(57)【要約】  少なくとも１つの実施の形態によれば、ガラスは、λ＝５８７．６ｎｍである波長λでの１．６５超の屈折率Ｎ、４．２ｇ／ｃｍ３以下のガラス密度、および３０超のアッベ数Ｖｄを有し、そのガラスは、原子番号が５８以上の希土類の酸化物を０．０３質量％超含む。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
λ＝５８７．６ｎｍである波長λでの１．６５超の屈折率Ｎ、４．２ｇ／ｃｍ３以下のガラス密度、および３０超のアッベ数Ｖｄを有し、原子番号が５８以上の少なくとも１種類の希土類の酸化物を０．０１質量％超含むガラス。
【請求項２】
原子番号が５８以上の少なくとも１種類の希土類の酸化物を０．０３質量％超（好ましくは、０．０５質量％超かつ０．９質量％未満）含む、請求項１記載のガラス。
【請求項３】
原子番号が５８以上の前記希土類の酸化物が、Ｅｒ２Ｏ３、Ｐｒ２Ｏ３、Ｎｄ２Ｏ３、Ｈｏ２Ｏ３、またはＣｅＯ２の内の少なくとも１つを含む、請求項１または２記載のガラス。
【請求項４】
前記ガラスが、（ｉ）４５０ｎｍから７００ｎｍの波長範囲内のある波長について、最大内部透過率Ｔｍａｘ（％）、および該波長範囲内の別の波長について最小内部透過率Ｔｍｉｎ（％）を有し、Ｔｍａｘ／Ｔｍｉｎは、２５ｍｍから１２５ｍｍの範囲内の少なくとも１つのガラス厚について、少なくとも２である、および／または（ｉｉ）４５０ｎｍから７００ｎｍの波長範囲内のある波長について、最小吸収率Ａｍｉｎ（％）、および該波長範囲内の別の波長について最大吸収率Ａｍａｘ（％）を有し、Ａｍａｘ／Ａｍｉｎは、２５ｍｍから１２５ｍｍの範囲内の少なくとも１つのガラス厚について、少なくとも２である、請求項１から３いずれか１項記載のガラス。
【請求項５】
前記ガラス密度が、４．０５ｇ／ｃｍ３以下である、請求項１から４いずれか１項記載のガラス。
【請求項６】
０質量％から０．１質量％の範囲のＡｓ２Ｏ３濃度をさらに有する、請求項１から５いずれか１項記載のガラス。
【請求項７】
０質量％から０．２質量％のＡｓ２Ｏ３、および０．０１質量％から０．５質量％のＥｒ２Ｏ３を含む、請求項１から５いずれか１項記載のガラス。
【請求項８】
前記屈折率Ｎが、λ＝５８７．６ｎｍである波長λで、１．６５＜Ｎ≦１．９である、請求項１から７いずれか１項記載のガラス。
【請求項９】
請求項１から８いずれか１項記載のガラスを含むウェアラブルデバイス。
【請求項１０】
請求項１から８いずれか１項記載のガラスを含むレンズ。
【請求項１１】
（ａ）入力格子において、１つ以上の波長を有する光を、ガラス製ライトガイドであって、該ガラス製ライトガイド内で１つ以上の波長を有する光を出力格子に向けて伝達するように構造化されたガラス製ライトガイドに、該入力格子と該出力格子との間で該ガラス製ライトガイド内に位置している光路に沿って伝達するように構造化され配置された入力格子、および
（ｂ）前記ガラス製ライトガイド内に位置している前記光路内の濾光剤、
を含む導光デバイスにおいて、
前記濾光剤を中に有する前記ガラス製ライトガイドが、前記出力格子に向かって伝播する少なくとも１つの光波長λａの光の少なくとも５０％を取り除く、導光デバイス。
【請求項１２】
多層導光デバイスであって、
（ｉ）（ａ）第１の入力格子において、可視波長スペクトルの第１の波長域を、第１のガラス製ライトガイドであって、該第１の波長域の光を第１の出力格子に向けて伝達するように構造化された第１のガラス製ライトガイドに、該第１の入力格子と該第１の出力格子との間に位置している第１の光路に沿って結合するように構造化され配置された第１の入力格子、および（ｂ）前記第１の入力格子と前記第１の出力格子との間の前記第１の光路内に位置している第１の濾光剤、
を含み、
前記第１のガラス製ライトガイドは、前記第１の濾光剤と共に、前記第１の出力格子に向かって伝播する前記第１の波長域内に位置する少なくとも１つの光波長λａ１の光の少なくとも５０％を取り除くように構造化されており、
（ｉｉ）（ａ）１つ以上の波長を有する光を第２の入力格子から第２の出力格子に向けて、該第２の入力格子と該第２の出力格子との間に位置する第２の光路に沿って伝達するように構造化された第２のガラス製ライトガイドであって、前記第１の入力格子は、光を前記第２の入力格子に結合するように構造化され配置されており、該第２の入力格子は、該第１の入力格子から結合された光を受け取り、受け取った光を前記第２のガラス製ライトガイドに伝達するように構造化され配置されている、第２のガラス製ライトガイド、および（ｂ）前記第２の入力格子と前記第２の出力格子との間の前記第２の光路内に位置している第２の濾光剤、
をさらに含み、
前記第２のガラス製ライトガイドは、前記第２の濾光剤と共に、前記第２の出力格子に向かって伝播する少なくとも１つの光波長λａ２の光の少なくとも５０％を取り除き、
前記波長λａ１およびλａ２は互いに異なり、
前記第１と第２の濾光剤は光吸収ドーパントを含む、多層導光デバイス。
【請求項１３】
導光デバイスにおいて、
（ａ）請求項１記載のガラス製ライトガイド、
（ｂ）１つ以上の波長の光を前記ガラス製ライトガイドに伝達するように構造化され配置された入力格子、および
（ｃ）出力格子、
を備え、
前記ガラス製ライトガイドが、前記入力格子と前記出力格子との間で該ガラス製ライトガイド内に位置する光路に沿って、該ガラス製ライトガイド内で出力格子に向かって、１つ以上の波長の光を伝達し、該出力格子に向かって伝播する少なくとも１つの光波長λａの光の少なくとも５０％を濾光するように構造化され配置されている、導光デバイス。
【発明の詳細な説明】
【優先権】
【０００１】
本出願は、その内容が依拠され、ここに全て引用される、２０１６年３月３１日に出願された米国仮特許出願第６２／３１５９６９号および２０１６年１０月１８日に出願された米国仮特許出願第６２／４０９５１０号の米国法典第３５編第１１９条の下での優先権の恩恵を主張するものである。
【技術分野】
【０００２】
本開示は、広く、高屈折率ガラスに関し、より詳しくは、仮想または拡張現実装置に使用できる光学ガラスに関する。
【背景技術】
【０００３】
ここに引用されるどの文献も従来技術を構成するとは認められない。出願人は、どの引用された文献の正確さおよび適切性に対しても意義を申し立てる権利を明白に留保する。
【発明の概要】
【０００４】
本開示の１つの実施の形態は、波長λ＝５８７．６ｎｍでの１．６５超の屈折率Ｎ、４．２ｇ／ｃｍ３以下のガラス密度、および３０超のアッベ数Ｖｄを有し、原子番号が５８以上の少なくとも１種類の希土類の酸化物を少なくとも０．０１質量％（いくつかの実施の形態において、少なくとも０．０３質量％）含むガラスに関する。いくつかの実施の形態によれば、そのガラスは、原子番号が５８以上の少なくとも１種類の希土類の酸化物を少なくとも０．０５質量％（例えば、０．１質量％から０．９質量％）含む。いくつかの実施の形態によれば、原子番号が５８以上の希土類の酸化物は、Ｅｒ２Ｏ３、Ｈｏ２Ｏ３、Ｐｒ２Ｏ３、Ｎｄ２Ｏ３、またはＣｅ酸化物（例えば、ＣｅＯ２、Ｃｅ２Ｏ３）の内の少なくとも１つである。
【０００５】
いくつかの実施の形態によれば、前記ガラス密度は、４．１ｇ／ｃｍ３以下であり、いくつかの実施の形態において、４．０５ｇ／ｃｍ３以下、例えば、３ｇ／ｃｍ３から４ｇ／ｃｍ３である。いくつかの実施の形態において、波長λ＝５８７．６ｎｍでのＮは、１．６５＜Ｎ≦２、例えば、１．６５＜Ｎ≦１．９である。
【０００６】
いくつかの実施の形態によれば、ウェアラブルデバイスは、波長λ＝５８７．６ｎｍでの１．６５超（例えば、１．６５＜Ｎ≦１．９）の屈折率Ｎ、４．２ｇ／ｃｍ３以下のガラス密度、および３０超のアッベ数Ｖｄを有し、原子番号が５８以上の希土類の酸化物を少なくとも０．０１質量％（いくつかの実施の形態において、少なくとも０．０３質量％）含むガラスから作られたレンズを備える。いくつかの実施の形態によれば、そのガラスは、０質量％から０．１質量％の範囲のＡｓ２Ｏ３濃度を有する。
【０００７】
いくつかの実施の形態によれば、前記ガラスは、４５０ｎｍから７００ｎｍの波長範囲内のある波長について、最大内部透過率Ｔｍａｘ（％）、およびその波長範囲内の別の波長について最小内部透過率Ｔｍｉｎ（％）を有し、Ｔｍａｘ／Ｔｍｉｎは、２５ｍｍから１２５ｍｍの範囲内の少なくとも１つのガラス厚について、少なくとも２である。
【０００８】
いくつかの実施の形態によれば、前記ガラスは、４５０ｎｍから７００ｎｍの波長範囲内のある波長について、最小吸収率Ａｍｉｎ（％）、およびその波長範囲内の別の波長について最大吸収率Ａｍａｘ（％）を有し、Ａｍａｘ／Ａｍｉｎは、２５ｍｍから１２５ｍｍの範囲内の少なくとも１つのガラス厚について、少なくとも２である。例えば、少なくともいくつかの実施の形態によれば、２５ｍｍから１２５ｍｍの範囲内の少なくとも１つのガラス厚について、３＜Ａｍａｘ／Ａｍｉｎ＜９９（例えば、３から５０）である。
【０００９】
本開示の１つの実施の形態は、λ＝５８７．６ｎｍである波長λでの１．６５超の屈折率（Ｎｄ）、４．２ｇ／ｃｍ３以下のガラス密度、および３０超のアッベ数Ｖｄを有し、ＳｉＯ２を５質量％と５５質量％の間で、原子番号が５８以上の希土類の酸化物を少なくとも０．０３質量％含むガラスに関する。いくつかの実施の形態によれば、そのガラスは、原子番号が５８から７１の希土類の酸化物を少なくとも０．０５質量％（例えば、０．１質量％から０．９質量％）含む。
【００１０】
いくつかの実施の形態によれば、前記ガラスは、４５０ｎｍから７００ｎｍの波長範囲内のある波長について、最大内部透過率Ｔｍａｘ、およびこの波長範囲内の別の波長について最小内部透過率Ｔｍｉｎを有し、Ｔｍａｘ／Ｔｍｉｎは、２５ｍｍから１２５ｍｍの範囲内の少なくとも１つのガラス厚について、少なくとも２である。
