DE112006000203T5

DE112006000203T5 - Glas

Info

Publication number: DE112006000203T5
Application number: DE112006000203T
Authority: DE
Inventors: Junko Sagamihara Ishioka
Original assignee: Ohara Inc
Current assignee: Ohara Inc
Priority date: 2005-01-17
Filing date: 2006-01-12
Publication date: 2007-12-13
Also published as: US7897531B2; WO2006075785A3; CN101107202A; WO2006075785A2; CN101107202B; US20080254965A1

Abstract

Glas, das als optische Konstanten einen Brechungsindex (nd) von 1,79 oder mehr und eine Abbe-Zahl (νd) von 27 oder mehr sowie eine relative Dichte (D) von 3,20 oder mehr aufweist und das in einem Erhitzungstest frei von Entglasung im Innern des Glases ist.

Description

Fachgebiet
Diese Erfindung bezieht sich auf Glas und insbesondere auf ein optisches Glas, wie ein optisches SiO₂-TiO₂-La₂O₃-Glas, das als optische Konstanten einen Brechungsindex (nd) von 1,79 oder mehr und eine Abbe-Zahl (νd) von 27 oder mehr aufweist und für die Verwendung als optische Elemente wie Prismen, Linsen einschließlich einer Linse für eine (z.B. DVD-)Lasereinheit und eines Brillenglases und optische Substrate, wie eine Reflexionsplatte, Streuplatte, einen Polarisator und ein Deckglas, geeignet ist.
Hintergrund der Erfindung
Da sich die Leistungsfähigkeit von optischen Elementen für IT-Instrumente, wie zum Beispiel eine Digitalkamera, Digitalvideokamera, Fernsehkamera zur Herstellung von hochauflösendem Fernsehen und einen Projektor, in letzter Zeit merklich entwickelt hat, wurden verschiedene Möglichkeiten des optischen Aufbaus vorgeschlagen, um die optischen Eigenschaften von optischen Instrumenten, welche dem Brechungsindex und der Dispersion des Brechungsindex zuzuschreiben sind, wie zum Beispiel die chromatische Aberration, zu verbessern. Es besteht jedoch das Problem, das ein ausreichendes Linsenelement, d.h. optisches Glas, zum Erreichen eines solchen optischen Aufbaus vom Markt bisher noch nicht bereitgestellt wurde. Daher muss in den Produkten des Standes der Technik eine gewünschte optische Eigenschaft geopfert werden, oder alternativ dazu muss diese optische Eigenschaft erreicht werden, indem man eine Verarbeitung durchführt, um eine komplizierte Linsenform zu erreichen, oder indem man eine komplexe Kombination von Linsen verwendet, d.h. die Zahl der verwendeten Linsen erhöht. In jedem Fall muss ein solcher optischer Aufbau auf Kosten entweder der optischen Eigenschaft oder der Produktivität und der Herstellungskosten erreicht werden.
Insbesondere wurde bisher kein ausreichendes optisches Glas, das einen Brechungsindex (nd) von 1,79 oder mehr und eine Abbe-Zahl (νd) in der Nähe von 30 aufweist, bereitgestellt, und zwar weil (1) ein solches optisches Glas gewöhnlich entglast, d.h. während der Heißverarbeitung, wie Heißpressen, seine Transparenz verliert, (2) ein solches optisches Glas im Allgemeinen eine schlechte chemische Beständigkeit hat und infolgedessen spezielle Sorgfalt bei der Handhabung nach dem Polieren erfordert und (3) die relative Dichte des Glases groß ist und daher das Gewicht eines Endprodukts unzumutbar hoch ist.
Bekannt auf dem Gebiet der optischen Gläser mit einem Brechungsindex (nd) von 1,79 oder mehr und einer Abbe-Zahl (νd) von 27 oder mehr sind ein optisches SiO₂-B₂O₃-La₂O₃-Nb₂O₅-ZrO₂-TiO₂-RO-Glas (wobei R ein Erdalkalimetallelement ist), wie es in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. Sho 59-50048 offenbart ist, ein optisches SiO₂-TiOz-Nb₂O₅-R₂O-Glas (wobei R ein Alkalimetallelement ist), wie es in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 2002-87841 offenbart ist, ein optisches SiO₂-B₂O₃-CaO-TiO₂-Nb₂O₅-Glas, wie es in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. Hei 3-5340 offenbart ist, und ein optisches SiO₂-B₂O₃-La₂O₃-TiO₂-Nb₂O₅-Glas, wie es in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 2004-18371 offenbart ist.
Das in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. Sho 59-50048 offenbarte optische Glas hat die erforderlichen optischen Konstanten, hat aber eine so große relative Dichte, dass das Gewicht der Linse groß wird, und ist daher für praktische Zwecke nicht geeignet. Da dieses optische Glas außerdem eine starke Neigung zur Entglasung hat, sind spezielle Erhitzungsbedingungen erforderlich, wenn durch Heißpressen eine Linse aus diesem optischen Glas hergestellt wird. Somit kann eine Linse nicht durch Heißpressen aus diesem optischen Glas hergestellt werden, sondern sie muss unter Verwendung eines Schleif- und Polierverfahrens hergestellt werden.
Bei dem in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 2002-87841 offenbarten optischen Glas ist die Abbe-Zahl bezüglich der Dispersion des Brechungsindex kleiner als 27. Optische Gläser in diesem Bereich der Abbe-Zahl wurden in der Vergangenheit geliefert, sind aber unter dem Gesichtspunkt der Vergrößerung des Spielraums beim optischen Aufbau nicht ausreichend. Da dieses optische Glas außerdem eine große Menge an Alkalimetalloxid enthält, hat es eine starke Neigung zur Entglasung beim Heißpressen, und weiterhin gibt es Probleme beim Schmelzen des Glases in eine Form und mit der Verschlechterung der Haltbarkeit der Form aufgrund des Herauslösens von Alkali.
Die japanischen Offenlegungsschrift Nr. Hei 3-5340 und die japanische Offenlegungsschrift Nr. 2004-18371 offenbaren optische Borosilikat-Lanthanoxid-Gläser. Diese optischen Gläser enthalten jedoch eine große Menge Borsäure und sind daher unzureichend in Bezug auf die chemische Beständigkeit, insbesondere Wasser- und Säurefestigkeit. Daher muss das Glas vorsichtig gehandhabt werden, nachdem es in eine gewünschte Form, wie eine Linse oder ein Prisma, poliert wurde, was zu einer Abnahme der Produktivität führt.
Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, mit geringen Herstellungskosten und einer minimalen Umweltbelastung Glas und ein optisches Element bereitzustellen, die als optische Konstanten einen Brechungsindex (nd) von 1,79 oder mehr und eine Abbe-Zahl (νd) von 27 oder mehr aufweisen und die frei von Entglasung und Undurchsichtigkeit im Innern des Glases sind, wenn das Glas mit einem Herstellungsverfahren geformt wird, das ein Erhitzen erfordert, wie Heißpressen, und die eine ausgezeichnete chemische Beständigkeit haben.
Offenbarung der Erfindung
Studien und Experimente, die der Erfinder durchgeführt hat, um das oben beschriebene Ziel der Erfindung zu erreichen, führten zu dem Ergebnis, das zu der vorliegenden Erfindung geführt hat, nämlich dass gewünschte optische Konstanten in einem optischen SiO₂-TiO₂-La₂O₃-Glas erreicht werden können, ohne PbO und As₂O₃, die schädlich für die Umwelt sind, zu verwenden, und dass dieses Glas in einem Erhitzungstest, der das Heißpressen simuliert, frei von Entglasung und Undurchsichtigkeit im Innern des Glases ist und ein gewünschtes optisches Glas und optisches Element mit geringen Herstellungskosten in Bezug auf die Glasmaterialien, das Schmelzen des Glases und die Verarbeitung des Glases bereitgestellt werden kann.
Im ersten Aspekt der Erfindung wird Glas bereitgestellt, das als optische Konstanten einen Brechungsindex (nd) von 1,79 oder mehr und eine Abbe-Zahl (νd) von 27 oder mehr sowie eine relative Dichte (D) von 3,20 oder mehr aufweist und das in einem Erhitzungstest frei von Entglasung im Innern des Glases ist.
Im zweiten Aspekt der Erfindung wird Glas bereitgestellt, wie es im ersten Aspekt definiert ist und das eine chemische Beständigkeit gemäß dem Pulverfahren (Säurebeständigkeit RA nach dem Pulververfahren) von Klasse 1 hat.
Im dritten Aspekt der Erfindung wird Glas bereitgestellt, das eine Zusammensetzung hat, die SiO₂, TiO₂ und La₂O₃ umfasst, und ein Verhältnis der Gehalte in Masse-% von B₂O₃/SiO₂ im Bereich von 0 bis 0,5 hat und als optische Konstanten einen Brechungsindex (nd) von 1,79 oder mehr und eine Abbe-Zahl (νd) im Bereich von 27 bis 35 hat, wobei die Beziehung zwischen dem Brechungsindex Y (nd) und der relativen Dichte X (D) lautet: Y ≥ 0,175X + 1,137.
Im vierten Aspekt der Erfindung wird Glas bereitgestellt, wie es im dritten Aspekt definiert ist und das ein FR₂O im Bereich von 0,1% bis weniger als 15% in Masse-% umfasst und frei von Undurchsichtigkeit und Entglasung ist, wenn das Glas erhitzt und 30 Minuten lang auf einer Temperatur gehalten wird, die um 150 °C höher als die Glasübergangstemperatur (Tg) ist.
Im fünften Aspekt der Erfindung wird Glas bereitgestellt, wie es in einem der Aspekte 1 bis 4 definiert ist, wobei die relative Dichte (D) in einem Bereich von 3,20 bis 4,10 liegt.
Im sechsten Aspekt der Erfindung wird Glas bereitgestellt, wie es in einem der Aspekte 1 bis 5 definiert ist und das ein Verhältnis der Gehalte in Masse-% von (BaO + SrO)/(TiO₂ + Nb₂O₅) < 0,80 hat.
Im siebten Aspekt der Erfindung wird Glas bereitgestellt, wie es in einem der Aspekte 1 bis 6 definiert ist und das ein Verhältnis der Gehalte in Masse-% von (SiO₂ + Al₂O₃)/ΣR₂O > 2,2 hat.
Im achten Aspekt der Erfindung wird Glas bereitgestellt, wie es in einem der Aspekte 1 bis 7 definiert ist und das Folgendes umfasst, in Mol-%:

SiO₂ 30,0–48,0%

TiO₂ 3,0–25,0% und

La₂O₃ 0,5–15,0%.

