0阴离子％。另外，F^-的含量的上限优选为5.0阴离子％，进一步以3.0阴离子％、1.0阴离子％、0.5阴离子％的顺序更优选。

对于第1实施方式的氧化物玻璃而言，作为阴离子成分，也可以含有F^-及O^2-以外的成分。作为F^-及O^2-以外的阴离子成分，可以例示出Cl^-、Br^-、I^-。但Cl^-、Br^-、I^-均容易在玻璃的熔融中挥发。由于这些成分的挥发，会引发玻璃的特性变动、玻璃的均质性降低、熔融设备的消耗变得显著等问题。因此，Cl-的含量优选低于5.0阴离子％，进一步以低于3.0阴离子％、低于1.0阴离子％、低于0.5阴离子％、低于0.3阴离子％的顺序更优选。另外，Br^-及I^-的总含量优选低于5.0阴离子％，进一步以低于3.0阴离子％、低于1.0阴离子％、低于0.5阴离子％、低于0.1阴离子％、0阴离子％的顺序更优选。

在第1实施方式的氧化物玻璃中，P⁵⁺的含量为7～43％。P⁵⁺的含量的下限优选为10％，进一步以15％、22％、27％的顺序更优选。另外，P⁵⁺的含量的上限优选为40％，进一步以37％、34％、32％的顺序更优选。

P⁵⁺为玻璃的网络形成成分。通过使P⁵⁺的含量为上述范围，可形成对可见光具有优异遮光性的遮光部和具有优异透射性的透光部，进一步可得到低比重的玻璃。另一方面，P⁵⁺的含量过多时，存在化学耐久性变差的隐患，而且还存在熔融性变差的隐患。

在第1实施方式的氧化物玻璃中，Nb离子的含量为10～21％。Nb离子的含量的下限优选为11％，进一步以12％、14％、16％的顺序更优选。另外，Nb离子的含量的上限优选为20％，进一步以19.5％、19％、18％的顺序更优选。对于Nb离子而言，除Nb⁵⁺之外，还可以包含价数不同的Nb离子。

Nb离子有助于高折射率化，是增大玻璃的着色的成分。另外，具有改善玻璃的热稳定性及化学耐久性的作用。通过使Nb离子的含量为上述范围，可得到能够形成对可见光具有优异遮光性的遮光部和具有优异透射性的透光部的玻璃。另一方面，Nb离子的含量过多时，存在玻璃的耐失透性变差的隐患，而且存在透光部对短波长范围(波长300～450nm)的光的透射率变差的隐患。

在第1实施方式的氧化物玻璃中，Li⁺的含量为20％以上。Li⁺的含量的下限优选为25％，进一步以30％、35％、40％的顺序更优选。另外，Li⁺的含量的上限优选为60％，进一步以55％、50％、47％的顺序更优选。

通过使Li⁺的含量为上述范围，可形成对可见光具有优异遮光性的遮光部和具有优异透射性的透光部，进一步可得到低比重的玻璃。另外，对玻璃实施化学强化变得容易。另一方面，Li⁺的含量过多时，存在玻璃的热稳定性降低的隐患。

在第1实施方式的氧化物玻璃中，Nb离子及Li⁺的总含量为48～70％。该总含量的下限优选为50％，进一步以52％、54％、57％的顺序更优选。另外，该总含量的上限优选为75％，进一步以70％、66％、63％的顺序更优选。

通过使Nb离子及Li⁺的总含量为上述范围，可形成对可见光具有优异遮光性的遮光部和具有优异透射性的透光部，进一步可得到低比重的玻璃。另一方面，该总含量过少时，存在遮光部的遮光性降低的隐患。

在第1实施方式的氧化物玻璃中，Bi离子的含量大于0％且为6％以下。Bi离子的含量的下限优选为0.2％，进一步以0.3％、0.4％、0.5％的顺序更优选。另外，Bi离子的含量的上限优选为5％，进一步以4％、2％、1％的顺序更优选。对于Bi离子而言，除Bi³⁺之外，还可以包含价数不同的Bi离子。

Bi离子有助于高折射率化，并且具有增大玻璃的着色的作用。通过使Bi离子的含量为上述范围，可得到能够形成对可见光具有优异遮光性的遮光部和具有优异透射性的透光部的玻璃。另一方面，Bi离子的含量过多时，存在透光部对短波长范围(波长300～450nm)的光的透射率变差的隐患。另外，Bi离子的含量过少时，存在遮光部的遮光性降低的隐患。

在第1实施方式的氧化物玻璃中，Ba²⁺的含量为5％以下。Ba²⁺的含量的上限优选为4％，进一步以3％、2％、1％的顺序更优选。另外，Ba²⁺的含量的下限优选为0％。Ba²⁺的含量也可以为0％。

Ba²⁺具有改善玻璃的热稳定性、熔融性的作用。通过使Ba²⁺的含量为上述范围，可得到低比重的玻璃。另一方面，Ba²⁺的含量过多时，存在比重变大的隐患，另外，存在耐失透性变差的隐患。进一步，还存在玻璃的热稳定性降低的隐患。

在第1实施方式的氧化物玻璃中，Zr⁴⁺的含量为2％以下。Zr⁴⁺的含量的上限优选为1.5％，进一步以1％、0.5％的顺序更优选。另外，Zr⁴⁺的含量的下限优选为0％。Zr⁴⁺的含量也可以为0％。

Zr⁴⁺具有改善玻璃的热稳定性的作用。通过使Zr⁴⁺的含量为上述范围，可形成对可见光具有优异遮光性的遮光部和具有优异透射性的透光部，进一步可得到低比重的玻璃。另一方面，Zr⁴⁺的含量过多时，存在玻璃的热稳定性及熔融性降低的倾向。

在第1实施方式的氧化物玻璃中，Ti离子及W离子的总含量为5％以下。该总含量的上限优选为4％，进一步以3％、2％、1％的顺序更优选。另外，该总含量的下限优选为0％。该总含量也可以为0％。

通过使Ti离子及W离子的总含量为上述范围，可得到能够形成对可见光具有优异遮光性的遮光部和具有优异透射性的透光部的玻璃。另一方面，该总含量过多时，存在透光部对短波长范围(波长300～450nm)的光的透射率变差的隐患。

在第1实施方式的氧化物玻璃中，Li含量相对于Li⁺、Na⁺及K⁺的总含量的阳离子比[Li⁺/(Li⁺+Na⁺+K⁺)]为0.5以上。该阳离子比的下限优选为0.7，进一步以0.8、0.9、1的顺序更优选。该阳离子比也可以为1。

通过使阳离子比[Li⁺/(Li⁺+Na⁺+K⁺)]为上述范围，可形成对可见光具有优异遮光性的遮光部和具有优异透射性的透光部，可得到低比重的玻璃。另一方面，该阳离子比过小时，存在遮光部的遮光性降低的隐患。

以下，针对第1实施方式的氧化物玻璃中的除上述以外的玻璃成分的含量及比率，示出非限制性的例子。

在第1实施方式的氧化物玻璃中，B³⁺的含量的上限优选为20％，进一步以15％、10％、8％的顺序更优选。另外，B³⁺的含量的下限优选为1％，进一步以3％、5％、6％的顺序更优选。B³⁺的含量也可以为0％。

B³⁺为玻璃的网络形成成分，具有改善玻璃的熔融性的作用。另一方面，B³⁺的含量过多时，存在化学耐久性降低的倾向。因此，B³⁺的含量优选为上述范围。

在第1实施方式的氧化物玻璃中，B³⁺的含量相对于P⁵⁺的含量的阳离子比[B³⁺/P⁵⁺]的上限优选为0.5，进一步以0.45、0.4、0.35的顺序更优选。另外，阳离子比[B³⁺/P⁵⁺]的下限优选为0。阳离子比[B³⁺/P⁵⁺]也可以为0。

在第1实施方式的氧化物玻璃中，Si⁴⁺的含量的上限优选为10％，进一步以7％、5％、3％、2％、1％的顺序更优选。另外，Si⁴⁺的含量的下限优选为0.1％，进一步以0.2％、0.3％、0.4％、0.5％的顺序更优选。Si⁴⁺的含量也可以为0％。

Si⁴⁺为玻璃的网络形成成分，具有改善玻璃的热稳定性、化学耐久性、耐候性的作用。另一方面，Si⁴⁺的含量过多时，存在玻璃的熔融性降低、玻璃原料有熔融残留的倾向。因此，Si⁴⁺的含量优选为上述范围。

