具体实施方式

在本实施方式中，基于用阳离子％表示的各成分的含有比率对本发明的玻璃进行说明。因此，以下各含量除非特别说明，“％”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(也包含含量为0％的情况)的总量。另外，阳离子比是指以阳离子％表示的各阳离子成分的含量(也包含多种的阳离子成分的总含量)的比例(比)。

玻璃成分的含量可以用公知的方法，例如电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)、电感耦合等离子体质谱分析法(ICP-MS)等方法来定量。另外，在本说明书及本发明中，构成成分的含量为0％代表实质上不包含此构成成分，且容许以不可避免的杂质水平包含该成分。

另外，在本说明书中，除非特别说明，折射率是指在黄色氦的d线(波长587.56nm)的折射率nd。

以下，对本发明的实施方式进行详细说明。

本实施方式的玻璃具有着色层。着色层为玻璃着色的部分，优选为从玻璃表面向内以层状存在。

本实施方式的玻璃中，着色层可以以覆盖玻璃表面的全部的方式(在玻璃的整个表面)存在，也可以以覆盖玻璃表面的一部分的方式(在玻璃表面的一部分)存在。

着色层为对于入射至玻璃的光的透射率小的部分。因此，本实施方式的玻璃中，入射至玻璃的光中，入射至着色层的光的一部分或全部被吸收，与未入射至着色层的光相比，透射光的强度会衰减。即，本实施方式的玻璃可以具有透射率小的部分和透射率大的部分。

本实施方式的玻璃中，着色层可以通过研磨或抛光来除去。本实施方式的玻璃中，除去了着色层后的玻璃的透射率比着色层除去前的玻璃的透射率变得更大。

在本实施方式中，例如，在玻璃具有彼此相对的2个面的情况下，着色层2可以如图1所示地只设置于玻璃本体1的单面侧，也可以如图2所示地设置于双面侧。

另外，如图3-1所示，通过在玻璃表面选择性地形成着色层，可以在有着色层的部分遮蔽光，在没有着色层的部分光透射。于是，例如，通过将着色层形成为特定的图案形状，可以赋予玻璃狭缝或光圈、针孔等功能。

由于在图3-1的光的路径A途中没有着色层2，光从一面向另一面通过。由于在路径B途中有着色层2，光在着色层2被吸收，另外，由于着色层2与非着色部为同一组成，因此玻璃内部不存在折射率差，在着色层2与非着色部的边界也没有光反射。在此情况下，关于光的透射，可以得到与如图3-2所示地将着色层2设置于玻璃的整个厚度方向的情况相同的效果。需要说明的是，众所周知，在玻璃的表面是由玻璃的折射率、及与玻璃接触的介质(例如空气)的折射率来决定入射角与折射角的关系。可以考虑此关系来决定玻璃表面的形成着色层的区域、狭缝的宽度、光圈直径等。

如后所述本实施方式的玻璃可以用于光学元件。从用于光学元件的观点考虑，本实施方式的玻璃优选为光学玻璃。但是，本实施方式的玻璃由于可以利用着色层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，因此并不限定于光学玻璃。

在本实施方式的玻璃中，在着色层与非着色部中玻璃成分组成相同。但是，在着色层与非着色部中存在玻璃成分(阳离子)的价数不同的情况。

着色层的着色优选为玻璃成分所产生的还原色，更优选为过渡金属所产生的还原色。作为过渡金属，可列举例如Ti、Nb、W及Bi。因此，对于本实施方式的玻璃而言，作为玻璃成分，优选包含选自Ti离子、Nb离子、W离子、及Bi离子中的至少1种离子，更优选包含Bi离子。

(着色层的厚度)

着色层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。

(OD)

本实施方式的玻璃中，着色层在从可见光范围(400nm～760nm的波长范围)到红外光范围的波长范围的分光透射率显示出随着波长变长而增加的倾向。另一方面，着色层的OD显示出随着波长变长而减少的倾向。OD为光密度或光学浓度(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的数值来表示。

OD＝-log₁₀(I/I_o)

本实施方式的玻璃在由着色层、和可见光范围的透射率大的非着色部形成的情况下，着色层的OD大，而非着色部的OD变小。在OD的测定中，在测定光通过着色层和非着色部这两者的情况下，由于非着色部的OD很小，因此着色层的OD成为主导。

本实施方式的玻璃中，具有着色层的部分在波长1100nm的OD优选为1.0以上、更优选为1.5以上。另一方面，非着色部在波长1100nm的OD优选为0.15以上、更优选为0.1以下。

通常，CCD、C-MOS传感器等光学传感器的灵敏度范围为从可见光区延伸至1100nm附近。通过设置具有上述范围的OD的着色层，可得到能够在遍及光学传感器的灵敏度范围的全部范围遮光的玻璃。因此，本实施方式的玻璃优选对从可见光范围到1100nm的波长范围的光线可以控制透射率。

另外，在具有彼此相对的2个面的玻璃中，着色层设置于这两面的情况下的OD为仅在单面设置相同着色层的情况下的约2倍。

另外，在本实施方式的玻璃中，在从可见光范围到近红外范围的波长范围，OD伴随着波长的增加而减少。因此，在具有着色层的部分，例如在波长780nm的OD相比于在波长1100nm的OD变大。

因此，在存在欲遮光的波长范围的情况下，以提高在该波长范围的长波长侧的波长的OD的方式进行设计。在设计只对可见光遮光的玻璃的情况下，只要以提高在可见光范围的长波长侧(例如780nm)的OD的方式进行设定即可。另外，在设计对可见光范围到近红外范围遮光的玻璃的情况下，只要以提高在近红外范围的波长(例如波长1100nm)的OD的方式进行设定即可。OD可以通过调整着色层的厚度、着色的程度等来控制。