Im neunten Aspekt der Erfindung wird Glas bereitgestellt, wie es in einem der Aspekte 1 bis 8 definiert ist und das als optische Konstanten einen Brechungsindex (nd) im Bereich von 1,79 bis 1,88 und eine Abbe-Zahl (νd) im Bereich von 27 bis 35 aufweist und das Folgendes umfasst, in Mol-%:

SiO₂	30,0–48,0%
TiO₂	3,0–25,0%
Nb₂O₅	0,5–15,0%
La₂O₃	0,5–15,0%
ZrO₂	0,5–10,0%
R₂O (R = Li, Na, K, Cs)	0,5–25,0%
wobei
Li₂O	0,0–23,0% und/oder
Na₂O	0,0–15,0% und/oder

K₂O	0,0–8,0% und/oder
Cs₂O	0,0–5,0% und
RO (R = Mg, Ca, Sr, Ba)	1,0–35,0%
wobei
MgO	0,0–7,0% und/oder
CaO	0,0–30,0% und/oder
SrO	0,0–8,0% und/oder
BaO	0,0–20%
wobei MgO + CaO	0,0–31,0% und
B₂O₃	0,0–10,0%
Al₂O₃	0,0–3,0% und/oder
ZnO	0,0–10,0% und/oder
WO₃	0,0–5,0% und/oder
Bi₂O₃	0,0–3,0% und/oder
Gd₂O₃	0,0–3,0% und/oder
Y₂O₃	0,0–3,0% und/oder
Ta₂O₅	0,0–3,0% und/oder
Yb₂O₃	0,0–2,0% und/oder
Lu₂O₃	0,0–2,0% und/oder
TeO₂	0,0–2,0% und/oder
Sb₂O₃	0,0–0,5%

und ein oder mehrere Fluoride eines oder mehrerer Metallelemente, die in den obigen Metalloxiden enthalten sind, wobei die Gesamtmenge des in dem oder den Fluoriden enthaltenen F 0–10% beträgt und B₂O₃/SiO₂ = 0–0,5 ist.

Im zehnten Aspekt der Erfindung wird Glas bereitgestellt, wie es in einen der Aspekte 1 bis 9 definiert ist und das als optische Konstanten einen Brechungsindex (nd) im Bereich von 1,79 bis 1,88 und eine Abbe-Zahl (νd) im Bereich von 27 bis 35 aufweist und das Folgendes umfasst, in Masse-%:

SiO₂	20,0–35,0%
TiO₂	1,0-weniger als 21,0%
Nb₂O₅	1,0-weniger als 25,0%
La₂O₃	5,0-weniger als 25,0%
ZrO₂	1,0–12,0%
R₂O (R = Li, Na, K, Cs)	0,1-weniger als 15,0%
wobei
Li₂O	0,0–10,0% und/oder
Na₂O	0,0-weniger als 7,0% und/oder
K₂O	0,0–5,0% und/oder
Cs₂O	0,0–5,0% und
RO (R = Mg, Ca, Sr, Ba)	3,0-weniger als 30,0%
wobei
MgO	0,0–5,0% und/oder
CaO	0,0-weniger als 15,0% und/oder
SrO	0,0–10,0% und/oder
BaO	0,0-weniger als 25%
wobei MgO + CaO	0,0-weniger als 16,0% und
B₂O₃	0,0-weniger als 6,0%
Al₂O3	0,0-weniger als 1,0% und/oder
ZnO	0,0–10,0% und/oder
WO₃	0,0–5,0% und/oder
Bi₂O₃	0,0–5,0% und/oder
Gd₂O₃	0,0–10,0% und/oder
Y₂O₃	0,0–10,0% und/oder
Ta₂O₅	0,0–10,0% und/oder
Yb₂O₃	0,0–5,0% und/oder
Lu₂O₃	0,0–5,0% und/oder
TeO₂	0,0–3,0% und/oder
Sb₂O₃	0,0–2,0%

und ein oder mehrere Fluoride eines oder mehrerer Metallelemente, die in den obigen Metalloxiden enthalten sind, wobei die Gesamtmenge des in dem oder den Fluoriden enthaltenen F 0–5% beträgt und B₂O₃/SiO₂ = 0–0,5 ist.