在第1实施方式的氧化物玻璃中，Al³⁺的含量的上限优选为10％，进一步以7％、5％、3％、1％的顺序更优选。另外，Al³⁺的含量的下限优选为0％。Al³⁺的含量也可以为0％。

Al³⁺具有改善玻璃的化学耐久性、耐候性的作用。另一方面，Al³⁺的含量过多时，容易导致玻璃的热稳定性降低、玻璃化转变温度Tg上升、熔融性降低。因此，Al³⁺的含量优选为上述范围。

在第1实施方式的氧化物玻璃中，P⁵⁺、B³⁺、Si⁴⁺及Al³⁺的总含量[P⁵⁺+B³⁺+Si⁴⁺+Al³⁺]的下限优选为29％，进一步以31％、33％、34％的顺序更优选。另外，总含量[P⁵⁺+B³⁺+Si⁴⁺+Al³⁺]的上限优选为50％，进一步以44％、41％、38％的顺序更优选。

在第1实施方式的氧化物玻璃中，优选Ti离子的含量少的情况，其上限优选为2.0％，进一步以1.5％、1.0％、0.5％的顺序更优选小的情况。Ti离子的含量也可以为0％。这里，对于Ti离子而言，除Ti⁴⁺、Ti³⁺之外，还可以包含价数不同的Ti离子。

Ti离子与Nb离子、W离子及Bi离子同样地，大大有助于高折射率化，并且具有增大玻璃的着色的作用。另一方面，Ti离子的含量过多时，存在透光部对短波长范围(波长300～450nm)的光的透射率变差的隐患。另外，存在玻璃的熔融性降低、玻璃原料有熔融残留的倾向。因此，Ti离子的含量优选为上述范围。

在第1实施方式的氧化物玻璃中，优选W离子的含量少的情况，其上限优选为1.5％，进一步以1.0％、0.5％的顺序更优选较小的情况。W离子的含量也可以为0％。对于W离子而言，除W⁶⁺之外，还可以包含价数不同的W离子。

W离子有助于高折射率化，并且具有增大玻璃的着色的作用。W离子的含量过多时，存在透光部对短波长范围(波长300～450nm)的光的透射率变差的隐患。因此，W离子的含量优选为上述范围。

在第1实施方式的氧化物玻璃中，Ti离子、Nb离子及W离子的总含量[Ti+Nb+W]的下限优选为10％，进一步以11％、12％、14％、16％的顺序更优选。另外，总含量[Ti+Nb+W]的上限优选为21％，进一步以20％、19.5％、19％、18％的顺序更优选。

在第1实施方式的玻璃中，Ti离子、Nb离子，W离子及Bi离子的总含量[Ti+Nb+W+Bi]的上限优选为11％，进一步以12％、14％、16％的顺序更优选。另外，总含量[Ti+Nb+W+Bi]的下限优选为21.5％，进一步以20.5％、20％、19％的顺序更优选。

在第1实施方式的氧化物玻璃中，Ti离子、Nb离子，W离子及Bi离子的总含量相对于P⁵⁺、B³⁺及Si⁴⁺的总含量的阳离子比[(Ti+Nb+W+Bi)/(P⁵⁺+B³⁺+Si⁴⁺)]的下限优选为0.36，进一步以0.38、0.4、0.42的顺序更优选。另外，阳离子比[(Ti+Nb+W+Bi)/(P⁵⁺+B³⁺+Si⁴⁺)]的上限优选为0.8，进一步以0.75、0.7、0.64的顺序更优选。

在第1实施方式的氧化物玻璃中，Ta⁵⁺的含量的上限优选为5％，进一步以3％、2％、1％的顺序更优选。另外，Ta⁵⁺的含量的下限优选为0％。Ta⁵⁺的含量也可以为0％。

Ta⁵⁺具有改善玻璃的热稳定性的作用。另一方面，Ta⁵⁺的含量过多时，玻璃存在低折射率化、而且熔融性降低的倾向。因此，Ta⁵⁺的含量优选为上述范围。

在第1实施方式的氧化物玻璃中，Na⁺的含量的上限优选为7％，进一步以5％、3％、1％的顺序更优选。另外、Na⁺的含量的下限优选为0％。Na⁺的含量也可以为0％。

通过使玻璃含有Na⁺，对玻璃实施化学强化变得容易。另一方面，Na⁺的含量过多时，存在玻璃的热稳定性降低的隐患。Na⁺的含量变多时，为了保持玻璃的热稳定性，需要使Li⁺的含量降低，其结果是，存在无法形成对可见光具有优异遮光性的遮光部和具有优异透射性的透光部的隐患。因此，Na⁺的含量优选为上述范围。

在第1实施方式的氧化物玻璃中，Li⁺及Na⁺的总含量[Li⁺+Na⁺]的上限优选为60％，进一步以55％、50％、47％的顺序更优选。另外，总含量[Li⁺+Na⁺]的下限优选为20％，进一步以25％、30％、35％、40％的顺序更优选。

在第1实施方式的氧化物玻璃中，K⁺的含量的上限优选为7％，进一步以5％、3％、1％的顺序更优选。另外，K⁺的含量的下限优选为0％。K⁺的含量也可以为0％。

K⁺具有改善玻璃的热稳定性的作用。另一方面，K⁺的含量过多时，存在热稳定性降低的倾向。K⁺的含量变多时，为了保持玻璃的热稳定性，需要使Li⁺的含量降低，其结果是，存在无法形成对可见光具有优异遮光性的遮光部和具有优异透射性的透光部的隐患。因此，K⁺的含量优选为上述范围。

在第1实施方式的氧化物玻璃中，Rb⁺的含量的上限优选为5％，进一步以3％、1％、0.5％的顺序更优选。另外，Rb⁺的含量的下限优选为0％。Rb⁺的含量也可以为0％。

在第1实施方式的氧化物玻璃中，Cs⁺的含量的上限优选为5％，进一步以3％、1％、0.5％的顺序更优选。另外，Cs⁺的含量的下限优选为0％。Cs⁺的含量也可以为0％。

Rb⁺及Cs⁺具有改善玻璃的熔融性的作用。另一方面，它们的含量过多时，存在折射率nd降低、而且熔解中玻璃成分的挥发增加的隐患。因此，Rb⁺及Cs⁺各自的含量分别优选为上述范围。

在第1实施方式的氧化物玻璃中，Mg²⁺的含量的上限优选为15％，进一步以10％、5％、3％、1％的顺序更优选。另外，Mg²⁺的含量的下限优选为0％。Mg²⁺的含量也可以为0％。

在第1实施方式的氧化物玻璃中，Ca²⁺的含量的上限优选为15％，进一步以10％、5％、3％、1％的顺序更优选。另外，Ca²⁺的含量的下限优选为0％。Ca²⁺的含量也可以为0％。

在第1实施方式的氧化物玻璃中，Sr²⁺的含量的上限优选为15％，进一步以10％、5％、3％、1％的顺序更优选。另外，Sr²⁺的含量的下限优选为0％。Sr²⁺的含量也可以为0％。

Mg²⁺、Ca²⁺及Sr²⁺均具有改善玻璃的热稳定性、熔融性的作用。另一方面，它们的含量过多时，存在高折射率性受损、并且玻璃的热稳定性降低的隐患。因此，这些玻璃成分各自的含量分别优选为上述范围。

在第1实施方式的氧化物玻璃中，Mg²⁺、Ca²⁺、Sr²⁺及Ba²⁺的总含量[Mg²⁺+Ca²⁺+Sr²⁺+Ba²⁺]的上限优选为30％，进一步以25％、20％、18％、15％、10％、5％的顺序更优选。另外，该总含量的下限优选为0％。该总含量也可以为0％。

在第1实施方式的氧化物玻璃中，Zn²⁺的含量的上限优选为8％，进一步以6％、4％、2％的顺序更优选。另外，优选Zn²⁺的含量少的情况，其下限优选为1％，进一步以0.8％、0.6％、0.4％、0％的顺序更优选。Zn²⁺的含量也可以为0％。