(ΔOD)

如上所述，本实施方式的玻璃在包含着色层、和可见光范围的透射率大的非着色部的情况下，着色层OD大，而非着色层的OD变得较小。即，如果在厚度方向逐渐除去着色层，则OD会对应此除去量而变化。

对于本实施方式的具有着色层的玻璃，将给定波长的OD设为OD1、将厚度设为T1。将通过抛光等在厚度方向除去给定量的着色层时在相同波长的OD设为OD2、将厚度设为T2。此时，通过下式计算出每单位厚度的OD的变化量ΔOD。

ΔOD＝(OD1-OD2)/(T1-T2)

在波长1100nm以上的OD中测定ΔOD的情况下，优选在厚度方向每次除去5～20μm的着色层。另外，在波长不到1100nm的OD中测定ΔOD的情况下，优选在厚度方向每次除去3～10μm的着色层。然后，重复OD测定和着色层的除去，计算出对应着色层的除去量的ΔOD。例如，重复着色层的除去，在着色层的厚度方向的除去量变为合计20μm时，上述式的(T1-T2)变为20。

重复着色层的除去的结果为变得无法由目视确认着色层时，对于存在着色层的部分再重复进行2～3次除去，使得最终被除去约50μm，每次除去时测定OD及玻璃的厚度，计算出ΔOD。

或者，重复着色层的除去的结果为OD变为小于0.15时，对于存在有着色层的部分在厚度方向再进行多次除去，每次10μm以上，每次在厚度方向除去10μm以上时，测定OD及玻璃的厚度，计算出ΔOD。

对于本实施方式的玻璃而言，在波长1100nm及780nm的ΔOD优选为0.04以上、0.05以上、0.07以上、0.09以上、0.12以上、0.15以上、0.18以上、0.20以上、0.25以上、0.30以上、0.34以上、或0.35以上的情况下，可以评价为残存有着色层。另外，在波长1100nm及780nm的ΔOD优选为0.025以下、0.023以下、0.020以下、0.017以下、0.015以下、或0.010以下的情况下，可以评价为着色层已被除去。

在本实施方式的玻璃中，着色层与非着色部的边界清楚。在此，着色层与非着色部的边界是从在着色层的着色的程度变弱起、直到着色充分减少为止的区域。着色的程度可以由在给定波长的OD来评价。因此，在边界附近着色的程度变化的情况可以由上述ΔOD来确认。即，如果能够通过ΔOD来确认OD对应着色层的除去量而显著变化的区域，则可以将该区域作为着色层与非着色部的边界。

对于本实施方式的玻璃而言，其在厚度方向着色层与非着色部的边界可以在数十μm的范围内。因此，在通过光学显微镜等观察本实施方式的玻璃的剖面时，可以相对明显地观察到着色层与非着色部的边界。

因此，对于本实施方式的玻璃而言，例如，可以将ΔOD为0.04以上的区域视为着色层与非着色部的边界。另外，也可以将ΔOD为0.04以上、0.05以上、0.07以上、0.09以上、0.12以上、0.15以上、0.18以上、0.20以上、0.25以上、0.30以上、0.34以上、或0.35以上的区域作为着色层与非着色部的边界。而且，对于本实施方式的玻璃而言，该区域的厚度优选为40μm以下，进一步以30μm以下、20μm以下、10μm以下、5μm以下的顺序更为优选。

(折射率)

本实施方式的玻璃中，折射率nd优选为1.70以上，进而以1.73以上、1.75以上、1.76以上、1.77以上、1.78以上、1.79以上、1.80以上的顺序更为优选。折射率nd的上限没有特别限定，通常为2.5、优选为2.3。

图4是在具有彼此相对的2个面的玻璃中在两面的相对的部分各自以指定的间隔设置了多个着色层、使得未形成着色层的部分作为狭缝发挥功能的图。在这种情况下，如果玻璃的折射率低，在入射至狭缝部分的光线的入射角大(光线以小角度入射)的情况下，如路径C那样光线透射相邻的狭缝，从而存在无法得到与图3-2所示的元件同样的效果的担忧。如上述范围那样如果玻璃的折射率高，则如路径B那样光线被形成于玻璃的背面的着色层所吸收，由于光线并未透射相邻的狭缝，可以使狭缝的间隔变窄。

(平均线膨胀系数)

本实施方式的玻璃的平均线膨胀系数优选为50×10^-7K^-1以上，进而以60×10^-7K^-1以上、70×10^-7K^-1以上、75×10^-7K^-1以上、80×10^-7K^-1以上、85×10^-7K^-1以上、90×10^-7K^-1以上的顺序更为优选。平均线膨胀系数的上限没有特别限定，通常为200×10^-7K^-1、优选为150×10^-7K^-1。通过将平均线膨胀系数设为上述范围，可以在实施了化学增强的情况下提高玻璃的强度。

平均线膨胀系数的测定方法按照日本光学玻璃工业会标准JOGIS08-2003“光学玻璃的热膨胀的测定法”。其中，圆棒状的试料的直径为5mm。

(耐酸性减重率Da)