Im elften Aspekt der Erfindung wird Glas bereitgestellt, wie es in einem der Aspekte 1 bis 10 definiert ist und das B₂O₃ in einer Menge im Bereich von 0 bis weniger als 2 Masse-% umfasst.
Im zwölften Aspekt der Erfindung wird Glas bereitgestellt, wie es in einem der Aspekte 1 bis 11 definiert ist und das Na₂O in einer Menge im Bereich von 0 bis weniger als 3 Gew.-% umfasst.
Im dreizehnten Aspekt der Erfindung werden optische Elemente einschließlich einer Linse und eines Prismas bereitgestellt, die das Glas, wie es in einem der Aspekte 1 bis 12 definiert ist, als Grundmaterial umfassen.
Im vierzehnten Aspekt der Erfindung werden optische Elemente einschließlich einer Linse und eines Prismas bereitgestellt, die durch Heißpressen des Glases, wie es in einem der Aspekte 1 bis 12 definiert ist, hergestellt sind.
Im fünfzehnten Aspekt der Erfindung werden optische Substratmaterialien einschließlich einer Reflexionsplatte, Streuplatte und Wellenlängentrennplatte bereitgestellt, die das Glas, wie es in einem der Aspekte 1 bis 12 definiert ist, als Grundmaterial umfassen.
Im sechzehnten Aspekt der Erfindung werden optische Instrumente einschließlich einer Kamera und eines Projektors bereitgestellt, bei denen ein optisches Element oder ein optisches Substratmaterial verwendet wird, das das Glas, wie es in einem der Aspekte 1 bis 12 definiert ist, umfasst.
Im siebzehnten Aspekt der Erfindung wird eine Vorform für das Präzisionspressformen bereitgestellt, die aus dem Glas besteht, wie es in einem der Aspekte 1 bis 12 definiert ist.
Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen
Das Glas des ersten Aspekts der Erfindung hat die Wirkung, den Freiheitsgrad im optischen Aufbau zu erweitern. In der Vergangenheit wurde die chromatische Aberration reduziert, indem man eine komplexe Verarbeitung für die Linsenformung, zum Beispiel durch asphärische Verarbeitung, verwendete oder indem man die Zahl der verwendeten Linsen erhöhte. Gemäß dem Glas der Erfindung kann die chromatische Aberration reduziert werden, ohne eine Linse zu einer komplexen Form zu verarbeiten oder die Zahl der Linsen zu erhöhen, und außerdem kann eine Heißverarbeitung, wie Heißpressen, leicht auf das Glas der Erfindung angewendet werden. Dementsprechend können die Herstellungskosten für das optische Glas erheblich reduziert werden. "Erhitzungstest" bedeutet hier einen Test, gemäß dem eine Glasprobe in Form einer quadratischen Säule mit einer Breite und Dicke von jeweils 15 mm und einer Länge von 30 mm auf ein feuerfestes Material gelegt und in einem Elektroofen so erhitzt wird, dass die Temperatur in 150 Minuten von Raumtemperatur auf eine eingestellte Temperatur erhöht wird, welche in der Nähe einer Temperatur liegt, bei der das Glas auf eine solche Viskosität erweicht wird, das das Glas gepresst werden kann, und dann die Temperatur auf Raumtemperatur gesenkt wird und die Glasprobe aus dem Elektroofen entnommen und das Innere der Glasprobe durch polierte, einander gegenüberliegende Flächen der Probe mit dem Auge beobachtet wird. Wenn das Innere des Glases im Erhitzungstest frei von Entglasung ist, bedeutet dies, dass das Glas leicht durch Heißpressen verarbeitet werden kann, und daher ist dies eine wesentliche Eigenschaft für das Glas der vorliegenden Erfindung. Wenn man annimmt, dass Heißpressen auf das Glas angewendet wird, gilt: Je höher die beim Erhitzungstest eingestellte Temperatur, desto niedriger wird die Viskosität des Glases und daher die Presskraft. Da jedoch eine hohe Temperatur die Haltbarkeit der Pressform verschlechtert, wird das Glas vorzugsweise dadurch bewertet, dass man die Erhitzungstemperatur in einem Bereich von +50 °C bis +250 °C von der Glasübergangstemperatur entfernt einstellt und die Glasprobe 5 Minuten bis 30 Minuten lang auf dieser Temperatur hält.
Im Glas des zweiten Aspekts der Erfindung entspricht die chemische Beständigkeit gemäß dem Pulververfahren (Säurebeständigkeit RA nach dem Pulververfahren) der Klasse 1. Aufgrund dieser chemischen Beständigkeit ändert sich die Qualität des Glases kaum, wenn zum Beispiel eine schwach saure oder saure Lösung zum Spülen einer polierten Fläche von Glas oder eines optischen Glases verwendet wird.
Im Glas des dritten Aspekts der Erfindung ist die Zusammensetzung des Glases definiert, da das Glas zum Erreichen eines Brechungsindex (nd) von 1,79 oder mehr und einer Abbe-Zahl (vd) im Bereich von 27 bis 35 wenigstens SiO₂ als Glasbildner, TiO₂ als Komponente zum Erreichen eines hohen Brechungsindex und einer niedrigen relativen Dichte und La₂O₃ als Komponente zum Erreichen eines hohen Brechungsindex und einer hohen Abbe-Zahl enthalten muss.
Das Verhältnis von B₂O₃/SiO₂ ist ein wichtiger Faktor zur Bestimmung der chemischen Beständigkeit des Glases. Die Zugabe von B₂O₃ in einer großen Menge bewirkt eine schwere Verschlechterung der chemischen Beständigkeit und eine Verstärkung der Entglasung beim Erhitzen des Glases. Im Glas der vorliegenden Erfindung sollte dieses Verhältnis vorzugsweise 0,5 oder weniger, besonders bevorzugt 0,45 oder weniger und am meisten bevorzugt 0,4 oder weniger betragen.
Wenn der Brechungsindex (nd) mit Y und die relative Dichte des Glases mit X bezeichnet wird, bedeutet die Beziehung Y ≥ 0,17X + 1,137, dass das Glas, das dieser Beziehung genügt, einen hohen Brechungsindex und eine niedrige relative Dichte hat. Es ist eine allgemeine Tendenz: Je größer die relative Dichte des Glases, desto höher ist der Brechungsindex des Glases. Wenn das Glas zum Beispiel für Produkte, die von Hand getragen werden, wie eine Fernsehkamera und eine Digitalkamera, verwendet wird, sollten die Produkte vorzugsweise so leicht wie möglich sein. Selbst bei einem Produkt, das nicht von Hand getragen wird, gilt: Wenn die relative Dichte des Glases groß ist, verursacht das Gewicht des Glases zuweilen eine Doppelbrechung aufgrund von mechanischer Spannung, die im Innern des Glases angewendet wird, und infolgedessen verschlechtert sich die Qualität des Produkts. Indem es der obigen Beziehung zwischen X und Y genügt, kann das Gewicht eines Produkts reduziert werden, und die Doppelbrechung aufgrund des Gewichts des Glases kann verringert werden, und gewünschte Eigenschaften des Produkts können dadurch erreicht werden. Daher sollte im dritten Aspekt der Erfindung die Beziehung Y ≥ 0,17X + 1,137 im Hinblick auf die Anforderungen einer niedrigeren relativen Dichte und eines höheren Brechungsindex erfüllt sein.
Im Glas des vierten Aspekts der Erfindung sollte die Gesamtmenge in Masse-% von R₂O (wobei R = Li, Na, K oder Cs ist) vorzugsweise in einem Bereich von 0,1 bis weniger als 15% liegen. R₂O ist eine unerlässliche Komponente für das Glas zur Senkung der Viskosität der Glasschmelze und der Glasübergangstemperatur während der Bildung des Glases. Wenn die Gesamtmenge an R₂O unzureichend ist, wird die Schmelzeigenschaft des Glases verschlechtert, und daher ist mehr thermische Energie erforderlich, um das Glas herzustellen, was zu einer Erhöhung der Herstellungskosten führt. Wenn die Gesamtmenge an R₂O übermäßig groß ist, können gewünschte optische Konstanten nicht erreicht werden, und außerdem wird die chemische Beständigkeit des Glases stark verschlechtert, und im Innern des Glases kommt es bei einem Erhitzungsvorgang, wie beim Heißpressen, zu einer Entglasung und Undurchsichtigkeit. Dementsprechend sollte die Untergrenze der Gesamtmenge an R₂O (ΣR₂O) vorzugsweise 0,1 Masse-%, besonders bevorzugt 0,3 Masse-% und am meisten bevorzugt 0,5 Masse-% betragen, und die Obergrenze von ΣR₂O sollte vorzugsweise 15,0 Masse-%, besonders bevorzugt 14,0 Masse-% und am meisten bevorzugt 13,0 Masse-% betragen.
Die Eigenschaft des Glases, dass es frei von Undurchsichtigkeit und Entglasung ist, wenn das Glas erhitzt und 30 Minuten lang auf einer Temperatur gehalten wird, die um 150 °C höher als die Glasübergangstemperatur ist, ist eine Eigenschaft, die notwendig ist, um die Produktion eines optischen Elements zu erreichen, das kostengünstiger ist und eine ausgezeichnete Produktivität hat.
Im Glas des fünften Aspekts der Erfindung sollte die relative Dichte des Glases vorzugsweise in einem Bereich von 3,20 bis 4,10 liegen, um das Gewicht eines optischen Instruments, in das eine aus dem Glas bestehende Linse oder ein aus dem Glas bestehendes Prisma eingebaut ist, zu reduzieren und die Doppelbrechung aufgrund des Gewichts des Glases zu verringern.
Im Glas des sechsten Aspekts der Erfindung ist das Verhältnis der Gehalte in Masse-% von (BaO + SrO)/(TiO₂ + Nb₂O₅) ein wichtiger Faktor zum Erreichen eines hohen Brechungsindex und einer niedrigen relativen Dichte des Glases. BaO und SrO haben die Wirkung, die relative Dichte zu erhöhen, wenn sie in einer übermäßig großen Menge hinzugefügt werden. Andererseits bewirken TiO₂ und Nb₂O₅ einen hohen Brechungsindex, während sie eine niedrige relative Dichte haben. In der vorliegenden Erfindung sollte zur Erfüllung der Beziehung Y ≥ 0,17X + 1,137, während die gewünschten optischen Konstanten erreicht werden, das Verhältnis der Gehalte in Masse-% von (BaO + SrO)/(TiO₂ + Nb₂O₅) vorzugsweise kleiner als 0,80, besonders bevorzugt 0,78 oder darunter und am meisten bevorzugt 0,76 oder darunter sein.
Im Glas des siebten Aspekts der Erfindung wird das Verhältnis der Gehalte in Masse-% von (SiO₂ + Al₂O₃)/ΣR₂O als Standard für die Bewertung der Entglasung und der chemischen Beständigkeit im Innern des Glases im Erhitzungstest des Glases verwendet. SiO₂ und Al₂O₃ sind glasbildende Komponenten und sind auch Komponenten, die bewirken, dass eine Entglasung verhindert und die chemische Beständigkeit im Innern des Glases im Erhitzungstest verbessert wird. Andererseits neigt R₂O dazu, eine Entglasung zu verursachen, und verschlechtert die chemische Beständigkeit im Innern des Glases im Erhitzungstest, wenn es in einer übermäßig großen Menge hinzugefügt wird. Wenn dieses Verhältnis von Gehalten groß ist, kann daher eine Entglasung verhindert und die chemische Beständigkeit im Erhitzungstest verbessert werden. Dementsprechend sollte das Verhältnis der Gehalte in Masse-% von (SiO₂ + Al₂O₃)/ΣR₂O in der vorliegenden Erfindung vorzugsweise größer als 2,2 sein, besonders bevorzugt 2,3 oder mehr betragen und am meisten bevorzugt 2,5 oder mehr betragen.
In den Gläsern des achten, neunten und zehnten Aspekts der Erfindung sind die Gehalte der jeweiligen Komponenten aus den folgenden Gründen so definiert, wie es beschrieben ist.