Zn²⁺具有改善玻璃的热稳定性的作用。另一方面，Zn²⁺的含量过多时，存在熔融性变差的隐患。因此，Zn²⁺的含量优选为上述范围。

在第1实施方式的氧化物玻璃中，Ga³⁺的含量的上限优选为3％，进一步以2％、1％的顺序更优选。另外，Ga³⁺的含量的下限优选为0％。Ga³⁺的含量也可以为0％。

在第1实施方式的氧化物玻璃中，In³⁺的含量的上限优选为3％，进一步以2％、1％的顺序更优选。另外，In³⁺的含量的下限优选为0％。In³⁺的含量也可以为0％。

在第1实施方式的氧化物玻璃中，Sc³⁺的含量的上限优选为3％，进一步以2％、1％的顺序更优选。另外，Sc³⁺的含量的下限优选为0％。Sc³⁺的含量也可以为0％。

在第1实施方式的氧化物玻璃中，Hf⁴⁺的含量的上限优选为3％，进一步以2％、1％的顺序更优选。另外，Hf⁴⁺的含量的下限优选为0％。Hf⁴⁺的含量也可以为0％。

在第1实施方式的氧化物玻璃中，Lu³⁺的含量的上限优选为3％，进一步以2％、1％的顺序更优选。另外，Lu³⁺的含量的下限优选为0％。Lu³⁺的含量也可以为0％。

在第1实施方式的氧化物玻璃中，Ge⁴⁺的含量的上限优选为3％，进一步以2％、1％的顺序更优选。另外，Ge⁴⁺的含量的下限优选为0％。Ge⁴⁺的含量也可以为0％。

在第1实施方式的氧化物玻璃中，La³⁺的含量的上限优选为5％，进一步以4％、3％的顺序更优选。另外，La³⁺的含量的下限优选为0％。La³⁺的含量也可以为0％。

在第1实施方式的氧化物玻璃中，Gd³⁺的含量的上限优选为5％，进一步以4％、3％的顺序更优选。另外，Gd³⁺的含量的下限优选为0％。Gd³⁺的含量也可以为0％。

在第1实施方式的氧化物玻璃中，Y³⁺的含量的上限优选为5％，进一步以4％、3％的顺序更优选。另外，Y³⁺的含量的下限优选为0％。Y³⁺的含量也可以为0％。

在第1实施方式的氧化物玻璃中，Yb³⁺的含量的上限优选为3％，进一步以2％、1％的顺序更优选。另外，Yb³⁺的含量的下限优选为0％。Yb³⁺的含量也可以为0％。

第1实施方式的氧化物玻璃的阳离子成分优选主要由上述成分、即作为必要成分的P⁵⁺、Nb离子、Li⁺、Bi离子、作为任意成分的Ba²⁺、Zr⁴⁺、B³⁺、Si⁴⁺、Al³⁺、Ti离子、W离子、Ta⁵⁺、Na⁺、K⁺、Rb⁺、Cs⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、Sr²⁺、Zn²⁺、Ga³⁺、In³⁺、Sc³⁺、Hf⁴⁺、Lu³⁺、Ge⁴⁺、La³⁺、Gd³⁺、Y³⁺及Yb³⁺构成，上述成分的总含量优选多于95％，更优选多于98％，进一步优选多于99％，更进一步优选99.5％。

本实施方式的氧化物玻璃优选基本上由上述成分构成，但也可以在不妨碍本发明的作用效果的范围内含有其它成分。

例如，对于本实施方式的氧化物玻璃而言，为了进一步赋予玻璃以近红外光吸收特性，也可以含有适量的铜(Cu)作为玻璃成分。除此之外，还可以含有V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Ce等。这些成分能够使玻璃的着色增大，成为荧光的发生源。

另外，在本发明中，并不排除含有不可避免的杂质。

＜其它的成分组成＞

Pb、As、Cd、Tl、Be、Se均具有毒性。因此，本实施方式的氧化物玻璃优选不含有这些元素作为玻璃成分

U、Th、Ra均为放射性元素。因此，本实施方式的氧化物玻璃优选不含有这些元素作为玻璃成分

Sb³⁺、Sn⁴⁺及Ce⁴⁺作为澄清剂发挥功能，是可以任选添加的玻璃成分。其中，Sb³⁺是澄清效果显著的澄清剂。

Sb³⁺的含量换算成Sb₂O₃，并以外部比例的质量％表示。在此，外部比例表示是指，将Sb³⁺、Sn⁴⁺及Ce⁴⁺以外的阳离子成分的含有比率与Sb₂O₃同样地换算成氧化物，且在将Sb³⁺、Sn⁴⁺及Ce⁴⁺以外的全部阳离子成分的含有比率的总和设为100质量％时以质量％表示Sb₂O₃的含量。Sb₂O₃的含量优选低于2质量％、更优选低于1质量％、进一步优选低于0.5质量％、更进一步优选低于0.2质量％、低于0.1质量％、低于0.05质量％。通过使Sb₂O₃的含量为上述范围，可以改善玻璃的澄清性。

Sn⁴⁺及Ce⁴⁺各自的含量也进行氧化物换算且以外部比例表示。即，将Sb³⁺、Sn⁴⁺及Ce^{4 +}以外的阳离子成分的含有比率换算成氧化物，且在将Sb³⁺、Sn⁴⁺及Ce⁴⁺以外的全部阳离子成分的含有比率的总和设为100质量％时以质量％表示SnO₂的含量、CeO₂的含量。SnO₂及CeO₂各自的含量分别优选低于2质量％、更优选低于1质量％、进一步优选低于0.5质量％、更进一步优选低于0.1质量％。SnO₂及CeO₂各自的含量也可以为0质量％。通过使SnO₂及CeO₂各自的含量分别在上述范围，可以改善玻璃的澄清性。

＜玻璃特性＞

(折射率nd)

在第1实施方式的氧化物玻璃中，折射率nd的下限优选为1.68、也可以为1.70、1.72、或1.73。折射率nd的上限没有特别限定，通常为1.78、优选为1.76。

(阿贝数νd)

在第1实施方式的氧化物玻璃中，阿贝数νd的下限优选为24、也可以为25、26、28、或29。阿贝数νd的上限没有特别限定，通常为35、优选为32。

(玻璃化转变温度Tg)

在第1实施方式的氧化物玻璃中，玻璃化转变温度Tg的上限优选为530℃，进一步以500℃、480℃、460℃的顺序更优选。另外，玻璃化转变温度Tg的下限没有特别限定，通常为400℃、优选为440℃。

(屈服温度Ts)

在第1实施方式的氧化物玻璃中，屈服温度Ts的上限优选为600℃，进一步以570℃、550℃、530℃的顺序更优选。另外，屈服温度Ts的下限没有特别限定，通常为400℃、优选为460℃。

(比重)

在第1实施方式的氧化物玻璃中，比重优选为3.5以下，进一步以3.4以下、3.3以下、3.2以下的顺序更优选。

(内部透射率)

在第1实施方式的氧化物玻璃中，换算成厚度1.0mm时在波长380nm下的内部透射率优选为96％以上，进一步以96.5％以上、97％以上、98％以上的顺序更优选。另外，换算成厚度1.0mm时在波长380～1100nm范围内的光的内部透射率的最小值优选为97％以上，进一步以98％以上、99％以上、99.5％以上的顺序更优选。

在本实施方式中，将使用厚度2.0mm±0.1mm及10.0mm±0.1mm的玻璃试样、按照JOGIS17(光学玻璃的内部透射率的测定方法)测定光谱透射率、并将其换算成厚度1.0mm而得到的值作为内部透射率。

＜玻璃的制造＞

第1实施方式的氧化物玻璃按照公知的玻璃制造方法制作即可。例如，调配多种化合物，充分混合而制成批量原料，将批量原料加入熔融容器中进行熔融、澄清、均质化，然后将熔融玻璃成形，缓慢冷却而得到玻璃。或者，也可以将批量原料加入熔融容器中进行粗熔化(粗熔)，将由粗熔化而得到的熔融物骤冷、粉碎而制作碎玻璃，接着将碎玻璃加入熔融容器中进行加热、再熔融(再熔化)而制成熔融玻璃，进而进行澄清、均质化，然后将熔融玻璃成形，缓慢冷却而得到玻璃。熔融玻璃的成形、缓慢冷却采用公知的方法即可。

此外，在本实施方式的玻璃的制造工序中也可以包含提高熔融玻璃中的水分量的工序。作为提高熔融玻璃中的水分量的工序，可列举向熔融气氛施加水蒸气的工序、向熔融物内鼓泡包含水蒸气的气体的工序。其中，优选为向熔融气氛施加水蒸气的工序。通过包含提高熔融玻璃中的水分量的工序，可以提高玻璃的βOH值。通过提高βOH值，可以得到透明性更高的玻璃。