对于本实施方式的玻璃，耐酸性减重率Da的等级优选为1～2级，更优选为1级。

按照日本光学玻璃工业会标准JOGIS06-2009的规定测定耐酸性减重率Da。具体地，将重量相当于比重的粉末玻璃(粒度425～600μm)放入铂笼，将其浸渍于加入了0.01mol/L硝酸水溶液的石英玻璃制圆底烧瓶内，在沸腾水浴中处理60分钟，测定其处理前后的减重率(％)。将基于耐酸性减重率Da的等级示于表A。

[表A]

(玻璃组成)

关于本实施方式的玻璃的组成，以下示出非限定性的例子。

本实施方式的玻璃优选为磷酸盐玻璃。磷酸盐玻璃是指作为玻璃的网络形成成分主要含有P⁵⁺的玻璃。作为玻璃的网络形成成分，已知有P⁵⁺、B³⁺、Si⁴⁺、Al³⁺等。在此，作为玻璃的网络形成成分主要含有磷酸盐是指P⁵⁺的含量比B³⁺、Si⁴⁺、Al³⁺中的任一个的含量更多的意思。通过为磷酸盐玻璃，能够提高着色层中着色的程度。

本实施方式的玻璃中，P⁵⁺的含量的下限优选为10％，进而以13％、15％、17％、20％的顺序更为优选。另外，P⁵⁺的含量的上限优选为50％，进而以45％、40％、38％、35％、33％、30％的顺序更为优选。

P⁵⁺为玻璃的网络形成成分。另一方面，如果过量地包含P⁵⁺，则熔融性会恶化。因此，P⁵⁺的含量优选为上述范围。

本实施方式的玻璃中，B³⁺的含量的上限优选为30％，进而以25％、20％、15％、13％、10％的顺序更为优选。另外，B³⁺的含量的下限优选为0.1％，进而以0.5％、1％、3％、5％的顺序更为优选。B³⁺的含量也可以是0％。

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

本实施方式的玻璃中，B³⁺的含量相对于P⁵⁺的含量的阳离子比[B³⁺/P⁵⁺]的上限优选为0.70，进而以0.60、0.55、0.50的顺序更为优选。阳离子比[B³⁺/P⁵⁺]也可以是0。

本实施方式的玻璃中，Si⁴⁺的含量的上限优选为10％，进而以7％、5％、3％、2％、1％的顺序更为优选。另外，Si⁴⁺的含量的下限优选为0.1％，进而以0.2％、0.3％、0.4％、0.5％的顺序更为优选。Si⁴⁺的含量也可以是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、耐候性的功能。另一方面，如果Si⁴⁺的含量过多，会有玻璃的熔融性降低、玻璃原料未完全熔化的倾向。因此，Si⁴⁺的含量优选为上述范围。

本实施方式的玻璃中，Al³⁺的含量的上限优选为10％，进而以7％、5％、3％、1％的顺序更为优选。另外，Al³⁺的含量也可以是0％。

Al³⁺具有改善玻璃的化学耐久性、耐候性的功能。另一方面，如果Al³⁺的含量过多，则玻璃的热稳定性会降低，玻璃化转变温度Tg会上升，且熔融性容易降低。因此，Al³⁺的含量优选为上述范围。

本实施方式的玻璃中，P⁵⁺、B³⁺、Si⁴⁺及Al³⁺的总含量[P⁵⁺+B³⁺+Si⁴⁺+Al³⁺]的下限优选为10％，进而以15％、18％、20％、23％、25％的顺序更为优选。另外，总含量[P⁵⁺+B³⁺+Si⁴⁺+Al³⁺]的上限优选为60％，进而以50％、45％、40％、37％、35％的顺序更为优选。

本实施方式的玻璃中，优选为具有过渡金属作为玻璃成分，更优选具有选自Ti离子、Nb离子、Bi离子及W离子中的至少1个玻璃成分，进一步优选含有Bi离子。

本实施方式的玻璃中，Ti离子的含量的下限优选为1％，进而以2％、3％的顺序更为优选。另外，Ti离子的含量的上限优选为45％，进而以40％、35％、30％、25％、20％、15％、12％的顺序更为优选。在此，Ti离子包含Ti⁴⁺、Ti³、及其它价数不同的所有Ti离子。

与Nb离子、W离子及Bi离子同样地，Ti离子对高折射率化有显著的贡献，另外，具有增强玻璃的着色的功能。另一方面，如果Ti离子的含量过多，则玻璃的熔融性会降低，且玻璃原料会有未完全熔化的倾向。因此，Ti离子的含量优选为上述范围。

本实施方式的玻璃中，Nb离子的含量的下限优选为1％，进而以5％、10％、15％的顺序更为优选。另外，Nb离子的含量的上限优选为45％，进而以40％、35％、30％、25％、23％、20％的顺序更为优选。Nb离子包含Nb⁵⁺及价数不同的所有Nb离子。

Nb离子对高折射率化有贡献，且是增强玻璃的着色的成分。另外，具有改善玻璃的热稳定性及化学耐久性的功能。另一方面，如果Nb离子的含量过多，则玻璃的热稳定性会有降低的倾向。因此，Nb离子的含量优选为上述范围。

本实施方式的玻璃中，W离子的含量的上限优选为30％，进而以25％、20％、15％、13％的顺序更为优选。另外，W离子的含量的下限优选为0.5％，进而以1％、2％、3％的顺序更为优选。W离子包含W⁶⁺及其它价数不同的所有W离子。

W离子对高折射率化有贡献，另外，具有增强玻璃的着色的功能。因此，W离子的含量优选为上述范围。

本实施方式的玻璃中，Bi离子的含量的上限优选为40％，进而以35％、30％、28％、25％的顺序更为优选。另外，Bi离子的含量的下限优选为0.5％，进而以1％、2％、2.5％的顺序更为优选。Bi离子包含Bi³⁺及价数不同的所有Bi离子。

