JPH0316933A - 近赤外吸収フィルタ用ガラス - Google Patents

近赤外吸収フィルタ用ガラス

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JPH0316933A
JPH0316933A JP1152913A JP15291389A JPH0316933A JP H0316933 A JPH0316933 A JP H0316933A JP 1152913 A JP1152913 A JP 1152913A JP 15291389 A JP15291389 A JP 15291389A JP H0316933 A JPH0316933 A JP H0316933A
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glass
infrared absorption
cuo
near infrared
resistance
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JP1152913A
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Hitoshi Hashimoto
仁 橋本
Shigeto Sawanobori
成人 沢登
Shinobu Nagahama
忍 永濱
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Sumita Optical Glass Inc
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Sumita Optical Glass Inc
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00Glass compositions
    • C03C3/12Silica-free oxide glass compositions
    • C03C3/16Silica-free oxide glass compositions containing phosphorus
    • C03C3/19Silica-free oxide glass compositions containing phosphorus containing boron

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  • Optical Filters (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、近赤外線領域、特に波長800〜1000n
.mの光を効率的に吸収し、尚かっ可視域において高い
透過率を有するフィルタ用ガラスに関するものである。
本発明のフィルタガラスは、主にカラー撮影機器におけ
る受光素子の感度補正用フィルタなどとして使用される
従来の技術 カラー撮影機器に使用される撮像管あるいは固体撮像素
子の分光感度は可視域から近赤外域の広い範囲にわたっ
ている。このため近赤外域の800〜900nmを吸収
し可視域を透過して通常の視感度に補正する近赤外吸収
フィルタは必要欠くべからざる光部品となっている。こ
のようなフィルタ用のガラスは、800nm以上の波長
域における吸収係数が大きく、400〜70(lnmの
波長域においては高い透過性を持たなければならない。
そして、このようなガラスはリン酸系ガラスにCuOを
添加することによって得られる。すなわち、波長800
nm付近に吸収帯を持つCu2+がP2O,を主成分と
したガラス中に存在した場合、800〜lo00nmの
波長域の光を十分に吸収し、波長500nmを中心とし
た可視域において高い透過率を有するガラスとなる事が
知られている。しかしながら、このガラスは吸湿性の強
いP2O,から形成されているため通常の使用に対して
十分な耐水性、耐候性を得ることが非常に?難で、長期
間使用するとガラス表面が変質し、光学的特性が劣化す
る。特公昭60−49142号公報及び特公昭63−2
5245号公報などに、これらの耐水性、耐候性を改良
したガラスがある。
発明が解決しようとする課題 Hにガラスの化学的耐久性を向上させるためには、基礎
ガラス組成に化学的耐久性が良好で、ガラス構造の一部
を形成しつる化合物を導入すればよいことが知られてい
る。例えば、A1■03はこのような場合非常に効果的
である。またこのことと同時にガラス組成中のアルカリ
成分の含有量を少なくすることも化学的耐久性の向上に
効果がある。前記公告公報においても、このような手法
が用いられている。しかしながらA12O3を大量に導
入したり、また、アルカリ成分の含有量を極端に少なく
するため、溶融温度が高くなり、ガラスの脱泡、均質化
が難しくなる。一方、このガラス中に含まれるCu2“
は高温下でCu“に変化ずる傾向があり、その場合、近
赤外領域における吸収係数が?さくなり、十分な光学的
性能が得られなくなる。つまり、化学的耐久性を向上さ
せるために、溶融温度が高いガラス組成を用いる従来の
手法を使用した場合、Cu2+かCu“に変化してしま
う傾向かあるために、光学的特性を劣化させることにな
る。
また特公昭63−25245号公報には、SjO。、S
nO■を添加する方法が述べられているが、S】0■は
、近赤外において吸収係数を小さくし、SnO■は、可
視域において透過率を下げる。また両成分とも、リン酸