可通过后面叙述的方法在制作的玻璃形成遮光部。

本实施方式的氧化物玻璃可作为光学元件使用。从作为光学元件使用的观点考虑，本实施方式的氧化物玻璃优选为光学玻璃。需要说明的是，本实施方式的氧化物玻璃由于可以有效利用遮光部的装饰性而作为装饰品、小型电子设备的外部装饰等使用，因此并不限定于光学玻璃。

＜光学元件等的制造＞

包含本实施方式的氧化物玻璃的光学元件按照公知的制造方法制作即可。例如，使熔融玻璃流入铸模并成形为板状来制作玻璃材料。将所得到的玻璃材料适当地切割、研磨、抛光而制作适于加压成形的大小、形状的切片。将切片加热、软化，利用公知的方法进行加压成形(再加热加压)，制作近似于光学元件的形状的光学元件坯料。对光学元件坯料进行退火，通过公知的方法进行研磨、抛光而制作光学元件。

通过后面叙述的方法在所制作的光学元件形成遮光部。另外，也可以在制作光学元件的中途阶段形成遮光部。

也可以在所制作的光学元件的光学功能面根据使用目的而涂敷防反射膜、全反射膜等。

根据本发明的一个方式，可以提供包含上述氧化物玻璃的光学元件。作为光学元件的种类，可示例出球面透镜、非球面透镜等透镜、棱镜等。作为透镜的形状，可示例出诸如双凸透镜、平凸透镜、双凹透镜、平凹透镜、凸弯月透镜、凹弯月透镜等各种形状。光学元件可以通过包括对于由上述氧化物玻璃制成的玻璃成形体进行加工的工序的方法来制造。作为加工，可示例出切割、切削、粗磨、精磨、抛光等。

另外，作为光学元件的一个例子，可举出用于对斜向入射至CCD、CMOS传感器这样的图像传感器的受光面的光加以遮蔽的光学元件。具体而言，可举出对斜向入射至图像传感器的受光面的光加以遮蔽的覆盖玻璃。

此外，根据本发明的一个方式，还可以有效利用后面叙述的遮光部的装饰性而作为装饰品、小型电子设备的外部装饰等来使用。

＜遮光部的形成＞

在第1实施方式的氧化物玻璃及光学元件可以形成任意形状的遮光部。遮光部是指玻璃本身被着色的部分，优选从玻璃表面向内形成为层状。其中，在遮光部，通过着色而使可见光的透射率降低。另外，未形成遮光部的部分、即未着色的非着色部成为透光部。即，在本实施方式的氧化物玻璃及光学元件中，可以一体地具备未着色的透光部、和可见光的透射率小于透光部的遮光部，如后所述，可以将这样的玻璃作为具有覆盖玻璃的功能的光学元件来使用。

遮光部可以通过在玻璃表面形成任意形状的金属膜的工序、以及在还原气氛中进行热处理的工序而形成。

作为构成金属膜的金属，优选为具有吸留气氛中的氢离子、进而通过氢离子及电子的授受而将玻璃中所含的玻璃成分还原的作用的金属。在玻璃成分中，更优选具有将过渡金属还原的作用的金属。具体可列举Ni、Au、Ag、Pt、Pd、及Pt-Pd合金等包含上述金属的合金。

遮光部的形成可以使用包含如上所述的构成金属膜的金属的金属糊。另外，作为在玻璃表面形成金属膜的方法，只要能够使金属膜密合于玻璃表面就没有特别限制，例如可列举：蒸镀、溅射、镀敷、丝网印刷、或涂布等。

还原气氛只要包含具有还原能力的气体即可。作为具有还原能力的气体，例如可以举出氢。因此，作为还原气氛，优选使用含氢气体，也可以使用含有氢的合成气体。合成气体是包含氢和氮的混合气体，通常包含3～5体积％左右的氢。

在热处理中，在比玻璃化转变温度Tg低200℃的温度(Tg-200)以上且软化点温度以下进行加热。热处理时间可以根据目标的着色程度、遮光部的范围、遮光部的厚度等适当调整。

热处理后，将金属膜从玻璃表面剥离。作为剥离方法，没有特别限制，可列举抛光、利用酸性液体溶解而除去的方法等。

通过在还原气氛中的热处理，从与金属膜接触的玻璃表面至内部形成遮光部。

通过上述方法形成遮光部的机理没有特别限定，但可考虑如下。

本实施方式中形成的遮光部的着色被认为是源自玻璃成分的还原色，特别被认为是源自过渡金属的还原色。通常，即使将玻璃成形体在以约3～5体积％的低浓度包含氢的气氛中进行热处理，玻璃也几乎不会呈现还原色。但是，由于上述金属膜会吸留气氛中的氢离子，因此，与不和金属膜接触的部分相比，玻璃的与金属膜接触的部分会更多地被供给氢离子，其结果是还原反应快速地进行。因此，玻璃的与金属膜接触的部分着色深。利用金属膜对氢离子的吸留量大，气氛中的氢浓度甚至因为金属膜的吸留而降低。也出于这个原因，未与金属膜接触的部分难以进行还原反应。

即，遮光部的着色优选为如上所述的源自玻璃成分的还原色，更优选为源自过渡金属的还原色。作为过渡金属，可列举例如Ti、Nb、W及Bi。

在本实施方式的氧化物玻璃及光学元件中，如上所述，遮光部是玻璃本身被着色的部分，因此透光部和遮光部的玻璃组成是相同的。但是，在透光部和遮光部，有时玻璃成分(阳离子)的价数不同。另外，本发明中的所述“玻璃组成相同”是指组成分析结果在误差范围内一致。

这里，成为着色的主要原因的玻璃成分的还原反应从与金属膜接触的部分向着所有方向进行。即，从玻璃的剖面观察时，遮光部是从与金属膜接触的玻璃表面沿厚度方向形成，而从玻璃的表面观察时，遮光部是从与金属膜接触的部分以放射状形成。

通过上述方法，可以形成着色更深的遮光部。因此，即使遮光部的厚度小，也可以充分降低透射率。在遮光部的厚度小的情况下，从玻璃的表面观察到的、从与金属膜接触的部分以放射状形成的遮光部的范围也会变小。即，根据本实施方式，通过调整遮光部的形成条件，在从玻璃表面观察的情况下，可以形成与金属膜基本相同形状的遮光部。

在本实施方式的氧化物玻璃及光学元件中，换算成厚度1.0mm时，遮光部在可见光(波长380～1100nm范围的光)的外部透射率的最大值优选为20％以下，进一步以15％以下、8％以下、5％以下的顺序更优选。

外部透射率是指将透过玻璃的透射光强度I相对于入射至玻璃的入射光强度I₀的比(I/I₀)以百分率表示的值，即，其是也考虑了玻璃表面的表面反射的透射率。外部透射率可通过使用分光光度计测定透射光谱而得到。在本实施方式中，将换算成厚度1.0mm而得到的值作为外部透射率。

在本实施方式的氧化物玻璃及光学元件中，遮光部在波长1100nm下的光密度OD优选为0.5以上，进一步以0.8以上、1.0以上、1.3以上的顺序更优选。

光密度OD(optical density)如下式所示，以入射光强度I₀与透射光强度I之比的常用对数加上负号(－)而得到的数值来表示。

OD＝-log₁₀(I/I_o)

在第1实施方式的氧化物玻璃及光学元件中，遮光部的OD大，而透光部的OD小。在OD的测定中，在测定光通过遮光部和透光部这两者的情况下，由于透光部的OD足够小，因此遮光部的OD成为支配性的。

另外，在具有彼此相对的2个面的氧化物玻璃及光学元件中，在其两面设置具有相同厚度及相同着色程度的遮光部的情况下的OD为仅在单面设置相同遮光部的情况下的约2倍。

此外，在本实施方式的氧化物玻璃及光学元件中，在从可见光区到近红外区的波长范围，OD伴随着波长的增加而减少。因此，在遮光部，例如在波长780nm下的OD大于在波长1100nm下的OD。

因此，在存在想要遮光的波长范围的情况下，以使在该波长范围内的长波长侧的波长下的OD变高的方式进行设计。在设计只对可见光遮光的玻璃的情况下，只要以使OD在可见光区的长波长侧(例如780nm)变高的方式进行设定即可。另外，在设计对可见光区到近红外区遮光的玻璃的情况下，只要以使在近红外区的波长(例如波长1100nm)下OD变高的方式进行设定即可。OD可以通过调整遮光部的厚度、遮光部的着色程度等而进行控制。