Bi离子对高折射率化有贡献，另外，具有增强玻璃的着色的功能。因此，Bi离子的含量优选为上述范围。

本实施方式的玻璃中，Ti离子、Nb离子及W离子的总含量[Ti+Nb+W]的下限优选为1％，进而以5％、10％、15％、20％、23％的顺序更为优选。另外，总含量[Ti+Nb+W]的上限优选为60％，进而以55％、50％、45％、40％、38％、35％的顺序更为优选。

本实施方式的玻璃中，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80％，进而以75％、70％、68％、65％的顺序更为优选。另外，总含量[Ti+Nb+W+Bi]的下限优选为1％，进而以5％、10％、15％、20％、23％、25％的顺序更为优选。

本实施方式的玻璃中，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0.1，进而以0.3、0.5、0.6、0.7的顺序更为优选。另外，阳离子比[(Ti+Nb+W+Bi)/(P⁵⁺+B³⁺+Si⁴⁺)]的上限优选为4.0，进而以3.5、3.0、2.7、2.5的顺序更为优选。

本实施方式的玻璃中，Ta⁵⁺的含量的上限优选为5％，进而以3％、2％、1％的顺序更为优选。Ta⁵⁺的含量也可以是0％。

Ta⁵⁺具有改善玻璃的热稳定性的功能。另一方面，如果Ta⁵⁺的含量过多，则玻璃会低折射率化，另外熔融性会有降低的倾向。因此，Ta⁵⁺的含量优选为上述范围。

本实施方式的玻璃中，Li⁺的含量的上限优选为35％，进而以30％、27％、25％、23％、20％的顺序更为优选。另外，Li⁺的含量的下限为1％，进而以2％、3％、5％、8％的顺序更为优选。Li⁺的含量也可以是0％。

本实施方式的玻璃中，Na⁺的含量的上限优选为40％，进而以35％、30％、25％、20％、18％的顺序更为优选。另外，Na⁺的含量的下限为0.5％，进而以1％、1.5％、3％、5％的顺序更为优选。Na⁺的含量也可以是0％。

玻璃通过含有Li⁺或Na⁺，对玻璃施加化学强化变得容易。另一方面，如果Li⁺或Na⁺的含量过多，则有玻璃的热稳定性降低之虞。因此，Li⁺及Na⁺的各含量优选分别为上述范围。

本实施方式的玻璃中，Li⁺及Na⁺的总含量[Li⁺+Na⁺]的上限优选为45％，进而以43％、40％、38％的顺序更为优选。另外，总含量[Li⁺+Na⁺]的下限优选为1％，进而以5％、10％、15％、20％的顺序更为优选。

本实施方式的玻璃中，K⁺的含量的上限优选为20％，进而以15％、13％、10％、8％、5％、3％的顺序更为优选。另外，K⁺的含量的下限为0.1％，进而以0.5％、1.0％、1.2％的顺序更为优选。K⁺的含量也可以是0％。

K⁺具有改善玻璃的热稳定性的功能。另一方面，如果K⁺的含量过多，则会有热稳定性降低的倾向。因此，K⁺的含量优选为上述范围。

本实施方式的玻璃中，Rb⁺的含量的上限优选为5％，进而以3％、1％、0.5％的顺序更为优选。Rb⁺的含量也可以是0％。

本实施方式的玻璃中，Cs⁺的含量的上限优选为5％，进而以3％、1％、0.5％的顺序更为优选。Cs⁺的含量也可以是0％。

Rb⁺及Cs⁺具有改善玻璃的熔融性的功能。另一方面，如果其含量过多，则折射率nd会降低，另外在熔化时会有玻璃成分的挥发增加之虞。因此，Rb⁺及Cs⁺的各含量优选分别为上述范围。

本实施方式的玻璃中，Mg²⁺的含量的上限优选为15％，进而以10％、5％、3％、1％的顺序更为优选。Mg²⁺的含量也可以是0％。

本实施方式的玻璃中，Ca²⁺的含量的上限优选为15％，进而以10％、5％、3％、1％的顺序更为优选。Ca²⁺的含量也可以是0％。

本实施方式的玻璃中，Sr²⁺的含量的上限优选为15％，进而以10％、5％、3％、1％的顺序更为优选。Sr²⁺的含量也可以是0％。

本实施方式的玻璃中，Ba²⁺的含量的上限优选为25％，进而以20％、18％、15％、10％、5％的顺序更为优选。Ba²⁺的含量也可以是0％。

Mg²⁺、Ca²⁺、Sr²⁺及Ba²⁺均具有改善玻璃的热稳定性、熔融性的功能。另一方面，如果其含量过多，则会损害高折射率性质，另外，有玻璃的热稳定性降低之虞。因此，这些玻璃成分的各含量优选分别为上述范围。

本实施方式的玻璃中，Mg²⁺、Ca²⁺、Sr²⁺及Ba²⁺的总含量[Mg²⁺、Ca²⁺、Sr²⁺及Ba²⁺]的上限优选为30％，进而以25％、20％、18％、15％、10％、5％的顺序更为优选。

本实施方式的玻璃中，Zn²⁺的含量的上限优选为15％，进而以10％、8％、5％、3％、1％的顺序更为优选。另外，Zn²⁺的含量的下限优选为0.1％，进而以0.3％、0.5％的顺序更为优选。Zn²⁺的含量也可以是0％。