系ガラス中に入れた場合ガラスを失透し易くする傾向が
ある。
したがって本発明においては、光学的特性に影響を及ぼ
さないような比較的低い温度で溶融が可能で、SnOz
、Sl02などを含まず、十分な化学的耐久性を持つガ
ラスを新たに提供することを目的とする。
課題を解決するための手段 本発明者は、前述のような点を考慮して、鋭意研究した
結果アルカリ酸化物を含むリン酸塩系ガ?スにおいて、
十分な性能を有する近赤外吸収フィルタ用ガラス組成を
見出した。すなわち重量百分率でP2O5が65.0〜
75.0%. Al■03が11.0〜14.0%、B
2O3が0〜4.0%、K2Oが3.0〜9.0%、M
gOが2.0 〜6.0%、ZnOが0〜4.0%、C
uOが1.5〜4.0%の組成範囲にあることを特徴と
する近赤外吸収フィルタ用ガラスである。本発明のガラ
ス組成を前記の範囲に限定した理由は次に示すとおりで
ある。
P2O5は、ガラス網目を構成するための主成分である
が、65%未満では近赤外域における吸収係数が小さく
、75%を超えると長期間の使用に耐えつる耐水性、耐
候性を得ることが困難になる。
A12O3は、耐水性、耐候性を向上させるためには有
効な成分であるが、11%未満では長期間の使用に耐え
つる耐水性、耐候性を得ることが困難になり、i4%を
超えるとガラスの溶融温度が高くなり、本発明の目的で
ある低温での溶融が不可能となる。
B2O3は、ガラスの安定化に有効な成分であるが、4
%を超えるとガラスの耐候性が著しく悪くなる。
K2Oは、3%未満ではガラスの溶融温度が高くなり、
8%を超えると耐水性、耐候性ともに著しく悪くなる。
MgOは、 2%未満の場合、長期間の使用に耐えつる
耐水性、耐候性が得られず、6%を超えるとガラスの溶
融温度が高くなり、低温でのガラスの溶融が困難になる
ZnOは、4%を超えるとガラスが失透投し易くなる。
CuOは1.5%未満では波長800 〜l000nm
において十分な吸収係数が得られず、4.0%を超える
と可視域において高い透過率が得られない。
本発明によると前述の組成範囲にあるガラスは、近赤外
領域における十分大きな吸収係数と可視領域における高
い透過率を有し、かつ化学的耐久性がきわめて良好な近
赤外吸収フィルタ用ガラスである。
実施例 次に本発明の実施例を第1表に示す。表中のガラス組成
はすべて重量百分率で示し、耐水性は日本光学硝子工業
会規格のガラスの化学的耐久性(粉末法)の測定による
級分類で示す。温度は、ガラス溶融時の最高温度、T 
50Gは波長500nm、T 700は波長700nm
における厚さ1mmでの透過率である。
(以下余白) 第l表 本発明のフィルタ用ガラスは、所定の酸化物ガラスが得
られるように各成分の原料として、おのおの相当する酸
化物、水酸化物、炭酸塩、硝酸塩等を使用し、ガラス重
量で150gとなるように所定の割合で秤量し、十分混
合した後白金製の坩堝内に投入して電気炉内で、950
℃〜1150℃で8〜15時間で溶融、撹拌、清澄を行
なった後、金型内に鋳込み徐冷して得られた。また(:
u”を得るために溶融、清澄は大気中で行なった。
耐水性、透過率は徐冷後に、得られたガラスを所望の形
に加工あるいは研磨して試料とし、測定した。
本発明において得られた、近赤外吸収フィルタ用ガラス
の分光透過率曲線を第1図に示した。なお、図中におい
て、曲線Aは実施例2、曲線Bは実施例1、曲線Cは比
較例11のそれぞれの分光透過率曲線である。
発明の効果 本発明によるCuOを添加したリン酸塩系ガラスを母体
とする近赤外吸収フィルタ用ガラスは、長期間の使用に
耐えつる耐水性、耐候性を持ち、かつ、近赤外域におけ
る効率のよい吸収係数と可視域における高い透過率を有
するので、カラー撮影機器に使用される撮像素子の分光
感度補正用フィルタとして有用である。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明ガラス及び従来ガラスの分光透過率曲
線である。 9 10

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 重量百分率でP_2O_5が65.0〜75.0%、A
    l_2O_3が11.0〜14.0%、B_2O_3が
    0〜4.0%、K_2_Oが3.0〜9. 0%、MgOが2.0〜6.0%、ZnOが0〜4.0
    %、CuOが1.5〜4.0%からなるガラス組成を有
    する近赤外吸収フィルタ用ガラス。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0560913A (ja) * 1991-08-30 1993-03-12 Hoya Corp 光学フイルター構造体
JPH06234546A (ja) * 1993-02-08 1994-08-23 Toshiba Glass Co Ltd 近赤外線カットフィルタガラス
JPH09185944A (ja) * 1995-10-30 1997-07-15 Philips Electron Nv 低圧水銀放電ランプの製造方法および低圧水銀放電ランプ

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5580737A (en) * 1978-12-11 1980-06-18 Toshiba Glass Co Ltd Colored glass

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