【００１１】
いくつかの実施の形態によれば、前記ガラスは、ＳｉＯ２を５質量％と５５質量％の間で、原子番号が５８から７１の希土類の酸化物を少なくとも０．０３質量％含む。いくつかの実施の形態によれば、前記ガラスは、ＳｉＯ２を５質量％と５５質量％の間で、原子番号が５８以上の希土類の酸化物を０．１質量％から０．９質量％で含む。
【００１２】
少なくともいくつかの実施の形態によれば、前記ガラスの密度は、３ｇ／ｃｍ３から４．０５ｇ／ｃｍ３の範囲にある。いくつかの実施の形態によれば、そのガラス（もしくはこのガラスから作られたガラス基体またはレンズ）は、０．５ｍｍ≦ＴＨ１≦２ｍｍ（例えば、０．５ｍｍ、０．６ｍｍ、０．７ｍｍ、０．７５ｍｍ、０．９ｍｍ、１ｍｍ、またはそれらの間）のガラス厚ＴＨ１、および３０ｍｍ≦ＴＨ２≦３００ｍｍ（例えば、３０ｍｍ、４０ｍｍ、４５ｍｍ、５２ｍｍ、５５ｍｍ、６０ｍｍ、７５ｍｍ、１００ｍｍ、１３０ｍｍ、１５０ｍｍ、またはそれらの間）のガラス厚ＴＨ２を有する。
【００１３】
いくつかの実施の形態によれば、前記ガラス中のＳｉＯ２の量は、７質量％から４５質量％である。いくつかの実施の形態によれば、前記ガラス中のＳｉＯ２の量は、１３質量％から４５質量％である。いくつかの実施の形態によれば、原子番号が５８から７１の希土類の酸化物は、Ｅｒ２Ｏ３、Ｐｒ２Ｏ３、Ｎｄ２Ｏ３、または酸化セリウム（例えば、ＣｅＯ２、Ｃｅ２Ｏ３）の内の少なくとも１つである。いくつかの実施の形態によれば、そのガラスは、０．０５から０．９質量％のＥｒ２Ｏ３を含む。いくつかの実施の形態によれば、そのガラスは、０．０３質量％から１質量％のＰｒ２Ｏ３（例えば、０．０５から０．９質量％のＰｒ２Ｏ３）を含む。いくつかの実施の形態によれば、そのガラスは、０．０３質量％から１質量％のＮｄ２Ｏ３（例えば、０．０５から０．９質量％）を含む。いくつかの実施の形態によれば、そのガラスは、０．０３から０．９質量％のＣｅ酸化物（例えば、０．０５から０．９質量％のＣｅＯ２またはＣｅ２Ｏ３）を含む。いくつかの実施の形態によれば、そのガラスは、０．０３質量％から１質量％のＨｏ２Ｏ３（例えば、０．０５から０．９質量％）を含む。いくつかの実施の形態によれば、ガラス中のＥｒ２Ｏ３、Ｈｏ２Ｏ３、Ｎｄ２Ｏ３、ＣｅＯ２、およびＰｒ２Ｏ３の合計量は、１．５質量％未満である。
【００１４】
少なくとも１つの実施の形態によれば、前記ガラスは、λ＝５８７．６ｎｍである波長λでの１．６５超の屈折率Ｎ、４．２ｇ／ｃｍ３以下のガラス密度、および３０超のアッベ数Ｖｄを有し、このガラスは、合計質量パーセントが１００％となるように、質量％で表して、
ＳｉＯ２、５〜５５質量％、
ＺｒＯ２、５〜１０質量％、
ＣａＯ、３．５〜１８質量％、
Ｌａ２Ｏ３、０．２質量％から３０質量％、
Ｎｂ２Ｏ５、０．５質量％から２０質量％、
ＴｉＯ２、５〜２０質量％、
Ａｓ２Ｏ３、０質量％から０．２質量％、および
原子番号が５８以上の希土類ドーパント、０．０３質量％から０．９質量％（例えば、０．０３質量％から０．０９質量％、または０．０５質量％から０．０９質量％の、Ｅｒ２Ｏ３、Ｐｒ２Ｏ３、Ｎｄ２Ｏ３、Ｃｅ酸化物の内の少なくとも１つ）
他のもの、０〜１質量％、
を含む。
【００１５】
いくつかの実施の形態によれば、前記ガラスは、２５ｍｍのガラス厚について、４５０ｎｍから７００ｎｍの波長範囲内で、少なくとも７０％（いくつかの実施の形態において、少なくとも７５％または少なくとも８０％）の平均（内部）透過率、およびこの波長範囲内の少なくとも１つの波長について、３０％以下（いくつかの実施の形態において、２５％以下、またさらには１５％未満）の内部透過率を有する。
【００１６】
いくつかの実施の形態によれば、前記ガラスは、２５ｍｍのガラス厚について、４５０ｎｍから７００ｎｍの波長範囲内の少なくとも１つの波長で、少なくとも７０％（いくつかの実施の形態において、少なくとも７５％または少なくとも８０％）の吸収透過率を有する。
【００１７】
いくつかの実施の形態によれば、前記ガラスは、酸化物基準の質量％で、５〜５５質量％のＳｉＯ２、５〜１０質量％のＺｒＯ２、３．５〜１８質量％のＣａＯ、０．２質量％から３２質量％のＬａ２Ｏ３、０．５質量％から２０質量％のＮｂ２Ｏ５、０質量％から０．２質量％のＡｓ２Ｏ３を含み、原子番号が５８以上の希土類の酸化物を少なくとも１種類さらに含む。少なくともいくつかの実施の形態において、Ａｓ２Ｏ３の量は、０質量％から０．１質量％、例えば、０から０．０５質量％である。
【００１８】
いくつかの実施の形態によれば、導光デバイスは、
（ａ）入力格子において、１つ以上の波長を有する光を、ガラス製ライトガイドであって、該ガラス製ライトガイド内で１つ以上の波長を有する光を出力格子に向けて伝達するように構造化されたガラス製ライトガイドに、該入力格子と該出力格子との間で該ガラス製ライトガイド内に位置している光路に沿って伝達するように構造化され配置された入力格子、および
（ｂ）前記ガラス製ライトガイド内に位置している光路内の濾光剤、
を含み、
その中に濾光剤を有するガラス製ライトガイドが、出力格子に向かって伝播する少なくとも１つの光波長λａの光の少なくとも５０％を取り除く。
【００１９】
いくつかの実施の形態によれば、そのガラス製ライトガイドは、原子番号が５８以上の少なくとも１種類の希土類の酸化物を０．０３質量％超含む。いくつかの実施の形態によれば、そのガラス製ライトガイドは、そのライトガイドのガラス材料内に少なくとも１つのタイプの光吸収ドーパントを含み、その光吸収ドーパントは、Ｅｒ２Ｏ３、Ｈｏ２Ｏ３、Ｐｒ２Ｏ３、Ｎｄ２Ｏ３、またはＣｅＯ２の内の１つである。いくつかの実施の形態によれば、波長λａは、４５０ｎｍから７００ｎｍの波長範囲内に位置しており、その中に濾光剤を有するガラス製ライトガイドは、少なくとも１つの光波長λａの光の少なくとも５０％（例えば、少なくとも７５％、少なくとも８０％、少なくとも９０％、または少なくとも９５％）を、その光が出力格子に向かって伝播しているときに吸収する。
【００２０】
いくつかの実施の形態によれば、多層導光デバイスは、
（ｉ）（ａ）第１の入力格子において、可視波長スペクトルの第１の波長域を、第１のガラス製ライトガイドであって、該第１の波長域の光を第１の出力格子に向けて伝達するように構造化された第１のガラス製ライトガイドに、該第１の入力格子と該第１の出力格子との間に位置している第１の光路に沿って結合するように構造化され配置された第１の入力格子、および（ｂ）前記第１の入力格子と前記第１の出力格子との間の第１の光路内に位置している第１の濾光剤、
を含み、
その第１のガラス製ライトガイドは、第１の濾光剤と共に、第１の出力格子に向かって伝播する第１の波長域内に位置する少なくとも１つの光波長λａ１の光の少なくとも５０％を取り除くように構造化されており、
（ｉｉ）（ａ）１つ以上の波長を有する光を第２の入力格子から第２の出力格子に向けて、該第２の入力格子と該第２の出力格子との間に位置する第２の光路に沿って伝達するように構造化された第２のガラス製ライトガイドであって、第１の入力格子は、光を第２の入力格子に結合するように構造化され配置されており、第２の入力格子は、第１の入力格子から結合された光を受け取り、受け取った光を第２のガラス製ライトガイドに伝達するように構造化され配置されている、第２のガラス製ライトガイド、および（ｂ）前記第２の入力格子と前記第２の出力格子との間の第２の光路内に位置している第２の濾光剤、
をさらに含み、
その第２のガラス製ライトガイドは、第２の濾光剤と共に、第２の出力格子に向かって伝播する少なくとも１つの光波長λａ２の光の少なくとも５０％を取り除き、
波長λａ１およびλａ２は互いに異なり、
第１と第２の濾光剤は光吸収ドーパントを含む。
【００２１】
いくつかの実施の形態によれば、その第１の濾光剤は少なくとも１つのタイプの光吸収ドーパントを含み、その第２の濾光剤は少なくとも１つの他のタイプの光吸収ドーパントを含む。いくつかの実施の形態において、第１の濾光剤と第２の濾光剤の光吸収ドーパントは、Ｅｒ２Ｏ３、Ｈｏ２Ｏ３、Ｐｒ２Ｏ３、Ｎｄ２Ｏ３、またはＣｅＯ２から選択される。
【００２２】
追加の特徴および利点は、以下の詳細な説明に述べられており、一部は、その説明から当業者に容易に明白となるか、または明細書およびその特許請求の範囲、並びに添付図面に記載されたように実施の形態を実施することによって、認識されるであろう。
【００２３】
先の一般的な説明および以下の詳細な説明の両方とも、例示に過ぎず、請求項の性質および特徴を理解するための概要または骨子を提供することを目的とすることが理解されよう。
【００２４】
添付図面は、さらなる理解を与えるために含まれ、本明細書に包含され、その一部を構成する。図面は、１つ以上の実施の形態を示しており、説明と共に、様々な実施の形態の原理および作動を説明する働きをする。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】ウェアラブルデバイス用のレンズの１つの例示の実施の形態の概略図
【図２】１つの実施の形態による、ウェアラブルデバイスの一例の概略図
【図３】ウェアラブルデバイス用のレンズの別の例示の実施の形態の概略図
【図４】ウェアラブルデバイス用のレンズの別の例示の実施の形態の概略図
【図５】Ｅｒドープガラスの実施の形態の内部透過率を示すグラフ
【図６】図５に対応する、Ｅｒがドープされた屈折率１．７のガラスの実施の形態の測定透過率（２つの端面からの反射を含む）を示すグラフ
【図７】Ｅｒドープガラスの別の実施の形態のモデル化吸収率（対数目盛）を示すグラフ
【図８】Ｃｅ酸化物を含有するガラスの実施の形態のモデル化吸収率（対数目盛）を示すグラフ
【図９】Ｈｏ２Ｏ３を含有するガラスの実施の形態のモデル化吸収率（対数目盛）を示すグラフ