Zn²⁺具有改善玻璃的热稳定性的功能。另一方面，如果Zn²⁺的含量过多，则有熔融性恶化之虞。因此，Zn²⁺的含量优选为上述范围。

本实施方式的玻璃中，Zr⁴⁺的含量的上限优选为5％，进而以3％、2％、1％的顺序更为优选。Zr⁴⁺的含量也可以是0％。

Zr⁴⁺具有改善玻璃的热稳定性的功能。另一方面，如果Zr⁴⁺的含量过多，则有玻璃的热稳定性及熔融性降低之虞。因此，Zr⁴⁺的含量优选为上述范围。

本实施方式的玻璃中，Ga³⁺的含量的上限优选为3％，进而以2％、1％的顺序更为优选。另外，Ga³⁺的含量的下限优选为0％。Ga³⁺的含量也可以是0％。

本实施方式的玻璃中，In³⁺的含量的上限优选为3％，进而以2％、1％的顺序更为优选。另外，In³⁺的含量的下限优选为0％。In³⁺的含量也可以是0％。

本实施方式的玻璃中，Sc³⁺的含量的上限优选为3％，进而以2％、1％的顺序更为优选。另外，Sc³⁺的含量的下限优选为0％。Sc³⁺的含量也可以是0％。

本实施方式的玻璃中，Hf⁴⁺的含量的上限优选为3％，进而以2％、1％的顺序更为优选。另外，Hf⁴⁺的含量的下限优选为0％。Hf⁴⁺的含量也可以是0％。

本实施方式的玻璃中，Lu³⁺的含量的上限优选为3％，进而以2％、1％的顺序更为优选。另外，Lu³⁺的含量的下限优选为0％。Lu³⁺的含量也可以是0％。

本实施方式的玻璃中，Ge⁴⁺的含量的上限优选为3％，进而以2％、1％的顺序更为优选。另外，Ge⁴⁺的含量的下限优选为0％。Ge⁴⁺的含量也可以是0％。

本实施方式的玻璃中，La³⁺的含量的上限优选为5％，进而以4％、3％的顺序更为优选。另外，La³⁺的含量的下限优选为0％。La³⁺的含量也可以是0％。

本实施方式的玻璃中，Gd³⁺的含量的上限优选为5％，进而以4％、3％的顺序更为优选。另外，Gd³⁺的含量的下限优选为0％。Gd³⁺的含量也可以是0％。

本实施方式的玻璃中，Y³⁺的含量的上限优选为5％，进而以4％、3％的顺序更为优选。另外，Y³⁺的含量的下限优选为0％。Y³⁺的含量也可以是0％。

本实施方式的玻璃中，Yb³⁺的含量的上限优选为3％，进而以2％、1％的顺序更为优选。另外，Yb³⁺的含量的下限优选为0％。Yb³⁺的含量也可以是0％。

本实施方式的玻璃的阳离子成分主要为上述的成分，即，优选由P⁵⁺、B³⁺、Si⁴⁺、Al³⁺、Ti离子、Nb离子、W离子、Bi离子、Ta⁵⁺、Li⁺、Na⁺、K⁺、Rb⁺、Cs⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、Sr²⁺、Ba²⁺、Zn²⁺、Zr⁴⁺、Ga^{3 +}、In³⁺、Sc³⁺、Hf⁴⁺、Lu³⁺、Ge⁴⁺、La³⁺、Gd³⁺、Y³⁺及Yb³⁺构成，上述成分的总含量优选为比95％更多、更优选为比98％更多、进一步优选为比99％更多、更进一步优选为比99.5％更多。

对于本实施方式的玻璃而言，作为阴离子成分，也可以包含F^-及O^2-以外的成分。作为F^-及O^2-以外的阴离子成分，可以示例出Cl^-、Br^-、I^-。但是，Cl^-、Br^-、I^-均在玻璃的熔融中容易挥发。由于这些成分的挥发，产生玻璃的特性变动、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阴离子％、更优选低于3阴离子％、进一步优选低于1阴离子％、特别优选低于0.5阴离子％、再优选低于0.25％阴离子％。另外，Be^-及I^-的总含量优选低于5阴离子％、更优选低于3阴离子％、进一步优选低于1阴离子％、特别优选低于0.5阴离子％、再优选低于0.25阴离子％、再进一步优选为0阴离子％。

需要说明的是，阴离子％是指以所有的阴离子成分的含量的总计为100％时的摩尔百分率。

本实施方式的玻璃虽然优选基本上由上述成分构成，但在不妨害本发明的作用效果的范围，也可能含有其它成分。

例如，本实施方式的玻璃中，为了进一步对玻璃赋予近红外光吸收特性，玻璃成分也可以含有适量的铜(Cu)。此外也可以含有V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Ce等。这些成分会增强玻璃的着色，可能成为荧光的发生源。

另外，在本发明中，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，本实施方式的玻璃优选不含这些元素作为玻璃成分。

U、Th、Ra均为放射性元素。因此，本实施方式的玻璃优选不含这些元素作为玻璃成分。

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

Sb³⁺的含量换算为Sb₂O₃，并以外加比率的质量％表示。在此，外加比率表示是指将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，且在使Sb³⁺、Sn⁴⁺、及Ce⁴⁺以外的所有的阳离子成分的含有比率的总计为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⁺的各含量也进行氧化物换算且以外加比率表示。即，将Sb³⁺、Sn⁴⁺、及Ce⁴⁺以外的阳离子成分的含有比率换算成氧化物，且在使Sb³⁺、Sn⁴⁺、及Ce⁴⁺以外的所有的阳离子成分的含有比率的总计为100质量％时以质量％表示SnO₂的含量、CeO₂的含量。SnO₂及CeO₂的各含量分别优选低于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的各含量也可以是0质量％。通过分别使SnO₂及CeO₂的各含量为上述范围，可以改善玻璃的澄清性。