SiO₂ ist eine wesentliche Komponente als glasbildendes Oxid. Wenn die Menge dieser Komponente kleiner als 30 Mol-% und/oder 20,0 Masse-% ist, kann eine stabile Glasbildung nicht erwartet werden, und es kann kein transparentes Glas hergestellt werden. Wenn die Menge dieser Komponente 48,0 Mol-% und/oder 35,0 Masse-% übersteigt, kann ein hoher Brechungsindex von nd = 1,79 oder darüber nicht erreicht werden. Die Untergrenze der Menge an SiO₂ sollte daher vorzugsweise 30,0 Mol-% und/oder 20 Masse-%, besonders bevorzugt 30,5 Mol-% und/oder 21,0 Masse-% und am meisten bevorzugt 31,0 Mol-% und/oder 23,0 Masse-% betragen, und die Obergrenze der Menge dieser Komponente sollte vorzugsweise 48,0 Mol-% und/oder 35,0 Masse-%, besonders bevorzugt 47,5 Mol-% und/oder 34,0 Masse-% und am meisten bevorzugt 47,0 Mol-% und/oder 33,0 Masse-% betragen. SiO₂ kann in einer gewünschten Rohmaterialform hinzugefügt werden. Es sollte vorzugsweise in Form eines Oxids (SiO₂), K₂SiF₆ oder Na₂SiF₆ eingeführt werden.
TiO₂ ist eine wesentliche Komponente, um eine niedrige relative Dichte und einen hohen Brechungsindex zu erreichen. Wenn die Menge dieser Komponente kleiner als 3,0 Mol-% und/oder 1,0 Masse-% ist, kann ein gewünschter Brechungsindex nicht erreicht werden, während dann, wenn die Menge dieser Komponente 25,0 Mol-% und/oder 21,0 Masse-% überschreitet, die Dispersion übermäßig groß wird, und infolgedessen kann eine mittlere Dispersion von νd = 27 oder mehr nicht aufrechterhalten werden, und die Färbung des Glases wird so erheblich, dass eine hohe Transmission nicht erreicht werden kann. Dementsprechend sollte die Untergrenze für die Menge an TiO₂ vorzugsweise 3,0 Mol-% und/oder 1,0 Masse-%, besonders bevorzugt 4,0 Mol-% und/oder 3,0 Masse-% und am meisten bevorzugt 5,0 Mol-% und/oder 5,0 Masse-% betragen, und die Obergrenze dieser Menge sollte vorzugsweise 25,0 Mol-% und/oder 21,0 Masse-%, besonders bevorzugt 24,5 Mol-% und/oder 20,5 Masse-% und am meisten bevorzugt 24,0 Mol-% und/oder 20,0 Masse-% betragen. TiO₂ kann in einer gewünschten Rohmaterialform hinzugefügt werden. Es sollte vorzugsweise in Form eines Oxids (TiO₂) eingeführt werden.
Nb₂O₅ ist wie TiO₂ eine wesentliche Komponente, um eine niedrige relative Dichte und einen hohen Brechungsindex zu erreichen. Wenn die Menge dieser Komponente kleiner als 0,5 Mol-% und/oder 1,0 Masse-% ist, kann ein gewünschter Brechungsindex nicht erreicht werden, während dann, wenn die Menge dieser Komponente 15,0 Mol-% und/oder 18,0 Masse-% überschreitet, die Dispersion übermäßig groß wird, und infolgedessen kann eine mittlere Dispersion von νd = 27 oder mehr nicht aufrechterhalten werden. Dementsprechend sollte die Untergrenze für die Menge an Nb₂O₅ vorzugsweise 0,5 Mol-% und/oder 1,0 Masse-%, besonders bevorzugt 0,8 Mol-% und/oder 3,0 Masse-% und am meisten bevorzugt 1,0 Mol-% und/oder 5,0 Masse-% betragen, und die Obergrenze dieser Menge sollte vorzugsweise 15,0 Mol-% und/oder 25,0 Masse-%, besonders bevorzugt 14,5 Mol-% und/oder 23,0 Masse-% und am meisten bevorzugt 14,0 Mol-% und/oder 18,0 Masse-% betragen. Nb₂O₅ kann in einer gewünschten Rohmaterialform hinzugefügt werden. Es sollte vorzugsweise in Form eines Oxids (Nb₂O₅) eingeführt werden.
La₂O₃ bewirkt die Abnahme der Dispersion, während es einen hohen Brechungsindex erreicht, und ist eine wesentliche Komponente, um eine Abbe-Zahl in einem Bereich von 27 bis 35 zu erreichen. Wenn die Menge dieser Komponente 0,5 Mol-% oder weniger und/oder 5,0 Masse-% oder weniger beträgt, können ein hoher Brechungsindex und eine mittlere Dispersion nicht erreicht werden, während dann, wenn die Menge dieser Komponente 15,0 Mol-% und/oder 16,0 Masse-% überschreitet, die Schmelzeigenschaft des Glases sich verschlechtert und die relative Dichte groß wird. Dementsprechend sollte die Untergrenze für die Menge dieser Komponente vorzugsweise 0,5 Mol-% und/oder 5,0 Masse-%, besonders bevorzugt 0,8 Mol-% und/oder 5,5 Masse-% und am meisten bevorzugt 1,0 Mol-% und/oder 6,0 Masse-% betragen, und die Obergrenze dieser Komponente sollte vorzugsweise 15,0 Mol-% und/oder 25,0 Masse-%, besonders bevorzugt 14,5 Mol-% und/oder 20,0 Masse-% und am meisten bevorzugt 14,0 Mol-% und/oder 16,0 Masse-% betragen. La₂O₃ kann in einer gewünschten Rohmaterialform hinzugefügt werden. Es sollte vorzugsweise in Form eines Oxids (La₂O₃), eines Nitrats oder eines Nitrathydrats (La(NO₃)₃·xH₂O (wobei x eine gewünschte ganze Zahl ist)) eingeführt werden.
ZrO₂ ist eine wesentliche Komponente, denn es bewirkt eine Erhöhung der Stabilität des Glases und eine Einschränkung des Auftretens von Entglasung bei dem Vorgang des Kühlens des Glases ausgehend von einem geschmolzenen Zustand und eine Verbesserung der chemischen Beständigkeit des erhaltenen Glases. Wenn die Menge dieser Komponente kleiner als 0,5 Mol-% und/oder 1,0 Masse-% ist, kann die Stabilität des Glases nicht ausreichend verbessert werden, während dann, wenn die Menge dieser Komponente 10,0 Mol-% und/oder 12,0 Masse-% überschreitet, die Schmelzeigenschaft des Glases sich verschlechtert und kein homogenes Glas erhalten werden kann. Dementsprechend sollte die Untergrenze für die Menge an ZrO₂ vorzugsweise 0,5 Mol-% und/oder 1,0 Masse-%, besonders bevorzugt 0,8 Mol-% und/oder 1,5 Masse-% und am meisten bevorzugt 1,0 Mol-% und/oder 2,0 Masse-% betragen, und die Obergrenze dieser Menge sollte vorzugsweise 10,0 Mol-% und/oder 12,0 Masse-%, besonders bevorzugt 9,5 Mol-% und/oder 11,0 Masse-% und am meisten bevorzugt 9,0 Mol-% und/oder 10,0 Masse-% betragen. ZrO₂ kann in einer gewünschten Rohmaterialform hinzugefügt werden. Es sollte vorzugsweise in Form eines Oxids (ZrO₂) eingeführt werden.
R₂O (R = Li, Na, K, Cs) ist eine wesentliche Komponente, denn es bewirkt eine Verbesserung der Schmelzeigenschaft des Glases und eine Senkung der Viskosität der Glasschmelze und der Glasübergangstemperatur während der Bildung des Glases. Wenn die Gesamtmenge an R₂O zu gering ist, wird die Schmelzeigenschaft des Glases verschlechtert, und infolgedessen ist mehr thermische Energie während der Herstellung des Glases erforderlich, und dadurch nehmen die Herstellungskosten zu. Wenn die Gesamtmenge an R₂O übermäßig groß ist, können gewünschte optische Konstanten nicht erreicht werden, und außerdem wird die chemische Beständigkeit des Glases stark verschlechtert, und bei einem Erhitzungsvorgang, wie Heißpressen, kommt es zu einer Undurchsichtigkeit und Entglasung. Dementsprechend sollte die Untergrenze der Gesamtmenge an R₂O vorzugsweise 0,5 Mol-% und/oder 0,1 Masse-%, besonders bevorzugt 0,8 Mol-% und/oder 0,3 Masse-% und am meisten bevorzugt 1,0 Mol-% und/oder 0,5 Masse-% betragen, und die Obergrenze der Gesamtmenge dieser Komponente sollte vorzugsweise 25,0 Mol-% und/oder 15,0 Masse-%, besonders bevorzugt 24,5 Mol-% und/oder 14,0 Masse-% und am meisten bevorzugt 24,0 Mol-% und/oder 13,0 Masse-% betragen.
Es folgt nun eine Beschreibung der Wirkungen und der bevorzugten Mengenbereiche der jeweiligen R₂O-Komponente.
Li₂O ist eine Komponente, die die Schmelzeigenschaft des Glases stärker erhöht als jede andere R₂O-Komponente, und kann je nach der Schmelzeigenschaft der Glaszusammensetzung gegebenenfalls hinzugefügt werden. Wenn diese Komponente jedoch übermäßig hinzugefügt wird, kann ein hoher Brechungsindex nicht erreicht werden, und während des Erhitzungsvorgangs kommt es zu einer Undurchsichtigkeit oder Ausfällung von Kristallen. Dementsprechend sollte die Obergrenze der Menge dieser Komponente vorzugsweise 23,0 Mol-% und/oder 10,0 Masse-%, besonders bevorzugt 22,0 Mol-% und/oder 9,0 Masse-% und am meisten bevorzugt 21,0 Mol-% und/oder 8,0 Masse-% betragen. Li₂O kann in einer gewünschten Rohmaterialform hinzugefügt werden. Es sollte vorzugsweise in Form eines Carbonats (Li₂CO₃) oder eines Nitrats (LiNO₃) eingeführt werden.
Na₂O ist wie Li₂O eine Komponente, die die Schmelzeigenschaft des Glases erhöht, und kann je nach der Schmelzeigenschaft der Glaszusammensetzung gegebenenfalls hinzugefügt werden. Wenn diese Komponente jedoch übermäßig hinzugefügt wird, können ein hoher Brechungsindex und eine mittlere Dispersion nicht erreicht werden, und die chemische Beständigkeit des Glases wird verschlechtert. Dementsprechend sollte die Obergrenze der Menge dieser Komponente vorzugsweise 15,0 Mol-% und/oder 7,0 Masse-%, besonders bevorzugt 14,0 Mol-% und/oder 6,5 Masse-% und am meisten bevorzugt 13,0 Mol-% und/oder 6,0 Masse-% betragen. Na₂O kann in Form eines Carbonats (Na₂CO₃), eines Nitrats (NaNO₃), eines Fluorids (NaF), Na₂SiF₆, Na₃AlF₆, NaCl, Na₂SO₄, Na₂B₄O, oder Na₂H₂Sb₂O₇·5H₂O hinzugefügt werden. Es sollte vorzugsweise in Form eines Carbonats, Nitrats oder Sulfats eingeführt werden.
K₂O ist eine Komponente, die den Brechungsindex und die Abbe-Zahl regulieren kann, während sie die Schmelzeigenschaft des Glases reguliert, und kann gegebenenfalls hinzugefügt werden. Wenn diese Komponente jedoch übermäßig hinzugefügt wird, können ein hoher Brechungsindex und eine mittlere Dispersion nicht erreicht werden, und die relative Dichte nimmt zu. Dementsprechend sollte die Obergrenze der Menge dieser Komponente vorzugsweise 8,0 Mol-% und/oder 5,0 Masse-%, besonders bevorzugt 7,0 Mol-% und/oder 4,5 Masse-% und am meisten bevorzugt 6,0 Mol-% und/oder 4,0 Masse-% betragen. K₂O kann in Form eines Carbonats (K₂CO₃), eines Nitrats (KNO₃), eines Fluorids (KF), K₂SiF₆, K₃TiF₆/H₂O oder KI hinzugefügt werden. Es sollte vorzugsweise in Form eines Carbonats oder Nitrats eingeführt werden.
Cs₂O ist wie K₂O eine Komponente, die den Brechungsindex und die Abbe-Zahl regulieren kann, während sie die Schmelzeigenschaft des Glases reguliert, und kann gegebenenfalls hinzugefügt werden. Wenn diese Komponente jedoch übermäßig hinzugefügt wird, können ein hoher Brechungsindex und eine mittlere Dispersion nicht erreicht werden, und die relative Dichte nimmt zu. Dementsprechend sollte die Obergrenze der Menge dieser Komponente vorzugsweise 5,0 Mol-% und/oder 5,0 Masse-%, besonders bevorzugt 4,5 Mol-% und/oder 4,5 Masse-% und am meisten bevorzugt 4,0 Mol-% und/oder 4,0 Masse-% betragen. Cs₂O kann in einer gewünschten Rohmaterialform hinzugefügt werden. Es sollte vorzugsweise in Form eines Carbonats (Cs₂CO₃) oder eines Nitrats (CsNO₃) eingeführt werden.