在本实施方式的氧化物玻璃及光学元件中，在一个以上的面，可以在整面具有遮光部，或者也可以具有图案化成任意形状的遮光部。进行图案化的情况下，可以为例如图案、文字、数字、图形、花样、识别码等形状，也可以为以直线、曲线描绘的形状。通过上述的方法，在本实施方式的氧化物玻璃及光学元件中，遮光部和未着色的透光部的对比度明显，可形成图案化成任意形状的遮光部。

本实施方式的氧化物玻璃及光学元件可以为板状、且在一面或两面具有任意形状的遮光部。可以在一面或两面的整面具有遮光部，也可以具有图案化成任意形状的遮光部。玻璃的厚度没有特别限制，但在玻璃的两面形成遮光部的情况下，如果玻璃的厚度小，则在一面形成的遮光部和在另一面形成的遮光部有时在厚度方向上重合。在此情况下，遮光部也有时以贯穿玻璃的厚度方向的方式形成。

另外，对于厚度小的玻璃而言，有时会由于遮光部的形成而产生翘曲等变形。其原因没有特别限定，可以认为是由于形成遮光部而导致玻璃内产生某种应力所引起的。仅在玻璃的一面设置遮光部会产生翘曲的情况下，也有时可在玻璃的两面设置遮光部，从而抵消在玻璃内产生的应力。遮光部的形状没有特别限定。由遮光部的形成导致的翘曲、变形在玻璃的厚度为1mm以下的情况下容易产生。

本实施方式的氧化物玻璃及光学元件可以为板状、在第1主面及第2主面具有遮光部、并以使第1主面的遮光部与第2主面的遮光部在俯视下不重叠的方式形成。通过这样地设置遮光部，可降低由遮光部的形成引发的玻璃翘曲、变形。例如，通过如图1所示那样，在第1主面及第2主面的不同位置设置遮光部，有时能够减轻玻璃的翘曲、变形。

或者，本实施方式的氧化物玻璃及光学元件也可以为板状、在第1主面及第2主面具有遮光部、并以使第1主面的遮光部的部分或全部与第2主面的遮光部的部分或全部在俯视下重叠的方式形成。由此，可减轻玻璃的翘曲、变形。例如，可以如图2所示那样，对于板状的玻璃，在玻璃的第1主面及第2主面，在俯视下相同的位置形成相同形状的遮光部。在此情况下，在形成于第1主面及第2主面的各个遮光部中，即使着色的程度低，由于在俯视下第1主面的遮光部和第2主面的遮光部重叠地被观察到，因此看起来着色深。在着色的程度低的情况下，翘曲、变形的程度也小。其中，在着色的程度较低为好的情况下，可以缩短上述的在还原气氛中的热处理时间。如果缩短在还原气氛中的热处理时间，则能够将遮光部以外的透光部(非着色部)的透射率保持于高水平。其结果，可使在俯视下遮光部与透光部的对比度变得更显著。

本实施方式的氧化物玻璃及光学元件也可以为板状、且在俯视时中央部为透光部(非着色部)并以包围该透光部的方式设置遮光部。这样的玻璃可作为具有覆盖玻璃的功能的光学元件使用。

覆盖玻璃是指如专利文献(日本特开2015-179788号公报)中公开那样的配置于固体摄像元件的前面的光学元件，特别是可安装在收纳固体摄像元件的封装件的前面，在保护固体摄像元件的同时作为透光窗口使用。近年来，内置有CCD、CMOS等固体摄像元件的摄像模块已被用于手机、信息移动终端设备等。这样的摄像模块具备：容纳固体摄像元件的陶瓷、树脂制的斗形的封装件、和利用紫外线固化型粘接剂粘固于封装件的周缘部从而密封固体摄像元件的覆盖玻璃。

如上所述，本实施方式的氧化物玻璃及光学元件可以一体地具备透光部及遮光部。在将本实施方式的氧化物玻璃及光学元件作为覆盖玻璃使用的情况下，可以利用遮光部来抑制由在覆盖玻璃的侧面等反射的光引起的光斑、重影等的产生。

在本实施方式的氧化物玻璃及光学元件中，由于可从玻璃的表面到内部形成遮光部，因此可使遮光部和透光部的玻璃组成相同、不进行接合而使一块玻璃中同时具有遮光部和透光部。另外，在本实施方式中，遮光部可具有充分的遮光性，透光部可具有充分的透光性。此外，本实施方式中，由于可形成任意形状的遮光部、可使遮光部和透光部的对比度显著，因此可以高精度地控制遮光部形状。而且，在本实施方式的玻璃中，遮光部和透光部的折射率基本相同，因此在作为覆盖玻璃使用的情况下，可抑制遮光部于透光部的界面反射，从而有效地抑制杂散光。

本实施方式的氧化物玻璃及光学元件也可以为板状、且在俯视时中央部为透光部并以包围该透光部的方式设置遮光部、并且使玻璃的边缘部为透光部。遮光部可以在一面或两面形成。这样的玻璃也可以作为具有覆盖玻璃的功能的光学元件来使用。其中，在作为覆盖玻璃使用的情况下，可以利用遮光部来抑制由在覆盖玻璃的侧面等反射的光引起的光斑、重影等的产生。具体地，可举出如图2所示那样的具有遮光部的玻璃。

与遮光部相比，透光部充分地透射光。因此，可以使光从透光部透过而使紫外线固化型粘接剂等光固化性树脂发生聚合、固化。即，通过将使用光固化性树脂的部位作为透光部，可实现利用光固化性树脂的粘接。在将玻璃的边缘部设为透光部的情况下，可以使光从该边缘部透过。因此，在将这样的玻璃作为覆盖玻璃使用的情况下，可以从边缘部透射光从而将玻璃本身或其它摄像元件利用光固化性树脂等固定。

这里，在本实施方式的氧化物玻璃及光学元件中，可以如上所述地通过在还原气氛中的热处理而将与金属膜接触的玻璃表面选择性地着色，但有时也会将未与金属膜接触的玻璃表面略微着色。然而，通过缩短在还原气氛中的热处理时间，可以减轻对想要抑制着色的部位、例如想要作为透光部的部分的着色。例如，在如图2所示地，对板状的玻璃，在玻璃的第1主面及第2主面形成遮光部的情况下，通过使热处理时间减半，第1主面及第2主面的遮光部各自的OD(optical density)也会大致减半，但通过在玻璃的第1主面及第2主面形成相同形状且在俯视下为相同位置的遮光部，可使遮光部的OD为第1主面的遮光部的OD和第2主面的遮光部的OD的总和。另外，对于透光部，通过使在还原气氛中的热处理时间减半，热处理导致的着色会减半而得到充分降低。其结果，可使遮光部确保充分的遮光性、透光部确保充分的透光性。需要说明的是，只要在能够兼顾确保透光部的透光性和确保遮光部充分的遮光性的范围内，第1主面的遮光部和第2主面的遮光部也可以不严格地为相同形状，两个遮光部在俯视下的位置也可以不严格相同。

本实施方式的氧化物玻璃及光学元件也可以为板状、且在侧面具有任意形状的遮光部。本实施方式的氧化物玻璃及光学元件在侧面，可以在其整面具有遮光部、也可以具有图案化成任意形状的遮光部。因此，在将本实施方式的氧化物玻璃及光学元件作为覆盖玻璃使用的情况下，通过在侧面设置任意形状的遮光部，可抑制来自固体摄像元件周边的引线框等的侧面的杂散光。

如上所述，本实施方式的氧化物玻璃及光学元件通过为板状、且在第1主面及第2主面具有遮光部，在作为覆盖玻璃使用的情况下，可防止来自覆盖玻璃的正面的杂散光。此外，本实施方式的氧化物玻璃及光学元件也可以为板状、且在第1主面、第2主面及侧面具有任意形状的遮光部。通过使用这样的玻璃作为覆盖玻璃，可抑制在正面及侧面产生的杂散光。

对于本实施方式的氧化物玻璃及光学元件，在为板状的情况下，玻璃的厚度没有特别限制，可以为1mm以下、0.7mm以下、或0.5mm以下。本实施方式的氧化物玻璃及光学元件通过为具有上述范围的厚度的板状、且如上所述适当地配置遮光部，可以作为具有覆盖玻璃的功能的光学元件使用。