【図１０】Ｐｒ２Ｏ３を含有するガラスの実施の形態のモデル化吸収率（対数目盛）を示すグラフ
【図１１】Ｎｄ２Ｏ３を含有するガラスの実施の形態のモデル化吸収率（対数目盛）を示すグラフ
【発明を実施するための形態】
【００２６】
拡張現実（ＡＲ）装置は、そのユーザに、音声、ビデオ、画像またはＧＰＳデータなどのコンピュータ生成された感覚入力によって、その要素が拡張（または補充）された物理的な現実世界の環境のライブの直接的または間接的な視野を与える。その結果、この技術は、現実の現在の認知を強化することによって機能する。仮想現実装置は、コンピュータ生成された視野を与える。例えば、あるウェアラブルゲーム機は仮想現実装置である。
【００２７】
拡張および仮想現実装置のハードウェア・コンポーネントは、処理装置、ディスプレイ、センサおよび入力装置である。これらの装置は、発光ダイオードまたは光導波路（ここでは、ライトガイドとも称される）などの構成部材を使用する。一例として、図１に示されるように、あるウェアラブルデバイスは、各ガラス層５が、青、緑、または赤の波長の光を処理し、各ガラス層が回折特徴を有する（または回折特徴を有する高分子層を担持する）、３つのガラス層５（ここでは、レンズ５とも称される）を含むコンバイナー・レンズ５Ａを使用することがある。各ガラス層は光導波路の機能を果たし、光が、ユーザに見られる前に、全内部反射によりガラスの厚さを通って伝播する（図２参照）。より詳しくは、コンバイナー・レンズ５Ａの上方（かつレンズ５の上方）に位置する光源６が、例えば、レンズ７を介して、レンズ５中に光を投射し、その光（そのガラスの高い透過率値を有する光に相当する）は、ユーザの目に与えられるまで、レンズ５のガラス内で（例えば、２０ｍｍから３００ｍｍの距離に亘り）繰り返し反射する。このように、各レンズ５は、導波路（すなわち、ライトガイド）の機能を果たして、光源６により与えられる光を目に伝達する。例えば、いくつかの実施の形態において、光のある波長が、エンドユーザの目に与えられる前に、ガラスの一層（レンズ５に関連する）内で２５ｍｍから３００ｍｍの距離を伝播するが、このガラス層（レンズ５）は、その光を厚さＴＨ１を通じて、可視波長範囲内の全てのまたはほぼ全ての他の波長を次の層５（ガラスの第２の層）に伝達もする。ガラス層５において、厚さＴＨ１は、２ｍｍ以下、好ましくは１．２ｍｍ以下、例えば、０．３ｍｍから０．９ｍｍ、または０．４ｍｍから０．７５ｍｍである。第２のガラス層中に伝達される光のいくらかは、第２のガラス層５内で２０ｍｍから３００ｍｍの距離ＴＨ２を通って伝播し、その光のいくらかは、ガラスの第２の層の厚さＴＨ２を通じて第３のガラス層５に伝達される。
【００２８】
この光がガラス厚ＴＨ２を通って伝播するときに緑光（または別の規定の波長λａでの光）の一部を吸収するガラスまたはガラス層５が、拡張現実（ＡＲ）装置または仮想現実装置に使用するのに有利である。何故ならば、コンバイナー・レンズ内での望ましくない色混合が避けられるまたは最小になるからである。いくつかの実施の形態において、ガラス層５（ここでは、ライトガイドまたはレンズ５とも称される）は、屈折力を有するように構造化されることがある。いくつかの実施の形態において、ガラス層５（レンズ５）は、屈折力を持たないように構造化されている。いくつかの実施の形態において、ガラス層５（またはレンズ５）は、平面・平面コンポーネントである。いくつかの実施の形態において、ガラス層５（レンズ５）は少なくとも１つの曲面を有する。いくつかの実施の形態において、ガラス層５（レンズ５）は少なくとも１つの平面を有する。いくつかの実施の形態において、ガラス層５（レンズ５）は少なくとも２つの平面を有する。
【００２９】
いくつかの実施の形態によれば、レンズ５のガラスは、２５ｍｍのガラス厚で、４５０ｎｍから７００ｎｍの波長範囲内のある波長について最大内部吸収率Ａｍａｘ、およびこの波長範囲内の別の波長について最小内部吸収率Ａｍｉｎ（２５ｍｍのガラス厚で）を有し、Ａｍａｘ／Ａｍｉｎが少なくとも２である。いくつかの実施の形態において、Ａｍａｘ／Ａｍｉｎは少なくとも３である。いくつかの実施の形態において、Ａｍａｘ／Ａｍｉｎは少なくとも４である。いくつかの実施の形態において、Ａｍａｘ／Ａｍｉｎは少なくとも５であり、いくつかの実施の形態において、Ａｍａｘ対Ａｍｉｎの比は、２と９９．９の間、例えば、３と７５の間、または３と５０の間である（２５ｍｍ厚のガラスにおいて）。
【００３０】
吸収率Ａ＝１−Ｔであり、式中、Ｔが内部反射率であることに留意のこと。
【００３１】
いくつかの実施の形態によれば、レンズ５のガラスは、２５ｍｍのガラス厚で、４５０ｎｍから７００ｎｍの波長範囲内のある波長について最大内部透過率Ｔｍａｘ、およびこの波長範囲内の別の波長について最小内部透過率Ｔｍｉｎ（２５ｍｍのガラス厚で）を有し、Ｔｍａｘ／Ｔｍｉｎが少なくとも２である。（ガラスの内部透過率は、屈折率１．６５のガラスについて面／表面当たり典型的に少なくとも約６％のこれらの反射率による全損失を有する端面での反射率などの表面寄与による損失のないガラスの透過率である）。いくつかの実施の形態において、Ｔｍａｘ／Ｔｍｉｎは少なくとも３である。いくつかの実施の形態において、Ｔｍａｘ／Ｔｍｉｎは少なくとも４である。いくつかの実施の形態において、Ｔｍａｘ／Ｔｍｉｎは少なくとも５であり、いくつかの実施の形態において、Ｔｍａｘ対Ｔｍｉｎの比は、３と５０の間である（２５ｍｍ厚のガラスにおいて）。
【００３２】
任意の所定の波長での全透過率Ｔｔｏｔを測定するために、ガラスに入射する所定の波長での光の強度Ｉｉを測定し、次いで、ガラスから出る（すなわち、ガラスから伝達された）光の強度Ｉ０を測定する。試料から伝達された光の百分率が、その波長に関する試料の全透過率である。内部透過率を測定するために、ガラスの２つの端面からの反射（空気とガラス材料との間の２つの界面での）による損失は無視する。（反射光Ｒの量は、ガラスの屈折率、およびガラス試料の表面特徴、例えば、表面がどれだけ研磨されているか、に依存する）。
【００３３】
ガラスの内部反射率Ｔは、下記の標準測定技術を使用することにより測定される：
内部透過率Ｔを測定するために、同じガラス材料と表面仕上げの２つの異なる厚さのガラス検体の正透過率（軸上で透過した光）の比を計算する。これにより、ΔＴ／Δｘの比が得られ、式中、ΔＴは、２つのガラス検体の間の正透過率の差であり、Δｘは、２つのガラス検体の厚さの間の差である。次に、任意の長さまたはガラス厚Ｘのガラスの内部透過率Ｔが、Ｔ＝（ΔＴ／Δｘ）（Ｘ／Δｘ）から決定される。この長さまたは厚さＸ（例えば、式中、Ｘ＝ＴＨ２）を通る内部吸収率Ａは、Ａ＝１−Ｔである。それゆえ、規定の厚さの任意の所定のガラスについて、Ａｍａｘ＝１−Ｔｍｉｎ、およびＡｍｉｎ＝１−Ｔｍａｘである。ガラスの内部透過率および内部吸収率は、ガラス材料の固有の特性である。
【００３４】
いくつかの実施の形態によれば、前記ガラスは、５０ｍｍのガラス厚で、４５０ｎｍから７００ｎｍの波長範囲内のある波長について最大内部透過率Ｔｍａｘ、およびこの波長範囲内の別の波長について最小内部透過率Ｔｍｉｎ（５０ｍｍのガラス厚で）を有し、Ｔｍａｘ／Ｔｍｉｎが、５０ｍｍ厚のガラスについて少なくとも２である。いくつかの実施の形態において、Ｔｍａｘ／Ｔｍｉｎは少なくとも３である。いくつかの実施の形態において、Ｔｍａｘ／Ｔｍｉｎは少なくとも４である。いくつかの実施の形態において、Ｔｍａｘ／Ｔｍｉｎは少なくとも５であり、いくつかの実施の形態において、Ｔｍａｘ対Ｔｍｉｎの比は、３と５０の間である（５０ｍｍ厚のガラスにおいて）。いくつかの実施の形態によれば、前記ガラスは、５０ｍｍのガラス厚で、４５０ｎｍから７００ｎｍの波長範囲内のある波長について最大内部吸収率Ａｍａｘ、およびこの波長範囲内の別の波長について最小内部吸収率Ａｍｉｎ（５０ｍｍのガラス厚で）を有し、Ａｍａｘ／Ａｍｉｎが、５０ｍｍ厚のガラスについて少なくとも２である。いくつかの実施の形態において、５０ｍｍ厚のガラスについて、Ａｍａｘ／Ａｍｉｎは少なくとも３であり、いくつかの実施の形態において、Ａｍａｘ／Ａｍｉｎは少なくとも４であり、いくつかの実施の形態において、Ａｍａｘ／Ａｍｉｎは少なくとも５であり、いくつかの実施の形態において、Ａｍａｘ対Ａｍｉｎの比は、２と９９．９の間、例えば、３と９９の間、または３と７５の間、または３と５０の間である。
【００３５】
少なくともいくつかの実施の形態によれば、レンズ５のガラス１０は、このガラスが、（ｉ）ガラスが２５ｍｍ厚であるときに、以下の３つの波長範囲の内の少なくとも１つの範囲内の少なくとも１つの波長λａについて、３０％未満（例えば、２０％未満、１５％未満、１０％未満、またさらに５％以下）の透過率Ｔｍｉｎ、または（ｉｉ）ガラスが２５ｍｍ厚であるときに、以下の３つの波長範囲の内の少なくとも１つの範囲内の少なくとも１つの波長λａについて、５０％より高い、好ましくは７０％より高い（例えば、８０％超、７５％超、９０％超、またさらには９５％以上）吸収率Ａｍａｘ：を有するように、以下の３つの波長範囲の内の少なくとも１つの範囲内の少なくとも１つの波長の光を吸収する：ａ）４４０〜４８０ｎｍ、および／またはｂ）４９５から５６０ｎｍ、および／またはｃ）６１０〜６４０ｎｍ。少なくともいくつかの実施の形態によれば、ガラス１０は、このガラスが、（ｉ）ガラスが５０ｍｍ厚であるときに、以下の３つの波長範囲の内の少なくとも１つの範囲内の少なくとも１つの波長について、３０％未満（例えば、２０％未満、１５％未満、１０％未満、またさらに５％以下）の透過率Ｔｍｉｎ、または（ｉｉ）ガラスが５０ｍｍ厚であるときに、以下の３つの波長範囲の内の少なくとも１つの範囲内の少なくとも１つの波長λａについて、５０％より高い、好ましくは７０％より高い（例えば、８０％超、７５％超、９０％超、またさらには９５％以上）吸収率Ａｍａｘ：を有するように、以下の３つの波長範囲の内の少なくとも１つの範囲内の少なくとも１つの波長の光を吸収する：ａ）４４０ｎｍから４８０ｎｍ、および／またはｂ）４９５ｎｍから５６０ｎｍ、および／またはｃ）６１０ｎｍから６４０ｎｍ。少なくともいくつかの実施の形態によれば、ガラス１０は、このガラスが、（ｉ）３０ｍｍ〜１２５ｍｍ厚のガラスについて（例えば、１００ｍｍ厚のガラスについて）、以下の３つの波長範囲の内の少なくとも１つの範囲内の少なくとも１つの波長について、３０％未満（例えば、２０％未満、１５％未満、１０％未満、またさらに５％以下）の透過率Ｔｍｉｎ、または（ｉｉ）３０ｍｍ〜１２５ｍｍ厚のガラスについて、以下の３つの波長範囲の内の少なくとも１つの範囲内で、５０％より高い、好ましくは７０％より高い（例えば、８０％超、７５％超、９０％超、またさらには９５％以上）吸収率Ａｍａｘ：を有するように、以下の３つの波長範囲の内の少なくとも１つの範囲内の少なくとも１つの波長の光を吸収する：ａ）４４０〜４８０ｎｍ、および／またはｂ）４９５から５６０ｎｍ、および／またはｃ）６１０〜６４０ｎｍ。