RO (Mg, Ca, Sr, Ba) ist eine wesentliche Komponente, denn es bewirkt eine Abnahme der Dispersion, während es den Brechungsindex erhöht. Wenn die Gesamtmenge an RO jedoch zu gering ist, können ein gewünschter hoher Brechungsindex und eine mittlere Dispersion nicht erreicht werden, während dann, wenn die Gesamtmenge an RO übermäßig groß ist, die chemische Beständigkeit verschlechtert wird und die relative Dichte zunimmt. Dementsprechend sollte die Untergrenze der Gesamtmenge an RO vorzugsweise 1,0 Mol-% und/oder 3,0 Masse-%, besonders bevorzugt 3,0 Mol-% und/oder 4,0 Masse-% und am meisten bevorzugt 5,0 Mol-% und/oder 5,0 Masse-% betragen, und die Obergrenze der Gesamtmenge dieser Komponente sollte vorzugsweise 35,0 Mol-% und/oder 30,0 Masse-%, besonders bevorzugt 33,0 Mol-% und/oder 27,0 Masse-% und am meisten bevorzugt 31,0 Mol-% und/oder 25,0 Masse-% betragen.
Es folgt nun eine Beschreibung der Wirkungen und der bevorzugten Mengenbereiche der jeweiligen RO-Komponente.
MgO bewirkt eine Abnahme der relativen Dichte, während die optischen Konstanten erhalten bleiben. Wenn diese Komponente übermäßig hinzugefügt wird, wird das Glas instabil, und während des Abkühlvorgangs fallen Kristalle aus. Dementsprechend sollte die Obergrenze der Menge dieser Komponente vorzugsweise 7,0 Mol-% und/oder 5,0 Masse-%, besonders bevorzugt 6,0 Mol-% und/oder 4,0 Masse-% und am meisten bevorzugt 5,0 Mol-% und/oder 3,0 Masse-% betragen. MgO kann in einer gewünschten Rohmaterialform hinzugefügt werden. Es sollte vorzugsweise in Form eines Oxids (MgO), eines Carbonats (MgCO₃) oder eines Hydroxids (Mg(OH)₂) eingeführt werden.
CaO bewirkt eine Reduktion der relativen Dichte und eine Abnahme der Dispersion. Wenn diese Komponente übermäßig hinzugefügt wird, wird es schwierig, einen hohen Brechungsindex zu erreichen. Dementsprechend sollte die Obergrenze der Menge dieser Komponente vorzugsweise 30,0 Mol-% und/oder 15,0 Masse-%, besonders bevorzugt 29,0 Mol-% und/oder 14,8 Masse-% und am meisten bevorzugt 28,0 Mol-% und/oder 14,5 Masse-% betragen. CaO kann in einer gewünschten Rohmaterialform hinzugefügt werden. Es sollte vorzugsweise in Form eines Carbonats (CaCO₃) oder eines Fluorids (CaF₂) eingeführt werden.
Die Obergrenze für die Gesamtmenge an MgO und CaO sollte vorzugsweise 31,0 Mol-% und/oder 16,0 Masse-% betragen. Bei Zugabe dieser Komponenten in einer Menge oberhalb dieser Obergrenze wird es schwierig, die gewünschten optischen Konstanten zu erreichen, und daher ist dies nicht wünschenswert. In der vorliegenden Erfindung sollte die Obergrenze der beiden Komponenten besonders bevorzugt 30,5 Mol-% und/oder 15,5 Masse-% und am meisten bevorzugt 30,0 Mol-% und/oder 15,0 Masse-% betragen.
Unter den RO-Komponenten ist SrO besonders wirksam, um den Brechungsindex zu erhöhen. Wenn diese Komponente übermäßig hinzugefügt wird, nimmt die relative Dichte des Glases zu, und daher ist dies nicht wünschenswert. Dementsprechend sollte die Obergrenze der Menge dieser Komponente vorzugsweise 8,0 Mol-% und/oder 10,0 Masse-%, besonders bevorzugt 7,5 Mol-% und/oder 9,0 Masse-% und am meisten bevorzugt 7,0 Mol-% und/oder 8,0 Masse-% betragen. SrO kann in einer gewünschten Rohmaterialform hinzugefügt werden. Es sollte vorzugsweise in Form eines Nitrats (Sr(NO₃)₂) oder eines Fluorids (SrF₂) eingeführt werden.
Unter den RO-Komponenten ist BaO besonders wirksam, um den Brechungsindex zu erhöhen, und kann gegebenenfalls hinzugefügt werden. Wenn diese Komponente übermäßig hinzugefügt wird, nimmt die relative Dichte des Glases erheblich zu, und daher ist dies nicht wünschenswert. Dementsprechend sollte die Obergrenze der Menge dieser Komponente vorzugsweise 20,0 Mol-% und/oder 25,0 Masse-%, besonders bevorzugt 19,0 Mol-% und/oder 24,0 Masse-% und am meisten bevorzugt 18,0 Mol-% und/oder 23,0 Masse-% betragen. BaO kann in einer gewünschten Rohmaterialform hinzugefügt werden. Es sollte vorzugsweise in Form eines Carbonats (BaCO₃), eines Nitrats (Ba(NO₃)₂), eines Sulfats (BaSO₄) oder eines Fluorids (BaF₂) eingeführt werden.
B₂O₃ ist eine Art glasbildendes Oxid und bewirkt auch eine Verbesserung der Schmelzeigenschaft des Glases, wenn man eine geeignete Menge davon hinzufügt, und daher kann es als wahlfreie Komponente hinzugefügt werden. Wenn diese Komponente übermäßig hinzugefügt wird, wird die chemische Beständigkeit erheblich verschlechtert, und außerdem kommt es bei der Heißverarbeitung zu einer Undurchsichtigkeit und zum Ausfallen von Kristallen. Dementsprechend sollte die Obergrenze der Menge dieser Komponente vorzugsweise 10,0 Mol-% und/oder 6,0 Masse-%, besonders bevorzugt 6,0 Mol-% und/oder 2,0 Masse-% betragen, und am meisten bevorzugt sollte die Komponente überhaupt nicht hinzugefügt werden. B₂O₃ kann in Form von H₃BO₃, Na₂B₄O₇ und Na₂B₄O₇·10H₂O eingearbeitet werden, und von diesen ist H₃BO₃ das am meisten bevorzugte Rohmaterial.
Al₂O₃ ist eine Art glasbildendes Oxid und bewirkt auch eine erhebliche Verbesserung der chemischen Beständigkeit des Glases, wenn man eine geeignete Menge davon hinzufügt. Wenn diese Komponente übermäßig hinzugefügt wird, wird die Stabilität gegenüber Entglasung erheblich verschlechtert, und daher wird es schwierig, ein Glas zu erhalten, das keine Einschlüsse im Innern des Glases aufweist. Dementsprechend sollte die Obergrenze der Menge dieser Komponente vorzugsweise 3,0 Mol-% und/oder 1,0 Masse-%, besonders bevorzugt 2,5 Mol-% und/oder 0,8 Masse-% und am meisten bevorzugt 2,0 Mol-% und/oder 0,5 Masse-% betragen. Al₂O₃ kann in einer gewünschten Rohmaterialform hinzugefügt werden. Es sollte vorzugsweise in Form eines Oxids (Al₂O₃), Hydroxids (Al(OH)₃) oder als Na₃AlF₆ eingeführt werden.
ZnO bewirkt eine Verbesserung der Schmelzeigenschaft des Glases und eine Erhöhung des Brechungsindex und kann daher gegebenenfalls hinzugefügt werden. Wenn diese Komponente übermäßig hinzugefügt wird, kommt es beim Erhitzungsvorgang zu einer Undurchsichtigkeit oder zum Ausfallen von Kristallen. Dementsprechend sollte die Obergrenze der Menge dieser Komponente vorzugsweise 10,0 Mol-% und/oder 10,0 Masse-%, besonders bevorzugt 9,0 Mol-% und/oder 8,0 Masse-% und am meisten bevorzugt 8,0 Mol-% und/oder 6,0 Masse-% betragen. ZnO kann in einer gewünschten Rohmaterialform hinzugefügt werden. Es sollte vorzugsweise in Form eines Oxids (ZnO) oder eines Fluorids (ZnF₂) eingeführt werden.
WO₃ bewirkt eine Verbesserung der Schmelzeigenschaft des Glases, eine Verhinderung des Auftretens von Entglasung beim Abkühlen der Schmelze und das Erreichen eines hohen Brechungsindex und kann daher gegebenenfalls hinzugefügt werden. Wenn diese Komponente jedoch übermäßig hinzugefügt wird, nimmt die Dispersion übermäßig stark zu, so dass es schwierig ist, die gewünschte Abbe-Zahl zu erreichen, und außerdem wird die Färbung des Glases erheblich. Dementsprechend sollte die Obergrenze der Menge dieser Komponente vorzugsweise 5,0 Mol-% und/oder 5,0 Masse-%, besonders bevorzugt 4,5 Mol-% und/oder 4,5 Masse-% und am meisten bevorzugt 4,0 Mol-% und/oder 4,0 Masse-% betragen. WO₃ kann in einer gewünschten Rohmaterial form hinzugefügt werden. Es sollte vorzugsweise in Form eines Oxids (WO₃) eingeführt werden.
Bi₂O₃ bewirkt wie WO₃ eine Verbesserung der Schmelzeigenschaft des Glases, eine Verhinderung des Auftretens von Entglasung beim Abkühlen der Schmelze und das Erreichen eines hohen Brechungsindex und kann daher gegebenenfalls hinzugefügt werden. Wenn diese Komponente jedoch übermäßig hinzugefügt wird, nimmt die Dispersion übermäßig stark zu, so dass es schwierig ist, die gewünschte Abbe-Zahl zu erreichen, und außerdem wird die Färbung des Glases erheblich. Dementsprechend sollte die Obergrenze der Menge dieser Komponente vorzugsweise 3,0 Mol-% und/oder 5,0 Masse-%, besonders bevorzugt 2,5 Mol-% und/oder 4,5 Masse-% und am meisten bevorzugt 2,0 Mol-% und/oder 4,0 Masse-% betragen. Bi₂O₃ kann in einer gewünschten Rohmaterialform hinzugefügt werden. Es sollte vorzugsweise in Form eines Oxids (Bl₂O₃) eingeführt werden.
Gd₂O₃ und Y₂O₃ bewirken wie La₂O₃ das Erreichen eines hohen Brechungsindex und einer kleinen Dispersion und können daher gegebenenfalls hinzugefügt werden. Wenn diese Komponenten jedoch übermäßig hinzugefügt werden, wird die Stabilität des Glases erheblich verschlechtert, und daher wird es schwierig, ein Glas zu erhalten, das frei von Einschlüssen im Innern des Glases ist. Dementsprechend sollte die Obergrenze der Menge der jeweiligen Komponenten vorzugsweise 3,0 Mol-% und/oder 10,0 Masse-%, besonders bevorzugt 2,8 Mol-% und/oder 9,0 Masse-% und am meisten bevorzugt 2,5 Mol-% und/oder 8,0 Masse-% betragen. Gd₂O₃ und Y₂O₃ können in einer gewünschten Rohmaterialform hinzugefügt werden. Sie sollten vorzugsweise in Form eines Oxids (Gd₂O₃, Y₂O₃) oder eines Fluorids (GdF₃, YF₃) eingeführt werden.
Ta₂O₅ bewirkt das Erreichen eines hohen Brechungsindex und eine Verhinderung des Auftretens von Entglasung beim Abkühlen der Schmelze und kann daher gegebenenfalls hinzugefügt werden. Wenn diese Komponente jedoch in einer Menge von 3,0 Mol-% oder darüber und/oder 10,0 Massen-% oder darüber hinzugefügt wird, nimmt die Dispersion übermäßig stark zu, so dass es schwierig ist, die gewünschte Abbe-Zahl zu erreichen, und außerdem wird es schwierig, das Glas zu mäßigen Kosten herzustellen, da das Rohmaterial dieser Komponente teuer ist. Dementsprechend sollte die Obergrenze der Menge dieser Komponente vorzugsweise 3,0 Mol-% und/oder 10,0 Masse-%, besonders bevorzugt 2,8 Mol-% und/oder 9,0 Masse-% und am meisten bevorzugt 2,5 Mol-% und/oder 8,0 Masse-% betragen. Ta₂O₅ kann in einer gewünschten Rohmaterialform hinzugefügt werden. Es sollte vorzugsweise in Form eines Oxids (Ta₂O₅) eingeführt werden.
Yb₂O₃ und Lu₂O₃ bewirken das Erreichen eines hohen Brechungsindex und können daher gegebenenfalls hinzugefügt werden. Wenn diese Komponenten jedoch übermäßig hinzugefügt werden, wird die Stabilität des Glases verschlechtert, und daher wird es schwierig, ein Glas zu erhalten, das keine Einschlüsse im Innern des Glases aufweist, und außerdem wird es schwierig, das Glas zu mäßigen Kosten herzustellen, da das Rohmaterial dieser Komponenten teuer ist. Dementsprechend sollte die Obergrenze der Menge der jeweiligen Komponenten vorzugsweise 2,0 Mol-% und/oder 5,0 Masse-%, besonders bevorzugt 1,8 Mol-% und/oder 4,0 Masse-% und am meisten bevorzugt 1,5 Mol-% und/oder 3,0 Masse-% betragen. Yb₂O₃ und Lu₂O₃ können in einer gewünschten Rohmaterialform hinzugefügt werden. Sie sollten vorzugsweise in Form eines Oxids (Yb₂O₃, Lu₂O₃) eingeführt werden.
