光学玻璃滤光片的制作方法_2

文档序号:9761557阅读:来源:国知局
选0~10%。
[0045] Κ20是作为玻璃构造的修饰剂起作用的成分,对于熔融性的改善(即低融点化)、 和使NiO的吸收向长波长侧位移来说有效,但如果少于0. 1%,则使NiO的吸收向长波长 侧位移的效果消失,如果超过15 %,则失透倾向增加,化学耐久性急剧地降低,因此优选 0. 1~15%。此外,为了使NiO的吸收向长波长侧位移,优选K20较多。
[0046] Cs20是作为玻璃构造的修饰剂起作用的成分,对于使NiO的吸收向长波长侧位移 来说有效,但如果超过5%,则失透倾向增加,化学耐久性降低,因此优选0~5%。此外,为 了使NiO的吸收向长波长侧位移,优选Cs 20较多。
[0047] CaO是作为玻璃构造的修饰剂起作用的成分,对于耐失透性和熔融性的改善(即 低融点化)来说有效。为了使NiO的吸收向长波长侧位移,CaO最好较少,如果超过5%,则 无法使NiO的吸收向长波长侧位移,因此优选0~5%。
[0048] BaO是作为玻璃构造的修饰剂起作用的成分,对于耐失透性和熔融性的改善(即 低融点化)来说有效。特别地,作为着色剂的Mn0 2、CuO,如果降低熔解温度而容易显色,因 此从显色性的观点出发,优选较多地引入BaO,但如果超过60%,则失透倾向增加,化学耐 久性急剧地降低。此外,如果少于20%,则无法降低熔解温度,因此优选20~60%。
[0049] ZnO是作为玻璃构造的修饰剂起作用的成分,对于耐失透性和熔融性的改善(即 低融点化)来说有效,但如果超过15%,则失透倾向增加,因此优选0~15%。
[0050] Sb203是作为脱泡剂起作用的成分,但如果超过1 %,则MnO 2、CuO的显色变差,因此 优选0~1%。
[0051] 本发明的实施方式涉及的光学玻璃滤光片,以包含如上所述成分的基础玻璃组合 物作为基础,在其中,作为着色剂,以相对于基础玻璃组合物的全部质量(即1〇〇质量% ) 的外部比例质量%表示,至少包含NiO、Μη02、及C〇203。此外,根据需要,还可以包含CuO及 Cr203。此外,也可以取代Cr203而使用Ho 203。
[0052] 图1是表示本发明的实施方式涉及的光学玻璃滤光片中使用的着色剂的各成分 (Ni0、Mn0 2、Co203、Cu0、Cr203、Ho 203)的透过率的曲线图,纵轴表示外部透过率(% ),横轴表 示波长(nm)。
[0053] 向本实施方式的光学玻璃滤光片入射的光,在穿过光学玻璃滤光片时由着色剂的 各成分吸收,被衰减而出射,因此光学玻璃滤光片的分光透过特性可以由所谓的朗伯?比尔 定律说明,由着色剂的各成分的组合和它们的浓度确定。即,本实施方式的光学玻璃滤光 片,以使其具备平坦的分光透过特性的方式,对着色剂的各成分的组合和它们的浓度进行 调整,如后所述,本发明人发现了在波长450~650nm的范围内分光透过特性成为平坦的条 件。
[0054] 如图1所示,NiO在波长450~650nm的整个区域内进行吸收,起到作为现有技 术的Fe 304(或者Fe203、或者FeO)的替代的功能。NiO即使为高浓度,也不会如现有技术的 Fe304(或者Fe203、或者FeO)所示使透过率不稳定,因此极其有效。此外,在本实施方式中, NiO的吸收因基础玻璃组合物内的B203、K20、Cs20、CaO的影响,向长波长侧位移,进行波长 550~580nm的吸收。
[0055] Μη02在波长450~650nm的整个区域内进行吸收,通过将其引入而可以提高整体 的吸收。
[0056] C〇203在波长500~650nm的范围内存在较大的吸收的峰值,但不存在替代该吸收 峰值的成分。因此,在本实施方式中,将C 〇203的浓度抑制得尽可能较低,并且为了减少Co 203 的吸收峰值的不均匀,引入此02或CuO。
[0057] 由于CuO从波长500nm附近向长波长侧存在吸收端,因此通过引入CuO,从而可以 取代在波长500~650nm的范围存在吸收的C 〇203,可以使C〇203的浓度减少。
[0058] 由于Cr203从波长500nm附近向短波长侧存在吸收端,因此可以补偿NiO、MnO 2的 吸收变小的波长450nm附近的吸收。此外,由于H〇203也在波长450nm附近具有吸收峰值, 因此也可以取代Cr 203而使用Ho 203。