【００３６】
いくつかの実施の形態によれば、前記ガラスは、５０ｍｍのガラス厚で、４５０ｎｍから７００ｎｍの波長範囲内のある波長について最大内部透過率Ｔｍａｘ、およびこの波長範囲内の別の波長について最小内部透過率Ｔｍｉｎ（５０ｍｍのガラス厚で）を有し、Ｔｍａｘ／Ｔｍｉｎが少なくとも２である。いくつかの実施の形態において、Ｔｍａｘ／Ｔｍｉｎは少なくとも３である。いくつかの実施の形態において、Ｔｍａｘ／Ｔｍｉｎは少なくとも４である。いくつかの実施の形態において、Ｔｍａｘ／Ｔｍｉｎは少なくとも５であり、いくつかの実施の形態において、Ｔｍａｘ対Ｔｍｉｎの比は、３と５０の間である。
【００３７】
いくつかの実施の形態によれば、前記ガラスは、５０ｍｍのガラス厚で、４５０ｎｍから７００ｎｍの波長範囲内のある波長について最小内部吸収率Ａｍｉｎ、およびこの波長範囲内の別の波長について最大内部吸収率Ａｍａｘ（５０ｍｍのガラス厚で）を有し、Ａｍａｘ／Ａｍｉｎが少なくとも２である。いくつかの実施の形態において、Ａｍａｘ／Ａｍｉｎは少なくとも３である。いくつかの実施の形態において、Ａｍａｘ／Ａｍｉｎは少なくとも４である。いくつかの実施の形態において、Ａｍａｘ／Ａｍｉｎは少なくとも５であり、いくつかの実施の形態において、Ａｍａｘ／Ａｍｉｎの比は、３と５０の間である。
【００３８】
いくつかの実施の形態によれば、前記ガラスは、２５ｍｍのガラス厚について、４５０ｎｍから７００ｎｍの波長範囲内に位置する少なくとも１つの５０ｎｍの波長域において少なくとも８０％（好ましくは少なくとも９０％）の平均内部透過率、およびこの波長範囲内の少なくとも１つの波長λａ（吸収波長）について２５％以下（いくつかの実施の形態において、１０％以下）の内部透過率を有する。いくつかの実施の形態によれば、そのガラスは、５０ｍｍのガラス厚について、４５０ｎｍから７００ｎｍの波長範囲内の少なくとも１つの５０ｎｍの波長域において少なくとも８０％の平均内部透過率、およびこの波長範囲内の少なくとも１つの波長について２０％以下（例えば、１０％未満）の内部透過率を有する。いくつかの実施の形態によれば、２５ｍｍのガラス厚について、そのガラスは、４５０ｎｍから７００ｎｍの波長範囲内に位置する少なくとも１つの５０ｎｍの波長域において２０％以下（好ましくは１５％以下、いくつかの実施の形態において、１０％以下）の平均吸収率、およびこの範囲内の少なくとも１つの波長λａ（吸収波長）について７５％以上（いくつかの実施の形態において、９０％以下）の吸収率を有する。いくつかの実施の形態によれば、そのガラスは、５０ｍｍのガラス厚について、４５０ｎｍから７００ｎｍの波長範囲内の少なくとも１つの５０ｎｍの波長域において少なくとも２０％以下の平均吸収率、およびこの範囲内の少なくとも１つの波長について８０％以上（例えば、９０％超）の吸収率を有する。
【００３９】
いくつかの実施の形態によれば、前記ガラスは、２５ｍｍのガラス厚について、４５０ｎｍから７００ｎｍの波長範囲内の少なくとも１つの７５ｎｍの波長域において少なくとも８０％（例えば、少なくとも８５％または少なくとも９０％）の平均内部透過率、およびこの波長範囲内の少なくとも１つの波長λａについて２５％以下（いくつかの実施の形態において、１０％未満、またさらには５％未満）の内部透過率を有する。いくつかの実施の形態によれば、そのガラスは、５０ｍｍのガラス厚について、４５０ｎｍから７００ｎｍの波長範囲内の少なくとも７５ｎｍの波長域において少なくとも８０％の平均内部透過率、およびこの波長範囲内の少なくとも１つの波長について２０％以下（例えば、１０％未満）の内部透過率を有する。例えば、いくつかの実施の形態において、そのガラスは、５０ｍｍのガラス厚について、４５０ｎｍから７００ｎｍの波長範囲内の少なくとも７５ｎｍの波長域において９０％超の内部透過率、およびこの波長域の外側（であるが、４５０ｎｍから７００ｎｍの波長範囲内）の少なくとも１つの波長について１から５％の内部透過率を有する。
【００４０】
図３は、例えば、入力格子ＩＧから出力格子ＯＧに矢印ＡおよびＢの方向に伝播する光を示す。図３に示されるように、これらの透過率特徴を有するガラス１０の実施の形態は、ガラスの厚さＴＨ２（ガラスの厚さが少なくとも２５ｍｍであるところ）を通る矢印ＡおよびＢにより示されるような第１または第２の方向に伝播している波長λａの光を多量に吸収するが、２ｍｍ以下であるガラス厚ＴＨ１を通る第３の方向（矢印Ｃの方向）に光が伝播している場合、波長λａの光を極わずかしか吸収しない。したがって、波長λａの光は、そのガラスを通ってレンズの次のガラス層に伝播できるが、少なくとも２５ｍｍ（例えば、３０ｍｍ、４０ｍｍ、５０ｍｍ、または６０ｍｍ）の厚さのＴＨ２を通って伝播するように異なる方向に伝播している場合、濾光される。同様に、複数のコンバイナー・レンズ５Ａが積層されて、複数の層（例えば、例を挙げると、図３に示された３つのガラス層５）を形成する場合、各ガラス層（またはライトガイド５）は、濾光導波路の機能を果たし、光は、ユーザにより見られる前に、全内部反射により、ガラス厚を通って伝播する。
【００４１】
それゆえ、１つの実施の形態によれば、多層導光デバイスは、
（ｉ）（ａ）第１の入力格子ＩＧにおいて、可視波長スペクトルの第１の波長域を、第１のガラス製ライトガイドであって、該第１の波長域の光を第１の出力格子ＯＧに向けて伝達するように構造化された第１のガラス製ライトガイドに、該第１の入力格子ＩＧと該第１の出力格子ＯＧとの間に位置している第１の光路に沿って結合するように構造化され配置された第１の入力格子ＩＧ、および（ｂ）前記第１の入力格子と前記第１の出力格子との間の第１の光路内に位置している第１の濾光剤、
を含み、
そのガラス製ライトガイドは、第１の濾光剤と共に、第１の出力格子に向かって伝播する第１の波長域内に位置する少なくとも１つの光波長λａ１の光の少なくとも５０％を取り除くように構造化されており、
（ｉｉ）（ａ）１つ以上の波長を有する光を第２の入力格子ＩＧから第２の出力格子ＯＧに向けて、該第２の入力格子と該第２の出力格子との間に位置する第２の光路に沿って伝達するように構造化された第２のガラス製ライトガイドであって、第１の入力格子は、光を第２の入力格子に結合するように構造化され配置されており、第２の入力格子は、第１の入力格子から結合された光を受け取り、受け取った光を第２のガラス製ライトガイドに伝達するように構造化され配置されている、第２のガラス製ライトガイド、および（ｂ）前記第２の入力格子と前記第２の出力格子との間の第２の光路内に位置している第２の濾光剤、
をさらに含み、
その第２のガラス製ライトガイドは、第２の濾光剤と共に、第２の出力格子に向かって伝播する少なくとも１つの光波長λａ２の光の少なくとも５０％を取り除き、
波長λａ１およびλａ２は互いに異なり、
第１と第２の濾光剤は光吸収ドーパントを含む。
【００４２】
いくつかの実施の形態によれば、前記第１の濾光剤と第２の濾光剤の光吸収ドーパントは、Ｅｒ２Ｏ３、Ｈｏ２Ｏ３、Ｐｒ２Ｏ３、Ｎｄ２Ｏ３、またはＣｅＯ２から選択される。
【００４３】
いくつかの実施の形態によれば、ガラス製ライトガイド中のＡｓ２Ｏ３の量は、０質量％と０．１質量％の間、例えば、０から０．０５質量％である。
【００４４】
いくつかの実施の形態によれば、導光デバイスは、
（ａ）入力格子において、１つ以上の波長を有する光を、ガラス製ライトガイドであって、該ガラス製ライトガイド内で１つ以上の波長を有する光を出力格子に向けて伝達するように構造化されたガラス製ライトガイドに、該入力格子と該出力格子との間で該ガラス製ライトガイド内に位置している光路に沿って伝達するように構造化され配置された入力格子、および
（ｂ）前記ガラス製ライトガイド内に位置している光路内の濾光剤、
を含み、
その中に濾光剤を有するガラス製ライトガイドが、出力格子に向かって伝播する少なくとも１つの光波長λａの光の少なくとも５０％を取り除く。
【００４５】
いくつかの実施の形態によれば、前記ガラス製ライトガイドは、原子番号が５８以上の少なくとも１種類の希土類の酸化物を０．０３質量％超含む。いくつかの実施の形態によれば、そのガラス製ライトガイドは、そのライトガイドのガラス材料内に少なくとも１つのタイプの光吸収ドーパントを含み、その光吸収ドーパントは、Ｅｒ２Ｏ３、Ｈｏ２Ｏ３、Ｐｒ２Ｏ３、Ｎｄ２Ｏ３、またはＣｅＯ２の内の１つである。いくつかの実施の形態によれば、波長λａは、４５０ｎｍから７００ｎｍの波長範囲内に位置しており、その中に濾光剤を有するガラス製ライトガイドは、少なくとも１つの光波長λａの光の少なくとも５０％（例えば、少なくとも７５％、少なくとも８０％、少なくとも９０％、または少なくとも９５％）を、その光が出力格子に向かって伝播しているときに吸収する。