需要说明的是，玻璃剖面中遮光部的厚度没有特别限制，优选为1～300μm、更优选为20～200μm、进一步优选为30～150μm。

第2实施方式

第2实施方式的光学元件一体地具备透光部、和可见光的透射率低于上述透光部的遮光部，

该光学元件包含氧化物玻璃，且该氧化物玻璃包含P⁵⁺、Nb离子、Bi离子及Li⁺作为玻璃成分，

上述氧化物玻璃满足以下的(i)及(ii)中的一个以上。

(i)Nb离子及Li⁺的总含量为50％以上，

(ii)Li含量相对于Li⁺、Na⁺及K⁺的总含量的阳离子比[Li⁺/(Li⁺+Na⁺+K⁺)]为0.5以上。

第2实施方式的光学元件一体地具备透光部、和可见光的透射率小于透光部的遮光部。可见光是指波长380～1100nm范围的光。即，在透光部，换算成厚度1.0mm时在波长380～1100nm的范围内光的内部透射率的最小值优选为96％以上，进一步以96.5％以上、97％以上、98％以上的顺序更优选。在遮光部，换算成厚度1.0mm时在波长380～1100nm的范围内的光的外部透射率的最大值优选为20％以下，进一步以15％以下、8％以下、5％以下的顺序更优选。

需要说明的是，本实施方式中，将使用厚度2.0mm±0.1mm及10.0mm±0.1mm的玻璃试样、按照JOGIS17(光学玻璃的内部透射率的测定方法)测定在波长380～1100nm范围的光谱透射率、并将其换算成厚度1.0mm而得到的值作为内部透射率。

另外，外部透射率是指将透过玻璃的透射光强度I相对于入射至玻璃的入射光强度I₀的比(I/I₀)以百分率表示的值，即，其是也考虑了玻璃表面的表面反射的透射率。外部透射率可通过使用分光光度计测定透射光谱来得到。本实施方式中，将换算成厚度1.0mm而得到的值作为外部透射率。

另外，第2实施方式的光学元件一体地具备透光部和遮光部。具体而言，遮光部是指玻璃本身被着色了的部分，优选从玻璃表面向内形成为层状。其中，未形成遮光部的部分、即未着色的非着色部成为透光部。如上所述，遮光部是玻璃本身被着色了的部分，因此透光部和遮光部的玻璃组成相同。但是，在透光部和遮光部，有时玻璃成分(阳离子)的价数不同。另外，本发明中的所述“玻璃组成相同”是指组成分析结果在误差范围内一致。遮光部的形成方法可以与第1实施方式相同。另外，遮光部的形状、及上述以外的特性也可以与第1实施方式相同。

第2实施方式的光学元件由包含P⁵⁺、Nb离子、Bi离子及Li⁺作为玻璃成分的氧化物玻璃制成。在本发明中，氧化物玻璃是指含有O^2-作为阴离子成分、并且O^2-的含量为80阴离子％以上的玻璃。

在第2实施方式中，上述氧化物玻璃中P⁵⁺的含量的下限优选为7％，进一步以10％、15％、22％、27％的顺序更优选。另外，P⁵⁺的含量的上限优选为43％，进一步以40％、37％、34％、32％的顺序更优选。

P⁵⁺是玻璃的网络形成成分。从可形成对可见光具有优异遮光性的遮光部和具有优异透射性的透光部、进而得到低比重的玻璃的观点考虑，P⁵⁺的含量优选为上述范围。另一方面，P⁵⁺的含量过多时，存在化学耐久性变差的隐患，而且还存在熔融性变差的隐患。

在第2实施方式中，上述氧化物玻璃中Nb离子的含量的下限优选为10％，进一步以11％、12％、14％、16％的顺序更优选。另外，Nb离子的含量的上限优选为21％，进一步以20％、19.5％、19％、18％的顺序更优选。对于Nb离子而言，除Nb⁵⁺之外，还可以包含价数不同的Nb离子。

Nb离子有助于高折射率化，是增大玻璃的着色的成分。另外，具有改善玻璃的热稳定性及化学耐久性的作用。从得到可形成对可见光具有优异遮光性的遮光部和具有优异透射性的透光部的玻璃的观点考虑，Nb离子的含量优选为上述范围。另一方面，Nb离子的含量过多时，存在玻璃的耐失透性变差的隐患，而且存在透光部对短波长范围(波长300～450nm)的光的透射率变差的隐患。

在第2实施方式中，上述氧化物玻璃中Bi离子的含量优选大于0％，其下限优选为0.2％，进一步以0.3％、0.4％、0.5％的顺序更优选。另外，Bi离子的含量的上限优选为6％，进一步以5％、4％、2％、1％的顺序更优选。对于Bi离子而言，除Bi³⁺之外，还可以包含价数不同的Bi离子。

Bi离子有助于高折射率化，并且具有增大玻璃的着色的作用。从得到可形成对可见光具有优异遮光性的遮光部和具有优异透射性的透光部的玻璃的观点考虑，Bi离子的含量优选为上述范围。另一方面，Bi离子的含量过多时，存在透光部对短波长范围(波长300～450nm)的光的透射率变差的隐患。另外，Bi离子的含量过少时，存在遮光部的遮光性降低的隐患。

在第2实施方式中，上述氧化物玻璃中Li⁺的含量的下限优选为20％，进一步以25％、30％、35％、40％的顺序更优选。另外，Li⁺的含量的上限优选为60％，进一步以55％、50％、47％的顺序更优选。

从可形成对可见光具有优异遮光性的遮光部和具有优异透射性的透光部、进而得到低比重的玻璃的观点考虑，Li⁺的含量优选为上述范围。另外，对玻璃实施化学强化变得容易。另一方面，Li⁺的含量过多时，存在玻璃的热稳定性降低的隐患。

另外，在第2实施方式中，上述氧化物玻璃满足以下(i)及(ii)中的一项以上。

(i)Nb离子及Li⁺的总含量为50％以上，

(ii)Li含量相对于Li⁺、Na⁺及K⁺的总含量的阳离子比[Li⁺/(Li⁺+Na⁺+K⁺)]为0.5以上。

(i)在第2实施方式中，上述氧化物玻璃中Nb离子及Li⁺的总含量的下限优选为50％，进一步以52％、54％、57％的顺序更优选。另外，该总含量的上限优选为75％，进一步以70％、66％、63％的顺序更优选。

从可形成对可见光具有优异遮光性的遮光部和具有优异透射性的透光部、进而得到低比重的玻璃的观点考虑，Nb离子及Li⁺的总含量优选为上述范围。另一方面，该总含量过少时，存在遮光部的遮光性降低的隐患。

(ii)在第2实施方式中，上述氧化物玻璃中Li含量相对于Li⁺、Na⁺及K⁺的总含量的阳离子比[Li⁺/(Li⁺+Na⁺+K⁺)]的下限优选为0.5，进一步以0.7、0.8、0.9、1的顺序更优选。该阳离子比也可以为1。

从可形成对可见光具有优异遮光性的遮光部和具有优异透射性的透光部、从而得到低比重的玻璃的观点考虑，阳离子比[Li⁺/(Li⁺+Na⁺+K⁺)]优选为上述范围。另一方面，该阳离子比过小时，存在遮光部的遮光性降低的隐患。

在第2实施方式中，上述氧化物玻璃中Ba²⁺的含量的上限优选为5％，进一步以4％、3％、2％、1％的顺序更优选。另外，Ba²⁺的含量的下限优选为0％。Ba²⁺的含量也可以为0％。

Ba²⁺具有改善玻璃的热稳定性、熔融性的作用。从得到低比重的玻璃的观点考虑，Ba²⁺的含量优选为上述范围。另一方面，Ba²⁺的含量过多时，存在比重变大的隐患，另外，存在耐失透性变差的隐患。进一步，还存在玻璃的热稳定性降低的隐患。

在第2实施方式中，上述氧化物玻璃中Zr⁴⁺的含量的上限优选为2％，进一步以1.5％、1％、0.5％的顺序更优选。另外，Zr⁴⁺的含量的下限优选为0％。Zr⁴⁺的含量也可以为0％。

Zr⁴⁺具有改善玻璃的热稳定性的作用。从可形成对可见光具有优异遮光性的遮光部和具有优异透射性的透光部、进而得到低比重的玻璃的观点考虑，Zr⁴⁺的含量优选为上述范围。另一方面，Zr⁴⁺的含量过多时，存在玻璃的热稳定性及熔融性降低的倾向。