TeO₂ bewirkt das Erreichen eines hohen Brechungsindex und bei Hinzufügen einer geeigneten Menge dieser Komponente eine Verstärkung der Raffination der Schmelze und kann daher gegebenenfalls hinzugefügt werden. Wenn diese Komponente jedoch übermäßig hinzugefügt wird, wird das Glas häufig farbig. Dementsprechend sollte die Obergrenze der Menge dieser Komponente vorzugsweise 2,0 Mol-% und/oder 3,0 Masse-%, besonders bevorzugt 1,8 Mol-% und/oder 2,0 Masse-% und am meisten bevorzugt 1,5 Mol-% und/oder 1,0 Masse-% betragen. TeO₂ kann in einer gewünschten Rohmaterialform hinzugefügt werden. Es sollte vorzugsweise in Form eines Oxids (TeO₂) eingeführt werden.
Sb₂O₃ bewirkt bei Hinzufügen einer geeigneten Menge dieser Komponente eine Verstärkung der Raffination und Entschäumung der Schmelze und kann daher gegebenenfalls hinzugefügt werden. Wenn diese Komponente jedoch übermäßig hinzugefügt wird, kommt es zu einer übermäßigen Blasenbildung, was zur Verschlechterung der Innenqualität des Glases führt und außerdem ein Metall mit einer hohen Wärmebeständigkeit (einschließlich einer Legierung), zum Beispiel Platin in einer Schmelzapparatur, negativ beeinflusst. Dementsprechend sollte die Obergrenze der Menge dieser Komponente vorzugsweise 0,5 Mol-% und/oder 2,0 Masse-%, besonders bevorzugt 0,4 Mol-% und/oder 1,5 Masse-% und am meisten bevorzugt 0,3 Mol-% und/oder 1,0 Masse-% betragen. Sb₂O₃ kann in einer gewünschten Rohmaterialform hinzugefügt werden. Es sollte vorzugsweise in Form eines Oxids (Sb₂O₃ und Sb₂O₅) oder als Na₂H₂Sb₂O₇·5H₂O eingeführt werden.
Die Komponente F bewirkt eine Verbesserung der Schmelzeigenschaft des Glases und eine Erhöhung der Abbe-Zahl des Glases und kann daher gegebenenfalls als ein oder mehrere Fluoride eines oder mehrerer Metallelemente, die in den oben beschriebenen Metalloxiden enthalten sind, bis zu einer Gesamtmenge des in dem oder den Fluoriden enthaltenen F von 10 Mol-% oder 5 Masse-% hinzugefügt werden. Wenn die Komponente F jedoch in einer Menge hinzugefügt wird, die größer ist als notwendig, können die gewünschten optischen Konstanten nicht erreicht werden, und außerdem wird die innere Qualität des Glases verschlechtert, und es kommt im Erhitzungstest zu einer Entglasung. Dementsprechend sollte die Obergrenze der Menge dieser Komponente vorzugsweise 10,0 Mol-% und/oder 5,0 Masse-%, besonders bevorzugt 9,0 Mol-% und/oder 4,5 Masse-% und am meisten bevorzugt 8,0 Mol-% und/oder 4,0 Masse-% betragen. Die Komponente F kann in Form eines oder mehrerer Fluoride als Rohmaterial bei der Einführung der verschiedenen Oxide in das Glas eingeführt werden.
Die Gesamtmenge an F in "einem oder mehreren Fluoriden eines oder mehrerer Metallelemente, die in dem oder den obigen Metalloxiden enthalten sind," bedeutet in dieser Beschreibung unter der Annahme, dass alle Oxide, Komplex salze, Metallfluoride usw., die als Rohmaterialien der Glaszusammensetzung verwendet werden, während des Schmelzvorgangs zersetzt und in Oxide umgewandelt werden, ein Verhältnis der Masse von F-Atomen, die in Masse-% ausgedrückt ist, zu einer Gesamtmasse der hergestellten Oxide, wenn das Verhältnis in Masse-% ausgedrückt wird, oder ein Verhältnis der Stoffmenge der tatsächlich enthaltenen F-Atome, die in Mol-% ausgedrückt ist, zu einer Gesamtstoffmenge der hergestellten Oxide.
P₂O₅ kann in einer Menge im Bereich hinzugefügt werden, in dem die vorteilhaften Ergebnisse der vorliegenden Erfindung nicht beeinträchtigt werden. Da die Zugabe dieser Komponente häufig die Entglasung im Innern des Glases verstärkt, sollte die Obergrenze der Menge dieser Komponente vorzugsweise 10,0 Mol-% und/oder 5,0 Masse-% betragen. Am meisten bevorzugt sollte diese Komponente überhaupt nicht hinzugefügt werden. P₂O₅ kann in einer gewünschten Rohmaterialform hinzugefügt werden. Es sollte vorzugsweise in Form von Al(PO₃)₃, Ba(PO₃)₃, BPO₄ oder H₃PO₄ eingeführt werden.
In der vorliegenden Erfindung sollte die Obergrenze der Menge an Blei und/oder PbO und As₂O₃ vorzugsweise 0,01 Mol-% und/oder 0,01 Masse-%, besonders bevorzugt 0,005 Mol-% und/oder 0,005 Masse-%, betragen, und am meisten bevorzugt sollten sie überhaupt nicht hinzugefügt werden, abgesehen von unvermeidlichen Beimischungen dieser Komponenten als Verunreinigungen. Ebenso sollte die Obergrenze der Menge an SnO₂ und SnO vorzugsweise 0,01 Mol-% und/oder 0,01 Masse-%, besonders bevorzugt 0,005 Mol-% und/oder 0,005 Masse-%, betragen, und am meisten bevorzugt sollten sie überhaupt nicht hinzugefügt werden.
Übergangsmetallkomponenten, wie V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Ag und Mo, wobei Ti ausgeschlossen ist, färben häufig das Glas, wenn diese Komponenten allein oder in Kombination selbst in einer kleinen Menge hinzugefügt werden, so dass bei einer speziellen Wellenlänge im sichtbaren Bereich eine Absorption stattfindet. Daher sollten diese Komponenten vorzugsweise nicht in wesentlichen Mengen in ein optisches Glas gegeben werden, das Wellenlängen im sichtbaren Bereich verwendet. Was Pb, Th, Cd, Tl, As, Os, Be und Se betrifft, so besteht die Tendenz, auf die Verwendung dieser Komponenten zu verzichten, da es schädliche chemische Substanzen sind, und wenn diese Komponenten verwendet werden, müssen Schritte unternommen werden, um die Umwelt nicht nur im Glasherstellungsverfahren, sondern auch bei der anschließenden Handhabung des Glases einschließlich der Verarbeitung des Glases bis zur Entsorgung eines aus dem Glas hergestellten Produkts zu schützen. Diese Komponenten sollten daher vorzugsweise nicht in wesentlichen Mengen hinzugefügt werden, wenn es notwendig ist, den Einfluss auf die Umwelt zu berücksichtigen.
Indem man im Glas des elften Aspekts der Erfindung die Menge an B₂O₃ auf 0 bis weniger als 2,0 Masse-% beschränkt, können Wirkungen der Verhinderung der Entglasung im Erhitzungstest und der Verbesserung der chemischen Beständigkeit erhalten werden.
Im Glas des zwölften Aspekts der Erfindung kann die chemische Beständigkeit verbessert werden, indem man die Menge an Na₂O auf 0 bis weniger als 3,0% beschränkt.
Wie im dreizehnten bis siebzehnten Aspekt der Erfindung beschrieben ist, sind die Gläser des ersten bis zwölften Aspekts der Erfindung nützlich als Grundmaterial für optische Elemente, wie eine Linse oder ein Prisma, und optische Substratmaterialien, wie eine Reflexionsplatte, Streuplatte und Wellenlängentrennplatte. Dieses Glas eignet sich auch als Material für eine Vorform für das Präzisionspressformen.
Beispiele
Es werden nun Beispiele für das Glas gemäß der Erfindung beschrieben. In allen folgenden Tabellen sind die Mengen der Komponenten des Glases in Masse-% ausgedrückt.
Die Tabellen 1 bis 5 zeigen Zusammensetzungen, Brechungsindex (nd), Abbe-Zahl (νd), Säurebeständigkeit RA nach dem Pulververfahren, relative Dichte D und Ergebnis des Erhitzungstests für die Beispiele Nr. 1 bis 38, die geeignet sind, um Glas zu erhalten, das als optische Konstanten einen Brechungsindex (nd) von 1,79 oder mehr und eine Abbe-Zahl (νd) von 27 oder mehr aufweist und im Erhitzungstest frei von Entglasung im Innern des Glases ist.
Die Tabellen 6 und 7 zeigen verschiedene Eigenschaften und Ergebnisse der Bewertung der Vergleichsbeispiele A bis J von bekannten optischen Gläsern. Die Vergleichsbeispiele A bis D sind die Beispiele Nr. 2, 35, 39 und 40 der oben beschriebenen japanischen Offenlegungsschrift Nr. Sho 59-50048. Die Vergleichsbeispiele E bis G sind die Beispiele Nr. 16, 34 und 41 der oben beschriebenen japanischen Offenlegungsschrift Nr. 2002-87841. Die Vergleichsbeispiele N und J sind die Beispiele Nr. 1 und 7 der oben beschriebenen japanischen Offenlegungsschrift Nr. Hei 3-5340. Vergleichsbeispiel J ist das Beispiel Nr. 4 der oben beschriebenen japanischen Offenlegungsschrift Nr. 2004-18371.
Die Säurefestigkeit RA(P) gemäß dem Pulververfahren der jeweiligen Beispiele und Vergleichsbeispiele wurde in der folgenden Weise im Einklang mit dem Messverfahren für die chemische Beständigkeit von optischem Glas (Pulververfahren) des Japanese Optical Glass Industrial Standard JOGIS06^-1999 gemessen. Gläser der Beispiele und Vergleichsbeispiele wurden zu Stücken mit einer Teilchengröße im Bereich von 425 μm bis 600 μm zerkleinert, und die so erhaltene Glaspulverprobe wurde in einer bestimmten Menge in einen Platinauflösungskorb gelegt. Dieser Auflösungskorb, der die Glaspulverprobe enthielt, wurde in einen Rundkolben aus Quarzglas gegeben, der 0,01 N Salpetersäure enthielt. Nach 60 Minuten Behandlung in siedendem Wasser wurde die Reduktionsrate (%) der Glaspulverprobe nach der Behandlung berechnet. Klasse 1 zeigt einen Fall an, bei dem die Reduktionsrate kleiner als 0,05% ist, Klasse 2 zeigt einen Fall an, bei dem die Reduktionsrate 0,05% bis weniger als 0,10% beträgt, und Klasse 3 zeigt einen Fall an, bei dem die Reduktionsrate 0,10% bis weniger als 0,25% beträgt. Je kleiner also der Wert der Klasse, die das RA(P) anzeigt, desto größer ist die Säurebeständigkeit des Glases.
Der Erhitzungstest wurde in folgender Weise durchgeführt. Die Glasprobe in Form einer quadratischen Säule mit einer Breite und Dicke von jeweils 15 mm und einer Länge von 30 mm wurde auf ein feuerfestes Material gelegt und in einem Elektroofen so erhitzt, dass die Temperatur in 150 Minuten von Raumtemperatur auf eine Temperatur erhöht wird, welche um 150 °C höher als die Glasübergangstemperatur (Tg) der Glasprobe ist, und nachdem die Glasprobe 30 Minuten lang auf dieser Temperatur gehalten wurde, wurde die Temperatur auf Raumtemperatur gesenkt, und die Glasprobe wurde aus dem Elektroofen genommen, und das Innere der Glasprobe wurde durch polierte, einander gegenüberliegende Flächen der Probe mit dem Auge beobachtet. Wenn das Innere der Glasprobe transparent war, also im Erhitzungstest frei von Entglasung war, wird das Ergebnis des Erhitzungstests als o angegeben, und wenn im Innern der Glasprobe eine Undurchsichtigkeit oder Entglasung beobachtet wurde, wird das Ergebnis des Erhitzungstests als x angegeben.
Die Übergangstemperatur des optischen Glases der Beispiele der vorliegenden Erfindung lag im Bereich von 550 °C bis 700 °C.
Tabelle 2
Tabelle 3
Tabelle 4