(玻璃的制造)

本实施方式的玻璃可以通过制备没有着色的玻璃、并在其中形成着色层来得到。没有着色的玻璃依照公知的玻璃制造方法制作即可。例如，调配多种的化合物，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，然后使熔融玻璃成形，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、粉碎而制作玻璃屑，接着将玻璃屑加入熔融容器中加热、再熔融(再熔化)而制成熔融玻璃，进而进行澄清、均质化，然后使熔融玻璃成形，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，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，可列举添加水蒸气至熔融气氛的工序、将包含水蒸气的气体鼓泡至熔融物内的工序。其中，优选为包含添加水蒸气至熔融气氛的工序。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。

(着色层的形成)

着色层可以通过在玻璃表面粘贴金属膜、并在还原气氛中进行热处理来形成。

作为构成金属膜的金属，优选具有吸留气氛中的氢离子、进而通过氢离子及电子的授受来还原玻璃中所含的玻璃成分的功能的金属。在玻璃成分的中，更优选具有还原过渡金属的功能的金属。具体可列举Ni、Au、Ag、Pt、Pd及Pt-Pd合金等。

作为在玻璃表面粘贴金属膜的方法，只要能够使金属膜密合于玻璃表面地粘贴就没有特别限制，例如可列举：蒸镀、溅射、镀敷、或金属糊、镀液的涂布等。

还原气氛只要包含具有还原力的气体即可。作为具有还原力的气体，例如可以举出氢。因此，优选使用含氢气体作为还原气氛，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、着色层的范围、着色层的厚度等适当调整。

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

通过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着色层。

通过上述方法形成着色层的机理没有特别限定，但被认为是如下所述的机理。

本实施方式所形成的着色层的着色被认为是由玻璃成分所产生的还原色，特别被认为是过渡金属所产生的还原色。通常，玻璃成形体即使在以约3～5体积％的低浓度包含氢气的气氛中进行热处理，玻璃也几乎不呈现还原色。但是，由于上述金属膜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被供给较多氢离子，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。金属膜的氢离子吸留量大，气氛中的氢浓度甚至因为金属膜的吸留而降低。再加上这个原因，不与金属膜接触的部分难以进行还原反应。

在此，成为着色的主要原因的玻璃成分的还原反应是从与金属膜接触的部分向所有方向进行。即，如果从玻璃的剖面观察，则着色层是从与金属膜接触的玻璃表面沿厚度方向形成，如果从玻璃的表面观察，则着色层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着色层。因此，即使着色层的厚度小，也可以充分降低透射率。在着色层的厚度小的情况下，从玻璃的表面观察，从与金属膜接触的部分以放射状形成的着色层的范围也变小。即，根据本实施方式，通过调整着色层的形成条件，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着色层。

(光学元件等的制造)

由本实施方式的玻璃形成的光学元件通过制备没有着色的光学元件、并在其中形成着色层来得到。没有着色的光学元件依照公知的制造方法制作即可。例如，将熔融玻璃流入铸模并成形为板状来制作玻璃原材料。将所得到的玻璃原材料适当地切割、研磨、抛光而制作适合加压成形的大小、形状的切片。将切片加热、软化，以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。

在所制作的光学元件中通过上述方法形成着色层。另外，也可以在制作光学元件途中的阶段形成着色层。

也可以在所制作的光学元件的光学功能面上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，可以提供由上述玻璃形成的光学元件。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、凹凸透镜、凸凹透镜等各种形状。光学元件可以通过包含对于由上述玻璃所形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、细磨、抛光等。

作为光学元件的一个例子，可示出用于遮蔽在CCD、C-MOS传感器这样的图像传感器的受光面斜入射的光的光学元件。以往，为了遮断在图像传感器的受光面的斜入射光，采用了以下方法：在图像传感器的盖玻璃表面的欲遮断斜入射光的部分涂布黑色油墨而使其具有遮光性。在该方法中，在涂布黑色油墨的部分与未涂布黑色油墨的部分的边界，会在黑色油墨的表面产生光的反射而成为杂散光，从而存在图像传感器的画质降低的问题。另外，油墨在温度上升时会产生脱气，这成为盖玻璃表面模糊的原因。对此，通过使用本实施方式的玻璃，在欲遮蔽斜入射光的部位设置着色层而作为盖玻璃，可以解决杂散光的问题、以及由于脱气而产生的模糊的问题等。

另外，根据本发明的一个方式，可以利用着色层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。

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，按照所得到的得玻璃的组成为表1所示的各组成的方式来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匀化，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。加工成长度40mm、宽度10mm、厚度1.0mm的大小，精密抛光(光学抛光)40mm×10mm的2个面，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，确认到为如表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、比重及玻璃化转变温度Tg，结果如表1所示。

(i)折射率nd

利用JIS标准JIS B 7071-1的折射率测定法测定了折射率nd。

(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

玻璃化转变温度是使用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。

[平均线膨胀系数]

平均线膨胀系数的测定方法是依照日本光学玻璃工业会标准JOGIS08-2003“光学玻璃的热膨胀的测定法”测定的，将圆棒状的试料的直径设为5mm，结果如表1所示。

[耐酸性减重率Da]