在第2实施方式中，上述氧化物玻璃中Ti离子及W离子的总含量的上限优选为5％，进一步以4％、3％、2％、1％的顺序更优选。另外，该总含量的下限优选为0％。该总含量也可以为0％。

从得到可形成对可见光具有优异遮光性的遮光部和具有优异透射性的透光部的玻璃的观点考虑，Ti离子及W离子的总含量优选为上述范围。另一方面，该总含量过多时，存在透光部对短波长范围(波长300～450nm)的光的透射率变差的隐患。

在第2实施方式中，上述氧化物玻璃中除上述以外的玻璃成分的含量及比率可以与第1实施方式相同。另外，在第2实施方式中，上述氧化物玻璃可以与第1实施方式的氧化物玻璃同样地制造、具有同样的玻璃特性。进一步，第2实施方式的光学元件可以与第1实施方式同样地制造。

第3实施方式

第3实施方式的光学元件包含比重为3.5以下的玻璃，

该光学元件一体地具备换算成厚度1.0mm时在波长380nm下的内部透射率为96％以上的透光部、和在波长1100nm下的光密度OD为0.5以上的遮光部，

上述透光部及上述遮光部的玻璃组成相同。

第3实施方式的光学元件由比重为3.5以下的玻璃制成。该玻璃的比重优选为3.4以下，进一步以3.3以下、3.2以下的顺序更优选。

通过由具有上述范围的比重的玻璃制成光学元件，可以在光学元件的生产过程中防止玻璃的破损、并且抑制玻璃的翘曲。另一方面，如果玻璃的比重过大，则在光学元件的生产过程中玻璃容易发生破损，而且存在玻璃产生翘曲的隐患。

第3实施方式的光学元件一体地具备换算成厚度1.0mm时在波长380nm下的内部透射率为96％以上的透光部、和在波长1100nm下的光密度OD为0.5以上的遮光部。

第3实施方式的光学元件一体地具备透光部和遮光部。具体而言，遮光部是指玻璃本身被着色了的部分，优选从玻璃表面向内形成为层状。其中，未形成遮光部的部分、即未着色的非着色部成为透光部。

在第3实施方式的光学元件中，透光部在波长380nm下的内部透射率换算成厚度1.0mm时为96％以上、优选为96.5％以上、进一步以97％以上、98％以上的顺序更优选。

需要说明的是，本实施方式中，将使用厚度2.0mm±0.1mm及10.0mm±0.1mm的玻璃试样、按照JOGIS17(光学玻璃的内部透射率的测定方法)测定在波长380～1100nm范围的光谱透射率、并将其换算成厚度1.0mm而得到的值作为内部透射率。

在第3实施方式的光学元件中，遮光部在波长1100nm下的光密度OD为0.5以上、优选为0.8以上，进一步以1.0以上、1.3以上的顺序更优选。另一方面，透光部在波长1100nm下的光密度OD优选为0.15以下、更优选为0.1以下。

光密度OD(optical density)如下式所示，以入射光强度I₀与透射光强度I之比的常用对数加上负号(－)而得到的数值来表示。

OD＝-log₁₀(I/I_o)

在第3实施方式的光学元件中，遮光部的OD大，而透光部的OD小。在OD的测定中，在测定光通过遮光部和透光部这两者的情况下，由于透光部的OD足够小，因此遮光部的OD成为支配性的。

另外，在具有彼此相对的2个面的光学元件中，在其两面设置具有相同厚度及相同着色程度的遮光部的情况下的OD为仅在单面设置相同遮光部的情况下的约2倍。

此外，在本实施方式的光学元件中，在从可见光区到近红外区的波长范围，OD伴随着波长的增加而减少。因此，在遮光部，例如在波长780nm下的OD大于在波长1100nm下的OD。

因此，在存在想要遮光的波长范围的情况下，以使在该波长范围内的长波长侧的波长下的OD变高的方式进行设计。在设计只对可见光遮光的玻璃的情况下，只要以使OD在可见光区的长波长侧(例如780nm)变高的方式进行设定即可。另外，在设计对可见光区到近红外区遮光的玻璃的情况下，只要以使在近红外区的波长(例如波长1100nm)下OD变高的方式进行设定即可。OD可以通过调整遮光部的厚度、遮光部的着色程度等而进行控制。

在第3实施方式的光学元件中，如上所述，遮光部是玻璃本身被着色的部分，因此透光部和遮光部的玻璃组成是相同的。但是，在透光部和遮光部，有时玻璃成分(阳离子)的价数不同。另外，本发明中的所述“玻璃组成相同”是指组成分析结果在误差范围内一致。

遮光部的着色优选为源自玻璃成分的还原色，更优选为源自过渡金属的还原色。作为过渡金属，可列举例如Ti、Nb、W及Bi。

在第3实施方式的光学元件中，由于可在玻璃的一部分形成遮光部，因此遮光部和透光部的玻璃组成相同、不进行接合而使一块玻璃中同时具有遮光部和透光部。另外，在本实施方式中，遮光部具有充分的遮光性，透光部具有充分的透光性。此外，本实施方式中，由于可形成任意形状的遮光部、遮光部和透光部的对比度显著，因此可以高精度地控制遮光部的形状。而且，在本实施方式的玻璃中，遮光部和透光部的折射率基本相同，因此在作为覆盖玻璃使用的情况下，可抑制遮光部于透光部的界面反射，从而有效地抑制杂散光。

遮光部的形成方法可以与第1实施方式相同。另外，遮光部的形状、及上述以外的特性也可以与第1实施方式相同。

第3实施方式的光学元件优选由包含P⁵⁺、Nb离子、Bi离子及Li⁺作为玻璃成分的氧化物玻璃形成。在本发明中，氧化物玻璃是指含有O^2-作为阴离子成分、且O^2-的含量为80阴离子％以上的玻璃。

在第3实施方式中，上述氧化物玻璃中P⁵⁺的含量的下限优选为7％，进一步以10％、15％、22％、27％的顺序更优选。另外，P⁵⁺的含量的上限优选为43％，进一步以40％、37％、34％、32％的顺序更优选。

P⁵⁺为玻璃的网络形成成分。从可形成对可见光具有优异遮光性的遮光部和具有优异透射性的透光部、进而得到低比重的玻璃的观点考虑，P⁵⁺的含量优选为上述范围。另一方面，P⁵⁺的含量过多时，存在化学耐久性变差的隐患，而且还存在熔融性变差的隐患。

在第3实施方式中，上述氧化物玻璃中Nb离子的含量的下限优选为10％，进一步以11％、12％、14％、16％的顺序更优选。另外，Nb离子的含量的上限优选为21％，进一步以20％、19.5％、19％、18％的顺序更优选。对于Nb离子而言，除Nb⁵⁺之外，还可以包含价数不同的Nb离子。

Nb离子有助于高折射率化，是增大玻璃的着色的成分。另外，具有改善玻璃的热稳定性及化学耐久性的作用。从得到可形成对可见光具有优异遮光性的遮光部和具有优异透射性的透光部的玻璃的观点考虑，Nb离子的含量优选为上述范围。另一方面，Nb离子的含量过多时，存在玻璃的耐失透性变差的隐患，另外，存在透光部对短波长范围(波长300～450nm)的光的透射率变差的隐患。

在第3实施方式中，上述氧化物玻璃中Li⁺的含量的下限优选为20％，进一步以25％、30％、35％、40％的顺序更优选。另外，Li⁺的含量的上限优选为60％，进一步以55％、50％、47％的顺序更优选。

从可形成对可见光具有优异遮光性的遮光部和具有优异透射性的透光部、进而得到低比重的玻璃的观点考虑，Li⁺的含量优选为上述范围。另外，对玻璃实施化学强化变得容易。另一方面，Li⁺的含量过多时，存在玻璃的热稳定性降低的隐患。

在第3实施方式中，上述氧化物玻璃中Nb离子及Li⁺的总含量的下限优选为48％，进一步以50％、52％、54％、57％的顺序更优选。另外，该总含量的上限优选为75％，进一步以70％、66％、63％的顺序更优选。

从可形成对可见光具有优异遮光性的遮光部和具有优异透射性的透光部、进而得到低比重的玻璃的观点考虑，Nb离子及Li⁺的总含量优选为上述范围。另一方面，该总含量过少时，存在遮光部的遮光性降低的隐患。