【００４６】
図４に示されるような、１つの実施の形態によれば、ウェアラブルデバイス２は、可視スペクトルからの少なくとも１つの波長を濾光することができるガラス１０（すなわち、ガラスは、吸収により、緑、赤または青の波長を濾光する）から製造された少なくとも１つのレンズ５を利用する。少なくとも１つの実施の形態によれば、ガラス１０は、５０ｍｍのガラス厚を通って伝播しているときに、少なくとも５０％、いくつかの実施の形態によれば、７５％、８０％、８５％、９０％、または９５％の、５２０ｎｍの波長（例えば、５２０ｎｍ±５ｎｍ、または５２０ｎｍ±１０ｎｍ）での緑光吸収を与えながら、可視スペクトルの別の波長範囲内で高い透過率（例えば、高い赤光透過率（約６２０ｎｍ（例えば、６２０ｎｍ±５ｎｍ、または６２０ｎｍ±１０ｎｍ）））を与える。例えば、いくつかの実施の形態において、６２０ｎｍの波長でのガラスの透過率は、７５％超、またさらには８０％超、または９０％超である。そのガラスが、少なくとも１．６５、例えば、１．７、１．７５、１．８、１．８５、１．９、またはそれらの間であるレンズ５のガラスの屈折率Ｎｄ（すなわち、波長λでの屈折率Ｎ、ここで、λ＝５８７．６ｎｍ）を有することが好ましい。
【００４７】
いくつかの実施の形態によれば、ガラス１０は、λ＝５８７．６ｎｍでの１．６５超の屈折率Ｎ、４．２ｇ／ｃｍ３以下のガラス密度、および３０超のアッベ数Ｖｄを有し、原子番号が５８以上の希土類の酸化物または遷移金属酸化物を少なくとも０．０１質量％含む。そのガラスが５５質量％以下のＳｉＯ２（例えば、５〜５５質量％のＳｉＯ２）を含有し、原子番号が５８以上の希土類の酸化物（例えば、Ｅｒ２Ｏ３、Ｎｄ２Ｏ３、ＣｅＯ２、Ｈｏ２Ｏ３、またはＰｒ２Ｏ３）の量が、可視スペクトル内の１つ以上の波長λａでの所望の量の吸収を与えるために少なくとも０．０５質量％であることが好ましい。これらのガラスは、ガラスの厚さ（少なくとも１つの平面において）が２５ｍｍから３００ｍｍ（例えば、５０ｍｍ厚）である場合、選択された波長λａの高い吸収率、および可視スペクトル内の他の波長での高い透過率を与える。
【００４８】
いくつかの実施の形態によれば、ガラス１０は、５８７．６ｎｍでの１．６５超の屈折率Ｎｄ、４．２ｇ／ｃｍ３以下（例えば、３ｇ／ｃｍ３から４．０５ｇ／ｃｍ３、または３．１ｇ／ｃｍ３から４ｇ／ｃｍ３）のガラス密度、および３０超のアッベ数Ｖｄを有し、原子番号が５８以上（例えば、５８〜７１）の少なくとも１種類の希土類の酸化物０．０５質量％超含む。希土類酸化物の量が、０．０５質量％と０．９質量％以下の間であることが好ましい。例えば、いくつかの実施の形態において、希土類酸化物はＥｒ２Ｏ３であり、ガラス中のＥｒ２Ｏ３の量は０．０５質量％と０．８質量％以下の間である。
【００４９】
原子番号が５８以上の希土類の酸化物は、例えば、Ｅｒ２Ｏ３、Ｐｒ２Ｏ３、Ｃｅ酸化物（例えば、ＣｅＯ２、Ｃｅ２Ｏ３）、Ｎｄ２Ｏ３、またはその任意の組合せであってよい。いくつかの実施の形態において、Ｅｒ２Ｏ３、Ｐｒ２Ｏ３、Ｈｏ２Ｏ３、またはＮｄ２Ｏ３の合計量は、０．１質量％と１．５質量％の間である（すなわち、Ｅｒ２Ｏ３＋Ｐｒ２Ｏ３＋Ｈｏ２Ｏ３＋Ｎｄ２Ｏ３の量は０．１質量％と１．５質量％の間である）。希土類酸化物は、ガラスレンズ中で変色剤の機能を果たさないが、特定波長の濾光剤（波長λａについて）の機能を果たすような量で存在する。
【００５０】
例えば、ガラス１０は、０．１質量％から０．９質量％のＥｒ２Ｏ３を含むことがあり、５２０ｎｍの波長で相当量（５０％超、例えば、６０％超、またさらには７０％超）の光を吸収するが（ガラス厚ＴＨ２が２５ｍｍまたは５０ｍｍの場合）、この量のＥｒ２Ｏ３は、ガラスを著しくは変色させない。Ｅｒ２Ｏ３は、約１質量％から２質量％では、着色剤となり得、全体の透過率に悪影響を及ぼし、そのガラスを可視波長範囲で著しく透明ではなくしてしまうこともある。このことは、原子番号が５８以上の他の希土類の酸化物にも当てはまる。これらの希土類酸化物は、前述の質量％範囲内で存在する場合、ガラス１０の色に著しくは影響せず、また例えば、２５ｍｍまたは５０ｍｍ、もしくは７５ｍｍのガラス厚についてさえ、全体のガラス透過率を著しく低下させないが、可視スペクトル内の特定波長λａについては、濾光する（５０％、またさらには７５％または８０％、もしくはそれより多く、透過率を減少させる）。全体のガラス透過率を著しくは低下させないとは、光透過率が、２５ｍｍ厚のガラスについて、中に希土類が存在しない同じガラスと比べた場合、可視スペクトル内の少なくとも５０ｎｍ（好ましくは少なくとも７５ｎｍ）の波長域について、このガラスの公称透過率の７０％以内に留まることを意味する。例えば、ガラス１０の少なくともいくつかの実施の形態によれば、可視スペクトル内のその少なくとも５０ｎｍの波長域について、２５ｍｍ厚のガラス１０は、同じスペクトル帯において評価された場合、これも２５ｍｍ厚である同様のガラス（しかし、その中に希土類は存在しない）の透過率の少なくとも５０％（いくつかの実施の形態において、少なくとも８０％または少なくとも９０％）である透過率を有する。
【００５１】
例えば、ここに記載されたＰｒ２Ｏ３ドープガラス１０（光が、２５ｍｍおよび／または５０ｍｍ厚のガラス１０を透過する場合）は、４５０ｎｍから４７５ｎｍの波長域内のいくつかの波長で光の少なくとも７０％を吸収するのに対し、このガラスは、５００ｎｍから約５６０ｎｍ範囲および／または６２５ｎｍから７００ｎｍの波長範囲内の少なくとも５０ｎｍの波長域について、良好な透過率（７５％以上、いくつかの実施の形態において、８０％以上）を維持する。このガラスは、その光のほとんどを２ｍｍ以下のガラス厚に透過させ、Ｐｒ２Ｏ３ドープガラス１０から製造されたレンズ５は、エンドユーザにとって無色またはほぼ無色に見える。
【００５２】
いくつかの実施の形態において、ガラス１０は、λ＝５８７．６ｎｍでの１．６５超の屈折率Ｎ、４．２ｇ／ｃｍ３以下（例えば、４．１ｇ／ｃｍ３未満、または３から４．０５ｇ／ｃｍ３）のガラス密度、および３０超のアッベ数Ｖｄを有し、このガラスは、原子番号が５８以上の希土類の酸化物を少なくとも０．０１３質量％含み、さらに、酸化物基準の質量％で表して、合計質量パーセントが１００％となるように、
ＳｉＯ２、５〜５５質量％、
ＺｒＯ２、５〜１０質量％、
ＣａＯ、３．５〜１８質量％、
Ｌａ２Ｏ３、０．２質量％から３０質量％、
Ｎｂ２Ｏ５、０．５質量％から２０質量％、
ＴｉＯ２、５〜２０質量％、
Ａｓ２Ｏ３、０質量％から０．２質量％、および
Ｅｒ２Ｏ３、０．０５質量％から０．９質量％（好ましくは０．１から０．９質量％、例えば、０．１から０．８質量％）、および／またはＰｒ２Ｏ３、０．０５質量％から１質量％、またはＮｄ２Ｏ３、０．０５質量％から１質量％、またはＨｏ２Ｏ３、０．０５質量％から１質量％、またはＣｅ酸化物（ＣｅＯ２）、０．０５質量％から１質量％、
をさらに含む。
例えば、原子番号が５８以上の希土類の酸化物を有するガラス１０は、０．０５質量％から０．９質量％のＰｒ２Ｏ３、０．０５質量％から０．９質量％のＨｏ２Ｏ３、０．０５質量％から０．９質量％のＮｄ２Ｏ３、および／または０．０５質量％から０．９質量％のＣｅ酸化物の内の少なくとも１つを含むことがある。
【００５３】
純粋なシリカは、約１．５の屈折率Ｎｄを有するので、ＳｉＯ２の量を５５質量％以下（例えば、７〜４５質量％）に維持しつつ、屈折率のより高いドーパント（屈折率のより高い成分（ドーパント））を添加すると、そのガラスを、透明度が高く、著しい着色がない高屈折率ガラス（例えば、１．７以上の屈折率を有する）にすることができる。ＳｉＯ２の量を６０％超に増やすと、屈折率のより高いドーパントまたは成分を加える必要があり、これにより、透明ではなくむしろ着色されたガラスがもたらされるであろう。
【００５４】
いくつかの実施の形態によれば、前記ガラス中のＥｒ２Ｏ３、Ｎｄ２Ｏ３、Ｈｏ２Ｏ３、Ｃｅ酸化物、およびＰｒ２Ｏ３の合計量は１．５質量％未満であり、このことは、ガラスの透明度、および所望の波長での高い透過率（透過性）を維持するのに役立つ。
【００５５】
いくつかの実施の形態によれば、前記ガラスは、λ＝５８７．６ｎｍである波長λでの１．６５超の屈折率（Ｎｄ）、および４．２ｇ／ｃｍ３以下（例えば、４．１ｇ／ｃｍ３未満、または３から４．０５ｇ／ｃｍ３）のガラス密度を有し、このガラスは、酸化物基準の質量％で表して、合計質量パーセントが１００％となるように、
ＳｉＯ２、５〜６０質量％、
ＺｒＯ２、５〜１０質量％、
ＣａＯ、３．５〜１８質量％、
Ｌａ２Ｏ３、０．２質量％から３０質量％、
Ｎｂ２Ｏ５、０．５質量％から２０質量％、
ＴｉＯ２、５〜２０質量％、
Ａｓ２Ｏ３、０質量％から０．２質量％、
Ｅｒ２Ｏ３、０．０１質量％から０．５質量％（例えば、０．０５質量％〜０．５質量％、または０．１質量％〜０．５質量％）、
Ｎａ２Ｏ、２〜５質量％、
Ｋ２Ｏ５、０〜９質量％、
Ｓｒ、０〜１質量％、
ＢａＯ、０〜２０質量％、
Ｆ、０〜１質量％、
Ｂ２Ｏ３、０〜２０質量％、
を含む。
【００５６】
いくつかの実施の形態によれば、前記ガラスは、
ＳｉＯ２、５〜４５質量％、
ＺｒＯ２、５〜９質量％、
Ｎａ２Ｏ、２〜５質量％、
Ｋ２Ｏ５、４〜９質量％、
ＣａＯ、４．５〜１６質量％、
Ｓｒ、０〜１質量％、
ＢａＯ、１０〜２０質量％、
Ｌａ２Ｏ３、１質量％から２８質量％、
Ｎｂ２Ｏ５、０．５質量％から２０質量％、
ＴｉＯ２、７〜２０質量％、
Ｆ、０〜１質量％、
Ａｓ２Ｏ３、０質量％から０．１５質量％、
Ｅｒ２Ｏ３、０．０３質量％から０．９質量％（例えば、０．０５質量％〜０．５質量％、または０．１質量％〜０．５質量％）、
を含む。
【００５７】