Tabelle 7
Zur Herstellung der Gläser der Beispiele Nr. 1 bis 38, die in den Tabellen 1 bis 5 gezeigt sind, wurden gewöhnliche Rohmaterialien für optische Gläser, wie Oxide, Carbonate, Nitrate, Fluoride, Hydroxide und Metaphosphatverbindungen, abge wogen und in einem vorbestimmten Verhältnis miteinander gemischt, und die gemischten Materialien wurden in einen Platintiegel gegeben und je nach der Schmelzeigenschaft der Glaszusammensetzung drei bis vier Stunden lang bei einer Temperatur im Bereich von 1200 °C bis 1400 °C geschmolzen. Die Schmelze wurde gerührt und dadurch homogenisiert, und dann, nachdem die Temperatur auf eine geeignete Temperatur gesenkt worden war, wurde die Schmelze in eine Form gegossen und getempert, so dass man das Glas erhielt.
Wie in den Tabellen 1 bis 5 gezeigt ist, haben die Gläser von Beispielen der vorliegenden Erfindung die gewünschten optischen Konstanten, eine ausgezeichnete chemische Beständigkeit und sind im Erhitzungstest frei von Entglasung. Dagegen haben die Gläser der Vergleichsbeispiele A bis D und J, die in den Tabellen 6 und 7 gezeigt sind, eine große relative Dichte und genügen nicht der Beziehung Y ≥ 0,175X + 1,137 und sind daher unter dem Gesichtspunkt der Reduktion des Gewichts eines Produkts den Beispielen der vorliegenden Erfindung unterlegen. Die Gläser der Vergleichsbeispiele B und E bis G zeigten im Erhitzungstest eine Entglasung, und es hat sich gezeigt, dass diese Gläser beim Heißpressen Schwierigkeiten bereiten. Die Gläser der Vergleichsbeispiele H bis zeigen eine Säurefestigkeit der Klasse 2 und Klasse 3, was zeigt, dass sie eine schlechte chemische Beständigkeit haben.
Wie vorstehend beschrieben ist, kann gemäß der vorliegenden Erfindung ein optisches Glas, das als optische Konstanten einen Brechungsindex (nd) von 1,79 oder mehr und eine Abbe-Zahl (νd) von 27 oder mehr aufweist und für die Heißverarbeitung, zum Beispiel Heißpressen, geeignet ist und eine ausgezeichnete chemische Beständigkeit hat, zu mäßigen Kosten hergestellt werden, und daher kann ein optischer Aufbau mit hohem Freiheitsgrad erreicht werden, und optische Elemente, wie eine Linse, ein Prisma und eine Reflexionsplatte mit ausgezeichneten Eigenschaften sowie optische Instrumente, bei denen solche optischen Elemente verwendet werden, können bereitgestellt werden.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Das Glas der vorliegenden Erfindung ist zur Verwendung als optische Elemente wie Prismen, Linsen einschließlich einer Linse für eine (z.B. DVD-)Lasereinheit und eines Brillenglases und optische Substrate, wie eine Reflexionsplatte, Streuplatte, einen Polarisator und ein Deckglas, geeignet.
Zusammenfassung
Glas, das als optische Konstanten einen Brechungsindex (nd) von 1,79 oder mehr und eine Abbe-Zahl (νd) von 27 oder mehr sowie eine relative Dichte (D) von 3,20 oder mehr aufweist und das in einem Erhitzungstest frei von Entglasung im Innern des Glases ist. Das Glas hat eine chemische Beständigkeit gemäß dem Pulverfahren (Säurebeständigkeit RA nach dem Pulververfahren) von Klasse 1.