在第3实施方式中，上述氧化物玻璃中Bi离子的含量优选大于0％，其下限优选为0.2％，进一步以0.3％、0.4％、0.5％的顺序更优选。另外，Bi离子的含量的上限优选为6％，进一步以5％、4％、2％、1％的顺序更优选。对于Bi离子而言，除Bi³⁺之外，还可以包含价数不同的Bi离子。

Bi离子有助于高折射率化，另外，具有增大玻璃的着色的作用。从得到可形成对可见光具有优异遮光性的遮光部和具有优异透射性的透光部的玻璃的观点考虑，Bi离子的含量优选为上述范围。另一方面，Bi离子的含量过多时，存在透光部对短波长范围(波长300～450nm)的光的透射率变差的隐患。另外，Bi离子的含量过少时，存在遮光部的遮光性降低的隐患。

在第3实施方式中，上述氧化物玻璃中Ba²⁺的含量的上限优选为5％，进一步以4％、3％、2％、1％的顺序更优选。另外，Ba²⁺的含量的下限优选为0％。Ba²⁺的含量也可以为0％。

Ba²⁺具有改善玻璃的热稳定性、熔融性的作用。从得到低比重的玻璃的观点考虑，Ba²⁺的含量优选为上述范围。另一方面，Ba²⁺的含量过多时，存在比重变大的隐患，另外，存在耐失透性变差的隐患。此外，还存在玻璃的热稳定性降低的隐患。

在第3实施方式中，上述氧化物玻璃中Zr⁴⁺的含量的上限优选为2％，进一步以1.5％、1％、0.5％的顺序更优选。另外，Zr⁴⁺的含量的下限优选为0％。Zr⁴⁺的含量也可以为0％。

Zr⁴⁺具有改善玻璃的热稳定性的作用。从可形成对可见光具有优异遮光性的遮光部和具有优异透射性的透光部、进而得到低比重的玻璃的观点考虑，Zr⁴⁺的含量优选为上述范围。另一方面，Zr⁴⁺的含量过多时，存在玻璃的热稳定性及熔融性降低的倾向。

在第3实施方式中，上述氧化物玻璃中Ti离子及W离子的总含量的上限优选为5％，进一步以4％、3％、2％、1％的顺序更优选。另外，该总含量的下限优选为0％。该总含量也可以为0％。

从得到可形成对可见光具有优异遮光性的遮光部和具有优异透射性的透光部的玻璃的观点考虑，Ti离子及W离子的总含量优选为上述范围。另一方面，该总含量过多时，存在透光部对短波长范围(波长300～450nm)的光的透射率变差的隐患。

在第3实施方式中，上述氧化物玻璃中Li含量相对于Li⁺、Na⁺及K⁺的总含量的阳离子比[Li⁺/(Li⁺+Na⁺+K⁺)]的下限优选为0.5，进一步以0.7、0.8、0.9、1的顺序更优选。该阳离子比也可以为1。

从可形成对可见光具有优异遮光性的遮光部和具有优异透射性的透光部、得到低比重的玻璃的观点考虑，阳离子比[Li⁺/(Li⁺+Na⁺+K⁺)]优选为上述范围。另一方面，该阳离子比过小时，存在遮光部的遮光性降低的隐患。

在第3实施方式中，上述氧化物玻璃中上述以外的玻璃成分的含量及比率可以与第1实施方式相同。另外，在第3实施方式中，上述氧化物玻璃可以与第1实施方式的氧化物玻璃同样地制造、具有同样的玻璃特性。此外，第3实施方式的光学元件可以与第1实施方式同样地制造。

实施例

以下，根据实施例详细说明本发明，但本发明并不限定于这些实施例。

通过以下的顺序制作具有表1所示的玻璃组成的玻璃样品，并进行了各种评价。

[表1]

[玻璃的制造]

准备与玻璃的构成成分相对应的氧化物、氢氧化物、偏磷酸盐、碳酸盐、及硝酸盐作为原材料，以使所得到的玻璃的组成达到表1所示的各组成的方式称量并调配上述原材料，将原材料进行了充分混合。将得到的调配原料(批量原料)投入到铂坩锅，在1100℃～1450℃加热2～3小时，制成了熔融玻璃。搅拌熔融玻璃来谋求均质化，进行澄清后，将熔融玻璃浇铸到预热至适当温度的模具中。对浇铸的玻璃在玻璃化转变温度Tg附近进行1小时左右的热处理，在炉内自然冷却至室温。加工成纵40mm、横60mm、厚15mm的大小，对40mm×60mm的2个面进行精密抛光(光学抛光)，得到了玻璃样品。

[玻璃成分组成的确认]

对于所得玻璃样品，通过电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定各玻璃成分的含量，确认了为表1所示的各组成。

[光学特性的测定]

对于所得玻璃样品，测定了折射率nd、阿贝数νd、比重、玻璃化转变温度Tg及屈服温度Ts。结果示于表1。

(i)折射率nd及阿贝数νd

基于日本工业标准JISB-7071-1进行了测定。

(ii)比重

比重是利用阿基米得法测定的。

(iii)玻璃化转变温度Tg及屈服温度Ts

玻璃化转变温度Tg及屈服温度Ts是使用MAC Science公司制造的热机械分析装置(TMA4000S)、以4℃/分的升温速度测定的。

(iv)内部透射率

将得到的玻璃样品加工成厚度2.0mm±0.1mm及10.0mm±0.1mm，按照JOGIS17(光学玻璃的内部透射率的测定方法)测定在波长380～1100nm范围的光谱透射率，将其换算成厚度1.0mm的值作为内部透射率。将在波长380nm下的内部透射率示于表2。

[遮光部的形成]

将得到的玻璃样品加工成纵20mm、横20mm、厚1.0mm的大小，对20mm×20mm的2个面进行了精密抛光(光学抛光)。在光学抛光面的一面，通过溅射而成膜了任意形状的金属膜(Pt-Pd膜)(溅射时的电流15mA、成膜时间900秒钟)。

对形成了金属膜后的玻璃样品边以0.2L/min的流量供给作为还原气氛的合成气体(氢3体积％、氮97体积％)，边在表2所示的处理温度下进行了6小时热处理。需要说明的是，处理温度设定成比玻璃化转变温度Tg低15～20℃的温度([Tg-20℃]～[Tg-15℃]的范围)。

通过抛光而将金属膜剥离。得到了具有在俯视下与成膜的金属膜形状基本相同的遮光部的玻璃样品。

[OD的测定]

对于具有遮光部的玻璃样品，测定遮光部在波长1100nm下的入射光强度I₀及透射光强度I，由下式计算出了OD(光密度)。结果示于表2。

OD＝-log₁₀(I/I₀)

[表2]

Claims (5)

1.一种氧化物玻璃，其中，

P⁵⁺的含量为7～43阳离子％、

Nb离子的含量为10～21阳离子％、

Li⁺的含量为20阳离子％以上、

Nb离子及Li⁺的总含量为48～70阳离子％、

Bi离子的含量大于0阳离子％且为6阳离子％以下、

Ba²⁺的含量为5阳离子％以下、

Zr⁴⁺的含量为2阳离子％以下、

Ti离子及W离子的总含量为5阳离子％以下、

Li含量相对于Li⁺、Na⁺及K⁺的总含量的阳离子比[Li⁺/(Li⁺+Na⁺+K⁺)]为0.5以上。

2.一种光学元件，其包含权利要求1所述的玻璃。

3.一种光学元件，其一体地具备透光部、和可见光的透射率低于所述透光部的遮光部，

该光学元件包含氧化物玻璃，该氧化物玻璃包含P⁵⁺、Nb离子、Bi离子及Li⁺作为玻璃成分，

所述氧化物玻璃满足以下的(i)及(ii)中的一个以上：

(i)Nb离子及Li⁺的总含量为50阳离子％以上，

(ii)Li含量相对于Li⁺、Na⁺及K⁺的总含量的阳离子比[Li⁺/(Li⁺+Na⁺+K⁺)]为0.5以上。

4.一种光学元件，其包含比重为3.5以下的玻璃，

该光学元件一体地具备换算成厚度1.0mm时在波长380nm下的内部透射率为96％以上的透光部、和在波长1100nm下的光密度OD为0.5以上的遮光部，

所述透光部及所述遮光部的玻璃组成相同。

5.根据权利要求2～4中任一项所述的光学元件，其为覆盖玻璃。

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