いくつかの実施の形態によれば、前記ガラスは、λ＝５８７．６ｎｍである少なくとも１つの波長λでの１．６５超の屈折率（Ｎｄ）を有し、このガラスは、４．２ｇ／ｃｍ３以下（例えば、４．１ｇ／ｃｍ３未満、または３から４．０５ｇ／ｃｍ３）のガラス密度を有し、
ＳｉＯ２、２０〜５５質量％、
ＺｒＯ２、５〜１０質量％、
Ｎａ２Ｏ、２〜５質量％、
Ｋ２Ｏ５、４〜９質量％、
ＣａＯ、３．５〜８．５質量％、
Ｓｒ、０〜１質量％、
ＢａＯ、１０〜２０質量％、
Ｌａ２Ｏ３、０．２質量％から２質量％、
Ｎｂ２Ｏ５、０．５質量％から３質量％、
ＴｉＯ２、１２〜２０質量％、
Ｆ、０〜１質量％、
を含む。
ガラス１０は、０質量％から０．２質量％、例えば、０質量％から０．１質量％のＡｓ２Ｏ３を有することがある。好ましくは、いくつかの実施の形態に示されるように、Ａｓ２Ｏ３の量は、０．１質量％未満である。いくつかの実施の形態において、Ｅｒ２Ｏ３の量は０．０５質量％から０．５質量％であり、そのガラスは、５２０ｎｍの波長で緑色の光を濾光する。
【００５８】
いくつかの実施の形態によれば、メガネ、ゴーグル、またはヘルメットの保護メガネなどのウェアラブルデバイス２は、ここに記載されたガラス１０を含む少なくとも１つのレンズ５を備える。そのようなデバイスが、例えば、図２および４に示されている。ウェアラブルデバイス２は、例えば、０．５ｍｍと３ｍｍの間の最小ガラス厚ＴＨ１、および２５ｍｍから３００ｍｍ、例えば、４５ｍｍから１２５ｍｍの最大ガラス厚ＴＨ２（例えば、図１参照）を有する眼用レンズ５を備えることがある。ガラス１０の密度が、４．１ｇ／ｃｍ３未満、またさらには４．０５ｇ／ｃｍ３未満、少なくともいくつかの実施の形態において、４ｇ／ｃｍ３以下であることが好ましい。ガラス（各レンズ５に関連する）の厚さＴＨ１は、１ｍｍ未満、例えば、０．２ｍｍ、０．３ｍｍ、０．４ｍｍ、０．５ｍｍ、０．６ｍｍ、０．７ｍｍ、０．７５ｍｍ、０．８ｍｍ、０．９ｍｍ、またはそれらの間であることが好ましい。光学的性質を維持しつつ、ガラス（およびガラスレンズ５）の密度と厚さＴＨ１を低下させると、ガラスの質量が減少し、これにより、ガラスの透明度、および機能性（特定の波長λａでの濾光特性、および可視スペクトル内の他の特定波長での高い全体の透過率）を維持しつつ、ウェアラブルデバイス２の質量が都合よく低下する。ガラス１０を含有するレンズ５は、典型的な観測者にとって着色されているとは見えない一方で、そのガラスはそれでも、可視スペクトル範囲内の１つ以上の波長λａでフィルタとして機能することが都合よいことを留意のこと。（フィルタとして機能するとは、そのガラスは、特定波長λａでの光が２５ｍｍから１５０ｍｍの範囲内のガラス厚を通って伝播する場合、その特定波長λａで光の５０％未満しか透過させない（すなわち、５０％超を吸収する）ことを意味する。いくつかの実施の形態によれば、ガラス１０が、特定波長λａで光が５０ｍｍのガラス厚を通って伝播する場合、その特定波長λａで光の５０％未満しか透過させない（すなわち、５０％超を吸収する）ことにより、フィルタとして機能することが好ましい）。ゴーグルまたはヘルメット（バイザーレンズ５として）などのウェアラブル拡張現実装置２に用いられるガラスレンズ５の実施の形態は、例えば、以下の寸法を有することがある：０．２ｍｍ〜１．２ｍｍ厚（すなわち、０．２ｍｍ≦ＴＨ１≦１．２ｍｍ）×２０から６０ｍｍ幅（例えば、３０ｍｍから５０ｍｍ幅）×３０ｍｍから３００ｍｍ長（例えば、３０ｍｍから１５００ｍｍ長、３０ｍｍから１５０ｍｍ長、または３０から１２５ｍｍ長）。例えば、いくつかの実施の形態において、レンズ５の長さは、３０から７０ｍｍであり、したがって、そのようなウェアラブルデバイスにおいて、ＴＨ２は、例えば、３０ｍｍから６０ｍｍであることがある。
【実施例】
【００５９】
様々な実施の形態を、以下の実施例によりさらに明白にする。
【００６０】
表１には、５つの例示のガラスの実施の形態（Ｅｘ．１、Ｅｘ．１Ａ、およびＥｘ．２、Ｅｘ．３、３Ａ、３Ｂ、およびＥｘ．４のガラス）の組成、それらの密度、ナトリウムｄ線波長（５８７．６ｎｍ）で測定した屈折率（Ｎｄ）、およびそれらのアッベ数（Ｖｄ）が開示されている。表１のガラスは、Ｅｒを用いて、５２０ｎｍの波長での光を吸出しつつ、他の波長での高レベルの光透過率を維持している。実施例１Ａの実施の形態は、実施例１のガラスに非常に似ているガラスであるが、Ｅｘ．１Ａのガラスの実施の形態は、０．２５質量％のＥｒの代わりに０．１質量％のＥｒと、それに対応して、少し多いシリカを有する。実施例３Ａおよび３Ｂのガラスの実施の形態は、実施例３のガラスに似ているが、より多くのＥｒ２Ｏ３と、それに対応して、わずかに異なる量のシリカを有する。
【００６１】
【表１】
2019511449.tif 000003
【００６２】
これらのガラスの実施の形態は、眼用レンズに使用するのに適している。実施例１および１Ａ（Ｅｘ．１、および１Ａ）のガラスは、７６×１０−７／℃の線熱膨張係数（ＣＴＥ）、８００℃の軟化点、および６７０℃の徐冷点を有する。実施例２（Ｅｘ．２）のガラスは、９１×１０−７／℃の線熱膨張係数（ＣＴＥ）、７３２℃の軟化点、および６１７℃の徐冷点を有する。
【００６３】
実施例３（Ｅｘ．３）のガラスも、眼用レンズに使用するのに適している。このガラスは、７５×１０−７／℃の線熱膨張係数（ＣＴＥ）、７５０℃の軟化点、および６５０℃の徐冷点を有する。表１の実施例１〜実施例４のガラスは、４５０ｎｍから７００ｎｍの範囲内に位置する可視光が２ｍｍ以下のガラス厚を透過する場合、その光のほとんど（＞８０％）を透過させ、５２０ｎｍの波長の光が５０ｍｍのガラス厚を透過するときに、その５２０ｎｍの光の少なくとも７５％を濾光する。すなわち、表１の実施例１〜実施例４のガラスは、可視光が２ｍｍ以下のガラス厚を透過する場合、その光のほとんどの２０％未満（例えば、１０％未満、またさらには５％未満）しか吸収せず、５２０ｎｍの波長の光が５０ｍｍのガラス厚を透過するときに、その５２０ｎｍの光の少なくとも２５％を吸収する。
【００６４】
さらに、例えば、ガラス厚が５０ｍｍである場合、これらのガラスは、５２０ｎｍの波長の光の８０％を濾光（吸収）し、５７５ｎｍから６２５ｎｍの波長の光を少なくとも７５％（またさらには８０％以上）を透過させる。また、例えば、表１のガラスは、ガラス厚が２５ｍｍである場合、４５０ｎｍから７００ｎｍの波長範囲内で、少なくとも７０％、いくつかの実施の形態において、少なくとも８０％の平均透過率、および少なくとも５２０ｎｍの波長について、３０％以下（いくつかの実施の形態について、２５％以下）の透過率を有する。すなわち、表１のガラスは、ガラス厚が２５ｍｍである場合、少なくとも５２０ｎｍの波長について、少なくとも２５％（いくつかの実施の形態について、３０％以上）を吸収する。
【００６５】
また、例えば、表１のガラスは、ガラス厚が５０ｍｍである場合、４５０ｎｍから７００ｎｍの波長範囲内で、少なくとも８０％の平均透過率、および少なくとも５２０ｎｍの波長について、２５％以下の透過率を有する。実施例１〜４のガラスは、非常に透明であり、５０ｍｍ厚のガラス基板は、５２０ｎｍの波長で光の７５％以上を吸収し、６２０ｎｍの波長で光の８５％超を透過させる。典型的な観測者にとって、これらのガラスは、着色されておらず、透明に見える。
【００６６】
図５は、Ｅｘ．１およびＥｘ．１Ａのガラスの実施の形態の内部透過率Ｔ％（すなわち、表面反射効果のない透過率）を示す。より詳しくは、図５は、２ｍｍのＴＨ１を有するガラスについて、４５０から７００ｎｍの全スペクトルに亘る透過率が非常に高く、ガラスが４ｍｍ厚である場合でさえ、高いことを示している。しかしながら、ここに開示されたガラス１０を含むガラスレンズ５について、厚さＴＨ１は１．２ｍｍ以下であり、可視スペクトルに亘る内部透過率はさらに高い。図５は、ガラス１０が５０ｍｍ厚（ＴＨ２＝５０ｍｍ）である場合、５０ｍｍのガラス厚を通って伝わる光は、５２０ｎｍの波長で強力に吸収されることも示している。図６は、同じガラス試料に測定された透過率（表面効果あり）を示す。０．１質量％のＥｒドープガラス（Ｅｘ．１Ａのガラス）に対応するプロットは、５２０ｎｍの波長で少なくとも７５％の吸収率を示す。０．２５質量％のＥｒドープガラス（Ｅｘ．１ガラス）に対応するプロットは、５２０ｎｍの波長でのさらに高い吸収率を示す。表２は、これらのガラスの内部透過率特徴を与える。ＣＴはガラスの厚さ（例えば、ウェアラブルデバイスにおけるレンズのＴＨ２に相当するであろう厚さ）である。表２において、内部透過率は、Ｔで表され、％で示されている。内部透過率Ｔ（％）は、１００％からガラスの吸収率（％）を引いたものと等しい、すなわち、Ｔ（％）＝１００％−Ａ（％）。
【００６７】
【表２】
2019511449.tif 000004
【００６８】
表２は、５０ｍｍ厚のガラスが０．２５質量％のＥｒ２Ｏ３を含有する場合、緑色波長（５２０ｎｍ）で光のほぼ９５％が濾光（吸収）され、５２０ｎｍの波長の光で約６％しか、５０ｍｍのガラス厚を通って中に透過しない一方で、６２０ｎｍの波長で光の少なくとも８１％（例えば、少なくとも９３％）が、５０ｍｍのガラス厚を通って中に透過することを示している。表２は、５０ｍｍ厚のガラスが０．１質量％のＥｒ２Ｏ３を含有する場合、緑色波長（５２０ｎｍ）で光の約８０％が吸収され、５２０ｎｍの波長の光の約２０％しか、５０ｍｍのガラス厚を通って中に透過しない一方で、６２０ｎｍの波長で光の少なくとも８５％（例えば、少なくとも９７％）が、５０ｍｍのガラス厚を通って中に透過することも示している。しかしながら、Ｅｘ．１Ａのガラスが、１００ｍｍ長（ＴＨ２＝１００ｍｍ）のレンズに使用される場合、緑色波長（５２０ｎｍ）で光の８０％以上がガラスにより吸収され、６２０ｎｍの波長で光の少なくとも７０％が、１００ｍｍのガラス厚を通って透過する。
【００６９】