Claims

Glas, das als optische Konstanten einen Brechungsindex (nd) von 1,79 oder mehr und eine Abbe-Zahl (νd) von 27 oder mehr sowie eine relative Dichte (D) von 3,20 oder mehr aufweist und das in einem Erhitzungstest frei von Entglasung im Innern des Glases ist.
Glas gemäß Anspruch 1, das eine chemische Beständigkeit gemäß dem Pulverfahren (Säurebeständigkeit RA nach dem Pulververfahren) von Klasse 1 hat.
Glas, das eine Zusammensetzung hat, die SiO₂, TiO₂ und La₂O₃ umfasst, und ein Verhältnis der Gehalte in Masse-% von B₂O₃/SiO₂ im Bereich von 0 bis 0,5 hat und als optische Konstanten einen Brechungsindex (nd) von 1,79 oder mehr und eine Abbe-Zahl (νd) im Bereich von 27 bis 35 hat, wobei die Beziehung zwischen dem Brechungsindex Y (nd) und der relativen Dichte X (D) lautet: Y ≥ 0,175X + 1,137.
Glas gemäß Anspruch 3, das ein ΣR₂O im Bereich von 0,1% bis weniger als 15% in Masse-% umfasst und frei von Undurchsichtigkeit und Entglasung ist, wenn das Glas erhitzt und 30 Minuten lang auf einer Temperatur gehalten wird, die um 150 °C höher als die Glasübergangstemperatur (Tg) ist.
Glas gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die relative Dichte (D) in einem Bereich von 3,20 bis 4,10 liegt.
Glas gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, das ein Verhältnis der Gehalte in Masse-% von (BaO + SrO)/(TiO₂ + Nb₂O₅) < 0,80 hat.
Glas gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, das ein Verhältnis der Gehalte in Masse-% von (SiO₂ + Al₂O₃)/ΣR₂O > 2,2 hat.
Glas gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, das Folgendes umfasst, in Mol-%: SiO₂ 30,0–48,0% TiO₂ 3,0–25,0% und La₂O₃ 0,5–15,0%.
Glas gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, das als optische Konstanten einen Brechungsindex (nd) im Bereich von 1,79 bis 1,88 und eine Abbe-Zahl (νd) im Bereich von 27 bis 35 aufweist und das Folgendes umfasst, in Mol-%: SiO₂ 30,0–48,0% TiO₂ 3,0–25,0% Nb₂O₅ 0,5–15,0% La₂O₃ 0,5–15,0% ZrO₂ 0,5–10,0% R₂O (R = Li, Na, K, Cs) 0,5–25,0% wobei Li₂O 0,0–23,0% und/oder Na₂O 0,0–15,0% und/oder K₂O 0,0–8,0% und/oder Cs₂O 0,0–5,0% und RO (R = Mg, Ca, Sr, Ba) 1,0–35,0% wobei MgO 0,0–7,0% und/oder CaO 0,0–30,0% und/oder SrO 0,0–8,0% und/oder BaO 0,0–20% wobei MgO + CaO 0,0–31,0% und B₂O₃ 0,0–10,0% Al₂O₃ 0,0–3,0% und/oder ZnO 0,0–10,0% und/oder

WO₃ 0,0–5,0% und/oder Bi₂O₃ 0,0–3,0% und/oder Gd₂O₃ 0,0–3,0% und/oder Y₂O₃ 0,0–3,0% und/oder Ta₂O₅ 0,0–3,0% und/oder Yb₂O₃ 0,0–2,0% und/oder Lu₂O₃ 0,0–2,0% und/oder TeO₂ 0,0–2,0% und/oder Sb₂O₃ 0,0–0,5%

und ein oder mehrere Fluoride eines oder mehrerer Metallelemente, die in den obigen Metalloxiden enthalten sind, wobei die Gesamtmenge des in dem oder den Fluoriden enthaltenen F 0–10% beträgt und B₂O₃/SiO₂ = 0 bis 0,5 ist.
Glas gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, das als optische Konstanten einen Brechungsindex (nd) im Bereich von 1,79 bis 1,88 und eine Abbe-Zahl (νd) im Bereich von 27 bis 35 aufweist und das Folgendes umfasst, in Masse-%: SiO₂ 20,0–35,0% TiO₂ 1,0-weniger als 21,0% Nb₂O₅ 1,0-weniger als 25,0% La₂O₃ 5,0-weniger als 25,0% ZrO₂ 1,0–12,0% R₂O (R = Li, Na, K, Cs) 0,1-weniger als 15,0% wobei Li₂O 0,0–10,0% und/oder Na₂O 0,0-weniger als 7,0% und/oder K₂O 0,0–5,0% und/oder Cs₂O 0,0–5,0% und RO (R = Mg, Ca, Sr, Ba) 3,0-weniger als 30,0% wobei

MgO 0,0–5,0% und/oder CaO 0,0-weniger als 15,0% und/oder SrO 0,0–10,0% und/oder BaO 0,0-weniger als 25% wobei MgO + CaO 0,0-weniger als 16,0% und B₂O₃ 0,0-weniger als 6,0% Al₂O3 0,0-weniger als 1,0% und/oder ZnO 0,0–10,0% und/oder WO₃ 0,0–5,0% und/oder Bi₂O₃ 0,0–5,0% und/oder Gd₂O₃ 0,0–10,0% und/oder Y₂O₃ 0,0–10,0% und/oder Ta₂O₅ 0,0–10,0% und/oder Yb₂O₃ 0,0–5,0% und/oder Lu₂O₃ 0,0–5,0% und/oder TeO₂ 0,0–3,0% und/oder Sb₂O₃ 0,0–2,0%

und ein oder mehrere Fluoride eines oder mehrerer Metallelemente, die in den obigen Metalloxiden enthalten sind, wobei die Gesamtmenge des in dem oder den Fluoriden enthaltenen F 0–5% beträgt und B₂O₃/SiO₂ = 0 bis 0,5 ist.
Glas gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, das B₂O₃ in einer Menge im Bereich von 0 bis weniger als 2 Masse-% umfasst.
Glas gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, das Na₂O in einer Menge im Bereich von 0 bis weniger als 3 Gew.-% umfasst.
Optische Elemente einschließlich einer Linse und eines Prismas, die das Glas gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 als Grundmaterial umfassen.
Optische Elemente einschließlich einer Linse und eines Prismas, die durch Heißpressen des Glases gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 hergestellt sind.
Optische Substratmaterialien einschließlich einer Reflexionsplatte, Streuplatte und Wellenlängentrennplatte, die das Glas gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 als Grundmaterial umfassen.
Optische Instrumente einschließlich einer Kamera und eines Projektors, bei denen ein optisches Element oder ein optisches Substratmaterial verwendet wird, das das Glas gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 umfasst.
Vorform für das Präzisionspressformen, die aus dem Glas gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 besteht.