[0059] 这样,本实施方式的光学玻璃滤光片,以使其具备平坦的分光透过特性的方式,对 着色剂的各成分(NiO、Mn0 2、C〇203、CuO、Cr203、H 〇203)的组合和它们的浓度进行调整,本发 明人发现,利用Ni0、Mn02、及C 〇203的混合比(即组合比例),大致决定分光透过特性的平坦 性,如后所述,如果在使此0 2的含量为1时,使NiO的含量为0. 20~6. 00,使Co 203的含量 为0. 02~0. 70,则在波长450~650nm的范围内,分光透过特性成为平坦。此外发现,可 以作为任意成分而引入CuO及Cr20 3,如果在使此02的含量为1时,使CuO的含量为0. 00~ 0. 70,使Cr203的含量为0. 00~1. 40,则在波长450~650nm的范围内分光透过特性成为平 坦。此外,根据这种结构,不会如现有技术所示包含Fe30 4(或者Fe203、或者FeO),因此不会 引起化学平衡的移动,不会使得透过率不稳定。此外,通过引入Mn0 2& CuO,能够将Co 203 (或 者C〇0)的浓度抑制为较低,因此还能够避免因 C〇203 (或者C〇0)的浓度上升引起的分光透 过特性的平坦性的恶化。
[0060] 实施例
[0061] 以下,利用实施例进一步对本发明进行说明,但本发明并不限定为这些实施例。
[0062] 光学玻璃滤光片的制作方法:
[0063] 使用作为原料而通常使用的硅石粉、硼酸、氢氧化铝、碳酸锂、碳酸钠、硝酸钾、碳 酸镁、碳酸钙、硝酸锶、碳酸钡、氧化锌、氯化钾、硅氟化钾、氧化镧、氧化锆、氧化铬、氧化镍、 氧化钴、二氧化猛、氧化铜、氧化钬、氧化银、一氧化铅、氧化钛、氧化妈、氯化钠、氟化钠、硫 酸钠、重铬酸钾、硝酸铯、碳酸铯、三氧化锑等,以使得这些原料成为表1~表8的玻璃组分 的方式,将各原料按照每个实施例称量后,将获得的调合原料放入铂制坩埚中,以约1350Γ 熔融,搅拌而均质化,进行脱泡后,注入预热为Tg温度附近的成型模具中而逐渐冷却,制作 总计45种光学玻璃滤光片No. 1~45。此外,作为光学玻璃滤光片No. 1~45,以使得在厚 度为2mm时,在波长450~650nm的范围内的内部透过率τ的平均值为0.1% (设计值) 的方式,对着色剂的各成分的组合和它们的浓度进行调整。
[0064] 表 1
[0065]



[0080] 如表1~表8所不,光学玻璃滤光片No. 1~15、22~45,由分别以规定量包含 Si02、A1203、K 20、Cs20、CaO、BaO、ZnO、Sb203的同一基础玻璃组合物构成。此外,光学玻璃滤 光片No. 16~21,由包含与光学玻璃滤光片No. 1~15、22~45不同的含量的Si02、Al203、 K 20、Cs20、CaO、BaO、ZnO、Sb203,并且以规定量包含B 203的同一基础玻璃组合物构成。
[0081] 此外,光学玻璃滤光片No. 1~15、22、25、26、34~45,作为着色剂而包含C〇203、 附0、]?11〇 2、0203、(:11〇,光学玻璃滤光片吣.16~21,作为着色剂而包含0) 203、附0、]\111〇2、(:11〇, 光学玻璃滤光片No. 23、24、27~33,作为着色剂而包含C〇203、NiO、Mn02、Cr 203。
[0082] 光学玻璃滤光片的吸收特性:
[0083] 所获得的光学玻璃滤光片No. 1~45的吸收特性,按照日本光学硝子工业会规格 J0GIS17-82,作为不包含反射损失的分光透过率,评价厚度为2mm时的内部透过率τ。图 2~图9是表示光学玻璃滤光片No. 1~45的厚度为2mm时的内部透过率τ的曲线图,纵 轴表示内部透过率τ (% ),横轴表示波长(nm)。
[0084] 考察:
[0085] 表9是表不图2~图4所不的光学玻璃滤光片No. 1~15的厚度为2mm时的内部 透过率τ的在450~650nm的波长范围内的最大值、最小值及平均值,以及各着色剂的混 合比的表,表10是表示图5~图9所示的光学玻璃滤光片No. 16~45的厚度为2mm时的 内部透过率τ的在450~650nm的波长范围内的最大值、最小值及平均值,以及各着色剂 的混合比的表。此外,在表9及表10中,各着色剂的混合比以含量最多的Μη0 2作为1 (即 基准)。
[0086] 表 9
[0088] 表 10
[0089]
[0090] 如表9所示,光学玻璃滤光片No. 1~15的厚度为2mm时的内部透过率τ在450~ 650nm的波长范围内的偏差(波动)处于0.071~0· 129%的范围,可知相对于平均值(即 设计值(〇. 1% )),处于±0.03%的范围内。并且,可知这种分光透过特性极其平坦的光学 玻璃滤光片,通过在使此02的含量为1时,使NiO的含量为0. 45~0. 90,使Co 203的含量为 0. 05~0. 10,使Cr203的含量为0. 14~0. 18,使CuO的含量为0. 11~0.
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