表３は、実施例１のガラスに似たガラスの実施の形態の透過率特徴（透過率が、Ｔで表され、％で示されている）を与える。この表において、ＴＨ２はガラスの厚さ（例えば、ウェアラブルデバイスにおけるレンズのＴＨ２に相当するであろう厚さ）である。より詳しくは、表３のガラスの実施の形態は、０．３質量％と０．９質量％の間の濃度のＥｒ２Ｏ３、および３０ｍｍと１３０ｍｍの間のＴＨ２を有する。表３において、透過率は、Ｔで表され、％で示されている。
【００７０】
【表３】
2019511449.tif 000005
【００７１】
図７は、Ｅｘ．１Ｅのガラスのモデル化された吸収スペクトルを示している。このガラスは、実施例１、Ａ〜１Ｄのガラスに似ているが、０．５質量％のＥｒ２Ｏ３を有する。このガラスの吸収が、２ｍｍの路長ＴＨ１と５０ｍｍのＴＨ２の路長についてプロットされており、底が１０の対数目盛で示されている。この図は、２ｍｍ厚以下の（ＴＨ１≦２ｍｍ）のガラスについて、可視スペクトルに亘る光の吸収が最小であることを示す。しかしながら、光が約５０ｍｍのガラス厚（ＴＨ２＝５０ｍｍ）を通過する場合、著しい吸収が、５２０ｎｍの波長で生じる。図７における５２０ｎｍの吸収ピークは、約９８．５％の吸収率Ａｍａｘに相当する。これは、このガラスの実施の形態について、約６００ｎｍの波長での１％未満のＡｍｉｎを示す。したがって、この実施の形態において、Ａｍａｘ／Ａｍｉｎは９０超（すなわち、９８以上）である。
【００７２】
表４には、７つの例示のガラスの実施の形態（Ｅｘ．５からＥｘ．１１のガラス）の組成、それらの密度、５８７．６ｎｍで測定された屈折率（Ｎｄ）、およびそれらのアッベ数（Ｖｄ）が開示されている。これらのガラスは、例えば、Ｎｄ２Ｏ３および／またはＰｒ２Ｏ３を使用して、特定波長での濾光機能（吸収）を与えている。
【００７３】
【表４】
2019511449.tif 000006
【００７４】
図８は、Ｅｘ．１１Ａのガラスのモデル化された吸収スペクトルを示している。このガラスは、Ｅｘ．１１のガラスに似ているが、０．２５質量％のＣｅ２Ｏ３を含有する。このガラスの吸収が、２ｍｍの路長ＴＨ１と５０ｍｍのＴＨ２の路長についてプロットされており、底が１０の対数目盛で示されている。この図は、２ｍｍ厚以下の（ＴＨ１≦２ｍｍ）のＥｘ．１１Ａのガラスについて、可視スペクトルに亘る光の吸収が最小であることを示す。しかしながら、光が約５０ｍｍのガラス厚（ＴＨ２＝５０ｍｍ）を通過する場合、著しい吸収が、４００ｎｍから４５０ｎｍの波長（青色波長）で生じる。したがって、このガラスは、光が、２５ｍｍ超の厚さＴＨ２を通って伝播する場合（例えば、ＴＨ２が３０ｍｍと１５０ｍｍの間である場合）、青色フィルタの機能を果たす。このグラフは、このガラスの吸収ピークが、約４５５ｎｍの波長で生じることを示す。
【００７５】
図９は、Ｅｘ．１２のガラスのモデル化された吸収スペクトルを示している。このガラスは、例示のＮｄ２Ｏ３のガラスに似ているが、Ｎｄ２Ｏ３の代わりに、０．２５質量％のＨｏ２Ｏ３を含有する。このガラスの吸収が、２ｍｍの路長ＴＨ１と５０ｍｍのＴＨ２の路長についてプロットされており、底が１０の対数目盛で示されている。この図は、２ｍｍ厚以下の（ＴＨ１≦２ｍｍ）のＥｘ．１２のガラスについて、可視スペクトルに亘る光の吸収が最小であることを示す。しかしながら、光が約５０ｍｍのガラス厚（ＴＨ２＝５０ｍｍ）を通過する場合、著しい吸収が、４５０ｎｍの波長で生じ、約５４０ｎｍと約６５０ｎｍの波長でも２つの小さい吸収ピークを有する一方で、約６００ｎｍの波長での光の吸収量は最小である。このように、Ｅｘ．１２のガラスは、約６００ｎｍを中心とする少なくとも５０ｎｍの波長域について、光の非常の高い透過率（＞９０％）を有する。
【００７６】
図１０は、Ｅｘ．１３のガラスのモデル化された吸収スペクトルを示している。このガラスは、Ｅｘ．５のガラスに似ているが、０．２５質量％の代わりに、１質量％のＰｒ２Ｏ３を含有する。このガラスの吸収が、２ｍｍの路長ＴＨ１と５０ｍｍのＴＨ２の路長についてプロットされており、底が１０の対数目盛で示されている。この図は、２ｍｍ厚以下の（ＴＨ１≦２ｍｍ）のＥｘ．１３のガラスについて、可視スペクトルに亘る光の吸収が最小であることを示す。しかしながら、光が約５０ｍｍのガラス厚（ＴＨ２＝５０ｍｍ）を通過する場合、著しい吸収が、４２５〜５００ｎｍの波長域で生じる一方で、約５１０ｎｍ〜５６０ｎｍの波長域内の光の吸収が最小化されている。
【００７７】
図１１は、Ｅｘ．１４のガラスのモデル化された吸収スペクトルを示している。このガラスは、Ｅｘ．のガラスに似ているが、０．２５質量％のＮｄ２Ｏ３を含有する。このガラスの吸収が、２ｍｍの路長ＴＨ１と５０ｍｍのＴＨ２の路長についてプロットされており、底が１０の対数目盛で示されている。この図は、２ｍｍ厚以下の（ＴＨ１≦２ｍｍ）のＥｘ．１４のガラスについて、可視スペクトルに亘る光の吸収が最小であることを示す。しかしながら、光が約５０ｍｍのガラス厚（ＴＨ２＝５０ｍｍ）を通過する場合、強力な吸収（それゆえ、濾光）が、約５８０ｎｍの波長で生じる一方で、６１０ｎｍと７００ｎｍの間の光の吸収が最小化されている。
【００７８】
表５には、図７〜１１に対応するガラス１０に関する、特定波長での、Ｔｍａｘ対Ｔｍｉｎの比（Ｔ比と示されている）、およびＡｍａｘ対Ａｍｉｎの比（Ａ比と示されている）が開示されている。この表５において、波長ラムダＭａｘは、特定のガラス１０について、最高吸収ピークの波長に相当する。
【００７９】
【表５】
2019511449.tif 000007
【００８０】
このように、少なくともいくつかの実施の形態によれば、ガラス１０は、４５０ｎｍから７００ｎｍの波長範囲内のある波長に関する最小吸収Ａｍｉｎ（％）、および可視波長範囲内の別の波長に関する最大吸収Ａｍａｘ（％）を有し、Ａｍａｘ／Ａｍｉｎは、２５ｍｍから１５０ｍｍの範囲内で少なくとも１つのガラス厚について、少なくとも２である。少なくともいくつかの実施の形態によれば、光が２５ｍｍから１５０ｍｍの範囲内の少なくとも１つのガラス厚を通って伝播する場合、Ａｍａｘ／Ａｍｉｎは、少なくとも３、好ましくは少なくとも４（いくつかの実施の形態において、少なくとも５、またさらには少なくとも９）である。例えば、少なくともいくつかの実施の形態によれば、光が２５ｍｍから１５０ｍｍの範囲内のガラス厚を通って伝播する場合、３＜Ａｍａｘ／Ａｍｉｎ＜９９。例えば、光が２５ｍｍから１５０ｍｍの範囲内のガラス厚を通って伝播する場合、Ａｍａｘ／Ａｍｉｎは、３、５、７．５、８、８．５、９、９．５、１０、１２、１５、２０、３０、５０、またはそれより大きいことがある。そのガラス厚は、例えば、３０ｍｍ、４０ｍｍ、５０ｍｍ、５５ｍｍ、６０ｍｍ、６５ｍｍ、７０ｍｍ、７５ｍｍ、１００ｍｍ、１２５ｍｍ、またはそれらの間であることがある。
【００８１】
特に明記のない限り、ここに述べられたどの方法も、その工程が特定の順序で行われることを要求するものと解釈されることは、決して意図されていない。したがって、方法の請求項が、その工程がしたがうべき順序を実際に列挙していない場合、またはその工程が特定の順序に限定されるべきであることが、請求項または説明に他に具体的に述べられていない場合、どの特定の順序も暗示されているとは決して意図されない。
【００８２】
本発明の精神または範囲から逸脱せずに、様々な改変および変更を行えることが、当業者に明白であろう。本発明の精神および実体を含む開示の実施の形態の改変、組合せ、下位の組合せ、および変更が、当業者に想起されるであろうから、本発明は、付随の特許請求の範囲およびその等価物の範囲内に全てを含むと解釈されるべきである。
【００８３】
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
【００８４】
実施形態１
λ＝５８７．６ｎｍである波長λでの１．６５超の屈折率Ｎ、４．２ｇ／ｃｍ３以下のガラス密度、および３０超のアッベ数Ｖｄを有し、原子番号が５８以上の少なくとも１種類の希土類の酸化物を０．０１質量％超含むガラス。
【００８５】
実施形態２
原子番号が５８以上の少なくとも１種類の希土類の酸化物を０．０３質量％超含む、実施形態１に記載のガラス。
【００８６】
実施形態３
原子番号が５８以上の希土類の酸化物を０．０５質量％超かつ０．９質量％未満含む、実施形態１に記載のガラス。
【００８７】
実施形態４
原子番号が５８以上の前記希土類の酸化物が、Ｅｒ２Ｏ３、Ｐｒ２Ｏ３、Ｎｄ２Ｏ３、Ｈｏ２Ｏ３、またはＣｅＯ２の内の少なくとも１つを含む、実施形態１から３いずれか１つに記載のガラス。
【００８８】
実施形態５
前記ガラスが、４５０ｎｍから７００ｎｍの波長範囲内のある波長について、最大内部透過率Ｔｍａｘ（％）、および該波長範囲内の別の波長について最小内部透過率Ｔｍｉｎ（％）を有し、Ｔｍａｘ／Ｔｍｉｎは、２５ｍｍから１２５ｍｍの範囲内の少なくとも１つのガラス厚について、少なくとも２である、実施形態１から４いずれか１つに記載のガラス。
【００８９】
実施形態６
前記ガラスが、４５０ｎｍから７００ｎｍの波長範囲内のある波長について、最小吸収率Ａｍｉｎ（％）、および該波長範囲内の別の波長について最大吸収率Ａｍａｘ（％）を有し、Ａｍａｘ／Ａｍｉｎは、２５ｍｍから１２５ｍｍの範囲内の少なくとも１つのガラス厚について、少なくとも２である、実施形態１から５いずれか１つに記載のガラス。
【００９０】
実施形態７
ＳｉＯ２、５〜４５質量％、
ＺｒＯ２、５〜９質量％、
Ｎａ２Ｏ、２〜５質量％、
Ｋ２Ｏ５、４〜９質量％、
ＣａＯ、４．５〜１６質量％、
Ｓｒ、０〜１質量％、
ＢａＯ、１０〜２０質量％、
Ｌａ２Ｏ３、１質量％から２８質量％、
Ｎｂ２Ｏ５、０．５質量％から２０質量％、
ＴｉＯ２、７〜２０質量％、
Ｆ、０〜１質量％、
Ａｓ２Ｏ３、０質量％から０．１５質量％、および