依照日本光学玻璃工业会标准JOGIS06-2009的规定，使所得玻璃样品成为重量相当于比重的粉末玻璃(粒度425～600μm)，放入铂笼，将其浸渍于加入了0.01mol/L硝酸水溶液的石英玻璃制圆底烧瓶内，在沸腾水浴中处理60分钟，测定其在处理前后的减重率(％)。将其减重率(％)以等级进行评价，结果如表1所示。

实施例1：玻璃组成不同的样品中着色层的形成

(实施例1-1)

在所得玻璃样品中具有No.1的玻璃组成的玻璃样品的光学抛光面的一面，利用溅射将Pt-Pd膜成膜为图案状(溅射时的电流15mA、成膜时间900秒钟)。

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％)，同时对形成有Pt-Pd膜的玻璃样品在400℃进行5小时热处理。

利用抛光使Pt-Pd膜剥离，得到了具有着色层的玻璃样品。所得玻璃样品如5-1图所示。

[透射率的测定]

测定了在波长300～2500nm的外部透射率。外部透射率被定义为：光入射至玻璃样品的厚度方向时，透射光强度相对于入射光强度的百分率[透射光强度/入射光强度×100]。需要说明的是，外部透射率也包含在试料表面的光线的反射损失，结果如图6-1所示。图中，虚线为具有着色层的部分的透射率，实线为相同部分的着色层形成前的透射率。

[OD的测定]

对于具有着色层的部分，测定在波长1100nm下的入射光强度I₀及透射光强度I，由下式计算出OD(光密度)。对于相同部分，也同样地计算出着色层形成前的OD。结果如表2所示。

OD＝-log₁₀(I/I₀)

(实施例1-2)

除了使用具有No.2的玻璃组成的玻璃样品以外，与实施例1-1同样地得到了具有着色层的玻璃样品。所得玻璃样品如图5-2所示。

与实施例1-1同样地测定了透射率，结果如图6-2所示。

与实施例1-1同样地测定了OD，结果如表2所示。

(实施例1-3)

除了使用具有No.3的玻璃组成的玻璃样品、且在430℃进行了9小时热处理以外，与实施例1-1同样地得到了具有着色层的玻璃样品。

与实施例1-1同样地测定了透射率，结果如图6-3所示。

与实施例1-1同样地测定了OD，结果如表2所示。

[表2]

(实施例1-4)

按照与上述同样的顺序制作了具有如表6所示的玻璃组成的玻璃样品。与上述同样地确认玻璃成分组成，并测定了折射率nd、比重、玻璃化转变温度Tg。另外，以表6所示的氢浓度(体积％)、流量供给合成气体，并以表6所示的处理温度、处理时间进行了热处理，除此以外，与实施例1-1同样地得到了具有着色层的玻璃样品。与实施例1-1同样地测定了OD，结果如表6所示。

[表6]

实施例2：基于膜厚不同的金属膜的着色层的形成

(实施例2-1)

在具有No.3的玻璃组成的玻璃样品的光学抛光面的一面调整成膜条件而形成了膜厚分别为28nm、256nm、288nm、420nm的Pt-Pd膜。

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％)，同时对形成有Pt-Pd膜的玻璃样品在400℃进行了4小时热处理。

利用抛光除去Pt-Pd膜，得到了具有着色层的玻璃样品。

针对具有着色层的部分，与实施例1-1同样地测定了透射率，Pt-Pd膜的膜厚与透射率的关系如图7-1所示。

针对具有着色层的部分，与实施例1-1同样地测定了OD，Pt-Pd膜的膜厚与OD的关系如图8所示。

(实施例2-2)

在具有No.3的玻璃组成的玻璃样品的光学抛光面的一面调整成膜条件而形成了膜厚分别为437nm、695nm、778nm、892nm的Pt-Pd膜。

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％)，同时对形成有Pt-Pd膜的玻璃样品在400℃进行了9小时热处理。

利用抛光除去Pt-Pd膜，得到了具有着色层的玻璃样品。

与实施例2-1同样地测定了透射率，Pt-Pd的膜厚与透射率的关系如图7-2所示。

与实施例2-1同样地测定了OD，Pt-Pd的膜厚与OD的关系如图8所示。

由图7-1、图7-2、图8可知，具有着色层的部分的透射率及OD并不依赖于金属膜的膜厚，而是依赖于热处理时间。

实施例3：基于种类不同的金属膜的着色层的形成

(实施例3-1)

除了在具有No.3的玻璃组成的玻璃样品的光学抛光面形成膜厚为15nm、300nm的Au膜来代替Pt-Pd膜、并在450℃进行了7小时热处理以外，与实施例1-1同样地得到了具有着色层的玻璃样品。

具有着色层的部分与实施例1-1同样地测定了OD。

(实施例3-2)

除了在具有No.3的玻璃组成的玻璃样品的光学抛光面涂布Ag糊来代替形成Pt-Pd膜、并在430℃进行了10小时热处理以外，与实施例1-1同样地得到了具有着色层的玻璃样品。

与实施例3-1同样地测定了OD，结果如表3所示。

[表3]

(实施例3-3)

除了使用真空蒸镀机在具有No.3的玻璃组成的玻璃样品的光学抛光面形成膜厚约15nm的Ni膜来代替Pt-Pd膜、并在430℃进行了7小时热处理以外，与实施例1-1同样地得到了具有着色层的玻璃样品。与实施例3-1同样地测定了OD，结果如表9所示。

(实施例3-4)

在具有No.14的玻璃组成的厚度0.4mm的玻璃样品的光学抛光面涂布市售的Pd镀液且在室温使其干燥以形成Pd镀膜，由此来代替Pt-Pd膜，并在410℃进行了15小时热处理，除此以外，与实施例1-1同样地得到了具有着色层的玻璃样品。与实施例3-1同样地测定了OD，结果如表9所示。

[表9]

实施例4：形成有着色层的玻璃的剖面观察

(实施例4-1)

在具有No.3的玻璃组成的玻璃样品的光学抛光面的一面形成了Pt-Pd膜。另外，使用1000号(#1000)的抛光剂对相同样品的光学抛光面的一部分进行抛光，在该部分也形成了Pt-Pd膜。

以0.2L/min的流量供给合成气体(氢3体积％、氮97体积％)，同时在400℃进行了5小时热处理。

利用抛光除去Pt-Pd膜，得到了具有着色层的玻璃样品。

测定了着色层的厚度，结果如表4所示。另外，具有着色层的部分的剖面的显微镜照片如表4所示。表4的显微镜照片中，右侧为玻璃、中央的黑色部分为着色层。

(实施例4-2)

在具有No.3的玻璃组成的玻璃样品的光学抛光面的一面形成了Au膜。

除了在450℃进行了7小时热处理以外，与实施例4-1同样地得到了具有着色层的玻璃样品。

着色层的厚度及具有着色层的部分的剖面的显微镜照片如表4所示。

针对具有着色层的部分，与实施例1-1同样地测定了OD，结果如表4所示。

(实施例4-3)

在具有No.3的玻璃组成的玻璃样品的光学抛光面的一面形成了Au膜。除了Au膜的成膜时间比实施例4-2更长以外，与实施例4-2同样地得到了具有着色层的玻璃样品。

着色层的厚度及具有着色层的部分的剖面的显微镜照片如表4所示。

与实施例4-2同样地测定了OD，结果如表4所示。

(实施例4-4)

除了在具有No.3的玻璃组成的玻璃样品的光学抛光面的两面形成了Pt-Pd膜以外，与实施例4-2同样地得到了具有着色层的玻璃样品。

着色层的厚度及具有着色层的部分的剖面的显微镜照片如表4所示。

与实施例4-2同样地测定了OD，结果如表4所示。

使用1000号(#1000)的抛光剂进行了抛光的面比光学抛光面的表面粗糙度更大。由表4可知，玻璃的表面粗糙度会引起所形成的着色层的厚度变化。

实施例5：具有点图案的着色层的形成

在具有No.3的玻璃组成的玻璃样品的光学抛光面以点图案状形成了Pt-Pd膜，详细情况如下所述。

准备了能够覆盖玻璃表面的平坦性高、且具有点图案状的开口部的金属板。使该金属板与玻璃样品的光学抛光面密合，与该点图案状的开口部相应地形成了Pt-Pd膜。

剥离金属板，对具有形成为点图案状的Pt-Pd膜的玻璃样品与实施例1-3同样地进行热处理，得到了具有着色层的玻璃样品。

所得玻璃样品如图9所示。

实施例6：由着色层的除去所引起的透射率的变化

对于具有No.3的玻璃组成的玻璃样品，除了加工成厚度为750μm以外，与实施例1-3同样地得到了具有着色层的玻璃样品。

通过显微镜观察具有着色层的部分的剖面，确认了着色层的厚度为110μm。另外，对于具有着色层的部分与实施例1-1同样地测定了OD，结果如表5所示。

对于所得玻璃样品，从具有着色层的面进行抛光，直至玻璃样品的厚度变为660μm，对相同部分测定了OD，结果如表5所示。

同样地，抛光到玻璃样品的厚度变为610μm、500μm、380μm，对相同的部分测定了OD。另外，从抛光前(无抛光去除量，即无抛光所带来的除去)的OD计算出变化量。OD结果如表5所示。另外，在表5中，「抛光去除量」是抛光所带来的除去量，以厚度表示。

[表5]

根据表5，如果玻璃样品的抛光去除量(抛光所带来的除去量)超过140μm，则OD的变化量会变小。玻璃样品如果利用抛光去除着色层，则会变成只有非着色部(无着色的透明区域)。因此，会变成即使再利用抛光减少厚度，OD也几乎不变的结果。即，从抛光所带来的OD变化的结果可推定玻璃样品的着色层的厚度超过90μm且低于140μm。这和根据剖面的显微镜观察的着色层的厚度(110μm)一致。需要说明的是，抛光去除量(抛光所带来的除去量)在140～370μm范围的OD的增减为微量，可认为是测定误差。

实施例7：着色层的除去所带来的透射率的变化(2)

对于具有No.3的玻璃组成的玻璃样品，除了加工成厚度为1mm以外，与实施例1-1同样地得到了具有着色层的玻璃样品。

通过显微镜观察具有着色层的部分的剖面，确认了着色层的厚度为55μm左右，具有着色层的部分的剖面的显微镜照片如图10所示。另外，对于具有着色层的部分，与实施例1-1同样地测定了在波长1100nm及780nm的OD。进一步，对具有着色层的部分测定了在厚度方向除去了7μm、17μm、32μm、52μm、71μm、83μm时的OD。此时的OD的实测值、与除去着色层前相比较的OD的变化量(OD1-OD2)、及ΔOD如表7、8所示。另外，以横轴为厚度方向的除去量时的OD的实测值的图表如图11、12所示。需要说明的是，ΔOD由下式计算出。

ΔOD＝(OD1－OD2)/(除去量[μm])

[表7]

[表8]