Ｅｒ２Ｏ３、０．１質量％から０．４質量％、
を含む、実施形態５または６に記載のガラス。
【００９１】
実施形態８
（ａ）０．０５質量％超かつ０．９質量％以下のＥｒ２Ｏ３、
（ｂ）０．１質量％から１質量％のＰｒ２Ｏ３、
（ｃ）０．１質量％から１質量％のＮｄ２Ｏ３、
（ｄ）０．１質量％から１質量％のＣｅＯ２、
（ｅ）０．１質量％から１質量％のＨｏ２Ｏ３、
の内の少なくとも１つをさらに含み、
Ｅｒ２Ｏ３＋Ｐｒ２Ｏ３＋Ｎｄ２Ｏ３＋Ｈｏ２Ｏ３＋ＣｅＯ２の合計質量％が０．１質量％と１．５質量％の間である、実施形態１または２に記載のガラス。
【００９２】
実施形態９
前記ガラスが、少なくとも０．１質量％の希土類酸化物を含み、合計質量パーセントが１００％となるように、酸化物基準の質量％で表して、
ＳｉＯ２、５〜５５質量％、
ＺｒＯ２、５〜１０質量％、
ＣａＯ、３．５〜１８質量％、
Ｌａ２Ｏ３、０．２質量％から３０質量％、
Ｎｂ２Ｏ５、０．５質量％から２０質量％、
ＴｉＯ２、５〜２０質量％、
Ａｓ２Ｏ３、０質量％から０．２質量％、および
０．０３質量％から０．９質量％の、Ｅｒ２Ｏ３、Ｐｒ２Ｏ３、Ｎｄ２Ｏ３、Ｈｏ２Ｏ３、ＣｅＯ２の内の少なくとも１つ、
をさらに含む、実施形態１に記載のガラス。
【００９３】
実施形態１０
酸化物基準の質量％で表して、合計質量パーセントが１００％となるように、
ＳｉＯ２、５〜６０質量％、
ＺｒＯ２、５〜１０質量％、
ＣａＯ、３．５〜１８質量％、
Ｌａ２Ｏ３、０．２質量％から３０質量％、
Ｎｂ２Ｏ５、０．５質量％から２０質量％、
ＴｉＯ２、５〜２０質量％、
Ａｓ２Ｏ３、０質量％から０．２質量％、
Ｅｒ２Ｏ３、０．０３質量％から０．９質量％、
Ｎａ２Ｏ、２〜５質量％、
Ｋ２Ｏ５、０〜９質量％、
Ｓｒ、０〜１質量％、
ＢａＯ、０〜２０質量％、
Ｆ、０〜１質量％、および
Ｂ２Ｏ３、０〜２０質量％、
をさらに含む、実施形態１に記載のガラス。
【００９４】
実施形態１１
前記ガラス密度が、４．０５ｇ／ｃｍ３以下である、実施形態１から１０いずれか１つに記載のガラス。
【００９５】
実施形態１２
λ＝５８７．６ｎｍである波長λでの１．６５超の屈折率を有するガラスであって、該ガラスは、４．０５ｇ／ｃｍ３以下の密度を有し、
ＳｉＯ２、２０〜５５質量％、
ＺｒＯ２、５〜１０質量％、
Ｎａ２Ｏ、２〜５質量％、
Ｋ２Ｏ５、４〜９質量％、
ＣａＯ、３．５〜８．５質量％、
Ｓｒ、０〜１質量％、
ＢａＯ、１０〜２０質量％、
Ｌａ２Ｏ３、０．２から２質量％、
Ｎｂ２Ｏ５、０．５から３質量％、
ＴｉＯ２、１２〜２０質量％、および
Ｆ、０〜１質量％、
を含むガラス。
【００９６】
実施形態１３
前記ガラスが、４．０５ｇ／ｃｍ３以下の密度を有し、
ＳｉＯ２、２０〜５５質量％、
ＺｒＯ２、５〜１０質量％、
Ｎａ２Ｏ、２〜５質量％、
Ｋ２Ｏ５、４〜９質量％、
ＣａＯ、３．５〜８．５質量％、
Ｓｒ、０〜１質量％、
ＢａＯ、１０〜２０質量％、
Ｌａ２Ｏ３、０．２から２質量％、
Ｎｂ２Ｏ５、０．５から３質量％、
ＴｉＯ２、１２〜２０質量％、および
Ｆ、０〜１質量％、
を含む、実施形態１に記載のガラス。
【００９７】
実施形態１４
０質量％から０．１質量％の範囲のＡｓ２Ｏ３濃度をさらに有する、実施形態１から１３いずれか１つに記載のガラス。
【００９８】
実施形態１５
０質量％から０．２質量％のＡｓ２Ｏ３、および０．０１質量％から０．５質量％のＥｒ２Ｏ３を含む、実施形態１から１３いずれか１つに記載のガラス。
【００９９】
実施形態１６
０．０３質量％から０．５質量％のＥｒ２Ｏ３をさらに含む、実施形態１から１３いずれか１つに記載のガラス。
【０１００】
実施形態１７
０．０５質量％から０．５質量％のＥｒ２Ｏ３をさらに含む、実施形態１から１６いずれか１つに記載のガラス。
【０１０１】
実施形態１８
前記屈折率Ｎが、λ＝５８７．６ｎｍである波長λで、１．６５＜Ｎ≦１．９である、実施形態１から１７いずれか１つに記載のガラス。
【０１０２】
実施形態１９
実施形態１から１８いずれか１つに記載のガラスを含むウェアラブルデバイス。
【０１０３】
実施形態２０
実施形態１から１８いずれか１つに記載のガラスを含むレンズ。
【０１０４】
実施形態２１
実施形態２０に記載のレンズを備えたウェアラブルデバイス。
【０１０５】
実施形態２２
（ａ）入力格子において、１つ以上の波長を有する光を、ガラス製ライトガイドであって、該ガラス製ライトガイド内で１つ以上の波長を有する光を出力格子に向けて伝達するように構造化されたガラス製ライトガイドに、該入力格子と該出力格子との間で該ガラス製ライトガイド内に位置している光路に沿って伝達するように構造化され配置された入力格子、および
（ｂ）前記ガラス製ライトガイド内に位置している前記光路内の濾光剤、
を含む導光デバイスにおいて、
前記濾光剤を中に有する前記ガラス製ライトガイドが、前記出力格子に向かって伝播する少なくとも１つの光波長λａの光の少なくとも５０％を取り除く、導光デバイス。
【０１０６】
実施形態２３
前記ガラス製ライトガイドが、原子番号が５８以上の少なくとも１種類の希土類の酸化物を０．０３質量％超含む、実施形態２２に記載の導光デバイス。
【０１０７】
実施形態２４
前記ガラス製ライトガイドが、該ライトガイドのガラス材料内に少なくとも１つのタイプの光吸収ドーパントを含み、該光吸収ドーパントが、Ｅｒ２Ｏ３、Ｈｏ２Ｏ３、Ｐｒ２Ｏ３、Ｎｄ２Ｏ３、またはＣｅＯ２の内の１つである、実施形態２２に記載の導光デバイス。
【０１０８】
実施形態２５
前記波長λａが４５０ｎｍから７００ｎｍの波長範囲内に位置しており、前記濾光剤を中に有する前記ガラス製ライトガイドが、前記少なくとも１つの光波長λａの光が前記出力格子に向かって伝播しているときに、該光の少なくとも５０％を吸収する、実施形態２２から２４いずれか１つに記載の導光デバイス。
【０１０９】
実施形態２６
前記波長λａが４５０ｎｍから７００ｎｍの波長範囲内に位置しており、前記濾光剤を中に有する前記ガラス製ライトガイドが、前記少なくとも１つの光波長λａの光が前記出力格子に向かって伝播しているときに、該光の少なくとも８０％を吸収する、実施形態２５に記載の導光デバイス。
【０１１０】
実施形態２７
前記波長λａが４５０ｎｍから７００ｎｍの波長範囲内に位置しており、前記濾光剤を中に有する前記ガラス製ライトガイドが、前記少なくとも１つの光波長λａの光が前記出力格子に向かって伝播しているときに、該光の少なくとも９０％を吸収する、実施形態２６に記載の導光デバイス。
【０１１１】
実施形態２８
多層導光デバイスであって、
（ｉ）（ａ）第１の入力格子において、可視波長スペクトルの第１の波長域を、第１のガラス製ライトガイドであって、該第１の波長域の光を第１の出力格子に向けて伝達するように構造化された第１のガラス製ライトガイドに、該第１の入力格子と該第１の出力格子との間に位置している第１の光路に沿って結合するように構造化され配置された第１の入力格子、および（ｂ）前記第１の入力格子と前記第１の出力格子との間の前記第１の光路内に位置している第１の濾光剤、
を含み、
前記第１のガラス製ライトガイドは、前記第１の濾光剤と共に、前記第１の出力格子に向かって伝播する前記第１の波長域内に位置する少なくとも１つの光波長λａ１の光の少なくとも５０％を取り除くように構造化されており、
（ｉｉ）（ａ）１つ以上の波長を有する光を第２の入力格子から第２の出力格子に向けて、該第２の入力格子と該第２の出力格子との間に位置する第２の光路に沿って伝達するように構造化された第２のガラス製ライトガイドであって、前記第１の入力格子は、光を前記第２の入力格子に結合するように構造化され配置されており、該第２の入力格子は、該第１の入力格子から結合された光を受け取り、受け取った光を前記第２のガラス製ライトガイドに伝達するように構造化され配置されている、第２のガラス製ライトガイド、および（ｂ）前記第２の入力格子と前記第２の出力格子との間の前記第２の光路内に位置している第２の濾光剤、
をさらに含み、
前記第２のガラス製ライトガイドは、前記第２の濾光剤と共に、前記第２の出力格子に向かって伝播する少なくとも１つの光波長λａ２の光の少なくとも５０％を取り除き、
前記波長λａ１およびλａ２は互いに異なり、
前記第１と第２の濾光剤は光吸収ドーパントを含む、多層導光デバイス。
【０１１２】
実施形態２９
前記第１の濾光剤は少なくとも１つのタイプの光吸収ドーパントを含み、前記第２の濾光剤は少なくとも１つの他のタイプの光吸収ドーパントを含む、実施形態２８に記載の導光デバイス。
【０１１３】
実施形態３０
前記第１の濾光剤と前記第２の濾光剤の光吸収ドーパントが、Ｅｒ２Ｏ３、Ｈｏ２Ｏ３、Ｐｒ２Ｏ３、Ｎｄ２Ｏ３、またはＣｅＯ２から選択される、実施形態２８に記載の導光デバイス。
【０１１４】
実施形態３１
導光デバイスにおいて、
（ａ）実施形態１に記載のガラス製ライトガイド、
（ｂ）１つ以上の波長の光を前記ガラス製ライトガイドに伝達するように構造化され配置された入力格子、および
（ｃ）出力格子、
を備え、
前記ガラス製ライトガイドが、前記入力格子と前記出力格子との間で該ガラス製ライトガイド内に位置する光路に沿って、該ガラス製ライトガイド内で出力格子に向かって、１つ以上の波長の光を伝達し、該出力格子に向かって伝播する少なくとも１つの光波長λａの光の少なくとも５０％を濾光するように構造化され配置されている、導光デバイス。
【符号の説明】
【０１１５】
２    ウェアラブルデバイス
５    ガラス層、レンズ
５Ａ    コンバイナー・レンズ
６    光源
７    レンズ
１０    ガラス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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